Вентиляция производственных помещений устройство, проектирование, разновидности

Вентиляционная система и ее функции

Вентиляционная система для промышленных предприятий обеспечивает необходимые санитарно-гигиенические нормы воздухообмена. Но иногда при хранении конкретных материалов необходимы специальные условия.

Промышленная вентиляция и ее главные задачи:

• необходимо правильно произвести расчеты трудоспособности системы вентиляции, чтобы было должное вентилирование;
• система подачи и удаления воздуха должна иметь необходимый эффект. Составляющая часть этой системы – аспирация – удаление пыли и мелких частиц из воздуха;
• предусматривается система воздухоочистки;
• выбирается самый экономичный вариант вентиляционной системы. Работы, связанные с установкой вентиляционных систем, не стоит делать самостоятельно, а обратитесь за помощью к профессиональным организациям, которые не только сделают вам качественный и надежный монтаж данной системы, но и помогут правильно определиться с выбором относительно вариантов вентиляции.

Для того, чтобы основная вентиляционная система потребляла небольшое количество воздуха, необходимы: естественная вытяжка, правильно рассчитанный местный отсос, воздушный душ, зонт и другое.

Подбираем высоту труб

Следующий шаг – определение силы тяги, возникающей внутри вытяжного блока при заданном перепаде высот. Параметр зовется располагаемым гравитационным давлением и выражается в Паскалях (Па). Расчетная формула:

• p – гравитационное давление в канале, Па;
• Н – перепад высот между выходом вентиляционной решетки и срезом вентканала над крышей, м;
• ρвозд – плотность воздуха помещения, принимаем 1.2 кг/м³ при домашней температуре +20 °С.

Методика расчета основана на подборе требуемой высоты. Вначале определитесь, на сколько вы готовы поднять трубы вытяжки над кровлей без ущерба внешнему виду здания, затем подставьте значение высоты в формулу.

Пример. Берем перепад высот 4 м и получаем давление тяги p = 9.81 х 4 (1.27 — 1.2) = 2.75 Па.

Теперь грядет сложнейший этап – аэродинамический расчет отводных каналов. Задача – выяснить сопротивление воздуховода потоку газов и сопоставить результат с располагаемым напором (2.75 Па). Если потеря давления окажется больше, трубу придется наращивать либо увеличивать проходной диаметр.

Аэродинамическое сопротивление воздуховода вычисляется по формуле:

• Δp – общие потери давления в шахте;
• R – удельное сопротивление трению проходящего потока, Па/м;
• Н – высота канала, м;
• ∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений;
• Pv – давление динамическое, Па.

Покажем на примере, как считается величина сопротивления:

1. Находим значение динамического давления по формуле Pv = 1.2 х 1² / 2 = 0.6 Па.
2.  Сопротивление от трения R находим по таблице, ориентируясь на показатели динамического напора 0.6 Па, скорости потока 1 м/с и диаметра воздухопровода 225 мм. R = 0.078 Па/м (обозначено зеленым кружочком).
3. Местные сопротивления вытяжной шахты – это жалюзийная решетка, отвод кверху 90° и зонт на конце трубы. Коэффициенты ξ этих деталей – величины постоянные, равные 1.2, 0.4 и 1.3 соответственно. Сумма ξ = 1.2 + 0.4 + 1.3 = 2.9.
4. Окончательное вычисление: Δp = 0.078 Па/м х 4 м + 2.9 х 0.6 Па = 2.05 Па.

Сравним расчетный напор, образующийся в воздухопроводе, и полученное сопротивление. Сила тяги p = 2.75 Па больше, чем потери давления (сопротивление) Δp = 2.05 Па, шахта высотой 4 метра слишком высока, строить такую бессмысленно.

Теперь укоротим вентканал до 3 м, снова произведем перерасчет:

1. Располагаемое давление p = 9.81 х 3 (1.27 — 1.2) = 2.06 Па.
2. Удельное сопротивление R и местные коэффициенты ξ остаются прежними.
3. Δp = 0.078 Па/м х 3 м + 2.9 х 0.6 Па = 1.97 Па.

Напор природной тяги 2.06 Па превышает сопротивление системы Δp = 1.97 Па, значит, шахта трехметровой высоты станет исправно работать на естественную вытяжку и обеспечит нужный расход удаляемых газов.

Канал вентиляции Ø225 мм можно разделить на 2 меньших трубы, но не по диаметру, а по сечению. Получаем 2 круглых вентканала 150—160 мм, как сделано на фото. Высота обеих шахт остается неизменной — 3.5 м.

Влияние вентиляции помещений на человека

С позиций энергосбережения современными исследованиями доказано, что за счет вентиляционных систем в доме или же квартире – происходит до 30 процентов всех возможных здесь тепловых потерь.

Установив в помещениях дома современные пластиковые окна, мы само собой существенно экономим здесь тепло, но тем же самым – мы также снижаем достаточно сильно и вентиляцию, то есть воздухообмен здесь. На человека такое усовершенствование наших жилищ, как правило, не ведет к улучшению условий его труда и отдыха, а скорее наоборот.

Как показали современные специальные исследования, пониженный уровень вентилируемости в помещениях ведет к существенной нехватке здесь кислорода, а соответственно к быстрой нашей утомляемости при выполнении любой работы, нашим головным болям, а также плохому и не комфортному нашему отдыху и сну здесь.

Также полностью доказано, что недостаточная вентиляция в помещении – всегда приводит к повышенной влажности в доме. В таком невентилируемом доме, как правило, окна и стены всегда «плачут», а особенно с наступлением холодов. На потолке и стенах комнат часто появляется плесень и грибок, их внешний вид явно портится и не приносит нам никакого удовлетворения.

Кроме того, споры грибка со стен, распространяясь в воздухе дома – способны вызывать у человека различные, притом достаточно серьезные заболевания его органов дыхания. Мы сейчас превратили свои жилища в термос, где нам тепло, но совсем не комфортно находиться, да еще иногда и опасно для здоровья. Поэтому «правильная» вентиляция в доме – существенно повышает комфортность работы и проживания в нем.

Классификация промышленной вентиляции

По способу подачи воздушных масс вентиляция в цеху подразделяется на естественную и искусственную:

• Естественная. Воздухообмен осуществляется по законам физики и аэродинамики: движение воздуха побуждается за счет разницы температуры или давления внутри и снаружи помещения. Через приточные решетки в цех засасывается уличный воздух. Он «выдавливает» отработанный воздух через вытяжные отверстия.
• Искусственная. Воздухообмен осуществляется благодаря механическому побуждению с помощью вентиляторов. Основной тип вентилирование производственных помещений. Позволяет проводить предварительную подготовку входящего воздуха, а также фильтрацию выходящего.

Схема систем вентилирования

По направлению движения воздуха вентсистема подразделяется на приточную и вытяжную:

• Приточная. Основная задача – подача свежего воздуха внутрь цеха. Может быть с искусственным и естественным побуждением. Она представлена канальными вентиляторами, засасывающими воздух снаружи. Часто оборудуется калориферами.
• Вытяжная. Основная задача – удаление отработанного воздуха через вытяжные отверстия. Часто оборудуется фильтрами для предотвращения попадания в атмосферу отработанных продуктов производства.

Вместе они составляют приточно-вытяжную систему вентилирования. Это основа качественного микроклимат любого помещения.

По области действия подразделяется на общеобменную и местную:

Общеобменная. Основная задача – вентилирование всего цеха. В чистом виде применяется, когда на производстве не выделяются вредные химические соединения. Чаще комбинируется с местной.

Общеобменная вентиляция

Местная. Точечная система удаления загрязненного воздуха из определенной области производственного помещения. Классический вариант — это местные вытяжки, установленные над конкретным рабочим местом или станком. Приточная система вентилирования может быть выполнена в виде воздушного душа, завесы или отдельной зоны с контролируемым составом воздуха.

Любая вентсистема на производстве работает по двум основным принципам:

• Перемешивание. Воздух подаётся через потолочные или стеновые приточные отверстия, смешивается с отработанным и удаляется посредством вытяжек.
• Вытеснение. Система механической приточной вентиляции монтируется уровне пола. Подаётся более холодный уличный воздух, вытесняющий отработанный теплый к верху, где установлены вытяжки.

Вытесняющая вентиляция

Расчёт вентиляции квартиры

Естественная или искусственная вентиляция жилого дома рассчитывается при строительстве здания специалистами, а жильцы дома получают квартиры с системой проветривания «по умолчанию». Изменить схему системы вентиляции в хрущёвке не получится, для этого будет необходимо серьёзное вмешательство в структуру здания. Однако с помощью различных устройств можно улучшить циркуляцию воздуха в своей квартире. Для этого необходимо провести расчёты.

Если вас не устраивает вентиляция в квартире, можно установить дополнительные вытяжки на кухню и вентиляторы на решётках в ванной. При этом следует запомнить основное правило – количество вытягиваемого воздуха не должно превышать количество поступающего в квартиру. В этом случае системы проветривания будут работать максимально эффективно. Некоторые модели вытяжек и вентиляторов могут работать на приток воздуха – их стоит установить, если комната недостаточно проветривается через окна и двери.

Особое внимание стоит уделить мощности вытяжных устройств, для небольших квартир будет достаточно производительности от 50 до 100 м³ воздуха в час. Чтобы точно определить, какая нагрузка для прибора будет оптимальной, можно измерить количество воздушных масс в комнате

Для этого площадь квартиры суммируется и умножается втрое. Полученные объёмы воздуха и должны полностью проходить через вентиляторы в течение часа.

Организовать дополнительный приток воздуха можно с помощью кондиционеров, вытяжек и вентиляторов. В комплексе эти приборы будут выполнять основные задачи по вентиляции помещений:

• вытяжка в кухне будет очищать помещение от неприятных запахов, жира и дыма, наполняя его чистым воздухом;
• вентилятор в ванной — удалять влажный воздух;
• кондиционер — охлаждать и осушать воздух в помещении.

Эти устройства будут обеспечивать хорошую циркуляцию воздушных масс в разных комнатах и регулировать их чистоту – в ванной и кухне они просто незаменимы.

Пути эвакуации

Начнем с противопожарных требований к путям эвакуации общественных зданий и промышленных объектов

Они обозначены в Федеральном законе от 2008 года за номером 123, где чаще всего обращают внимание на три основных требования:

1. Эвакуационные маршруты и выходы из зданий должны обеспечивать беспрепятственный и быстрый вывод людей в процессе пожара.
2. Их проектирование не связывается с установкой средств тушения пожаров.
3. Эвакуационные выходы считаются теми, которые напрямую связаны с улицей.

Последнее требование относится к первым этажам любых строений. Здесь учитываются выходы непосредственно на улицу или через коридор, через лестницы, холлы и вестибюли. Если это помещения не первого этажа, то к выходам относятся любые двери, выходящие в коридор, ведущий на первый этаж, двери на , расположенные по наружным стенам здания. Сюда же можно отнести выходы на крышу, в вестибюли и холлы.

В правилах противопожарной безопасности оговаривается еще один вариант, который имеет отношение к производственным цехам. В нем говорится, что эвакуационные пути можно прокладывать по смежным цехам, если они имеют прямой выход на улицу. То есть, маршрут эвакуации прокладывается по минимальному пути на улицу в независимости от расположения помещения. При этом путь должен быть всегда свободным.

Но есть одно замечание, которое касается дверей. Если на проходных проемах установлены распашные двери, то они не являются препятствием. Это касается не только дверей, через которые проходят люди, это касается проемов и для автомобильного транспорта, и для железнодорожного. Только в этом случае речь идет не о дверях, а о воротах.

Есть определенные запреты, они категоричны, которые касаются дверей на выходах. Это к вопросу, что запрещается на путях .

Конструкции дверей и ворот, относящихся к категории откатных, раздвижных, секционных и рулонных, являются ограничительными элементами. То есть, они ограничивают проходимость

Поэтому очень важно, чтобы такие конструкции можно было легко демонтировать, если появляется необходимость увеличить проходимость через них. Это в выше обозначенных правилах (№123) не оговаривается

Но учитывать это надо.
Нельзя считать лифты и эскалаторы элементами маршрутов эвакуации. Отдельной позицией стоят эскалаторы метрополитена или лифты шахт, работающие и при рабочем режиме, и при аварийном. Об последних оборудования снабжаются специальными системами контроля и управления.
Нельзя проектировать маршруты по кровлям, если они не являются эксплуатируемыми.

Большое внимание в правилах противопожарной безопасности уделяется эвакуации людей из подземных этажей и сооружений. Есть две основные позиции, на которые надо обращать внимание, организуя выходы из таких помещений

1. Выходы из подземных или цокольных этажей на улицу должен быть отдельным от входной двери в подъезд здания. В некоторых особых случаях разрешается объединение выхода.
2. Можно организовать один общий тамбур, но его придется разделить противопожарной перегородкой, основная цель сооружения которой – разделить людской поток из здания и с подвала на две части, чтобы они не смешивались и не мешали друг другу при выходе.

Как производится вентиляция канализации?

Вывод неприятных канализационных запахов также необходим для комфортного проживания в многоквартирных домах. Система «проветривания» канализации упрощена до минимума: газы выводятся через тот же самый стояк, что и осуществляется отвод стоков.

Чтобы неприятные запахи не беспокоили жильцов, стояк оборудован продолжением, выходящим на крышу, – вентиляционной (фановой) трубой.

На схеме хорошо видно, как устроена вентиляция канализации. Все квартирные сантехнические приборы «привязаны» к общему стояку, который с одной стороны заканчивается фановой трубой, с другой – выпуском, ведущим к централизованной городской сети

Зная схему, можно понять, почему работы по перепланировке санузлов требуют разрешения. Если изменить расположение стояка или подключить большое количество сантехнических приборов, работа вентиляционной системы может быть нарушена.

При оборудовании канализационной сети с учетом вентилирования системы руководствуются СНиП 2.04.01-85.

Уход за домашней вентиляцией

Зачастую из-за засорения воздуховода или решётки выходного отверстия не работает вентиляция. Прочистить вентиляционные каналы самостоятельно можно в пределах своей квартиры, сняв решётку и почистив стенки трубы щёточкой, веником или пылесосом

Особое внимание необходимо уделить сетке, закрывающей вход в шахту – она работает как фильтр, на котором остаются все загрязнения

Сначала проводится диагностика работоспособности вытяжных каналов и составляется план работ. Для проверки чистоты шахт зачастую используют видеокамеру на тросе – она позволяет определить места скопления грязи и места деформации трубы.

После этого начинается прочистка воздуховода. Профессионалы используют гири, пневматические щётки, ерши с грузом и другие инструменты. Рядовым жильцам не стоит заниматься такими работами – этим можно навредить целостности трубы.

Естественная вентиляция в многоэтажном доме не очень эффективна по сравнению с механической, но она реже требует чистки. Бригаду специалистов стоит вызывать раз в несколько лет при возникновении явных признаков загрязнения воздуховода. Автоматические системы проветривания испытывают большие нагрузки и требуют более тщательной очистки. Обслуживанием таких систем зачастую занимаются фирмы, которые их устанавливают.

Отслеживание работоспособности и увеличение эффективности домовой вентиляции – один из ключевых пунктов в создании здорового микроклимата в вашем доме. Проведя ряд мероприятий по улучшению проветривания своего жилища, вы избавите себя от пыли, неприятных запахов, продуктов работы кухни или ванной в воздухе.

Естественная вентиляция в производственных зданиях

так устроена вентиляция коровника

Любая естественная приточная или вытяжная вентиляция производственного помещения функционирует, используя разницу температур и давления воздуха в цехе и на улице. Значит, движущей силой естественной тяги являются ветровой и тепловой напоры.

Вследствие перепада температур из цеха вытесняются расширенные теплые воздушные массы, а на их место затягиваются чистые, холодные. С наветренной области формируется область повышенного давления, усиливающая приток свежего воздуха снаружи. С подветренной стороны здания давление наоборот всегда понижено, что способствует оттоку отработанного воздуха. Физические законы успешно применяют для вентиляции предприятий с интенсивным тепловыделением. Но не во всех случаях мощный обмен воздуха гарантирует создание всех необходимых условий для работы персонала.

Если в стенах и окнах цеха есть щели, часто открываются двери или ворота, вероятно появление сквозняков и понижение температуры. Летом же на удаленных от дверей и окон участках нормы вентиляции производственных помещений нарушаются.

Аэрация воздуха в помещении

принцип движения воздуха при аэрации

Аэрация в некоторых случаях создает эффективный воздухообмен на основе естественной тяги. Для ее реализации устанавливаются аэрационные фонари – специально разработанные элементы вентиляции.

Иногда при строительстве производственного помещения расчет вентиляции не производится, оборудование не монтируют. Тогда можно в уже готовом цеху разместить шахты и каналы, работающие за счет теплового напора. Выходы шахт прикрывают оголовками-дефлекторами. Ветер обдувает дефлектор и формирует в трубе область разрежения, усиливая подсос воздуха. Подобная система широко используется в сельскохозяйственных и животноводческих постройках, кузнях, небольших пекарнях. Устанавливается труба на самом высоком выступе крыши.

Аэрация это один из наиболее эффективных примеров естественной промышленной вентиляции. Ее используют на производствах с обильным образованием газов, ядов и тепла.

Устройство естественной вентиляции на производстве

В обслуживаемых зданиях обустраивают 3 уровня проемов с форточками особой конструкции. Первые два ряда проемов располагаются на высоте 1-4 метров от пола. В крыше устанавливают светоаэрационные фонари с регулируемыми форточками.

Летом потоки чистого воздуха попадают сквозь нижние фрамуги, а грязные уходят вверх. В холодное время года воздух проникает через средний ряд форточек и, согреваясь, достигает уровня нахождения персонала.

Разным положением форточек регулируется интенсивность вентиляции. Рассчитывая вентиляцию производственного помещения, определяют площадь форточек, проемов. Так как наихудшее время для работы системы – теплая безветренная погода, ее и берут за точку отсчетов.

Перемешанный с пылью и газами чистый воздух направляется в зоны нахождения людей. Чтобы предупредить распространение пыли и грязи, устанавливают фонари незадуваемой конструкции с защитой от ветра.

В жаркое время года приточный воздух охлаждается методом распыления в нем холодной воды из форсунок, расположенных в области форточек. Воздух охлаждается и немного увеличивается влажность.

К зданиям с естественной аэрацией предъявляются некоторые требования:

• периметр его должен быть открыт доступу воздуха;
• аэрируются одноэтажные цеха или расположенные на последних этажах многоэтажек.

Очень сложно смонтировать естественную вентиляцию в многопролетных промышленных помещениях. При ширине цеха более 100 метров доставка чистого воздуха к центру здания практически неосуществима. Тогда для аэрации устанавливают незадуваемые фонари Батурина с отдельным каналом для вытяжки и притока. Зимой такая система может вызвать нежелательное падение температуры в рабочей зоне производственного помещения. Поэтому в многопролетных цехах обычно устанавливается принудительная вентиляция с обогревом притока.

Управление всеми элементами аэрации осуществляется механически.

Другой плюс в невысокой стоимости механизмов.

Недостатки:

• зависимость от погоды;
• сложность управления;
• невозможность обеспечения удаленных рабочих мест свежим воздухом.

Аэрация, как вид вентиляции производственных помещений, неприемлема, если технология подразумевает распространение вредных примесей, пыли. Потому что фильтрация отработанных воздушных масс невозможна.

Снабжение воздуха

Для создания воздушного пространства, которое соответствует гигиеническим и технологическим требованиям, устанавливают требуемые кратности воздухообменов. Для ряда помещений она найдется в сводах правил, для остальных – определяется расчетным путём.

В целях экономии и обеспечения бесперебойности работы вентиляция применяется с естественной тягой. Поступление воздуха при этом обеспечивается приточными устройствами инфильтрации воздуха и через неплотности дверей. Направление движения воздушных масс организовывается окон к санузлу, ванной и кухне.

С воздухоснабжением как всего дома, так и квартирного пространства сталкиваются не только работники из организаций по строительству или эксплуатации здания, но и обычные жильцы. Например, со временем пропала тяга в каналах. Или после монтажа пластиковых окон замечен приток из общедомового коридора. Разумеется, квартиросъёмщик ищет решение проблемы. И непременно необходимо учесть, что существует руководящая база нормативов, которая регулирует эту область.

Перед реализацией в действительность комплекс проектных документов на объект обязательно проходит государственную или независимую экспертизу на соблюдение требований Госстроя России. И только после положительного заключения разрабатывается комплекс рабочих чертежей.

Классификация производственной вентиляции по способу действия

По способу воздействия существует следующие виды вентиляции:

1. вентилирование приточного действия;
2. вентилирование вытяжного действия;
3. вентилирование приточно-вытяжного действия.

Приточная вентиляция на производстве призвана обеспечивать свободное поступление свежего воздуха в объемах, достаточных для целевого функционирования производства. Как правило, в системах приточного типа широко используются канальные вентиляторы. Они способны полностью обеспечить принудительное поступление воздуха в цех. Одновременно давление воздуха в разы увеличивается по сравнению с показателями атмосферного давления и, соответственно, происходит неорганизованное, естественное выдавливание загрязненного воздуха через разные выходы, щели и отверстия на улицу или в соседние помещения.

Вытяжная производственная вентиляция

Вытяжная вентиляция на производстве призвана удалять отработанный воздух (с загрязнениями, либо влажный, либо горячий), при этом порции свежего воздуха поступают внутрь помещения неорганизованно, через двери, окна, стеновые проемы и т.д. Такой тип вентиляции особенно эффективен в производствах, технологические процессы которых подразумевают выделение достаточного количества вредных веществ, влаги, тепла, а также присутствие большого скопления людей.

Самая простая установка вытяжного типа состоит из электродвигателя и вентилятора. Если требуется очистить воздух в помещениях большой площади или сложной планировки, тогда минимальный набор добавляется еще специальными фильтрами и разветвленной системой воздуховодов для вывода отработанного воздуха на улицу.

Приточно-вытяжная вентиляция на производстве обеспечивает как поступление свежего воздуха в помещение, так и одновременное удаление из него отработанного. Распространение воздушных потоков может осуществляться двумя способами:

• перемешиванием;
• вытеснением.

Приточная вентиляция на производстве

В первом случае на потолочных или стеновых площадках производственного цеха или участка монтируются высокоскоростные диффузоры, сквозь которые принудительно поступает уличный воздух. При попадании в закрытое помещение он естественным образом миксуется с отработанным и, уже перемешанный (с загрязнениями), удаляется через специальные диффузионные клапана.

Во втором случае в нижней части помещения (как правило, на поверхности пола) монтируются несколько низкоскоростных воздухораспределителей, которые обеспечивают принудительное поступление приточного воздуха. Так как воздухораспределитель находится внизу, соответственно свежий (охлажденный) воздух распределяется в нижней части помещения, и, следуя законом физики, теплый воздух поднимается вверх и удаляется через вентиляционные отверстия естественным образом.

Виды жилых зданий

Рассматривая жилые строения, можно поделить их на типовые и индивидуальные.Типовые — это образцы-шаблоны, которые демонстрируют готовые решения, где разработаны ключевые моменты. Их применяют при масштабных застройках. В таких заготовках вносят незначительные корректировки по локальным условиям. К примеру, ориентацию на местности или место подключения к сетям.

А особенный дом, с уникальными планировками и фасадами, с личными пожеланиями и задумками называют индивидуальным.

Также производится разделение на многоквартирные и одноквартирные дома.Многоквартирными называют дома, располагающие за пределами квартирных границ совместными помещениями и инженерией.

Сюда же причисляют интернаты, общежития и гостиничные комплексы.Нередко в высотках встречаются иные нежилые объекты: паркинги, торговые точки, организации сферы услуг и прочие.

Системы вентиляции

Вентиляция классифицируется по нескольким параметрам, отличающимся способом генерации давления, распространением, архитектурой и назначением. Нагнетательные установки (вентиляторы, воздуходувки) способствуют искусственному нагнетанию воздуха. При  увеличении давления в трубопроводной системе, газовоздушная смесь может перемещаться на значительные расстояния. Такая система действует на предприятиях промышленности и на объектах, где есть центральная вентиляционная система. Вентиляционные системы бывают местного (локального) и центрального видов.

Локальная вентиляционная система устанавливается в небольших помещениях. Центральная вентиляционная система помогает очищать воздух на значительных площадях аналогичных помещений. Системы также бывают приточного, вытяжного и комбинированного типов. Системы приточно-вытяжного плана работают по принципу одновременного притока и забора воздушных масс. Это самый распространенный тип вентилирования в офисных, промышленных и жилых помещениях.