Классификация естественной и принудительной вентиляции

Виды, классификация естественной и принудительной вентиляции. Отличия по способу перемещения объема воздуха, по назначению, по способу организации подачи приточного воздуха и удаления вредных выделений. Гравитационные силы и давление ветра. Аспирация

По способу перемещения вентилируемого объема воздуха, системы вентиляции делят на естественные и принудительные.

В системах естественной вентиляции воздух поступает и удаляется из помещений за счет гравитационных сил и ветрового давления.

В системах принудительной вентиляции воздух перемещается с помощью вентиляторов.

По назначению системы вентиляции подразделяют:

- на приточные;

- прямоточные;

- с рециркуляцией (полной или частичной);

- вытяжные.

Прямоточные приточные системы служат для подачи в помещения наружного воздуха, обрабатываемого в зависимости от параметров наружной и внутренней среды, если это экономически целесообразно, или если вредные вещества относятся ко 1 и 2 классу опасности.

Рециркуляционные системы позволяют в разных соотношениях смешивать наружный воздух с воздухом помещения или использовать полностью внутренний воздух с последующей обработкой его для создания в помещении требуемых условий с наименьшими энергозатратами.

Вытяжные системы позволяют удалить из помещений загрязненный воздух.

По способу организации подачи приточного воздуха и удаления вредных выделений системы делят:

- общеобменные;

- местные.

При общеобменной вентиляции приточный воздух подается непосредственно в помещение с постоянным пребыванием людей, а загрязненный воздух удаляется из зон помещения с наибольшей концентрацией вредных выделений.

Местные приточные системы позволяют подать воздух в определенные зоны помещения, фиксированные рабочие места, а местные вытяжные системы удалить загрязненный воздух непосредственно от источника вредных выделений.

Естественная вентиляция

Системы естественной вентиляции позволяют обеспечить неорганизованный или организованный воздухообмен, проветривание в помещении под действием гравитационного и (или) ветрового давления.

Гравитационное давление равно произведению разности плотностей наружного и удаляемого из помещения воздуха на расстояние по вертикали от центров отверстий приточного и удаляемого воздуха.

Гравитационное давление систем естественной вентиляции для жилых, общественных и административно-бытовых зданий следует рассчитывать на разность удельных весов наружного воздуха с температурой 5 °С и температурой внутреннего воздуха при расчетных параметрах для холодного периода года.

Ре = 9,81h (Рн - Рв), Па

Давлени ветра зависит от скорости набегающего воздушного потока на наружную поверхность здания и доли динамического давления, преобразующегося в статическое.

Рv = 9,81A p v²/2, Па

где Рн и Рв - удельный вес наружного и внутреннего воздуха, H/м²; h - расстояние по вертикали от центров отверстий приточного и удаляемого воздуха, м; А - аэродинамический коэффициент, показывающий долю динамического давления, преобразующегося в статическое при взаимодействии воздушного потока с наружными ограждениями здания; v - скорость ветра, м/с.

В жилых зданиях и в некоторых помещениях общественных и административно-бытовых зданий предусматривается вентиляция с естественной циркуляцией. В таких системах неорганизованное поступление наружного воздуха осуществляется через неплотности в ограждениях, открываемые периодически форточки, окна, наружные и балконные двери здания или специальные устройства, располагаемые в стенах, окнах.

Удаление воздуха из помещений, как правило, предусматривается через вытяжные шахты, каналы, воздуховоды и воздухоприемные устройства.

Организованный воздухообмен, при котором воздух поступает в помещение и удаляется из него через специально предусмотренные расчетом отверстия в наружных ограждениях (окна, фонари), называется аэрацией. Количество поступающего и удаляемого воздуха регулируется за счет изменения в течение года площади открываемых отверстий. Аэрация может применяться, например, для вентиляции производственных помещений, в которых основной вредностью является значительная избыточная теплота.

При значительной скорости ветра используется специальное вентиляционное устройство – дефлекторы.

Естественная вентиляция отличается простотой устройства, незначительными капитальными затратами и эксплуатационными расходами, но давление, создаваемое естественными силами, невелико и зависит преимущественно от состояния наружного воздуха. Поэтому интенсивность воздухообмена в помещениях зависит от внешних факторов. Это существенный недостаток естественной вентиляции. В отдельные часы суток дня в теплый период года, в связи с теплоустойчивостью здания возможно отсутствие воздухообмена (особенно в помещениях цокольного и подвального этажей).

Принудительная вентиляция

Принудительная вентиляция позволяет обеспечить подачу расчетного количества приточного воздуха на значительные расстояния в пределах здания непосредственно к рабочим местам или в определенные зоны помещений, в необходимом количестве и с определенной скоростью на выходе из воздухораспределителей, а также удаление загрязненного воздуха из помещений в заданном объеме.

Необходимая производительность по воздуху, тип приточной и вытяжной принудительной вентиляции определяется количеством, классом опасности, видом выделяемых в помещении вредных веществ и их ПДК, а также количеством выделяемой влаги и теплоты от людей, технологического оборудования и теплопоступлений от солнечной радиации через окна и покрытие.

Приточная система вентиляции включает воздухозаборное устройство, приточную установку, сеть воздуховодов, воздухораспределители, устройства для регулирования воздуха. Приточные установки (камеры), содержащие утепленный клапан, устройство для очистки, нагревания и перемещения воздуха, и при необходимости шумоглушитель, выполняют в строительном и в сборном заводском исполнении.

Вытяжная система вентиляции состоит (начиная от забора загрязненного воздуха) из воздухоприемных устройств в виде решеток, зонтов, укрытий, местных отсосов, воздуховодов, устройства для перемещения, очистки, если требуется, удаляемого загрязненного воздуха от вредных веществ перед выбросом в атмосферу и выбрасывающего воздух устройства.

Устройство в одном помещении приточной и вытяжной систем вентиляции обеспечивает наиболее благоприятное, организованное движение воздуха в нем и, как правило, применяется в помещениях с большим количеством вентилируемого объема воздуха (залы, аудитории, классы и прочее).

Очень часто в здании имеются помещения с разными требованиями к параметрам внутреннего воздуха, то есть, так называемые, “чистые” и “грязные”. В этом случае необходимо организовать подачу приточного воздуха в “чистые” помещения в объеме, превышающем объем удаляемого из них воздуха, чтобы исключить перетекание воздуха из помещений “грязных” в “чистые”.

Только вытяжные системы могут предусматриваться в помещениях, из которых не должен попадать загрязненный воздух в соседние помещения (например, химические лаборатории, кухни, санузлы и тому подобное).

Местные приточные системы обеспечивают подачу воздуха в определенную зону помещения. К ним можно отнести воздушные души, передвижные душирующие установки для создания в локальной зоне условий, благоприятных для человека. Находят применение также воздушные (без подогрева воздуха) и воздушно-тепловые завесы.

Первые используют для предотвращения поступления воздуха через открытые проемы, двери и ворота из одних помещений, где имеются вредные пары, газы и прочее, в другие, в которых таких вредных выделений нет. Воздушно-тепловые завесы позволяют предотвратить поступление в здание холодного наружного воздуха через проходы, ворота и проемы в ограждениях, постоянно или временно открытые.

Местные вытяжные системы вентиляции применяют для улавливания и удаления вредных выделений непосредственно от мест их образования меньшим объемом воздуха, что позволяет исключить распространение выделений по помещению, сократить воздухообмен в помещении и тем самым снизить расходы на обработку приточно-вытяжного воздуха. Материал воздуховодов, тип вентилятора, воздухоочистного устройства зависит от вида вредных веществ (пары кислот, щелочи, пыль и прочего). Для удаления запыленного воздуха от укрытий технологического оборудования при производстве, например, асбеста, цемента, от мест пыления при дроблении, сортировке и измельчении материалов или пересыпки их применяют так называемые системы аспирации. Для удаления, например, древесных опилок и стружки проектируется система пневмотранспорта.