Классификация систем вентиляции


Классификация систем вентиляции

  1. . По способу подачи воздуха

    1. . Естественная (аэрация):

  • под действием теплового напора;

  • под действием ветрового напора.

1.3. Смешанная (естественная + механическая).

  1. . По принципу организации воздухообмена

    1. . Общеобменная.

    2. . Местная.

    3. . Комбинированная (общеобменная + местная).

вентиляция характеризуется показателем кратности воздухообмена к, 1/ч.

,

где V – количество воздуха, удаляемого из помещения в течение часа, м3/ч;

Vп – объем помещения, м3.

Для определения объема удаляемого воздуха необходимо знать:

V1 – объем воздуха с учетом тепловых выделений, м3/ч;

V2 – объем воздуха с учетом выделения вредных веществ технологических процессов, м3/ч;

,

где Qизб – общее количество тепла, кДж/ч;

с – теплоемкость воздуха, кДж/кгС;

 – плотность воздуха, кг/м3;

tуд – температура удаляемого воздуха, С;

tпр – температура приточного воздуха, С.

,

где q – общее количество загрязняющих веществ при работе всех источников, мг/ч;

cуд, cпр – концентрация вредных веществ соответственно в удаляемом и приточном воздухе, мг/м3.

Аэрацией называется организованный воздухообмен, осуществляемый в заранее заданных объемах и регулируемый в зависимости от метеоусловий.

воздухообмен осуществляется через окна, световые фонари с использова-нием теплового и ветрового напоров. Тепловое давление, в результате которого воздух поступает в помещение и выходит из него, образуется за счёт разности температур, а следовательно, и плотностей наружного и внутреннего воздуха и регулируется различной степенью открытия фрамуг. Разность давлений на одном и том же уровне называется внутренним избыточным давлением pизб. При отрицательном значении pизб (превышении наружного давления над внутренним) холодный более плотный воздух поступает внутрь помещения и вытесняет вверх теплый легкий воздух. В результате в верхней части помещения создается превышение внутреннего давления над наружным (положительное значение pизб), и воздух выходит из помещения (рис. 2).

Рис. 2. Схема аэрации здания

воздух подается в рабочую зону в местах наименьшего выделения загрязнителей (на высоте 1,2…1,5 м над полом) через нижние проемы и удаляется из наиболее загрязненных зон, например, через верхние проемы в фонаре здания. В зимнее время наружный воздух подают через верхний ярус нижних проемов на высоте 5…7 м от пола с таким расчетом, чтобы, опускаясь до рабочей зоны, он успел достаточно нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом помещения.

Аэрация с использованием ветрового давления основана на том, что на наветренных поверхностях здания возникает избыточное давление, а на заветренных сторонах – разрежение.

На рис. 3 показаны схемы циркуляции воздушных потоков при организации аэрации при безветрии и при ветре.

Рис. 3. Схема аэрации промышленного здания в теплое время года:

а – при безветрии; б – при ветре; 1 – приточные проемы;

2 – тепловыделяющий агрегат; 3 – вытяжные проемы

Естественная вентиляция дешева и проста в эксплуатации. Основной её недостаток заключается в том, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух не очищается и загрязняет атмосферу. Естественная вентиляция применима там, где нет больших выделений вредных веществ в рабочую зону.

В производственных помещениях небольшого объёма применяют канальную аэрацию, при которой загрязнённый воздух удаляется через вентиляционные каналы в стенах. Для усиления вытяжки на выходе из каналов на крыше здания устанавливают дефлекторы – устройства, создающие тягу при обдувании их ветром. Схема дефлектора показана на рис. 4.

Рис. 4. Схема дефлектора:

1 – цилиндрическая обечайка; 2 – патрубок; 3 – диффузор; 4 – колпак для защиты от попадания атмосферных осадков; 5 – конус для предотвращения задувания ветром внутрь дефлектора

поток ветра, обтекая дефлектор, создаёт вокруг большей части его периметра разрежение, обеспечивающее подсос воздуха из канала. Дефлектор (рис. 4) представляет собой цилиндрическую обечайку 1, укреплённую над вытяжной трубой 2. Для снижения сопротивления выходу воздуха труба снабжена диффузором 3. Для предотвращения попадания осадков служит колпак 4. Конус 5 предназначен для предотвращения задувания ветром внутрь дефлектора. Воздух из дефлектора выходит через кольцевые зазоры между обечайкой и колпаком и между обечайкой и конусом.

Классификация систем вентиляции

Таблица 8.1.

Классификация систем вентиляции по способу организации воздухообмена

Способ организации воздухообмена

Характеристика

1

Общеобменная

(приточно-вытяжная)

Смена воздуха осуществляется во всем объеме помещения. Основана на разбавлении выделяющихся вредных веществ свежим воздухом до предельно допустимых концентраций и температур, регламентированных ГОСТом

2

Местная:

а) вытяжная

б) приточная

в) приточно-вытяжная

Вредные вещества и избыточное тепло удаляются непосредственно от мест их образования

Подача чистого воздуха обеспечивает заданные параметры воздушной среды не во всем объеме помещения, а только в определенной его части

Сочетание приточной и вытяжной местной вентиляции

Примечания:

  1. Строительные нормы и правила СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»

  2. Вентиляция – обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне.

  3. В помещениях категорий А и Б по пожаровзрывоопасности, в которых возможно внезапное выделение большого количества взрывоопасных ядовитых веществ, необходимо предусматривать аварийную вытяжную вентиляцию с блокированием ее с газоанализаторами.

  4. В производствах, характеризующихся выделением тепла, проектируют аэрацию зданий, предусматривают дефлекторы и эффективные устройства для защиты от теплового облучения (экраны, водяные завесы, водораспыление, воздушное душирование и др.).

Таблица 8.2.

в зависимости от побудителя (движущей силы)

Побудитель

Характеристика

1

Естественная:

а) неорганизованная

(инфильтрация)

б) организованная

(аэрация)

перемещение воздуха осуществляется под действием естественных сил (гравитационное, ветровое давление)

воздух поступает в производственное помещение и удаляется из него через различные неплотности

воздух поступает в производственное помещение и удаляется из него через специально предусмотренные проемы, отверстия

2

Механическая

(искусственная)

перемещение воздуха обеспечивается вентилятором

3

Смешанная

естественная в сочетании с механической

Таблица 8.3.

Классификация систем кондиционирования

Система кондиционирования

Характеристика

1

Комфортная

Обеспечивает в помещении постоянные комфортные условия для человека

2

Технологическая

Предназначена для поддержания в производственном помещении требуемых технологическим процессом условий

ПРИЛОЖЕНИЕ 9.

Определение кратности воздухообмена

Основными вредностями в помещении являются избыточная теплота, избыточная влага, газы, пыль. При одновременном выделении в помещении различных вредностей воздухообмен определяют из условия ассимиляции8 каждой вредности. Расчетной же вредностью является та, расчет по которой дает наибольшую величину воздухообмена.

Кратность воздухообмена К (1/ч) – это отношение воздухообмена, создаваемого в помещении (т.е. объема проходящего через помещение воздуха в единицу времени), к внутреннему объему всего помещения, определяемая по формуле:

К = L / V (9.1)

где L – воздухообмен, создаваемый в помещении, м3/ч;

V – внутренний объем помещения, м3.

Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение часа весь объем помещения заполняется вводимым в помещение приточным воздухом.

Расчет воздухообмена в помещении по кратности делают в случаях, когда точное определение количества выделяющейся вредности затруднительно.

Расчет воздухообмена ведется на теплый период года.

7.4. Классификация систем вентиляции.

По способу организации воздухообмена в вентиляция может быть общеобменной, местной (локализующей), смешанной и противодымной.

Общеобменная вентиляция при создании одинаковых условий воздушной среды (температуры, влажности, чистоты воздуха и его подвижности) во всём помещении, главным образом в рабочей зоне (Н=1,2-2,0 м от пола). В этом случае какие-либо вредные вещества распространяются по всему объёму помещения или нет возможности уловить их в местах выделения (рис.1). Общеобменная вентиляция может быть как приточной, так и вытяжной, а чаще приточно-вытяжной, обеспечивающей организованный приток и удаление воздуха.

При местной вытяжной вентиляции загрязнённый воздух удаляется прямо из мест его загрязнения. Местная приточная вентиляция применяется в тех случаях, когда свежий воздух требуется лишь в определённых местах помещения (на рабочих местах). Они могут быть вытяжными в виде местных отсосов, приточно-вытяжными или только приточными в виде воздушных душей. Местные отсосы позволяют удалять загрязнения относительно малым количеством воздуха, что экономически выгодно. Примером такой вентиляции может служить воздушный душ – струя воздуха, направленная непосредственно на рабочее место (рис.2).

Несмотря на высокую эффективность местной вентиляции, всё же часть вредных веществ уловить не удаётся. Для ассимиляции неуловленных вредных включений устанавливают общеобменную вентиляцию.

Смешанные системы, применяемые главным образом в производственных помещениях, представляют собой комбинации общеобменной вентиляции с местной (рис.3).

Аварийные вентиляционные установки предусматривают в помещениях, в которых возможно внезапное неожиданное вредных веществ в количествах, значительно превышающих допустимые. Эти установки включают только в случае, если необходимо быстро удалить вредные выделения.

Противодымная вентиляция предусматривается для обеспечения эксплуатации людей из помещений здания в начале стадии пожара.

Вопрос о том, какую из перечисленных систем вентиляции следует устраивать, решается в каждом отдельном случае в зависимости от назначения помещения, характера вредных выделений, возникающих в нём, и схемы движения воздушных потоков внутри здания.

В так называемых горячих цехах широко использует аэрацию, местные отсосы и воздушные души. В воротах устраивают воздушные тепловые завесы. В холодных цехах применяют общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию и системы кондиционирования воздуха там, где это диктуется условиями технологии. В общественных зданиях (театрах, кино, залах заседаний, магазинах, спортзалах и т.п.) как правило, устраивают общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию или систему кондиционирования воздуха.

В помещениях, где требуется незначительный воздухообмен, организуют только вытяжную вентиляцию. Количество удаляемого воздуха в этом случае восполняется воздухом, поступающим в помещение через неплотности в ограждающих конструкциях и при открывании форточек или фрамуг.

В жилых домах устраивают обычно только вытяжную (естественную, редко-механическую) вентиляцию из кухонь и санузлов. Приток в жилые комнаты осуществляется через окна, форточки или специальные устройства под окнами.

Общий вытяжного воздух из квартиры, м3/ч, определяется величиной, равной произведению площади отапливаемых помещений, м2, на высоту помещений от пола до потолка. Этот объем удаляется через шахты и вытяжные решётки, расположенные в кухнях и в санитарных зонах, причём воздух распределяется поровну между шахтами. При этом объем воздуха, удаляемого через шахту кухни, не должен быть менее 60 м3/ч для кухонь, оборудованных электрическими или двухконфорочными газовыми плитами, и не менее 75 или 90 м3/ч при оборудовании соответственно 3-х и 4-х конфорочными газовыми плитами. А объем воздуха, удаляемого через шахту санузла не должен быть меньше 50 м3/ч. при установке в кухнях газовых водонагревателей газоход подлежит рассматривать как дополнительный вытяжной канал.

Местные вентиляционные каналы кухонь и санузлов одной квартиры допускается объединять в общий сборный канал с подсоединением их к этому каналу на одном уровне, располагаемому не мене чем на 2 м выше потолка обслуживаемых помещений.

Объединение вентиляционных каналов из кухонь, туалетов, ванных (душевых), кладовых для продуктов с вентиляционными каналами из помещений для размещения поквартирных генераторов тепла и гаражей не допускается (п. 7.10 и 7.11 ДБН В.2.2 –94).

Канальными системами естественной вентиляции называются системы, в которых подача наружного воздуха или удаление загрязнённого осуществляется по специальным каналам предусмотренными в конструкциях здания, или приставным воздуховодам. Воздух в этих системах перемещается вследствие разности давлений наружного и внутреннего воздуха.

Для использования ветрового давления (дополнительно к гравитационному) на вытяжных шахтах устанавливают дефлектор. Вытяжные решетки располагают на 0,5 м от потолка. Для каждого обслуживаемого этажа характерно своё расчётное гравитационное давление. Оно зависит от расстояния центра вытяжных решеток по вертикали до верха шахты. Так, для воздушного тракта первого этажа расчётное гравитационное давление согласно уравнению составит, Па:

Р1=(ρн-ρвн) h2 9.81,

а для воздушного тракта второго этажа

Р2=(ρн-ρвн) h3 9.81,

В жилых и общественных зданиях вертикальные вытяжные каналы располагают в толще кирпичной кладки внутренних стен или в специальных железобетонных блоках и шахтах. Минимально допустимый размер каналов в кирпичных стенах 130х130 мм. Перегородки между соседними каналами должны быть не мене 130 мм. Скорость движения воздуха в воздуховодах систем с гравитационным побуждением принимают 0,5…1,0 м/с. Сборные коробы и вытяжные шахты на чердаке выполняют с утеплёнными стенками во избежание осаждения конденсата на их внутренних поверхностях в зимнее время. Материал стенок каналов и шахт должен быть несгораем.


Смотрите также