Устройство вентиляции

Назначение сети влияет на устройство вентиляции

По определению, вентиляция — это процесс удаления отработанного воздуха из помещений и подача наружного на замену. Отдельно рассматривают оборудование для защиты от задымления, резервные и аварийные контуры. Для разных объектов требования к системам комфорта и технического воздухоснабжения отличаются:

• При разработке вентиляционной сети жилых и общественных зданий используются СП 372.1325800.2018, ГОСТ 30494-2011, СП 118.13330.2012, СанПиН 2.1.2.2645-10. При проектировании и обустройстве оборудования для жилых зданий важно поддержание микроклимата с определенным содержанием кислорода, скоростью выведения углекислого газа и вредных веществ, которые могут содержаться в строительных материалах и отделке. Дополнительные требования описывают энергоэффективность системы, методы снижения затрат на отопление и кондиционирование.
• Для нежилых объектов, производственных зданий и рабочих мест нормы приведены в ГОСТ Р ЕН 13779-2007, СП 56.13330.2011, ГОСТ 12.1.005-88, СанПиН 2.2.4.548-96. Параметры оборудования должны соответствовать гигиеническим требованиям для конкретной ситуации. В рабочих зонах на производстве учитывают образование вредных веществ, соответствие предельно допустимой концентрации (ПДК) реальным условиям. В проекте опираются на особенности производства, количество людей, параметры помещений, возможности и взаимное влияние инженерных сетей.
• Для решения технических задач и участия в производственном цикле, требования к подготовке и подаче воздуха указывают в технической документации. Такие системы проектируют под узкие задачи с учетом параметров смежного оборудования.
• Для объектов во специальными требованиями к воздухоснабжению параметры микроклимата и особенности монтажа принимают из соответствующих норм технологического проектирования зданий, санитарных ограничений. Такой подход практикуют при работе со складами горючих материалов, фармацевтическими учреждениями, фермами, теплицами, птицефабриками. Для каждого случая действуют отдельные нормы.

Во всех случаях используют разные компоненты, наборы оборудования, принципы построения системы. Возможно применение готовых комплектов, уникальных разработок, нестандартных решений. В зависимости от требований и параметров, используют вентиляцию с естественным, принудительным или комбинированным движением воздуха, вытесняющий или перемешивающий принцип работы, приточные, вытяжные и приточно-вытяжные системы. У конструкции каждого типа вентиляции есть свои особенности.

Устройство естественной вентиляции

В системах с естественным движением потока используют минимальный список оборудования. Воздух перемещается за счет разницы давления: при нагреве становится более разреженным, поднимается, выходит через вентиляционные отверстия, воздуховоды. Механические устройства для организации и ускорения движения потока не используются.

Стандартный набор техники для естественного воздухообмена:

• решетки, сетки для защиты от птиц, насекомых, листьев, мелкого мусора;
• воздуховоды, коллекторы, шахты;
• все виды соединений, угловых колен, ревизий, камер;
• обратные клапаны;
• задвижки, заслонки, другие элементы управления;
• дефлекторы для усиления тяги.

Вентиляция работает без дополнительных устройств: в системе не используют вентиляторы, фильтры и другие элементы, которые могут помешать естественному прохождению воздушного потока. При разработке проекта вентиляции без механической подачи необходимо тщательно рассчитать параметры, которые влияют на движение потока: диаметры воздуховодов, монтажные углы, правильность соединения. Качественная система естественного типа обеспечивает помещения расчетным объемом воздуха.

Недостаток вентиляции естественного типа — небольшая производительность и зависимость эффективности от погодных условий. Если требуется точное соответствие параметров по объему и скорости — рекомендуется использовать сети с принудительным движением воздуха.

Устройство вентиляции с механическим побуждением

В принудительном движении участвуют вентиляторы, поэтому система обычно более разнообразна. В конструкцию включают фильтры, рассекатели, элементы воздухоподготовки. Принудительная приточная вентиляция часто совмещается с кондиционированием, воздушным отоплением.

Основные блоки системы с механическим побуждением:

• воздуховоды, коллекторы и другие элементы канальной сети;
• вентиляторные блоки с направляющими и спрямляющими аппаратами или отдельные вентиляторы в любом варианте исполнения (канальные, многоступенчатые, осевые, взрывозащищенные, коррозионностойкие, пылевые, струйные, самоочищающиеся и т. д.);
• фильтры для очистки воздушного потока (карманные, многослойные, рулонные, складчатые, сухие, смоченные, ячейковые и т. д.);
• шумоглушители для поглощения звука вентиляторной установки;
• аспираторы для всасывания аэрозолей, пыли;
• рекуператоры, воздухоохладители, увлажнители, канальные нагреватели для температурной подготовки потока и изменения влажности;
• воздушные затворы, которые перекрывают канал и предотвращают обратный ход воздуха;
• воздухораспределительные устройства.

В систему встраивают необходимое оборудование, чтобы обеспечить плановую эффективность, степень очистки, допустимое содержание ПДК в рабочей зоне, соответствие по шуму и температуре.

Недостатки механической системы вентиляции — сложность проектирования, монтажа и обслуживания, высокая стоимость. При разработке проекта необходимо учесть защиту от повышенной вибрации и шума, рассчитать движение потоков воздуха, потребляемые объемы, не допустить подсоса через дымовые трубы.

Канальная и бесканальная системы вентиляции

Канальная вентиляция состоит из сети воздуховодов, коллекторов, шахт, ответвлений и других компонентов, по которым проходит воздух. Система используется для разводки воздуха по помещениям, организации полноценной вытяжки.

Бесканальная сеть применяется когда есть возможность подавать или выводить воздух непосредственно на улицу или достаточно организовать воздухообмен с соседним помещением. Клапаны, решетки или устройства с вентиляторами устанавливают в стенах, кровле, потолках, полах, перегородках.

Комбинированная — когда используется оба типа конструкции. Классические воздуховоды снабжают воздухом внутренние помещения и зоны, в которых необходимо точное соблюдение скорости воздушных масс. В менее значимых помещениях или комнатах, смежных с наружными стенами, допускается использование клапанов, проветривателей или участие естественных проемов в процессе воздухообмена.

Местная и общеобменная вентиляция

Местную модель применяют для удаления загрязнений в области образования или точечной подачи потока для разделения зон. В большинстве случаев применяют местные отсосы и воздуховытяжные устройства, которые устанавливают в точках возможного выброса пыли, вредных веществ.

Примеры местной вытяжной вентиляции:

• над плитой в жилом доме или предприятии общепита;
• на сварочном посту;
• отсосы для удаления вредных веществ от производственного оборудования;
• в зонах для курения.
• Местная приточная система используется:
• воздушное душирование постоянных рабочих мест в условиях повышенной температуры (плавильные, литейные, прокатные и другие горячие цеха);
• отсекающие воздушные завесы на рабочих местах и для разделения зон, когда в техпроцесс включена возможность выделения вредных веществ.

Общеобменная технология считается стандартной для большинства помещений — в этом случае воздух заменяется сразу по всему объему, не разбиваясь на зоны с разными требованиями к воздухоснабжению. Такие конструкции устанавливают в жилых домах, на складах, производствах и других объектах, когда не требуется улавливать загрязнения на месте их образования.

Аварийная вентиляция

Системы используют ресурсы основной сети воздухоснабжения, имеют дополнительные компоненты или работают отдельно. Аварийная сеть имеет собственное управление — оборудование автоматически или вручную включается, когда в помещении увеличивается концентрация вредных веществ, пыли, взвешенных частиц. Технология применяется на производствах с возможным выбросом вредных веществ, складах ГСМ. Аварийная вентиляция может применяться вместо резервной сети при обустройстве местных отсосов для вредных веществ первого и второго класса опасности, если аппаратура включается автоматически и мощности оборудования достаточно для планового снижения ПДК.

В аварийной вентиляции обычно предусматривают механическое побуждение. Исключение — когда для вывода вредных веществ летом в помещениях класса «Б» хватает производительности конструкции с естественным побуждением.

Чтобы возместить удаленный воздух используют средства основного воздухоснабжения, вносят в проект дополнительные воздуховоды для быстрой подачи воздушных масс, рассчитывают поступление через естественные проемы.

Противодымная вентиляция

На общеобменных воздуховодах для защиты от проникновения дыма в смежные помещения устанавливают автоматические заслонки, затворы и обратные клапаны, которые перекрывают движение воздуха по отключенной сети при пожаре. Продукты горения выводятся при помощи противодымной вентиляции. Элементы, которые работают в условиях повышенных температур, контактируют с взрывоопасной или пожароопасной средой, делают из негорючих материалов.

Приточная система подает воздух, создает избыточное давление и устраняет задымление на путях эвакуации. Вытяжная — выводит продукты горения.

Элементы противодымной системы:

• дымоприемники для всасывания дыма через отверстия, сетки, решетки или нормально закрытые клапаны;
• дымовые люки и фрамуги, которые перекрывают естественные проемы при задымлении и увеличивают эффективность отвода продуктов горения;
• клапаны, которые в нормальном состоянии могут быть открыты или закрыты и приводятся в действие при пожаре;
• дымоотводы, через которые продукты горения выводятся наружу.

Место вероятного задымления называют дымовой зоной, оборудуют системой защитной вентиляции и обычно конструктивно выделяют из пространства остального помещения. Противодымную вентиляцию монтируют в коридорах и холлах многоэтажных зданий, тоннелей и переходов на цокольных этажах, в коридорах без естественной вентиляции в складских и административных зданиях и других случаях, когда продукты горения не могут быть выведены естественным путем.

Резервная вентиляция

При круглосуточном и круглогодичном воздухоснабжении, использовании воздушного отопления, на объектах без естественного проветривания, в системах местных отсосов для вредных веществ и в других случаях, когда соответствие микроклимата нормам зависит только от вентиляции, предусматривают резервные установки:

• циркуляционные насосы для нагревателей;
• вентиляторы (или электродвигатели для них);
• отопительные агрегаты.

В случае аварии резервное оборудование должно обеспечивать минимальное изменение параметров микроклимата и соответствие санитарным и пожарных норм на время ремонта основной техники.

Объединение вентиляции с системами отопления и кондиционирования

Если рабочие или жилые условия и требования к оборудованию сопоставимы, то допускается объединение средств вентиляции в группы. Например, для воздухоснабжения жилых, общественных и административных помещений используют единую систему, а к общественным можно подключать сети для производственных категорий с ограничением по выбросу вредных веществ (В1, В2, В3, В4 и аналогичные). Кроме того, возможно объединение приточных систем для лабораторных комплексов со сходными гигиеническими требованиями. Системы с рециркуляцией не объединяют с воздухоснабжением помещений, в которых рециркуляция не предусмотрена.

Если на объекте используется воздушное отопление, в вентиляцию встраивают калориферы, канальные нагреватели и другое оборудование. Температуру рассчитывают по конкретным требованиям для конкретного объекта, но по СП 60.13330.2012 она не должна превышать 70 °С и быть на 20 °С ниже температуры самовоспламенения веществ, которые могут выделяться в помещении.

Для защиты от потери тепла могут использоваться воздушные завесы на входах и въездах без тамбура. Мощность потока рассчитывают в зависимости от наружной температуры, интенсивности использования проема, ветровой нагрузки. Чтобы сэкономить, можно установить модель с запуском по сигналу датчика открывания ворот или дверей.

Основные элементы системы вентиляции

• Приемные устройства наружного воздуха. Для защиты от посторонних предметов и насекомых, в приемных отверстиях монтируют решетки, сетки, фильтры грубой очистки. Точки приема располагают не ближе 8 метров от мест сбора мусора. Низ отверстия — на 1 метр выше уровня устойчивого снежного покрова, чтобы сугробы не перекрывали доступ и вентиляция зимой работала без сбоев. При расположении на кровле приемное устройство следует защитить от попадания нагретого воздуха.
• Фильтры. В зависимости от задачи и параметров внешнего воздуха, используют сетчатые, кассетные, карманные и другие конструкции фильтров. Фильтрация удаляет из потока песчинки, пыльцу, взвешенные частицы. Фильтры на вытяжной сети нужны для очистки выводимого воздуха до соответствия экологическим требованиям.
• Вентиляторы. Канальные, крышные и уличные вентиляторы всех типов — вихревые, взрывозащищенные, безлопастные и т. д. Техника используется для подачи воздуха в помещения, создания избыточного давления, отвода продуктов горения, пара, углекислого газа, пыли, взвешенных частиц.
• Воздуховоды. Каналы бывают круглыми, прямоугольными, квадратными. В зависимости от планировки и расположения блоков, монтируют прямолинейные участки, угловые колена, ответвления, коллекторы, шахты, горизонтальные, вертикальные и наклонные воздуховоды, другие элементы. Все компоненты воздуховодов должны иметь покрытие, стойкое к транспортируемой и окружающей среде.
• Обратные клапаны. Используются во всех точках, где возможно образование обратного потока воздуха. Клапаны предотвращают смешивание воздушных масс, защищают помещения от отработанного воздуха из шахт, воздуховодов. Элементы предотвращают перетекание продуктов горения при возникновении пожара и отключении сети.
• Воздушное отопление. В вентиляцию встраивают калориферы, канальные нагреватели, теплообменники, воздушные завесы. Технология снижает затраты на классическое отопление, уменьшает потери тепла при проветривании.
• Кондиционирование и увлажнение. Воздуховоды объединяются с системами кондиционирования, в каналы встраиваются увлажнители. Оборудование при помощи вентиляции создает нужный микроклимат в помещениях. Для охлаждения воздуха используют сплит и мульти-сплит системы, оборудование для VRV и VRF для регулируемой многозональной подачи хладагента.
• Шумоглушители. Гасят вибрации, шум вентиляторов, электродвигателей, других элементов системы. Для снижения вибраций используют резиновые вставки, которые предотвращают передачу колебаний по металлическим изделиям. Чтобы отсечь посторонние звуки применяют крышные и канальные шумоглушители.
• Решетки, рассекатели, диффузоры. Элементы подающей системы формируют направленные потоки, меняют скорость движения воздуха, обеспечивают воздушное душирование рабочей зоны. В вытяжной и противодымной сети аналогичные устройства всасывают отработанный воздух, аэрозоли, взвешенные частицы, пыль, вредные вещества из разных зон помещения.
• Дефлекторы. Дефлектор обеспечивает дополнительную тягу в воздуховоде с естественным движением потока, защищает трубу от осадков.
• Утепление. Для защиты от образования конденсата утепляют воздуховоды, калориферы и другие элементы, температура которых отличается от окружающей. Дымоходы утепляют для защиты окружающих конструкций.
• Автоматика и элементы управления. Современная вентиляция с системой автоматики позволяет максимально эффективно управлять подачей и отводом воздуха, получать сведения о состоянии, неисправностях техники.

Как выбрать устройство вентиляции для конкретного объекта

При разработке проекта необходимо учитывать назначение системы, расположение блоков, тип оборудования:

• определить, какие воздуховоды можно совмещать и использовать для нескольких помещений, какие — изолировать, чтобы избежать смешивания веществ и взрывоопасной ситуации;
• рассчитать расположение местных отсосов, воздушных завес и другого оборудования, которое используется в производственных целях;
• продумать расположение узлов так, чтобы сохранить доступ к соединениям, органам управления и основным блокам для последующего обслуживания;
• использовать решения для удаления газов в зависимости от их плотности и концентрации на определенной высоте в помещении;
• соблюдать правила размещения приемных устройств наружного воздуха;
• обеспечить эффективную работу и взаимодействие средств вентиляции, отопления, кондиционирования.

Список оборудования вентиляции зависит от требований, особенностей конструкции, бюджета.

Если нужна консультация эксперта по системам воздухоснабжения — напишите на почту или позвоните специалистам «ЭРИС». У нас вы можете заказать профессиональную разработку, поставку оборудования, монтаж, обслуживание, ремонт и модернизацию систем вентиляции любого типа. Работаем с вентиляцией для производств, складов, предприятий общепита, подземных парковок, жилых зданий и других объектов.