Основные схемы вентиляции жилых и гражданских зданий.

Естественная вентиляция

Естественная вентиляция создается, как можно догадаться естественным путем, без применения вентиляционного оборудования, а только за счет естественного воздухообмена, отличия температуры в помещении и на улице и потоков ветра. За счет изменения атмосферного давления в зависимости от этажа, на котором расположено помещение. Естественные системы вентиляции легко монтируются и сравнительно не дорогие по стоимости. Но такие системы вентиляции вплотную зависят от климатических условий, вследствие чего они не способны решить весь объем возлагаемый на вентиляцию помещения.

Рисунок 1. Схема естественной вентиляции жилого помещения.

Механическая вентиляция

Принудительная замена отработанного воздуха в помещении на свежий называют механической вентиляцией. При этом используются специальное оборудование, позволяющее подводить и отводить воздух из помещений в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды.

При необходимости вентиляционные системы воздух подвергается различным видам обработки (нагреванию, очистке, осушению, охлаждению, увлажнению и т.д.), что практически невозможно реализовать в системах с естественной вентиляцией.

На практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, совмещающую в себе 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. Механическая вентиляция может устраиваться как на локальном рабочем месте (местная), так и для всего помещения в целом (общеобменная).

Местной вентиляцией называется такая вентиляция, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

Приточная система вентиляции служит для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха в замен удаленного загрязненного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.).

Вытяжная вентиляция удаляет из помещения загрязненный воздух.

В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения.

Местная вентиляция

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Их задача - подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.

Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции - общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.

Местная вытяжная вентиляция

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

Рисунок 2.

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда вредности дым, газы, пыли, и частично тепло выделяются локализовано, например от станка на производстве или от плиты на кухне. Такая вентиляция улавливает и отводит вредности, позволяя предотвратить их распространение по всему помещению, к местной вытяжной вентиляции относятся местные отсосы- укрытия в виде шкафов или кожухов у станков, вытяжные зонты, бортовые отсосы и прочее. К местной вентиляции также относятся воздушные завесы – воздушные щиты которые не дают воздуху проникнуть из одного помещения в другое, или с улицы в помещение.

Основные требования, которым местная вытяжная вентиляция должна удовлетворять:

- Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто.

- Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда.

- Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль - вниз).

Конструкции местных отсосов условно делят на три группы:

- Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты). Объемы воздуха определяются расчетом.

- Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха.

ПРЕИМУЩЕСТВА: Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха.

НЕДОСТАТКИ: Местные системы вентиляции не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения рассредоточены на значительной площади или в объеме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды. То же самое происходит, если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т. д.

Общеобменная вентиляция

Общеобменные системы вентиляции - как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части.

Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.

Общеобменная приточная вентиляция

Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.

При отрицательном тепловом балансе, т. е. при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли.

При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.

Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.

В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т. п.) и их поступление в помещение происходит в различных условиях (сосредоточенно, рассредоточенно, на различных уровнях и т. п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.

В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.

В определенных случаях в производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.

52.Принципиальные решения вентиляции горячих цехов.

Сравнение систем ОВК на контрольном и испытательном объектах

Схема системы ОВК контрольного объекта, представленная на рис. 1, включает в себя местные отсосы, УКВ1, предназначенную для обеспечения требуемых параметров микроклимата в кухне (нагревание и охлаждение воздуха), и приточную установку для компенсации работы местных отсосов, которыми владелец пользовался на протяжении последних пяти лет. Воздух, поступающий из приточной установки, нагревается для предотвращения переохлаждения пищи и персонала. УКВ2 – стандартная крышная установка с воздухонагревателем, использующим косвенный газовый нагрев, и воздухоохладителем. Нагревание и охлаждение воздуха осуществляются в зависимости от сигналов, поступающих с датчика, расположенного в подготовительной зоне кухни.

Рисунок 1. Схема системы ОВК кухни контрольного объекта

Режим отопления включается при понижении температуры воздуха в помещении кухни до 20 °С, режим охлаждения – при повышении ее до 22 °С в зависимости от сигналов, поступающих с датчика температуры. Приточная установка работает на прямом сжигании газа и обеспечивает нагрев воздуха, который включается при понижении температуры приточного воздуха до 13 °С. Блокировка одновременных функций отопления/охлаждения не предусматривается, поскольку в предыдущих попытках ее применения наблюдались случаи подачи воздуха с достаточно низкой температурой, что приводило к переохлаждению пищи, снижению уровня теплового комфорта и влияло на стабильную работу местных отсосов. Как показали наблюдения, проведенные на ряде других объектов, температура воздуха, подаваемого приточной установкой, не должна быть ниже 13 °С.

Схема системы ОВК кухни испытательного объекта представлена на рис. 2. На испытательном объекте была установлена новая система, состоящая из УКВ2, обеспечивающей подачу наружного воздуха для компенсации вытяжки через местные отсосы и поддержание требуемых параметров микроклимата помещений кухни, и системы местных настенных отсосов и вытяжных зонтов. Эта система кондиционирования воздуха, совмещающая функции систем УКВ1 и приточной установки, применяемых на контрольном объекте, является более рациональной. Поскольку одна установка замещает две, не требуются дополнительные затраты на приточную установку, воздуховоды и воздухораспределители, а также место под их размещение и прокладку газовых трубопроводов и электрической сети.

Рисунок 2. Схема системы ОВК кухни испытательного объекта

УКВ2 работает на прямом газовом нагреве с двухступенчатым охлаждением и установлена на кровле здания, так же как и на контрольном объекте. Сигналы на включение режимов осушения, нагревания, охлаждения поступают с датчиков, расположенных в УКВ2. Датчики температуры и относительной влажности наружного воздуха расположены в приемном блоке установки. Процесс осушения требует включения компрессоров первой или второй ступени. Включение подачи приточного воздуха происходит в зависимости от регулируемого диапазона значений энтальпии внутреннего воздуха. В режиме вентиляции осушение, охлаждение или нагревание воздуха не осуществляется. Включение режима нагревания воздуха происходит при понижении температуры наружного воздуха до 13 °С, охлаждения – при повышении ее до 26 °С. Датчик температуры необходим для предотвращения перегревания или переохлаждения помещения кухни и расположен в ее подготовительной зоне. Одновременное охлаждение и нагревание воздуха блокируется системой управления УКВ2.

Оба объекта очень похожи по занимаемой зданиями площади, вместимости и размещению посадочных мест, расположению и количеству окон, а также ограждающим конструкциям здания. Кроме того, кухни обоих ресторанов оборудованы вентиляционным оборудованием, имеющим одинаковые мощности. Обеденные залы отделены от кухонь ресторанов стенами и соединяются проемами площадью 0, 9 м², а также распашными дверями для перетекания воздуха из обеденных залов в кухни.

Тепловая и холодильная мощность системы кондиционирования воздуха в обеденных залах контрольного и испытательного объектов одинакова. На контрольном объекте для работы посудомоечной машины дополнительно установлен газовый нагреватель, на испытательном объекте – электрический.

Несмотря на то что объекты расположены в одинаковых климатических условиях – на одинаковой широте, в одном регионе на расстоянии 59, 5 км друг от друга, результаты наблюдений за работой систем ОВК показали, что показания температуры и влажности в помещениях кухонь обоих ресторанов существенно отличались.

В результате внедрения новой системы ОВК на испытательном объекте было проведено:

• обоснование экономической эффективности системы ОВК кухни;

• определение влияния снижения воздухообмена на качество микроклимата в кухне;

• оценка возможности контроля температуры и влажности воздуха помещения кухни;

• сравнение энергопотребления систем ОВК на контрольном и испытательном объектах.

Экономическая эффективность применения системы УКВ2 не выявлена, поскольку увеличение стоимости оборудования компенсируется снижением стоимости монтажа системы.