Вентиляция чистых помещений

Оборудование для создания «чистого воздухообмена»

Создание грамотных систем вентиляции и кондиционирования чистых помещений – это сложный процесс, требующий знаний особенностей воздухообмена, специального оборудования и специфических технических решений.

Воздух в такое помещение должен подаваться уже очищенным от загрязнений, бактерий и микроорганизмов, поэтому особую роль в создании стерильного микроклимата в «чистых комнатах» играет система фильтрации приточной воздушной смеси. Востребованной системой очистки является установка после нагнетающего вентилятора трех групп фильтрующих элементов:

1. Первая группа состоит из фильтра грубой очистки от механических загрязнений.
2. Вторая группа фильтров состоит из набора фильтрующих элементов тонкой очистки и антибактериального фильтра.
3. Третья группа состоит из микрофильтров НЕРА с абсолютной очисткой приточного воздуха.

Кроме фильтрующих элементов, в проветривании чистых комнат участвуют: вентиляторы, воздухозаборное и воздухораспределительное оборудование, устройства автоматического поддержания необходимой влажности и температуры, запорная и регулирующая аппаратура, шлюзы и пр. Выбор того или иного комплекта оборудования зависит от назначения ЧП, и требуемой для функционирования этого объекта класса чистоты воздуха.

При проектировании систем проветривания ЧП большое внимание уделяется конструкции и покрытию воздуховодов и фильтровальных камер, которые должны проходить периодическую антимикробную обработку

Основные типы вентиляционных систем

Исходя из требований к классу чистоты, выбирается система вентиляции чистых помещений из следующих типов:

• Прямоточная
• С рециркуляцией
• Прямоточная с рекуперацией тепла
• С локальными зонами
• Двухуровневая

Выбор обосновывается конкретными факторами, с учетом капитальных затрат и условий экономии энергии. Локальные установки, как правило, имеют вентилятор и могут располагаться в самом помещении или вне его. Дополняются НЕРА фильтрами, по необходимости химическими, нейтрализующими запахи и другими.

Прямоточная система

Схема простая, подается воздух с улицы, затем он проходит все основные циклы обработки. Экономически не выгодно, по причине больших энергозатрат и большими затратами на фильтрационные расходные материалы.

С рециркуляцией

Одноуровневая система, включает в себя кондиционирование для чистых помещений с возвратом воздуха из очищенной зоны на обработку. Энергозатратность средняя.

Двухуровневая

Предъявляемые требования вентиляция чистого помещения в этой системе оправдывает лучше всего. Если кондиционеров несколько, как и обслуживающих комнат, идет разбивка на центральный (только в него поступает уличный воздух) и рециркуляционные кондиционеры.

Местная с локальными зонами

Используется для локализации зон с повышенными требованиями по санитарной обработке. Чаще всего монтируются модули вентиляторов с фильтрами, иногда специальные установки рециркуляции.

Вентиляция сварочного цеха

Вентиляция сварочных цехов направлена на удаление воздухопотока с содержанием окиси азота, углерода, озона, фтористых соединений. Для этого предусматриваются локальные вытяжки.

Нормы вентиляции определяют соотношение притока-вытяжки 2/3 в нижнем ярусе, 1/3 – в верхнем. Расчет вентиляции сварочного производства осуществляется с учетом веса использованных за 1 час электродов:

• ручная сварка – 1500-4500 м³·ч/кг;
• полуавтоматическая на углекислом газе – 1700-2000 м³·ч/кг;
• сварка с порошковой проволокой – 2500-5400 м³·ч/кг.

Расчет вентиляции сварочного производства производится до допустимого показателя.

Наиболее часто используемые схемы вентиляции

Как уже было сказано, в основе очистки воздуха должна лежать трехступенчатая фильтрация, а для того, чтобы чистота воздуха всегда оставалась на уровне, нужно делать приток воздуха более мощным, чем его вытяжка. Очень многое зависит от класса помещения, так как приток воздуха может обеспечиваться разными способами.

Для комнат с классом от 1 до 6 нужно делать приток воздуха только сверху вниз, причем воздушные потоки должны иметь равномерный однонаправленный характер. Скорость может варьироваться от 0,2 до 0,45 метров в секунду. Для более низких классов допускается создание разнонаправленных потоков – за это могут отвечать потолочные диффузоры. Что касается кратности воздухообмена, то она может достигать и 60 раз за один час.

Схемы вентиляции жилых домов

В зависимости от планов по строительству, вентиляция может иметь совершенно разную конструкцию. В этом разделе мы попытаемся разобраться, как устроена вентиляция в панельном доме на схемах и поговорим о степени эффективности того или иного вида её проведения.

В этом случае вентиляционные шахты не соединяются между собой, улучшается тяга внутри трубы, а в дом не поступает загрязнённый воздух из соседских квартир. Другая разновидность такой схемы вентиляции в хрущёвке – из каждой квартиры отдельные каналы ведут к крыше, где соединяются в единую трубу, которая выводит воздушные массы на улицу.

К сожалению, довольно часто используется самый простой, но малоэффективный способ вентиляции, при котором воздух из всех квартир поступает в единую большую шахту – так же, как устроена вентиляция в хрущёвке. Это позволяет сэкономить место и расходы при возведении здания, однако обладает массой неприятных последствий:

• поступление пыли и неприятных запахов из других квартир – особенно этому подвержены жители верхних этажей, куда воздух поднимается естественным образом;
• быстрое загрязнение общей трубы вентиляции;
• отсутствие шумоизоляции.

Есть и ещё несколько способов вывода воздуха через вентиляционные шахты – с горизонтальными каналами на чердаке и выводом трубы на чердак без дымохода. В первом случае горизонтальные воздуховоды снижают тягу воздуха, а во втором – чердак загрязняется из-за отсутствия вывода на улицу. Схема вентиляции в хрущёвке и других постройках советского типа хотя и бюджетна, но неудобна для жильцов.

Принципиальные схемы некоторых систем естественной вентиляции жилых зданий: (а) — без сборных каналов; (б) — с вертикальными сборными каналами; (в) — с горизонтальными сборными каналами на чердаке; (г) — с тёплым чердаком

К счастью, существует современная система вентиляции, которая автоматически вытягивает и подаёт воздух. В её конструкцию входит вентилятор, который нагнетает воздух в шахту. Он обычно располагается в цокольном этаже здания. На крыше дома размещена вытяжная вентиляция такой же мощности, которая с силой выводит загрязнённые воздушные массы из воздуховода. Это самая простая схема вентиляции в многоквартирном доме. Она может быть устроена и с применением энергосберегающего оборудования – рекуператоров. Задача рекуператора – отнимать тепло (или холод) от выбрасываемого воздуха и передавать его приточному.

Шахты вентиляции, как правило, идут из подвала многоэтажного дома, дополнительно обеспечивая его защиту от сырости и испарений. Вентиляция подвала обеспечивается с помощью естественной тяги, а в современных домах здесь устанавливают и приточные установки. Для отведения сырого воздуха из подвала используются общие шахты вентиляции, выходящие отверстиями на каждом этаже и в каждой квартире.

Проветривание подвала, места, где начинается система естественной вентиляции – одно из главных условий для её правильной работы. Для этого в стенах подвала делаются отверстия-продухи, через которые в цоколь поступает свежий воздух. Он не только снижает влажность у основания дома, но и создаёт тягу в общедомовой шахте.

Форма отверстий может быть простой – круглой или квадратной. Их необходимо расположить на достаточном расстоянии над землёй, чтобы внутрь не попадала вода и грязь с улицы. Оптимальное расстояние от земли – не меньше 20 см. Отверстия следует разместить равномерно по периметру подвала, если в нём есть несколько помещений – необходимо организовать в каждом несколько продухов. Продухи нельзя закрывать, иначе нарушится весь принцип работы вентиляции многоквартирного дома. От проникновения в подвал животных отверстия прикрываются металлической сеткой.

Чистые помещения в медицине

В критических зонах операционных комнат, комнатах интенсивной терапии, изоляции больных, попадание грязного воздуха должно быть исключено, это очень важно для защиты пациента. Особенно важно защитить весь персонал, инструменты и всю рабочую зону во время хирургических вмешательств. Так же важно создать комфортные условия для работы всего персонала

Так же важно создать комфортные условия для работы всего персонала

Для достижения этой цели, мы поставляем  системы  подачи чистого воздуха / ламинарные потолки, придерживаясь всех норм и стандартов. (ГОСТ Р 52539-2006, DIN 1946 часть 4, ONORM H 6020, Fed.Std209, VDI 2083) Все компоненты выполнены из нержавеющей стали,  легкие в чистке и стойкие к дезинфицирующим средствам.

модель JET – OPS Низко-турбулентный вытесняющий поток Группа помещений 3, согласно ГОСТ Р 52539-2006

модель LAM – OPL Ламинарный однонаправленный вытесняющий поток Группа помещений 1, согласно ГОСТ Р 52539-2006

модель FLOW – CAV Ламинарный однонаправленный вытесняющий поток Группа помещений 1, согласно ГОСТ Р 52539-2006

модель MAX – OPLF Ламинарный однонаправленный вытесняющий поток с забором вытяжного воздуха.  Группа помещений 1, согласно ГОСТ Р 52539-2006

модель HYG – HA Турбулентный смешанный поток Группа помещений 3, 4 и 5, согласно ГОСТ Р 52539-2006

модель EXH – OPFA Вытяжной сепаратор пуха для всех групп помещений, согласно ГОСТ Р 52539-2006

Основываясь на многолетнем опыте создания инженерных решений для вентиляции чистых помещений, операционных блоков и различных медицинских учреждений, разработана линейка компактных агрегатов Multicent отвечающих всем требованиям. Компактные агрегаты особенно актуальны в реконструируемых зданиях, где изначально система вентиляции не планировалась вовсе.

Компактный гигиенический вентиляционный агрегат  Multi COMPACT KWHC:

Агрегаты полностью готовы к установке. KWHC разработаны для вентиляции чистых помещений, операционных кабинетов, помещений интенсивного ухода/терапии и других помещений, где гигиенические требования обязательны.

В составе агрегата реализован полный холодильный цикл, система управления, контроль температуры и влажности:

• спиральные компрессоры работающие на хладагенте R407С или R134,
• фильтрация в комбинации фильтров G4.. F7 первой ступени и F8..F9 второй ступени,
• паровое увлажнение,
• рекуперация горячим газом,
• водяной или электрический нагрев,
• вентиляторы с EC-двигателями.

Особенности воздухообмена

Чтобы поддерживать чистоту воздуха в помещениях надо применять вентиляцию с чрезмерным объемом притока, по сравнению с вытяжной установкой в прилегающих к ней кабинетах.

• Если в комнате отсутствуют окна, то преобладание притока над вытяжкой должно достигать 20%;
• Если в помещении имеются окна, которые допускают инфильтрацию, то работоспособность воздухоснабжения обязана быть выше вытяжки примерно на 30%.

Подобная система обмена воздуха не допускает проникновения в помещение загрязнений и способствует движению воздуха из чистого кабинета в смежные с ним комнаты

Большое внимание уделяется вариантам впуска воздушных потоков в чистые помещения и зависит, как правило, от их назначения

Поступление воздуха в помещения с классом чистоты 1-6 обеспечивают воздухораспределительные аппараты, равномерно направляющие воздушные массы скоростью от 0,2 до 0,45 м/с. В кабинетах с более низким уровнем чистоты разрешается создание не однонаправленного потока, для этого эксплуатируются потолочные диффузоры. Кратность воздухообмена в чистых помещениях составляет 25-60 раз в 60 минут.

Особенности воздухообмена

Для поддержания чистоты воздуха, в технологически чистых помещениях должна применяться вентиляция с избыточным объемом притока, по сравнению с вытяжкой в прилегающих к ней комнатах.

• Если помещение без окон, то приток должен преобладать над вытяжкой на 20%.
• Если в ЧП есть окна, допускающие инфильтрацию, то производительность воздухоснабжения должна быть выше вытяжки на 30%.

Именно такая система воздухообмена препятствует проникновению загрязнений, и обеспечивает движение воздуха из чистой комнаты в смежные с ней помещения

Большое внимание проектировщиков уделяется способам подачи воздушной смеси на такие объекты и зависит от их назначения

Приток в ЧП с классом чистоты от 1 до 6, должен подаваться воздухораспределительным устройством сверху вниз, создавая равномерные однонаправленные воздушные потоки небольшой скорости, от 0,2 до 0,45 м/с. В комнатах с более низким классом чистоты, допускается создание не однонаправленного потока, посредством нескольких потолочных диффузоров. Кратность воздухообмена для ЧП устанавливается в зависимости от их назначения, от 25 до 60 раз в час.

Местная приточная система в помещении

Требования к вентиляции производственных помещений не всегда удовлетворяются общеобменной вентиляцией. И тогда устанавливается местная приточная система.

Виды местной приточной вентиляции:

• воздушно-тепловые завесы;
• воздушные души;
• оазисы;
• воздушные завесы.

Воздушный душ это поток чистого воздуха, направленный на рабочее место. Цель его — усилить теплоотдачу организма сотрудника и предотвратить перегрев.

Установки душирования могут быть:

• стационарными;
• мобильными.

Душирование организуется в горячих цехах, а также при инфракрасном облучении персонала более 350 Вт/кв. метр.

Нормы вентиляции производственных помещений такого типа зависят от тяжести работы, температуры воздуха в цехе и интенсивности ИК-облучения. В среднем температура воздуха в воздушном душе от +18 до +24 градусов. Двигается поток со скоростью от 0,5 до 3,5 метра в секунду. Скорость прямо пропорциональна температуре воздуха и интенсивности облучения. А температура приточного потока обратно пропорциональна этим показателям.

Воздушные оазисы обслуживают целый участок цеха, который отгораживается от остальной площади легкими ширмами. На участке воздух двигается с рассчитанной скоростью и температурой. В оазисе кратность вентиляции промышленного помещения тщательно рассчитывается.

Воздушно-тепловые и воздушные завесы предназначены для предупреждения переохлаждения сотрудников и выхолаживания помещений через открытые двери или проемы.

Существует 2 вида завес:

• с подогревом приточного воздуха;
• без подогрева.

Общеобменная вентиляция необходима в тех случаях, когда влага, жар и загрязнения поступают по всему объему цеха и с помощью локальных мер нормы вентиляции производственных помещений соблюсти невозможно. При общеобменной системе вентиляции отработанный воздух в производственном помещении разбавляется чистым до требований санитарно-гигиенического контроля. Это не экономная и не очень эффективная система.

Для предотвращения подсоса грязного воздуха из цеха, вентиляционные камеры и воздуховоды тщательно уплотняются и монтируется вентиляция производственного помещения в наиболее чистых местах.

Согласно нормам санитарно-гигиенического контроля вентиляционных систем производственных помещений, все составляющие содержатся в чистоте и проходят периодические проверки.

Требования к вентиляции чистых помещений

К системам вентиляции для чистых помещений предъявляются такие требования:

• Уменьшение количества вредных примесей и бактерий, что включает в себя ряд таких действий: удаление загрязненного и подача чистого воздуха, ограждение рабочего места от вредных примесей и микроорганизмов, блокирование поступления воздуха из других помещений.
• Обеспечение таких параметров воздуха: температура, подвижность, влажность, концентрация вредных примесей.
• Препятствие накоплению статического электричества.

Кроме того, система вентиляции чистых помещений направлена на «блокирование» появления таких эффектов:

• периодические турбулентные завихрения;
• образование пыли на некоторых участках;
• отклонение показателей температуры от нормы;
• разный уровень влажности на разных участках обслуживаемого помещения.

Расчет вентиляционных систем

Расчёт вентиляции помещения на первом этапе требует правильного выбора оборудования, которое будет иметь необходимые характеристики производительности касательно количества прогоняемого воздуха (кубометр/час).

Очень важным также принято считать такой параметр, как кратность обмена воздуха. Он характеризует количество полных замен воздуха на протяжении одного часа внутри здания

Для того чтобы правильно определить этот параметр, необходимо брать во внимание нормы и правила строительства. Кратность зависит от того, какая цель использования помещения, что в нем находится, какое количество человек и т.д

Расчёт вентиляции производственных помещений по этому показателю также предполагает учета оборудования, а также особенностей его работы и количества тепла или влаги, которое оно выделяет. Для помещений, предназначенных для проживания людей, кратность обмена воздуха составляет 1, а для промышленных помещений до 3.

• от 100 до 800 м³/ч (квартира);
• от 1000 до 2000 м³/ч (дом);
• от 1000-10000 м³/ч (офис).

Также, необходимо правильно проектировать и установить распределители воздуха. К ним относятся специальные воздухораспределители, воздуховоды, повороты, переходники и так далее.

Обеспечение надежной и правильной вентиляции – это крайне важная и необходимая система в любом здании.

Типы чистых помещений

Существует 2 типа чистых помещений. Они отличаются способом очищения воздуха. Есть комнаты, как с турбулентной вентиляцией, так и с ламинарным потоком (направленным в одну сторону).

Читайте еще: Как самостоятельно установить сплит систему дома.

Последний дает возможность соблюдать чистоту более высокого уровня, потому что однонаправленный поток лучше вытесняет загрязненные воздушные массы из пространства, в котором он эксплуатируется.

При переработке воздуха турбулентным способом, очищенные при помощи фильтров потоки подаются с помощью потолочных распределителей. Свежие воздушные массы при поступлении в комнату соединяются с присутствующим воздухом, в котором уже присутствует некоторая степень загрязнения, и его разбавляют. Затем, сквозь воздухозаборные решетки, которые присутствуют внизу стен, выводят часть воздуха наружу. За сутки вентиляция, сделанная по такому принципу, может до 20 раз вывести отработанную воздушную смесь.

Читайте еще: Что делать, если вентиляция в квартире дует в обратную сторону.

Когда возникает потребность сделать воздух в чистом помещении еще более качественным, выбирают тип с однонаправленным потоком. Суть ламинарной вентиляции заключается в установке высокоэффективных фильтрующих элементов, для подачи воздушных масс.

Свежий поток, после того, как поступит в комнату, перемещается по ней в одну сторону (сверху вниз), при этом частицы присутствующей пыли захватываются и удаляются через половые отверстия. Процесс происходит со скоростью воздушных масс до 0,4 м/с.

Применение ламинарного потока способствует минимальному распространению взвешенных частиц из-за направленности воздуха.