Механическая приточно вытяжная вентиляция. Назначение и принцип работы механической системы вентиляции. Вентиляция помещений - главные составляющие

Система вытяжной вентиляции – одна из самых распространенных инженерных сетей в современных зданиях. Это касается частных домов, квартир, общественных и промышленных зданий. Вытяжная вентиляция частном доме практически во всех случаях состоит из вытяжных каналов в стене, даже если о приточной системе застройщик и не задумывается.

Вытяжная система вентиляции бывает разных видов. Ее классифицируют по нескольким факторам. Кроме выбора правильного типа вытяжной вентиляции, важно грамотно подобрать все ее элементы и варианты расположения оборудования. Постараемся рассмотреть подробнее принцип работы вентиляции для вытяжки, устройство и монтаж, а также расчет вытяжной вентиляции помещения.

Для того чтобы проектирование вытяжной вентиляции позволило создать качественную и надежную сеть, подходящую именно для конкретного случая, необходимо знать и разбираться в типах и видах вытяжной вентиляции помещения. Они разделяются по нескольким факторам. По методу приведения воздуха в движение вытяжная вентиляция помещения бывает:

• с естественным побуждением;
• с механическим побуждением.

Также, сети классифицируют по тому, какой объем помещения они обслуживают. По этому принципу вентиляция бывает:

• местная (локальные системы);
• общеобменная.

Естественное побуждение

Сети с естественным побуждением работают под действием природных факторов. К ним относят наиболее распространенные в наших в наших домах и квартирах вытяжные каналы в стене. Воздух в них движется под действием разницы давлений между помещением и наружной атмосферой. Основной положительный фактор вентиляционных вытяжек естественного типа – простота устройства и дешевизна.

Естественная вытяжная система

Но существуют и негативные свойства. В первую очередь – это зависимость от погодных условий. В некоторых случаях естественная вентиляция в многоквартирном доме или коттедже может полностью остановиться. Такое возможно, когда выравнивается давление между наружным и внутренним воздухом.

Также как негативным свойствам естественных сетей относят трудность регулирования. Невозможно так изменить природные факторы, чтобы остановить или уменьшить скорость движения воздуха. Для этих целей применяются задвижки и заслонки. Например, клапан на вытяжную вентиляцию, который ставятся на входе в канал.

Механическое побуждение

Механические сети появились позже естественных. Принудительная вытяжная вентиляция состоит из вентилятора, который подключается к электросети, а также дополнительных элементов. Эти элементы помогают регулировать движение воздуха и выполнять некоторые другие функции.

Устройство их сложнее и дороже, чем естественного типа. В первую очередь – это связано с необходимостью приобретать комплектующие, монтировать их и подключать к электросети.

Механическая система вытяжной вентиляции

Вытяжная вентиляция в квартире или доме принудительного типа в большинстве случаев включает в себя такие элементы:

• Вытяжная вентиляционная установка. Это может быть вентилятор радиального или осевого типа.
• Вытяжные трубы для вентиляции. Они предназначены для движения воздуха из рабочей зоны наружу.
• Регуляторы производительности. В основном они регулируют скорость вентилятора, чтобы увеличить или уменьшить объем проходящего через него воздуха. Такие устройства производятся разных типов и применяются для вентиляции производственных помещений, жилых комнат, общественных зданий в равной мере.
• Фильтры. Их основная сфера применения – промышленная вентиляция. Они предназначены для задержки вредных загрязнений и защиты от них атмосферы.

При всем многообразии вентиляционных систем, обусловленном различным назначением помещений, различным характером технологических процессов, видами вредных выделений и другими факторами, их можно классифицировать по нижеперечисленным признакам:

• В зависимости от того, какой способ создания давления для процессов вентиляции применяется. Они могут быть с естественным или с механическим побуждением.
• В зависимости от назначения система может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.
• В зависимости от зоны, которая обслуживается системой — местные и общеобменные.
• В зависимости от конструктивного исполнения вентиляция бывает канальная и бесканальная.

Учитывая данные разновидности возможны различные комбинации систем вентиляции. Например, общеобменная канальная система с приточно-вытяжной вентиляцией и механическим побуждением (это стандартная вентиляция, применяемая для больших климатических систем) либо бесканальная система местной вытяжной вентиляции с естественным побуждением (это вытяжка воздуха без использования вентилятора, работающая естественным путем конвекции воздуха).

Естественная вентиляция

Данный тип вентиляции работает благодаря:

1. разности температур воздуха атмосферного и воздуха в помещении (аэрация);
2. разности давления воздушного столба между обслуживаемым помещением и вытяжным устройством;
3. воздействию ветрового давления.

Аэрация находит применение в цехах с большими тепловыделениями при не превышении допустимой концентрации вредных газов и пыли в приточном воздухе в рабочей зоне.

Аэрация не применяется, если согласно условиям технологии цеха необходимо предварительно обработать приточный воздух или если из-за притока атмосферного воздуха образуется конденсат или туман.

В системах вентиляции, в которых воздух перемещается за счёт разности давления воздушного столба, перепад по высоте (минимальный) между уровнем забора внутреннего воздуха и его выходом через вытяжное устройство должен быть не меньше 3 м.

Рекомендуемая длина участков воздуховодов по горизонтали не должна быть больше 3 м, а скорость перемещения воздуха в воздуховоде - не превышать 1 м/сек. При несоблюдении этих требований вентиляция будет попросту неэффективно работать.

Воздействие ветрового давления выражено в том, что на наветренных сторонах здания (обращённых к ветру) образуется повышенное давление и, наоборот, на подветренных сторонах - пониженное (разрежение воздуха).

Если в ограждениях здания есть проёмы, то наружный воздух поступает в помещение с наветренной стороны, а выходит из него с заветренной, при этом скорость его движения в проемах имеет зависимость от скорости обдувающего здание ветра и, соответственно, от разности возникающих давлений.

Система естественной вентиляции проста, не требует расхода электричества и дорогостоящего оборудования. Но так как эффективность от применения данной системы зависит от внешних переменных факторов (температуры атмосферного воздуха, направления и скорости ветра), более сложные функции в области вентиляции решить с их помощью не получится.

Механическая вентиляция

В этих системах вентиляции применяются оборудование и приборы (электродвигатели, пылеуловители, воздухонагреватели, автоматика и др.), которые позволяют перемещать воздушные массы на большие расстояния.

Затраты электрической энергии на работу этого оборудования обычно достаточно высокие.

Благодаря механической вентиляции воздух может подаваться и забираться в нужном количестве из локальных зон помещения в не зависимости от изменяющихся атмосферных условий снаружи здания. При необходимости воздух может быть подвержен различным способам обработки (очистке, увлажнению, нагреванию и другим), что невозможно в системе с естественным побуждением.

Нужно отметить, что очень часто на практике предусмотрена так называемая комбинированная вентиляция — это одновременное применение естественной и механической систем. Это позволяет значительно повысить эффективность вентиляции и снизить расходы ресурсов.

Приточная вентиляция

Приточная вентиляция служит исключительно для подачи воздушных масс в вентилируемое помещение. В необходимых случаях воздух подвергают специальной обработке до подачи его в помещение — увлажнению, очистке, нагреванию, охлаждению и т.д. Удаление его происходит за счет возникновения избыточного давления при котором излишек воздуха вытесняется и заменяется свежим. Воздух выходит из помещения через открывающиеся двери и неплотности в ограждающих конструкциях.

Вытяжная вентиляция

Задачей вытяжных систем является удаление загрязненного или нагретого обработанного воздуха из помещения (производства, цеха, корпуса) для создания разрежения в нем. За счет разрежения через двери и неплотности в ограждениях поступает наружный воздух.

Приточно-вытяжная вентиляция

В зависимости от необходимого эффекта может применяться только приточная система или только вытяжная. Но в большинстве случаев в помещениях предусмотрены сразу обе системы.

При помощи приточно-вытяжного оборудования вентиляция помещений имеет следующие достоинства:

• остаточное давление в вентилируемом помещении отсутствует;
• также отсутствуют сквозняки.

С одной стороны, данный вид вентиляции довольно мощный и способен обеспечить необходимый воздухообмен. С другой – приточно-вытяжные установки не сильно затратные в плане потребления электрической энергии и эксплуатационных затрат.

Общеобменная и местная вентиляция

Цель общеобменной вентиляции — обеспечение воздухообмена во всем помещении. При такой системе все необходимые параметры воздушных масс поддерживаются во всем объеме помещения. Помимо этого, в ее задачи входит удаление загрязняющих веществ, избыточного тепла и влажности, которые не были устранены местной вентиляцией до разрешенной нормы.

Система местной вентиляции следующая: чистый воздух подается на конкретные места (это приточная вентиляция), а загрязнённый — удаляется только с мест, где образуются недопустимые вредные выделения (это вытяжная вентиляция). Такая система может подойти к большому помещению с небольшим числом находящихся в нем людей, в таком случае воздухообмен осуществляют только в местах нахождения работающих людей.

Канальная и бесканальная системы вентиляции

Системы вентиляции могут иметь большую разветвленную сеть каналов (воздуховодов), которые предназначены для перемещения воздуха. Такую систему называют канальной. Также эти каналы могут отсутствовать, тогда вентиляция именуется бесканальной.

Установка системы с канальной сетью используется преимущественно в помещениях, больших по объему. А что касается бесканальной, то ее применяют при установке малогабаритных систем, например, домашний вентилятор.

Выбор системы вентиляции должен осуществляться еще на этапе проектирования здания (сооружения). И делать это, естественно, должны профессионалы.

Вентиляция является одной из основных инженерных систем современных зданий. Если в жилых строениях она еще не так популярна, как требуют нормы, то в общественных и промышленных сооружениях ее проектируют и устраивают практически повсеместно.

Рассмотрим подробнее, какие бывают виды вентиляции, как проходит классификация этих систем и чем они отличаются?

Современные системы вентиляции бывают разных типов и в зависимости от своего предназначения разделяются на несколько подгрупп. Это разделение проводится по нескольким параметрам: направление движения воздуха, метод приведения воздушных масс в движение, обслуживаемая территория.

Вентиляция в доме

Какая бывает вентиляция в помещениях по направлению движения воздуха? По этому параметру системы разделяются на две большие группы:

• приточные;
• вытяжные.

Еще существует вентиляция и классификация ее по тому фактору, что приводит воздух в движение. По этому параметру их разделяют на:

• с естественным побуждением (естественные);
• с механическим побуждением (механические, принудительные).

Также существует разделение вентиляции и виды которой разнятся, в зависимости от обслуживаемой зоны. По этому принципу вентиляционные системы разделяются на:

• общеобменные:
• местные (локальные).

Все рассмотренные типы вентиляционных систем могут применяться как раздельно, так и совместно в одном здании или даже помещении.

Также системы можно классифицировать на канальные и бесканальные, в зависимости от того, используются ли в них воздуховоды или воздух движется через отверстия в стенах или вентиляторы без подсоединенных труб.

Разберем подробнее все виды и подтипы систем вентиляции помещения, чем они отличаются и каковы их задачи.

Естественная вентиляция

Как уже говорилось, естественная вентиляция является одной из популярных разновидностей современных систем. Этот тип вентиляции помещений подразумевает то, что воздух приводится в движение естественными факторами. Точнее, это разница давлений между внутренним объемом и наружной атмосферой. Для функционирования ее необходимо чтобы давление на улице было немного меньше, чем внутри помещения. Если такой фактор возникает, начинается движение воздуха через специально устроенные вентиляционные каналы.

Естественная вентиляция

Ярким примером такой вентиляции является устройство вытяжных каналов в стенах многоэтажных и частных домов. Основной положительный фактор применения естественной вентиляции – дешевизна. Для нее нет необходимости применять дорогостоящее оборудование и организовать подключение к электричеству. Воздухообмен происходит сам по себе. Но нужно иметь в виду, что существуют и негативные стороны применения такой системы. В первую очередь это зависимость от параметров атмосферы.

В помещении, наполненном свежим воздухом, легче дышится, продуктивнее работается и крепче спится. Но открывать окно для проветривания каждые 2-3 часа проблематично, вы согласны? Особенно, в ночное время, когда все члены семьи сладко спят.

Одним из автоматизированных решений для этой задачи является приточно-вытяжная вентиляция (ПВВ) помещения. Но как правильно ее сделать? Мы поможем вам изучить принцип работы и разобраться с особенностями обустройства.

В нашей статье рассмотрены составные элементы приточно-вытяжной системы, правила их расчета и нормативы воздухообмена в помещениях различного типа.

Подобраны схемы обустройства вентиляции, фото с изображением отдельных элементов системы, приведены полезные видеорекомендации по устройству вентсистемы в частном доме своими руками.

Как часто мы проветриваем комнату? Ответ должен быть максимально честным: 1–2 раза в день, если не забыли открыть окно. А ночью сколько раз? Риторический вопрос.

Согласно санитарно-гигиеническим нормам общая масса воздуха в комнате, где постоянно находятся люди, должна полностью обновляться каждые 2 часа.

Под обычной вентиляцией понимают процесс обмена воздушных масс между замкнутым пространством и окружающей средой. Этот молекулярно-кинетический процесс предоставляет возможность удаления излишков теплоты и влаги с помощью фильтрационной системы.

Вентиляция также обеспечивает соответствие воздуха в помещении санитарно-гигиеническим требованиям, что накладывает собственные технологические ограничения на оборудование, которое будет генерировать этот процесс.

Галерея изображений

Кроме основной функции, вентиляционные системы могут являться частью интерьера в промышленном стиле, который применяется для офисных и торговых помещений, развлекательных заведений

Выделяют несколько классов вентиляции, которые можно разделить относительно способа генерации давления, распространения, архитектуры и назначения.

Искусственное нагнетание воздуха в системе производится с помощью нагнетательных установок - вентиляторов, воздуходувок. Увеличив давление в системе трубопроводов, можно перемещать газовоздушную смесь на большие расстояния и в значительном объёме.

Это характерно для промышленных объектов, и общественных объектов с центральной системой вентилирования.

Генерация давления воздуха в системе может быть нескольких типов: искусственная, естественная или комбинированная. Часто применяется комбинированный метод

Рассматривают системы вентиляции местные (локальные) и центральные. Локальные системы вентиляции - “точечные” узконаправленные решения для конкретных помещений, где необходимо строгое соответствие стандартам.

Центральное вентилирование предоставляет возможность создать регулярный обмен воздуха для значительного количества одинаковых по назначению помещений.

И последний класс систем: приточные, вытяжные и комбинированные. Приточно-вытяжные системы вентиляции обеспечивают одновременный приток и вытяжку воздуха в пространстве. Это наиболее распространённая подгруппа систем вентилирования.

Такие конструкции обеспечивают лёгкое масштабирование и обслуживание для самых разнообразных помещений промышленного, офисного и жилого типа.

Физическая основа вентсистемы

Приточно-вытяжная вентиляционная система являет собой многофункциональный комплекс сверхбыстрой обработки газовоздушной смеси. Хоть это и система принудительной транспортировки газа, но в её основе лежат вполне объяснимые физические процессы.

Для создания эффекта от естественной конвекции воздушных потоков, источники тепла размещают максимально низко, а вытяжные элементы в потолке или под ним

Само слово “вентиляция” тесно связано с понятием конвекции. Она является одним из ключевых элементов при перемещении воздушных масс.

Конвекция - явление циркуляции тепловой энергией между холодными и теплыми потоками газа. Существует естественная и принудительная конвекция.

Немного школьной физики для понимания сути происходящего. Температура в комнате определяется температурой воздуха. Переносчиками тепловой энергии являются молекулы.

Воздух - многомолекулярная газовая смесь, которая состоит из азота (78%), кислорода (21%) и остальных примесей (1%).

Находясь в замкнутом пространстве (помещении), имеем неоднородность температуры относительно высоты. Это связано с неоднородность концентрации молекул.

Учитывая равномерность давления газа в замкнутом пространстве (помещении), согласно основного уравнения молекулярно-кинетической теории: давление пропорционально произведению концентрации молекул на их среднюю температуру.

Если давление везде одинаково, тогда произведение концентрации молекул на температуру в верхней части комнаты будет эквивалентна такому же произведению концентрации на температуру:

p=nkT, n верх *T верх =n низ *T низ, n верх /n низ =T низ /T верх

Чем ниже температура, тем больше концентрация молекул, а значит и больше общая масса газа. Поэтому говорят, что тёплый воздух “легче”, а холодный - “тяжелее”.

Правильная вентиляция в совокупности с эффектом конвекции способны поддерживать в помещении установленный температурный режим и влажность в периоды автоматического отключения основного обогрева

В связи с вышеизложенным становится ясен основной принцип обустройства вентиляции: подача (приток) воздуха обычно оборудуется снизу помещения, а отвод (вытяжка) - сверху . Это аксиома, которую требуется учитывать во время проектирования системы вентиляции.

Особенности приточно-вытяжной вентиляции

Приточно-вытяжная вентиляция взаимодействует с двумя разными по составу и назначению потоками воздуха, которые впоследствии обрабатываются.

В ПВВ всё необходимое оборудование и дополнительные системы размещены в едином каркасе, который можно устанавливать внутри лоджии, на чердаке, на стене снаружи дома и т.д.

Специальная конструкция установки предоставляет широкие возможности по обеспечению вентилирования практических любого количества комнат в здании.

Кроме основной функции перемещения воздуха, приточно-вытяжная вентиляция включает в себя следующий арсенал вспомогательных подсистем и дополнительных функций.

Среди которых следующие:

• охлаждение и подогрев воздуха;
• ионизация и увлажнение частиц;
• обеззараживание и фильтрация воздуха.

Рассмотрим типичный рабочий цикл приточно-вытяжной системы вентилирования, которая базируется на двухконтурной модели транспортировки.

На первом этапе происходит забор холодного воздуха от окружающей среды и вытяжка тёплого воздуха из помещения. С обеих сторон воздух проходит систему очистки.

После холодный воздух передаётся в - характерно для ПВВ с рекуперацией тепла. Кроме того, тепло холодному газу передаётся от вытяжного тёплого воздуха - характерно для обычных систем.

После нагревания и обмена теплом вытяжной отработанный воздух отводится через внешний канал, а нагретый свежий воздух подаётся в помещение.

Популярная компоновка вентиляционного модуля включает теплообменную камеру (рекуператор), в которой происходит обмен тепловой энергии между встречными потоками воздуха. В любом случае каждый поток проходит через двойную систему фильтрации

Главными принципами работы приточно-вытяжной вентиляции являются эффективность и экономия.

Классическая схема приточно-вытяжной вентиляции имеет следующие преимущества:

• высокая степень очистки входного потока
• доступная эксплуатация и обслуживание съёмных элементов
• целостность и модульность конструкции.

Для расширения функционала приточно-вытяжные установки оснащают вспомогательными блоками управления и контроля, фильтр-системами, датчиками, автотаймерами, шумоглушителями, сигнализаторами перегрузки электродвигателей, поддонами для конденсата и т. п.

Галерея изображений

В составе приточно-вытяжной системы могут использоваться отдельные установки, совершающие или забор, или отвод воздушной массы

Системами фильтров, блоками с оросителями и калориферами в таких случаях оборудуются воздуховоды приточных веток систем. Оборудование устанавливается близко к точкам подачи воздуха

Все участвующие в обработке воздуха устройства, в том числе и вытяжной вентилятор, могут располагаться в одном корпусе. Подобные агрегаты используются на малых предприятиях, в частных спорткомплексах и загородных домах

Этап 2: Пробуренное отверстие очищают от пыли и мелких частиц пробуренной конструкции, затем в него заводят воздуховод

Этап 3: Корпус установки отделяют от системного блока для облегчения проведения работ

Этап 4: Системный блок временно удаляют в сторону, корпус проверяют на прочность соединений, чтобы их не пришлось корректировать на высоте

Этап 5: Страховочный канат, к которому будет крепиться корпус, заводят в воздуховод и перекидывают в окно

Этап 7: Вторую часть страховочного корпуса, закрепленного на корпусе, проводят в воздуховод со стороны улицы

Этап 7: Аккуратно придерживая и страхуя канатом, корпус соединяют с воздуховодом

Этап 8: Осторожно развернув корпус и направив его к окну, заводят системный блок в корпус и защелкивают его

Бурение отверстия в стене для ввода канала

Установка воздуховода в отверстие

Отделение корпуса приточной установки

В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.

Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию. В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.

При приточной системе вентиляции производится забор воздуха извне с помощью вентилятора через калорифер, где воздух нагревается и при необходимости увлажняется, а затем подается в помещение. Количество подаваемого воздуха регулируется клапанами или заслонками, устанавливаемыми в ответвлениях. Загрязненный воздух выходит через двери, окна, фонари и щели неочищенным.

При вытяжной системе вентиляции загрязненный и перегретый воздух удаляется из помещения через сеть воздуховодов с помощью вентилятора. Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу очищается. Чистый воздух подсасывается через окна, двери, неплотности конструкций.

Приточно-вытяжная система вентиляции состоит из двух отдельных систем - приточной и вытяжной, которые одновременно подают в помещение чистый воздух и удаляют из него загрязненный. Приточные системы вентиляции также возмещают воздух, удаляемый местными отсосами и расходуемый на технологические нужды: огневые процессы, компрессорные установки, пневмотранспорт и др.

Для определения требуемого воздухообмена необходимо иметь следующие исходные данные: количество вредных выделений (тепла, влаги, газов и паров) за 1 ч, предельно допустимое количество (ПДК) вредных веществ в 1 м 3 воздуха, подаваемого в помещение.

Для помещений с выделением вредных веществ искомый воздухообмен L, м 3 /ч, определяется из условия баланса поступающих в него вредных веществ и разбавления их до допустимых концентраций. Условия баланса выражаются формулой:

где G - скорость выделения вредного вещества из технологической установки, мг/ч; G пр - скорость поступления вредных веществ с притоком воздуха в рабочую зону, мг/ч; G уд - скорость удаления разбавленных до допустимых концентраций вредных веществ из рабочей зоны, мг/ч.

Заменив в выражении G пр и G уд на произведение и , где и - соответственно концентрации (мг/м 3) вредных веществ в приточном и удаленном воздухе, a и объем приточного и удаляемого воздуха в м 3 за 1 час, получим

Для поддержания нормального давления в рабочей зоне должно выполняться равенство , тогда

Необходимый воздухообмен, исходя из содержания в воздухе водяных паров, определяют по формуле:

где - количество удаляемого или приточного воздуха в помещении, м 3 /ч; G п - масса водяного пара, выделяющегося в помещении, г/ч; - влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг, сухого воздуха; - влагосодержание приточного воздуха, г/кг, сухого воздуха; r - плотность приточного воздуха, кг/м3.

где - соответственно массы (г) водяного пара и сухого воздуха. Необходимо иметь в виду, что значения и принимаются по таблицам физической характеристики воздуха в зависимости от значения нормируемой относительной влажности вытяжного воздуха.

Охарактеризовать виды местной вентиляции, назвать условия их использования. Дать понятие терминам «кратность воздухообмена». Какое количество воздуха при общеобменной вентиляции регламентируется на 1 человека на производстве.

Местная вентиляция

Местная вентиляция – это система воздухообмена в ограниченной части пространства, микроклимат которого отличается от общей его атмосферы. То есть фактически этот вид вентиляции предназначен для установки на отдельно рассматриваемом рабочем месте.

Если задачи вентиляции, которые ставит перед специалистами ООО «ВеерВент» помещение и его назначение, можно решить способом общеобменной и местной вентиляции, всегда выбирают последний вариант, поскольку он не только обладает высокой эффективностью, но по сравнению с общеобменным аналогом намного экономнее в плане потребляемой электроэнергии.

В помещениях с локальным выбросом вредностей использование местной вентиляции позволяет уменьшить количество подаваемого и отсасываемого воздуха в несколько раз!

Виды местной вентиляции

Для создания системы вентиляции на рабочем месте формируют один из двух видов – вытяжную или приточную местную вентиляцию.

Вытяжная местная вентиляция применяется для локализованных очагов вредных веществ, когда имеется возможность недопущения распространения их по всему производственному помещению. Она состоит в улавливании и отводе выбрасываемых в воздух помещения вредных выделений. С ее помощью организовывается выброс пыли, дыма, газов.

Приточная местная вентиляция предназначена для интенсивной подачи непосредственно к рабочему месту свежего воздуха, его охлаждении при необходимости, а также обдувания охлажденными воздушными потоками, если имеет место значительное тепловое облучение.

Но не стоит считать местную вентиляцию панацеей для всех типов зданий. Наши специалисты при оценке помещения, выявлении задач, которые ставятся перед вентиляцией, и проектировании вентиляционной системой в первую очередь руководствуются предполагаемой эффективностью, экономностью и целесообразностью использования того или иного метода. Так, местная вентиляция не всегда в состоянии на должном уровне удалять из помещения и ликвидировать выделяемые вредности; в этом случае оптимальным вариантом будет сочетание элементов общеобменной и местной вентиляции.

Кратность воздухообмена - это величина, значение которой показывает, сколько раз в течение шестидесяти минут воздух в помещении полностью заменяется на новый. Нормы расчета кратности воздухообмена в системах вентиляции напрямую зависят от предназначения каждого конкретного помещения. Так, кратность воздухообмена в цеху на горячем производстве будет значительно отличаться от этого показателя в научной лаборатории или в бассейне.

В расчет берутся практически все характеристики и особенности помещения: общее число и теплопроизводительность всех электроприборов и оборудования, наличие и количество постоянно присутствующих людей, уровень и интенсивность уже существующего естественного воздухообмена, включая объемы просачивания воздуха через щели и неплотности, температура и влажность воздушного состава и многие другие факторы. Кроме всего прочего, в жилых и офисных помещениях на увеличение кратности воздухообмена отлично работают постоянно открывающиеся дверные и оконные створки, что создает своеобразный эффект "поршня насоса", закачивающего внутрь и откачивающего наружу дополнительные объемы воздуха.

В соответствии с санитарными нормами все производственные и вспомогательные помещения должны вентилироваться. Необходимый воздухообмен при этом может быть определен различными методами, в зависимости от конкретных условий каждого помещения.

1. При нормальном микроклимате и отсутствии вредных веществ или содержании их в пределах норм воздухообмен (м3/ч) можно определить по формуле

где N - число работающих;

L" - расход воздуха на одного работающего, припимаемый в зависимости от объема помещения, приходящегося на каждого работающего.

В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего менее 20 м3 расход воздуха на одного работающего должен быть не менее 30 м3/ч, т. е. L" ≥ 30 м3/ч, а в помещениях с объемом от 20 до 40 м3 - L ≥ 20 м3/ч.

В помещениях с объемом воздуха па каждого работающего более 40 м3 и при наличии естественной вентиляции (открывание створок переплета окон и дверей) воздухообмен не рассчитывается. В тех же случаях, когда естественная вентиляция отсутствует, расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м3/ч, т. е. L" ≥ 60 м3/ч.

2. При выделении паров или газов в помещении необходимый воздухообмен определяется исходя из их разбавления до допустимых концентраций.

Предположим, что в помещении с впутрепним объемом V м3 (рис. 3) выделяются вредные пары или газы в количестве G мг/ч.

Количество выделяющихся вредных веществ принимается по данным технологической части проекта или берется из справочной литературы.

Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда в помещение должно поступать и одновременно удаляться L м3/ч воздуха.

Рис. 3. Схема воздухообмена в помещении

Допуская, что вредные вещества выделяются равномерно по помещению и при длительной работе вентиляции изменения их содержания не происходит, искомый расход воздуха может быть определен из условия баланса поступающих в помещение и удаляемых из него вредных веществ:

G+Lqпр=Lqвыт,

где qпр и qвыт - концентрации вредных веществ в приточном и в удаляемом воздухе; L - объем приточного или удаляемого воздуха, равный L =G/(qвыт-qпр)м3/ч.

Если наружный воздух не содержит вредных веществ, то

L=G/qвыт м3/ч.

Концентрация qвыт не должна превышать предельно допустимую концентрацию, т. е. qвыт ≤ qпдк (иначе будет нарушение санитарных норм), а концентрация qпр должна быть по возможности минимальной (тогда потребный воздухообмен будет относительно небольшим); по санитарным нормам qпр ≤ 0,3 qпдк.

При одновременном выделении в воздух рабочей зоны помещения нескольких вредных веществ, не обладающих характером однонаправленного действия, количество воздуха допускается принимать по тому вредному веществу, для которого требуется подача чистого воздуха наибольшего объема.

В тех же случаях, когда происходит одновременное выделение нескольких вредных веществ однонаправленного действия (например, различные кислоты, щелочи, спирты), расчет общеобменной вентиляции выполняют путем суммирования объемов воздуха, необходимых для разбавления каждого вещества до его предельной допустимой концентрации С, при совместном действии вредных веществ (эти концентрации С меньше нормируемых qпдк). Такими допустимыми считаются концентрации С, отвечающие формуле

C1/(qпдк)+C2/(qпдк)+...+Cп/(qпдк)≤1.

3. При борьбе с избыточным теплом воздухообмен определяется из условий ассимиляции теплоизбытков. Объем приточного воздуха (м3/ч)

Lпр=Qизб/(0,24рпр(tвыт-tпр))

где 0,24 - теплоемкость сухого воздуха, ккал/(кг*град);

Qизб - избыточные тепловыделения (теплоизбытки), ккал/ч, определяемые по формуле (1); tвыт - температура уходящего воздуха, ° С; tпр - температура приточного воздуха, ° С; рпр - плотность приточного воздуха, кг/м3. Температура воздуха, уходящего из помещения, определяется по эмпирической формуле

tвыт = tрз + Δt(H-2),

где tрз - температура в рабочей зоне, которая не должна превышать допустимую по нормам температуру, т. е. tрз ≤ tдоп; Δt - температурный градиент по высоте помещения (Δt = 1 - 5° С/м); Н - расстояние от пола до центра вытяжных проемов, м; 2 - высота рабочей зоны, м.

Температура приточного воздуха при наличии избыточного тепла должна быть на 5-8° С ниже температуры воздуха в рабочей зоне.

4. При влаговыделениях объем воздуха (кг/ч)

L=Gвп/(d2-d1)

где Gвп - масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч; d2 - влагосо держание воздуха, уходящего из помещения, г/кг; d1 - влагосодержание наружного воздуха, г/кг.

Санитарными нормами не предусматривается допустимое влагосодержание, а указывается только относительная влажность воздуха и температура в помещении, откуда и определяется d2. При одновременном выделении в помещении вредных веществ, тепла и влаги принимается наибольшее количество воздуха, полученное в расчетах для каждого вида производственных выделений.

5. Метод определения необходимого количества воздуха по кратности воздухообмена применяется для ориентировочных расчетов, когда неизвестны виды и количество выделяющихся вредных веществ.

Кратность воздухообмена К показывает, сколько раз в час меняется воздух в помещении:

К=L/Vпом

где L - воздухообмен, м3/ч; VП0м - объем помещения, м3.

Величина К обычно составляет от 1 до 10 (большие величины для помещений небольшого объема).