Вентиляционные системы в том или ином виде присутствуют во всех помещениях, и в этом нет ничего удивительного, от качества вентиляции напрямую зависит здоровье людей, проживающих или работающих в здании. При малом количестве чистых воздушных масс в значительной мере снижается трудоспособность и общее состояние человека, и чтобы этого не допустить, нужно подбирать те виды систем вентиляции, которые подойдут непосредственно к вашему зданию.
Вентиляционные системы находятся в большинстве зданий
Главное назначение - это организация обмена воздушных масс. Она создана для того, чтобы насыщать помещение чистым воздухом и удалять из него уже загрязненные воздушные массы. Если вентиляция не справляется со своими функциями, то это в первую очередь проявляется запотевание окон, а уже затем и ухудшением общего состояния людей, проводящих в здании свое время.
Виды вентиляции в главной мере различаются в зависимости от назначения объектов.
По месту действия вентиляция бывает:
Подобные вентиляционные системы играют абсолютно разные роли. К примеру, если вентиляция в общественных и жилищных строениях, создана для того чтобы насыщать помещения чистыми воздушными массами и устранять из него компоненты дыхания человека, то основной задачей производственных вентиляционных устройств является изъятие из воздушных масс концентраций вредоносных веществ.
Но, кроме сферы использования, вентиляционные системы разделяются еще по ряду параметров.
Относительно того, какие бывают вентиляционные устройства в зависимости от направления движения, то выделяют следующие виды:
Выбрав себе одну из таких разновидностей вентиляции, ее монтаж следует осуществлять в зависимости от требований и характеристик, которые прилагаются к зданию. В жилищных строениях монтаж вытяжки осуществляется в комнатах технического характера (ванная, туалет или кухня), а сам приток воздушных масс производится в другие комнаты.
Циркуляция воздушных масс от приточного оборудования к вытяжному отверстию попадает через щели под дверью или с использованием специально вмонтированных в них решеток.
Относительно того, какая бывает вентиляция, кроме вышеперечисленных, то выделяют еще и следующие типы вентиляционных систем:
Классификация систем вентиляции такого типа содержит в себе такие виды, как приточная и вытяжная. Функционирование оборудования осуществляется в результате разницы между давлением воздушных масс снаружи здания и внутри. А приток воздуха возникает уже в качестве замещения изымаемого воздуха.
Схема вентиляции такого типа содержит в себе вентиляционные каналы в стенах (они размещаются вертикально). Единственное условие качественного функционирования устройства, чтобы каналы имели достаточную длину, в результате чего могла бы возникнуть тяга. Такое оборудование чаще всего выбирают себе владельцы квартир в многоэтажках и хозяева коттеджей.
Ранее приточные вентиляции в естественных системах функционировали с помощью щелей в дверях и окнах и под действием вытяжек, но после появления стеклопакетов вакуумного типа, подобная система уже является неактуальной. Поэтому функционирование вентиляции осуществляется неправильно и в недостаточной мере.
Естественное проветривание помещений
Главное отличие механической вентиляции от естественной заключается в том, что ее функционирование осуществляется с помощью специального оборудования, в ряде случаев - электрического вентилятора.
Вентиляторы бывают следующих видов:
Существует следующая классификация систем механического типа:
И если первые два пункта классификации можно увидеть и при естественной вентиляции, то последний пункт присущ только механическим вентиляционным устройствам.
Действие механической вентиляции основано не только на функционировании электрических вентилирующих устройств, но и включает в себя следующие компоненты:
Все эти компоненты требуются для регулировки потока воздушных масс, а также их очищения и нагрева.
Кроме того, искусственный тип вентиляции классифицируется в зависимости от компоновки системы:
Первая разновидность вентиляций является более дешевой, но вот моноблочные системы гораздо удобнее при установке, к тому же они не нуждаются в дополнительных настройках, и их поставка чаще всего производится с уже встроенной автоматикой.
Если электрическая вентиляция (механическая) монтируется в рабочем или жилом помещении, то обязательно следует учитывать расположение рабочих столов или спальных мест.
Назначение местной вентиляции варьируется в зависимости от ее разновидности:
Использование местной осуществляется в тех случаях, когда загрязненный воздух локализуется в одном помещении и нельзя допускать его перехода в другие комнаты здания.
В основном такие правила характерны для производственных зданий, а вот в жилых условиях более приемлемо использование общеобменной вентиляции. Последний тип вентиляционных систем создан для подачи чистых воздушных масс во все помещение. В большинстве случаев общеобменные устройства оснащены системой подогрева и фильтром для очистки приточных воздушных масс.
Общеобменная система в частном доме
Кроме всех вышеуказанных вариантов, типы систем бывают еще канальными и бесканальными.
Канальные системы характеризуются тем, что обладают разветвленной сетью воздуховодов для циркуляции воздушных потоков.
В свою очередь, бесканальная вентиляция выделяется полным отсутствием воздуховодов. Подобное возможно в случае монтажа вентиляторов в перекрытие или стену, или же в случае наличия естественной системы проветривая помещения.
Бесканальные вентиляции помещений довольно часто используются в крытых зданиях - ангарах или торговых центрах. В одном помещении устанавливается не одно устройство, а несколько, иногда даже несколько десятков - это способствует довольно эффективному распределению чистых воздушных масс и сохранению собственных средств, поскольку нет необходимости устанавливать дорогостоящие воздуховоды.
Как уже было отмечено выше, сегодня существует огромное количество различных вентиляционных систем, они классифицируются по абсолютно разным показателям, поэтому задаваясь вопросом о том, какую вентиляцию выбрать, учитывайте все эти характеристики.
А также при выборе вентиляционных устройств следует анализировать какими из них лучше пользоваться в жилом помещении, а какие больше подойдут для производственных зданий. Это объясняется тем, что если в жилом помещении установить оборудование, которое предназначено для производств, то оно будет справляться со своей задачей, то это окажется нерентабельно. А если же в производственном здании установить вентиляционное оборудование, предназначенное для функционирования в домашних условиях, то оно просто не будет справляться со своей задачей, а постоянные нагрузки на него ознаменуются кратким эксплуатационным сроком.
Получить необходимый поток воздуха через окна и двери возможно не всегда, порой погодные условия препятствуют этому. И оттого создаются специальные устройства – вентиляционные комплексы, которые обеспечивают решение подобной задачи. Но огромное разнообразие практических условий приводит к тому, что эти системы делятся на ряд типов.
Столь важный вид коммуникаций, как вентиляция, жестко регулируется нормативными актами. Ключевые требования содержатся в СНиП 41-01-2003. Как заявляют сами разработчики акта, он регламентирует:
Все эти моменты должны обеспечиваться строго, вне зависимости от конкретного формата вентиляции и от круга решаемых ею задач. В последнее время все большее внимание уделяется совершенствованию механической вентиляции и связке ее с кондиционирующими системами. Создатели СНиП опирались на положения ГОСТ, относящихся к:
Стандартным требованием для воздуха, подаваемого в жилые комнаты, является прогрев зимой минимум до 15 градусов тепла. В общественных зданиях и административных объектах требуется как минимум 12 градусов тепла. А в производственных цехах не допускается подача воздуха, температура которого была бы менее 5 градусов. Проектное задание может предусматривать более низкую температуру воздуха в холодный сезон. Все трубопроводы монтируются только так, чтобы их можно было легко отремонтировать или заменить.
Все отверстия для принимающих воздух устройств могут быть размещены на высоте не менее 1 м над устойчивой линией снегового покрова. Определять этот параметр нужно с учетом данных метеорологических служб, контролирующих состояние погоды в определенной местности. Там, где встречаются песчаные бури, надо окружать эти камеры устройствами, задерживающими вредные частицы. Принимающие воздух системы должны быть раздельными для каждого пожарного отсека. При расчете потребности в воздухе принимают за основу наибольшие цифры.
По этому параметру выделяют естественный и искусственный типы вентиляции. Естественное движение обеспечивается за счет:
Первый вариант лучше всего применять там, где очень много выделяется тепла. Чаще всего речь идет о производственных цехах, воздух которых содержит незначительное количество токсичных газов и пылевых частиц. От аэрации придется отказаться, если она требует изощренной подготовки поступающего воздуха, а также в том случае, когда его поступление провоцирует появление тумана, выпадение конденсата. Естественная вентиляция, работающая при помощи дисбаланса давления между двумя точками, требует создания разницы по высоте минимум 3 м. Целесообразно ставить горизонтальные сектора воздуховодов не длиннее 300 см, ограничивать темп движения воздуха 1 м за секунду.
Ветровая система работает в том случае, когда повернутые к ветру части здания подвергаются повышенному давлению, а на противоположном месте оно сокращается. Закономерно воздух устремляется из более плотной области в места, где есть разрежение; чтобы он попал внутрь, требуется наличие проемов в ограждениях. Чем быстрее ветровой поток, тем значительнее разница давлений, и потому воздух будет проходить внутрь в большем объеме. Любой из описанных вентиляционных комплексов отличается простотой и отсутствием необходимости в электрическом токе. Но поскольку движущие силы очень нестабильны и напор воздуха оказывается довольно мал, рассчитывать на успешное решение всего спектра проблем не получится.
Выходом оказывается применение специальной аппаратуры, облегчающей и ускоряющей перемещение воздуха на существенные расстояния. Повышенные возможности механизированной вентиляции часто оборачиваются существенными затратами на электрическую энергию. Можно извлечь воздух из определенных мест либо добавить его при необходимости, не завися от нестабильных условий окружающей среды. Еще одним преимуществом является возможность полноценной обработки, включая повышение влажности или удаление загрязнений. Чтобы исключить возникновение проблем, часто используют смешанную вентиляцию, которая способна работать в принудительном или в природном режиме.
Этот параметр позволяет выделить приточные и вытяжные комплексы. Названия уже красноречиво характеризуют их суть. Благодаря приточному оборудованию можно обеспечить получение чистого уличного воздуха вместо удаляемой массы. В определенных случаях поступающий воздух обрабатывают (очищают, делают более влажным или подогревают). Вытяжные комплексы призваны убирать отработанную часть воздуха.
На практике системы этих двух видов применяют одновременно , стараясь обеспечить баланс между поступлением воздуха и его сбросом наружу.Бывают случаи, когда монтируется лишь вытяжка или приток. В таких ситуациях для обмена воздухом с внешней средой используются основные конструкционные отверстия самого помещения либо смежных частей здания. Разработчики могут предусмотреть приток и удаление отработанной газовой смеси для всего объекта в целом. Но иногда используется их размещение только на отдельных участках.
Бывают такие типы воздухообмена, как местный, общий, аварийный, противопожарный и комбинированный варианты. В разряд местной вентиляции как раз попадает любая система, которая подает порции воздуха на конкретные места либо удаляет загрязненную массу из отдельных проблемных мест. Вариантом локального притока считаются воздушные души. Как и свои водяные аналоги, они направляют поток концентрированно, увеличивают его скорость. В основном подобные системы нужны, чтобы сокращать прогрев рабочего места и охлаждать самих людей, которым грозит тепловой удар.
Довольно широкое распространение получили и так называемые воздушные оазисы. Их формируют, отделяя определенные части помещения от остального его объема с использованием мобильных перегородок. Каждый оазис должен снабжаться относительно холодным (по сравнению с основной массой) воздушным потоком. На промышленных объектах, где есть приспособления и машины, создающие высокую температуру, часто применяются воздушные завесы. Несомненным преимуществом локального проветривания является то, что оно экономичнее капитальных систем.
Но применение таких комплексов во всех частях зданий не всегда уместно. Ведь это существенно усложняет проектирование и монтаж, требует тщательного согласования обособленных сегментов вентиляции между собой. Потому даже на серьезных предприятиях основная роль принадлежит общей системе. Локальные блоки применяются только на тех рабочих местах, где есть необходимость в особом режиме циркуляции. Что касается местных вытяжек, они нужны, чтобы из локальных источников загрязнения не просачивались в остальной объем здания.
Разработано немало вариантов удаляющих локализованных систем:
Отсасывающие аппараты подчиняются очень строгим требованиям. Так, надо стараться прикрыть все пространство, которое подвергается засорению. Если это невозможно, требуется обеспечить отвод из возможно большей части установки, создающей вредные вещества. Далее, отсосы обязательно должны исключать помехи полноценной работе предприятия в целом и его отдельных сотрудников.
Чтобы сократить расход энергии, требуется направлять вредные вещества туда же, куда они сами направились бы. Предпочтительны не открытые, а полуоткрытые отсосы. Их преимущество состоит в том, что требуется намного меньший объем воздуха, чтобы очистить атмосферу. Локальные вытяжки надо оснащать на вводе устройствами, удаляющими пыль. Важно: если рабочий процесс охватывает все помещение в целом или подразумевает перемещения людей, нужна уже общая вентиляционная система.
Общий обменный аппарат позволяет равномерно вытянуть воздух из помещения либо столь же равномерно распределить его.
Решаются такие основные задачи:
Если при сборе данных для проекта выясняется, что в помещении не хватает тепла, приток общей вентиляции должен оснащаться механическими ускорителями и устройствами, согревающими воздух. Желательно в таком случае освобождать воздушную массу от пыли. Ведь любое нагревательное оборудование, за редким исключением, только повышает ее количество. А если пылинки попадут в открытый огонь или на разогретую поверхность, может появиться неприятный запах. Так как на ряде производств выбросы содержат газы большой плотности, пыль, а само оборудование почти не выделяет тепла, в таких случаях монтируют напольные или подпольные трубопроводы.
Но многие индустриальные объекты работают так, что появляется много разнотипных вредных веществ. При этом обычно еще они поступают в помещение неодинаково. В подобной ситуации приходится комбинировать местную и общую вентиляцию. По отдельности эти две системы не справятся, даже если их проектирование и монтаж будут проведены безукоризненно.
Полезно более глубоко рассмотреть различия устройства природной и механизированной вентиляции. В любом случае, сначала нужно просчитать интенсивность воздухообмена, выяснить, какое должно быть сечение у воздушных каналов. Принято считать, что естественный тип вентиляции более комфортен для людей. Кроме того, ограничение скорости потока позволяет почти не опасаться сквозняков. А именно этот фактор и является «инициатором» для многих респираторных заболеваний.
Но проблема в том, что сокращение скорости воздуха требует (при одинаковом объеме его) увеличения размеров канала. Это не только усложняет работу и удорожает ее. Зачастую просто не получается применить трубопроводы необходимой величины. Это создает технические или дизайнерские трудности. Потому просто так отказываться от механических приспособлений нецелесообразно.
Общее между естественным и механическим движением воздуха то, что надо подумать о перетоке его внутри дома или крупного здания. Обычно подобная цель достигается за счет монтажа в дверях на желаемой траектории потока специальных решетках. Профессионалы полагают, что наиболее грязное место должно продуваться в последнюю очередь. Для жилого дома такой зоной оказывается санитарный узел; ему предшествует кухня.
Если вариант с решеткой не годится, можно оставить разрыв от нижней части двери до пола. Его величина должна быть однородной – не менее 2 см по всей длине, независимо от вида напольного покрытия и предназначения соединяемых проемом комнат. Когда решетки (зазора) нет, никакие вложения в вентиляционную систему не оправдаются. Если в ванной работает вытяжка, прирост давления усложнит открытие двери. Важно: при учете естественного потока воздуха во внимание нужно принять и ту его часть, которая пробирается через щели и отверстия во внешних стенах, в других конструкциях.
Если установлены деревянные неплотные окна (а они еще остались во многих местах), за час через 1 кв. м поверхности их пройдет внутрь до 20 кг воздуха. В частных домах и квартирах, площадь которых не превышает 150 кв. м, этого бывает достаточно для удовлетворения гигиенических нужд. Особенно если учесть, что некоторый приток идет через неплотные стыки на дверях и даже сквозь стены. Если комнаты остеклены современными пластиковыми, алюминиевыми окнами, они гораздо герметичнее. Но тут уже надо вводить поправки на интенсивность проветривания и микропроветривания в соответствии с документацией производителя.
Приточного вида конструкции по большей части имеют канальное исполнение и потребляют довольно существенный объем электроэнергии. Зато обеспечивается полноценное снабжение воздухом даже самых труднодоступных мест. Потому затраты на обустройство таких коммуникаций в кратчайший срок окупаются. Поскольку скорость откачки воздуха при помощи механических систем довольно велика, приток должен компенсировать все то, что забрал отвод. Исключение делается только для мест, где есть токсичные или отличающиеся дурным запахом вещества.
В таких точках обязательно добавляется меньше воздуха, чем извлекается оттуда. Чтобы компенсировать разницу, используется подкачка через окна либо из участков, где атмосфера чище. Базовыми компонентами оказываются:
Бывают ситуации, когда подогревать поступающий воздух нет необходимости. В этом случае он обходит калорифер и движется по обводному маршруту. В процессе проектирования приточной механической вентиляцией оборудуют преимущественно чистые или почти чистые помещения. Для прокачки воздуха могут применяться эжекторы либо обычные вентиляторы. Выбор между ними в конкретном случае делается по инженерным соображениям.
Общеобменная вытяжная – в процессе расчета таких систем ставится цель найти конфигурацию , которая позволила бы после замещения вытесненного воздуха сократить концентрацию вредных веществ до уровня ПДК или менее. Допускается использование систем с удлиненными воздуховодами. Когда общая длина такого трубопровода составляет более 30-40 м, правомерно опасаться чрезмерных потерь давления. Компенсировать их можно, заменяя осевые вентиляторы центробежными, которые гонят воздух сильнее. В ряде случаев на помощь общеобменной вытягивающей системе приходят элементы, обеспечивающие аэрацию.
Приточно-вытяжной вариант выгодно выделяется в сравнении с уже названными превосходной производительностью. Есть два способа сформировать приточно-вытяжную систему.
При первой схеме воздух смешивается так:
Для размещения вентиляторов выбирают позицию под потолком или на нем самом. Но есть и другое решение, которое подразумевает выталкивание отработанного воздуха затекающей массой. Тут уже потребуются вентиляторы с малой скоростью вращения, и ставятся они внизу. На внешней стене монтируется труба для вытяжки, которая связывается с вытяжными клапанами при помощи особых каналов. Клапаны и каналы располагаются сверху.
При работе вентилятора обеспечивается засасывание новых порций воздуха извне. Та его часть, которая уже находится в комнате, успевает согреться. При этом она становится легче, поднимается к потолку, где механически выталкивается сквозь клапан. Нетрудно понять, почему такая конструкция лучше всего реализуется в домах с высокими потолками. Чтобы не провоцировать разницу давления, надо очень хорошо сбалансировать вытягивающие и засасывающие элементы, иначе их работа будет плохо согласована.
Важный момент: исключить попадание дурных запахов из кухонь и санузлов в смежные помещения помогает формирование участков с повышенным давлением. В этих местах приток должен идти активнее, чем отсос воздуха. В большинстве регионов России уместно дополнение приточно-вытяжной вентиляции средствами рекуперации тепла. Одни эти приспособления понижают суммарные тепловые потери при отводе воздушных масс почти на ¼. По сути, рекуперация обеспечивается теплообменниками, в которых уличный воздух вбирает часть тепла от уходящей массы, не перемешиваясь с ней.
Следующим логическим шагом оказывается оснащение блоков рекуператора устройствами, повышающими влажность воздуха, и дополнительными фильтрами. Но проблема в том, что даже простые устройства смонтировать могут далеко не все специалисты. Тем более не получится своими руками создать вентиляцию, в которой используется теплообменник с дополнительными опциями. Они также усложняют расчет и последующее обслуживание. Так что перед принятием окончательного решения надо взвесить все эти обстоятельства.
В случае если требуется демонтаж поломанной вентиляции и последующее восстановление ее, подойти к делу нужно очень серьезно. Для начала следует выяснить, какой именно тип короба установлен в конкретном помещении. Решающий тест, точно определяющий серьезные неисправности, проводится своими руками, без привлечения экспертов. Надо только посмотреть, отклоняется ли огонек в сторону воздушного канала или нет.
Восстановительные работы начинаются с разбора перекрытий и стен. Очень важно отобрать именно те материалы, которые удовлетворяют стандартным требованиям. Чаще всего применяют плиты гипса и блоки на основе пенобетона. Нельзя чрезмерно сужать короб вентиляции, чтобы не выполнять работу с нуля. Удобство отдельных материалов не оправдывает их использование для формирования вентиляции.
Особую роль имеет противопожарная вентиляция. Удаление дыма особенно важно в помещениях, активно используемых людьми, и на эвакуационных путях. Сначала составляют план эвакуации, а уже затем в соответствии с ним готовится схема откачивающей дым вентиляции. Соответствующие системы надо делать обособленными от других устройств. Непременно требуется монтировать противодымные каналы:
За последнее время внесены исправления в федеральную нормативную базу, предписывающие устанавливать противодымные каналы на подземных парковках, в общественных гаражах и на складах. Отводящие дым конструкции должны гарантировать:
Часто практикуется нагнетание воздуха под большим давлением. Это обеспечивается применением особых вентиляторов. В зависимости от конкретных условий вытягивать вредные вещества можно и естественным, и механическим способом. Но почти всегда используют именно специальную механику, чтобы максимально ускорить работу и повысить эффективность. Чаще всего проверка качества монтажа противопожарных вентиляционных систем сочетается с тренировочной пожарной тревогой.
Каналы, по которым идет поток воздуха, разделяются по:
Прямоугольный тип воздуховода отличается практичностью, однако внутри воздух образует вихри. Если же применить округлый вентилируемый канал, поток начнет скользить свободно. Это достигается только в том случае, когда поверхность достаточно гладкая. Что касается метода стыковки, он определяет финансовые и временные затраты, а заодно с ними – качество создаваемых швов. Если требуется протянуть круглую трубу, применяют бандаж.
Для производства труб применяют:
Решающее значение при выборе между этими вариантами имеют их термическая и механическая стойкость. Область применения определяется жесткостью конструкции. Давление считается низким, если оно не превышает 0,9 кПа. Высоким объявляют давление свыше 2 кПа. Промежуточные показатели относятся к средней категории.
Отличия между вентиляцией в этих случаях связаны не только с тем, что в домах мало вредных реагентов. Разница связана с тем, что очень отличается объем прокачиваемого воздуха. В производственных зданиях вентиляция должна обеспечивать очистку внутренней атмосферы от:
Еще относительно недавно в комнате и даже на балконе использовались для проветривания неплотные места в деревянных рамах. Но современные вентилирующие системы хоть и способны успешно заменить их при полном остеклении, работают хорошо только в случае качественного утепления. Раньше всего утеплять конструкцию требуется снаружи, чтобы сократить образование конденсата. Наиболее частый тип вентиляции в этом месте – приточно-вытяжные клапаны, которые:
Свои особенности имеет и обустройство вентилирующих каналов в стене теплого чердака. Кровельные аэраторы направляют приточную воздушную массу в районе карниза. Большинство людей выбирает устанавливаемые в нижней доле карниза софиты с особыми отверстиями. Перфорированные конструкции, пропуская свежие дуновения, блокируют проход насекомых. Благодаря софитам удается сформировать безупречный вид и гарантировать функциональность.
Холодные чердаки вентилируют преимущественно теми средствами, которые создают самостоятельно. Для этой цели применяют пропуск воздуха через:
Бесканальные вентиляционные приспособления дают хороший результат не во всех случаях. Даже не каждая квартира может быть проветрена таким способом. А вот гаражи, подсобные помещения – вполне. Если же здание разделено на целый ряд зон, отличающихся по своим параметрам, придется применять только канальные комплексы. Важно: бесканальная конфигурация вполне совместима, как и имеющая трубопроводы, с механическим и естественным поощрением хода воздуха.
Естественный бесканальный способ проветривания в принципе неуправляем, не позволяет контролировать процесс. Вдобавок он приводит к существенным затратам тепла. Механический приток без использования каналов подразумевает применение или особых вентиляторов, или кондиционеров. По исполнению это подобия уже описанных оазисов и завес. Из-за высокой мощности необходимых устройств, гонящих поток, приходится ставить аппараты, гасящие звук.
В число непременных деталей вентиляционной системы входят отверстия вытяжки и ввода воздуха. Их размер определяют индивидуально, с учетом потребности в притоке и сбросе. Соответственно размерам отверстий подбирают и решетки, и трубопроводы. Для удержания открытых (повисающих без твердой опоры) участков применяются специальные скобы, прижимающие канал к стене или потолку. Роль переходников состоит в соединении между собой труб различного сечения, в формировании поворотов и пересечений.
Контроллеры и пульты управления применяются в основном в коттеджах и на других серьезных объектах. Дополнительно могут применяться:
Вентиляционная система – комплекс специального оборудования для постоянного или периодического удаления отработанного воздуха из производственных, складских и жилых помещений. До начала 19-го столетия математических расчетов по вентиляции не существовало, микроклимат в помещениях поддерживался только за счет естественного проветривания помещений вытяжной вентиляции. Такой подход не мог гарантировать надлежащих показателей, был сопряжен с большими потерями тепловой энергии, значительно усложнял процесс воздухообмена в ночной и зимний период времени.
Теоретическое описание движения воздуха в вытяжных вентиляционных каналах впервые сделал М. В. Ломоносов, а В. Х. Фрибе создал теорию кратности воздухообмена в отапливаемых помещениях. При этом он принимал во внимание, что приток свежего и удаление отработанного воздуха делается через неплотности дверных и оконных проемов, специальных инженерных элементов в те времена не предусматривалось.
Только через несколько десятков лет ученые доказали, что обеспечить эффективную вентиляцию только за счет естественной невозможно, появились виды вентиляционных систем с принудительной подачей и удалением воздуха. В зависимости от места конкретной установки, условий работы и требуемых технических параметров общеобменная система имеет несколько типов.
Вентиляционные агрегаты выполняют следующие задачи:
Устанавливаемые вентиляционные системы могут выполнять как только одну из поставленных задач, так и работать комплексно. В зависимости от инженерных особенностей, технологических схем и принципов функционирования вентиляционные системы бывают нескольких видов.
В настоящее время существует несколько типов вентиляции, отличающихся по способу монтажа, установленному оборудованию, принципу действия и техническим возможностям. Вентиляционные системы различают по нескольким техническим параметрам: способу циркуляции воздушных потоков, зоне обслуживания и конструктивным особенностям.
Воздушные потоки могут иметь естественные физические причины движения внутри помещений, механические побудители или смешанный тип. Конкретные виды вентиляции определяются после инженерных расчетов, сделанных с учетом технического задания. В техническом задании на воздухообмен указывается максимальное количество индивидуальных факторов и требований.
Естественная вентиляция
При естественной вентиляции воздух может передвигаться за счет разницы плотности воздушных потоков. Внутри помещения, как правило, воздух имеет большие значения температуры, чем снаружи. Теплый воздух с меньшей удельной плотностью поднимается вверх и через специальные каналы или естественные неплотности удаляется наружу, взамен него поступает более плотный холодный. Такой тип вентиляции имеет свои положительные и отрицательные стороны.
В связи с такими особенностями функционирования, естественная вентиляция в настоящее время пользуется небольшой популярностью, преимущество отдается механической вытяжной. При новом строительстве различных зданий государственные стандарты требуют монтажа вентиляции с механическим приводом.
Механическая вентиляция Движение воздушных потоков обеспечивается осевыми или центробежными вентиляторами, воздух перемещается по каналам. Технические параметры каналов и вентилятора подбираются с учетом требований к системам.
Особенности механической системы
Движение воздушных потоков обеспечивается механическим способом, что позволяет создавать системы с точно заданными параметрами. В зависимости от способа подачи и удаления воздуха механические виды вентиляции могут иметь несколько разновидностей.
Электрический вентилятор нагнетает в помещение воздух, за счет этого повышается его давление, для выравнивания значений давления излишки выходят наружу естественным способом. Вентилятор монтируется непосредственно внутри вентилируемого помещения, в специальных технологических комнатах или снаружи. Окончательное решение по механической системе принимается после выполнения расчетов с учетом технических параметров оборудования и расположения здания. Приточная система для жилых помещений не используется.
Вентилятор устанавливается для принудительного удаления загрязненного воздуха, приток свежего выполняется через специальные вентиляционные каналы или через неплотно закрытие оконные и дверные проемы. Вытяжная вентиляция чаще всего монтируется над отдельными рабочими зонами, в закрытых шкафах лабораторий, на предприятиях пищевой и фармацевтической промышленности. В некоторых случаях вытяжная система – единственный способ обеспечить безопасные условия труда.
Воздух подается и удаляется из помещений в принудительном порядке. Один вентилятор нагнетает потоки, а второй вентилятор удаляет воздух из помещений. Воздухообмен характеризуется высокой интенсивностью, может регулироваться по каждому параметру отдельно. Механическая система приточно-вытяжная система этого типа используется для вентиляции сильно загрязненных помещений, в жилых зданиях монтируется редко.
Местная вентиляция
Местная вентиляция позволяет удалять загрязнения только из наиболее загрязненных зон, может иметь специальные фильтры для предупреждения загрязнения окружающей среды. По принципу действия чаще всего приточного типа. Местная вентиляция может обслуживать одно или несколько рабочих мест, работать по каждой зоне отдельно или вентилировать все одновременно. По мощности механическая система относительно небольшая, но конкретные параметры зависят от характеристик технологических процессов и особенностей планировки здания.
Местная приточная вентиляция
Местная приточная система применяется редко из-за больших сложностей с очисткой удаляемого воздуха. Чаще всего используется только для понижения температуры работающего оборудования, для очистки воздуха от вредных веществ малоэффективна. Приточная применяется в больших торговых залах и складских помещениях. Ее часто монтируются в офисных и государственных зданиях, где местная приточная система постоянно функционирующая.
Местная вытяжная система
Назначение – удаление вредных соединений из воздушной среды в небольшом объеме. Может иметь несколько вариантов всасывания воздуха: из закрытых пространств или специальными подвесными воздушными приемниками. Вторые часто устанавливаются над плитами для приготовления пищи, электролитическими ваннами и прочим оборудованием с незначительными линейными размерами.
Особые виды вентиляционных систем
Имеется несколько типов вентиляционных систем специального назначения:
По типу воздуховодов вентиляционные системы общеобменного типа могут быть канальными или бесканальными.
Параметры расчетов вентиляционных систем
Расчет вентиляционной системы – сложные инженерные работы, выполняемые только специалистами со специальным техническим образованием. Во время производства работ принимаются во внимание следующие исходные данные:
Во время расчета вентиляционной системы принимаются во внимание исходные данные (техническое задание) заказчика. Заказчик должен указать необходимый воздухооборот согласно существующих условий эксплуатации помещений. В дальнейшем расчеты выполняются по такой схеме:
На стадии предварительной разработки проектная документация согласовывается с заказчиком, при необходимости вносятся изменения.
Монтаж вентиляционных систем могут выполнять только специализированные компании, имеющие лицензию на выполнение такого типа работ. Вне зависимости от типа и назначения общеобменная вентиляция состоит из следующих агрегатов и элементов:
После монтажа в обязательном порядке выполняется проверка функциональности вентиляции, измеряется воздухообмен как в помещении в целом, так и над каждой рабочей зоной. Приемо-сдаточные акты подписываются членами государственной комиссии в присутствии заказчика и исполнителя. Записи по периодической проверке, ремонту и обслуживанию промышленных вентиляционных систем выполняются в специальном журнале и с подписями ответственных лиц.
Хорошее самочувствие и высокая работоспособность во многом зависят от чистоты и свежести воздуха в помещении. Регулярные проветривания зачастую не способны обеспечить оптимальный микроклимат – в таком случае монтируется приточно вытяжная вентиляция. Система устанавливается не только внутри жилых помещений, но и на кухнях, комнатах отдыха и курительных залах.
Принципиальная схема приточно-вытяжной вентиляции
Движения воздушных потоков основано на простейших физических процессах. Обработка газовоздушной массы и ее транспортировка осуществляется благодаря существующим конвекционным процессам. Чтобы использовать этот естественный процесс источники тепла и нагрева размещают в наиболее низких областях, а приточные элементы, наоборот, максимально приближены к потолку.
В общем значении термин «конвекция» представляет собой перераспределение между нагретым и холодным потоками газа тепловой энергии. Конвекционные процессы могут происходить естественным способом, либо принудительно.
В закрытом пространстве общая температура определяется степенью нагревания воздуха. Величина не является постоянной во всем пространстве, меняется по высоте. Явление обусловлено неоднородной концентрацией молекул при постоянном давлении внутри комнаты. При более высокой температуре концентрация частиц газа меньше, значит, и меньше его масса. Поэтому существует понятие, что нагретый воздух «более легкий», а холодный «более тяжелый». Этот факт объясняет устройство вентиляционных систем: вытяжные узлы располагаются сверху, а приточные – снизу.
Движение воздуха обычно происходит снизу вверх
Грамотно спроектированная система вытяжной вентиляции в сочетании с естественными конвекционными процессами позволяет поддержать установленный уровень температуры и влажности внутри помещения.
В общем смысле система вентиляции это движение воздуха между внешней окружающей средой и закрытым пространством. Из нагретого и душного помещения воздушная масса выносит лишнее тепло, влагу, что приводит микроклимат внутри помещения в соответствие с санитарными и гигиеническими требованиями. Вентиляционная система может выступать частью внутреннего дизайна помещения и входит в общую сеть коммуникаций здания.
Воздушные массы приводит в движение специальная вентиляционная система, включающая комплекс технологического оборудования, очистные фильтры. Ее основные задачи: сбор, вывод, перемещение и очистка воздуха.
Основным отличием вентиляции от кондиционирования служит управляемый полный цикл обновления воздушных масс путем притока и отвода. Тогда как кондиционеры только нагревают или охлаждают воздух, увеличивают влажность и ионизацию.
Обычный кондиционер просто гоняет воздух в комнате по кругу
Приточная вентиляция помогает полностью очистить воздух, предотвратить распространение вирусов, грибков, повысить влажность до рекомендованного уровня. В экстренных случаях вентиляция позволяет быстро заменить воздух внутри помещения при помощи системы трубопроводов, вентиляторов, нагревателей, фильтров.
Все системы вентилирования можно разделить на несколько видов по разным критериям.
В зависимости от метода генерации давления выделяются такие системы вентиляции:
Схема естественной и искусственной вентиляции
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования домов . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
По области воздействия выделяют следующие разновидности:
В зависимости от схемы функционирования выделяют приточные, вытяжные и приточно-вытяжные системы. Вытяжные конструкции предназначены только для отвода загрязненного воздуха. Приточная система вентиляции обеспечивает поступление свежих воздушных масс. Системы, где воздух выводится и нагнетается, являются самыми популярными.
Для приточной вентиляции в стенах пробиваются воздуховоды
Приточно-вытяжные вентиляции обеспечивают оптимальное обслуживание в помещениях различного назначения и масштабов.
В зависимости от технического устройства системы выделяют:
Наличие нескольких типов вентиляций позволяет выбрать и установить наиболее подходящую к конкретным условиям.
В отличие от конструкций с искусственной генерацией, системы естественной вентиляции используют существующие воздушные потоки из жилых комнат к кухне и санузлу. Движение происходит по коридорам, которые выступают проточными пространствами. Обустроить такую вентиляцию можно даже внутри домов с нестандартной планировкой.
Общее движение воздуха не меняется
Главный вентиляционный узел размещают на верхней центральной части дома. При прокладке труб учитывают, что чистый воздух должен поступать внутрь жилых комнат, а выводиться через подсобные помещения и кухню. Приточные воздуховоды располагают на границе жилых комнат, а вытяжные элементы внутри подсобки, санузла, кухни.
Диффузоры (наружная часть воздуховода) изготавливают из пластмассы, тонкого листового металла. Они выполняют роль распределителя чистого воздуха и вывод отработанного. Внешний выход трубопровода размещают выше, чем устроена крыша. Это предотвращает вторичный забор отработанной массы.
Функционирование этой системы основано на взаимодействии с двумя различными воздушными потоками, которые проводятся через установленные воздуховоды. В зависимости от мощности и пропускной способности задействованных механизмов обрабатывается заданный объем воздушных масс.
Все рабочие узлы и оборудование располагаются внутри единого корпуса, который можно собирать в любом удобном месте: на наружной стене, чердаке или мансарде.
Приточно-вытяжной блок вентиляции, установленный на чердаке
В зависимости от дополнительного оборудования, приточно-вытяжная вентиляция может выполнять следующие функции:
повышение влажности воздуха;
насыщение ионами;
охлаждение либо нагрев воздушной массы;
очищение, фильтрация, устранение вредных микроорганизмов.
Современная приточно вытяжная система вентиляции в составе модуля имеет рекуператор – теплообменную камеру, где встречающиеся потоки воздуха обмениваются энергией. У нагретого выходящего воздуха отбирается тепло и отдается поступающему воздуху (или наоборот, если летом в помещении работает кондиционер).
Принцип работы рекуператора
Цикл работы вентиляции с двумя контурами и рекуператором состоит из следующих этапов:
осуществляется забор чистого прохладного воздуха извне и проводится через нагретый теплообменник рекуператора, отбирая у него тепло/
Для расширения функционала конструкцию дополняют фильтр-системами, автоматическими таймерами, блоками контроля, поддонами для сбора конденсата, блоками управления, датчиками, шумоглушителями.
Схема приточно вытяжной вентиляции с системой автоматизации
Главными принципами работы вентиляции такого типа является экономичность и результативность. К основным преимуществам относят:
Основным рабочим элементом является вентилятор, но не привычный всем пропеллер, а импеллер, который представляет собой колесо с лопастями – такая конструкция позволяет уменьшить размеры оборудования.
Эффективность работы смонтированной конструкции напрямую зависит от точности и правильности предварительных расчетов. Например, одинаково плохо, если выбрана недостаточная или избыточная мощность двигателя. В первом случае двигатель будет работать на износ и достаточно скоро его придется менять. Если мощность избыточная, то это означает регулярно завышенные расходы на обслуживание и оплату электроэнергии.
Расчеты производительности и динамических параметров потоков воздуха производятся алгебраическими формулами. Рекомендуется доверить проведение вычислений специалисту, который не только сделает это верно, то и получит необходимые согласования пожарной инспекции.
Работу приточно вытяжной вентиляции проверяют пожарные
При расчетах учитывают следующие данные:
Рекомендуемые параметры воздухообмена зависят от различных условий и прописаны в соответствующих нормативных актах, которые обязательно учитываются при проектировании. В общем виде для бытовых помещений, когда на одном этаже сосредоточены комнаты разного назначения, за час должно смениться такое количество воздуха:
В жилых комнатах обмен воздушной массы рассчитывается на одного человека. В час он должен составлять более 30 кубов. Если расчет производится исходя из жилой площади, то норматив составляет 3 куба на 1 метр.
Для нежилых помещений средний норматив составляет 20 кубов на метр площади. Если площадь велика, то вентиляционные системы включают многокомпонентную систему парных вентиляторов.
Наглядно про нормативы для вентиляции смотрите на видео:
Основной параметр, который необходимо рассчитать в любой системе – сколько воздуха должно смениться в течение часа.
Для жилых квартир величина определяется соответственно жилой площади: V=2xSxH, где S – площадь жилой комнаты, 2 – коэффициент кратности обмена воздушной массы за 1 час, Н – высота комнаты.
Для рабочих помещений расчет производят исходя из численности персонала: V=Nx35, где N – численность людей, одновременно находящихся в помещении.
В расчете мощности вентиляционной станции применяют формулу: P=ΔT * V * Сv/1000, где V – объем воздушной массы, расходуемой за час, Сv – теплоемкость воздушной массы, ΔT – разница температур воздушной массы на концах трубопровода. Принятая величина теплоемкости составляет 0,336 Вт * ч/м³ * °С.
Другим важным показателем является площадь сечения воздуховода, измеряемая в квадратных сантиметрах. Выделяют 2 типа сечения: квадратное и округлое. Рассчитав площадь сечения, возможно определить ширину и высоту прямоугольной трубы либо диаметр округлого.
Еще про расчет вентиляции на видео:
Sсеч=V * 2,8/w, где Sсеч – площадь сечения, V – объем воздушной массы (м³/час), w – скорость воздушного потока внутри магистрали (м/сек) (средний показатель от 2 до 3), 2,8 – коэффициент согласования размерностей.
Для монтажа необходимо рассчитать, сколько потребуется диффузоров (заборно-выпускных отверстий) и их параметры. Габариты распылителей рассчитывают исходя из площади сечения основного трубопровода, умноженного на 1,5 или 2. Для расчета количества диффузоров применяют формулу: N=V/(2820 * W * d2), где V – объем воздушной массы, расходуемой в час, W – скорость перемещения воздушной массы, D – диаметр круглого диффузора.
Для диффузоров прямоугольной формы формула преобразуется следующим образом: N=π * V/(2820 * W * 4 * A * B), π – число пи, А и В – параметры сечения.
В любом случае, расчеты вентиляционных систем должны проводить профессионалы – если что-либо забыть или не учесть, то цена ошибки это необходимость переделывать расчеты и работу.
Полноценный расчет приточной вентиляции делается на специфическом программном обеспечении
Монтаж вентиляционной конструкции приточно-вытяжного типа позволит поддерживать оптимальный микроклимат внутри помещений. Это повышает работоспособность проживающих в доме людей и просто улучшает их самочувствие. Особенно актуальным вопрос вентиляции является для владельцев современных домов с герметично закрывающимися окнами и дверями, ведь вместе с избавлением от сквозняков пропадает и естественный воздухообмен. В таких домах приточно вытяжную вентиляционную систему желательно предусматривать еще на этапе проектирования.
Типы вентиляции представлены большим разнообразием систем различных видов и назначений. Системы разделяются на несколько типов исходя из общих признаков. Главными из них являются способы циркуляции воздуха в здании, зона обслуживания агрегата, и особенности конструкции средства .
Рассматривая типы вентиляционных устройств, следует начать с данного вида. В этом случае перемещение воздуха происходит по трем причинам. Первый фактор – аэрация, то есть разность температур воздуха в помещении и наружного. Во втором случае воздухообмен осуществляется в результате воздействия ветрового давления. И в третьем случае разность давления между используемым помещением и вытяжным устройством тоже приводит к воздухообмену.
Метод аэрации используется в местах с большим тепловыделением, но только тогда, когда поступающий воздух содержит в себе не более 30% вредных примесей и газов.
Не используется этот метод и в тех случаях, если нужна обработка поступающего воздуха или приток наружного воздуха приводит к возникновению конденсата.
В вентиляционных системах, где основой для перемещения воздуха является разность давления между помещением и вытяжным устройством, минимальный перепад по высоте должен составлять не меньше 3 м.
В этом случае длина участков, расположенных горизонтально, не должна превышать 3 м, в то время как скорость воздуха равна 1 м/с.
Для данных систем не нужно дорогое оборудование, в этом случае используются вытяжки, расположенные в ванных и кухонных помещениях. Система вентиляции долговечна, для ее использования не требуется приобретать дополнительные устройства. Естественная вентиляция проста и дешева в эксплуатации, но только в том случае, если она настроена правильно.
Тем не менее такая система уязвима, так как нужно создавать дополнительные условия для поступления воздуха. С этой целью обрезают межкомнатные двери, чтобы они не мешали циркуляции воздуха. Кроме того, имеется зависимость от воздушного потока, который обдувает здание. Именно от него и зависит естественная система вентиляции.
Примером такого типа является открытое окно. Но при данном действии или врезке вытяжек появляется другая проблема – большой объем поступающего с улицы шума. Поэтому, несмотря на свою простоту и экономичность, система уязвима для ряда факторов.
Вернуться к оглавлению
Искусственная система, она же механическая, для вентиляции использует дополнительные устройства, помогающие воздуху поступать в здание и покидать его, тем самым организуя постоянный обмен. С этой целью применяют разнообразные приборы: вентиляторы, электрические двигатели, нагреватели воздуха.
Большим минусом при работе таких систем являются затраты на энергию, которые могут достигать немаленьких значений. Но плюсов у этого типа больше, они полностью окупают затраты на использование средств.
К положительным моментам следует отнести перемещение воздушных масс на нужное расстояние. Кроме того, подобные системы вентиляции могут регулироваться, исходя из этого воздух может поступать или удаляться из комнат в нужном количестве.
Искусственный воздухообмен не зависит от окружающих факторов, как это наблюдается при естественной вентиляции. Система автономна, а в процессе работы могут использоваться дополнительные функции, например, нагревание или увлажнение поступающего воздуха. При естественном типе подобное невозможно.
Тем не менее в настоящий момент популярно использование обеих систем подачи воздуха сразу. Это позволяет создать необходимые условия в помещении, снизить затраты, повысить эффективность работы вентиляции в целом.
Вернуться к оглавлению
Этот тип вентиляционных систем используется с целью осуществления постоянного поступления свежего воздуха. Система может осуществлять подготовку воздушных масс перед их поступлением в квартиру. С этой целью осуществляется очистка воздуха, нагревание или охлаждение. Таким образом, воздух приобретает нужные качества, после чего поступает в помещение.
В состав системы входят приточные установки и воздухоотводы, а в состав установки, обеспечивающей поступление воздуха, в свою очередь, входят фильтр, калориферы, вентилятор, автоматические системы и звукоизоляция.
При выборе подобных устройств следует обращать внимание на ряд факторов. Большое значение имеет объем воздуха, поступающего в здание. Этот показатель может быть равен нескольким десяткам или нескольким десяткам тысяч кубических метров воздуха, поступающего в помещение.
Большую роль играют такие показатели, как мощность калорифера, напор воздуха и уровень шума устройства. Кроме того, подобные типы вентиляционных устройств имеют автоматическое регулирование, что позволяет регулировать расход мощности и установить уровень потребляемого воздуха. Устройства с таймерами позволяют настроить агрегат для работы по расписанию.
Вернуться к оглавлению
Эта система представляет собой совокупность двух способов вентиляции – приточной и вытяжной, что позволяет задействовать положительные качества обеих систем одновременно и приводит к улучшению воздухообмена.
Как и в предыдущем варианте, имеется средство фильтрации и регулирования поступающих воздушных масс. Подобный тип может создать необходимые условия в помещении, отрегулировать уровень влажности поступающих масс, создать нужную температуру, нагрев или охладив воздух. Провести фильтрацию воздушных масс, поступивших снаружи, тоже входит в функциональные возможности агрегата.
Приточно-вытяжная система поможет сократить расходы, что достигается за счет удаления тепла, которое идет на подогрев поступающего воздуха. Этот процесс происходит в рекуператоре – теплообменнике специального назначения.
Вытяжные воздушные массы, имеющие комнатную температуру, поступают в устройство, после чего передают свою температуру рекуператору, который и нагревает воздух, поступающий снаружи.
Помимо вышеназванных достоинств приточно-вытяжная вентиляция обладает еще одним качеством, хорошо подходящим для людей, страдающих перепадами артериального давления. Речь идет о возможности создавать повышенное и пониженное давление по сравнению с окружающей средой.
Устройство является автономным, независимым от условий окружающей среды, благодаря чему может использоваться круглогодично. Однако система не лишена отрицательных качеств. Среди них можно назвать необходимость точной регулировки. Если оба способа – вытяжной и приточный – не будут сбалансированы между собой, то человек, использующий такой тип вентиляции, рискует получить сквозняки в доме.
