Виды систем вентиляции: сравнительный обзор вариантов организации вентиляционных систем

Наличие вентиляционной системы необходимо для обеспечения воздухообмена внутри здания путем удаления излишней влаги, тепла, вредных веществ. Ее присутствие — одно из главных условий для обеспечения жизнедеятельности.

Если в помещении отсутствуют любые виды систем вентиляции, это вредит человеческому организму, приводит к образованию грибков, т.к. в условиях отсутствия воздухообмена образуется конденсат.

Предлагаем разобраться в существующих видах систем для вентиляции и принципах их работы.

Классификация систем вентиляции

Системы классифицируют по разным критериям:

• способу подачи;
• назначению;
• способу воздухообмена;
• конструктивному исполнению.

Тип вентиляции определяют на этапе проектирования строения. При этом принимают во внимание как экономическую так‚ и техническую сторону а также санитарно-гигиенические условия.

Виды вентиляционной системы по способу подачи

Если базироваться на способах подачи и изъятия воздуха из помещения можно выделить 3 категории вентиляции:

• естественная;
• механическая;
• смешанная.

Выполняют проектирование вентиляции, если такое решение способно обеспечить воздухообмен‚ соответствующий установленным нормам.

Когда вентиляция естественного типа не удовлетворяет требования санитарно-гигиенических нормативов, выбирают второй вариант — механический способ активации воздушной массы.

Если возможно в добавок ко второму варианту вентиляции частично использовать первый‚ в проект закладывают смешанную вентиляцию.В жилых домах приток воздуха происходит через окна, а вытяжное оборудование располагают на кухне и в санитарной комнате. Поэтому важно наладить между помещениями хороший воздухообмен.

Вентиляция смешанного типа. Применяют ее, когда естественная вентиляция не может быть единственным вариантом. Для качественного воздухообмена в помещениях с очень загрязненным воздухом устраивают механическую вентиляцию

Виды вентиляции по назначению

Исходя из назначения вентиляции‚ выделяют рабочие вентиляционные системы и аварийные. Тогда как первые должны постоянно обеспечивать комфортные условия‚ вторые вступают в работу только при отключении первых и наступлении чрезвычайной ситуации, когда нарушены стандартные условия жизнедеятельности.

Это внезапные сбои, когда  происходит загрязнение воздуха ядовитыми испарениями‚ газами‚ взрывоопасными‚ токсическими веществами.

Виды систем вентиляции для всех типов помещений почти одинаковы. Изучив все их виды и взвесив все достоинства и недостатки‚ можно выбрать оптимальный вариант для конкретного здания

Аварийная вентиляция не рассчитана на подачу свежего воздуха. Она только обеспечивает газоотвод и не допускает, чтобы воздушная масса с опасными веществами‚ распространилась по всему помещению.

Вентиляционные системы по способу воздухообмена

По этому критерию выделяют системы вентиляции общеобменные и местные. Первая должна обеспечивать весь объем помещения достаточным воздухообменом с поддержанием всех необходимых параметров воздуха. Дополнительно она должна удалять избыток влаги‚ тепла‚ загрязнений. Воздухообмен может осуществляться как по канальной, так и бесканальной системе.

Общеобменная приточная вентиляция снижает уровень концентрации вредных веществ, оставшихся после работы местной и общеобменной вытяжной системы вентиляции

Предназначение местной вентиляции — снабжение чистым воздухом конкретных мест и удаление загрязненного с тех точек, где он образуется. Как правило, ее устраивают в больших помещениях с ограниченным числом работающих. Воздухообмен происходит только на рабочих местах.

Разделение систем по конструктивному исполнению

Исходя из этого признака вентиляционные системы делят на канальные и бесканальные. Системы канального типа состоят из разветвленной трассы‚ состоящей из воздуховодов по которым транспортируется воздух. Установка такой системы целесообразна в больших по объему помещениях.

Когда каналы отсутствуют‚ систему называют бесканальной. Примером такой системы служит обыкновенный вентилятор. Существует 2 вида бесканальных систем — потолочные и прокладываемые под полом. Бесканальные системы более просты в исполнении и потребляют меньше энергии.

Естественная вентиляция помещений

Движение воздушных масс при естественной вентиляции происходит природным путем без дополнительного побуждения за счет:

• температурного перепада внутри и снаружи здания;
• разности давления между помещением и вытяжкой‚ размещенной на кровле постройки;
• под воздействием ветра.

Это самая простая система. Здесь не нужна установка сложного дорогостоящего оборудования‚ потребляющего много электроэнергии. Такую систему нельзя назвать надежной из-за того что эффективность ее зависит от неуправляемых человеком факторов.

Система может быть организованной и неорганизованной. Регулируемая или организованная система функционирует благодаря аэрации или присутствию дефлекторов. Аэрация — это общеобменный процесс, во время которого воздух поступает и уходит через открытые форточки‚ фонари‚ фрамуги.

Инфильтрация или нерегулируемая вентиляция естественная вентиляция — это попадание в помещение воздуха через неплотности в конструкциях.

Несмотря на развитие технологий, естественную вентиляцию применяют и в современных сооружениях из-за простоты и отсутствия затрат на эксплуатацию. Кроме ее зависимости от окружающих условий нельзя игнорировать и то, что существует вероятность возникновения явления‚ для обозначения которого используют термин «опрокидывание тяги». Это очень точное определение — воздушная масса вдруг меняет направление и начинает движение назад

В промышленности аэрацию применяют при наличии процессов, где по технологии работа сопровождается выделением тепла в большом количестве. Ее применение допустимо при условии, что в приточном воздухе содержится менее 30% вредных выбросов от допустимой концентрации непосредственно в зоне их образования.

Нельзя применять аэрацию, если‚ поступающий в помещение воздух требует предварительной обработки или же в результате притока воздуха снаружи может появиться конденсат или туман. Путем аэрации происходит многократный воздухообмен при мизерных расходах энергии. Это и является основным ее достоинством.

Принцип работы вентиляционной системы с естественным движением воздушных потоков основан на разнице в их температуре и давлении:

В отдельных случаях на устья вытяжных каналов монтируют дефлекторы — специальные насадки. Функционируют они за счет использования энергии ветра. Дефлекторы хорошо справляются с задачей по удалению грязных и чрезмерно нагретых воздушных масс из небольших по объему помещений. Применяют их и для местной вытяжки.

Нормальную работу вентиляции, приводимой в действие разностью давления‚ обеспечивает минимальный перепад между точкой забора и выходом вытяжки в 3 м.

Для эффективного функционирования вентиляции специалисты рекомендуют при прокладке воздуховодов не делать горизонтальные участки длиннее 3 м. Воздух в них должен перемещаться со скоростью не больше 1 м/с

Характеристики вентиляции механического типа

Вентиляционная система‚ при помощи которой воздух подают и удаляют с использованием дополнительных побудителей на внушительные расстояния‚ называется механической. Есть и другие названия у этого вида вентиляции — принудительная и искусственная.

Применяют ее как для обеспечения технологических процессов на различных производствах, так и для создания комфортных условий для человека.

Простым в установке и эксплуатации прибором, обеспечивающим вытяжку отработанного воздуха из ванных комнат, кухонь и санузлов частных домов, является система вентилирования с автоматическим микропроцессором:

Механическая вентиляция‚ в отличие от естественной‚ не зависит от внешних условий. Она полностью подконтрольна и управляема. Воздух‚ подаваемый в помещение‚ проходит обработку и при отлаженной системе все его параметры отвечают стандартам. Выбросы также поступают в атмосферу уже очищенными от вредных включений до нужной степени.

Механическая система включает приборы и оборудование — автоматику вентиляторы‚ пылеулавливатели‚ нагреватели воздуха‚ электродвигатели. Все это потребляет много электроэнергии

Наличие механической вентиляционной системы позволяет оптимально распределить воздух с подачей его к конкретному месту. С ее помощью вредные выбросы улавливают у источника их образования не позволяя загрязнить воздух всего помещения.

Недостаток механической вентиляции — большие финансовые вложения при ее монтаже и эксплуатации. Чтобы пользоваться всеми ее преимуществами‚ придется бороться с загрязнением каналов‚ регулярно выполнять замену фильтров.

Если установлен вентиляционный фильтр с функцией рекуперации тепла‚ нужно перед наступлением летнего периода переходить на летний вкладыш. Если оставить зимний вариант‚ он будет снижать эффективность вентиляции.

Механическая вентиляция бывает как местной‚ так и общеобменной. Последнюю реализуют в 2 вариантах — бесканальном и канальном. Замещение воздуха в канальной системе происходит при помощи вентиляторов — центробежных или осевых‚ эжекторных установок.

На производстве для вытяжки чаще применяют эжекторные установки‚ особенно там‚ где присутствую взрывоопасные газы. Использование обыкновенных вентиляторов здесь недопустимо‚ т.к. они могут искрить в случае возникновения неисправности. Их установку практикуют при монтаже приточной или приточно-вытяжной системы

Общеобменная вентиляция с механическим приводом

Конструкции с механическим приводом могут быть как приточными, так и вытяжными. Приточную вентиляцию иногда выполняют совместно с центральным отоплением.

Воздухоприемник в такой системе может иметь вид отверстий в ограждающих конструкциях постройки‚ отдельно стоящей или приставной шахты. При монтаже за пределами здания шахта-воздухоприемник находится над уровнем земли или на крыше.

Схема расположения воздухоприемных устройств: в ограждающей конструкции (а)‚ возле наружной стены (б)‚ на кровле (в). Каналы для вытяжки и шахты утепляют снаружи‚ иначе зимой в них будет появляться наледь

На выбор конструкции и места нахождения воздухоприемников влияют требования, предъявляемые к степени чистоты наружного воздуха, а также особенности архитектуры здания. Низ проема‚ через который поступает чистый воздух‚ должен располагаться на дистанции минимум 2 м от земли‚ а в случае дислокации здания в зеленой зоне — 1 м. Наружные воздухоприемники нельзя размещать там‚ где есть вредные выбросы.

Воздушные массы попадают в шахту посредством вентилятора. Проходя через калорифер‚ они нагреваются‚ увлажняются или наоборот подсушиваются и поступают внутрь по воздуховодам‚ имеющим отверстия.

Поступление воздуха может осуществляться и через ответвления‚ оснащенные насадками‚ направляющими приточные воздушные массы. Объем подаваемого воздуха регулируют шиберы или клапаны, находящиеся в ответвлениях.

Механическая местная вентиляция приточного вида

Местную механическую вентиляцию‚ действующую в ограниченном пространстве‚ называют воздушным душированием. Такой вариант вентиляции применяют в тех рабочих зонах‚ где сила лучистого тепла составляет более 300 ккал/ч. или производство сопряжено с выделениями токсинов, которые невозможно отвести с помощью местной вытяжки.

Душирующие установки бывают передвижными и стационарными. Первые при обеспечении рабочего места чистым воздухом берут его из помещения. Иногда в распыляемую воздушную массу подают воду. Ее капли при попадании на тело человека становятся дополнительным охладителем. Вторые через душирующие патрубки подают чистый наружный воздух или предварительно прошедший обработку.

Вентиляция общеобменная вытяжная

Удаление отработанного воздух из помещения — задача вытяжной вентиляции. Удаление использованного воздуха из комнаты происходит за счет понижения давления в ней. Таким образом, создаются условия для поступления в нее воздуха снаружи или со смежного помещения.

В конструкцию вытяжной вентиляции входит очистительное устройство (1) вентилятор (2) воздуховоды — центральный (3) отсасывающий (4). Когда в помещении нет вентиляции другого вида‚ кроме вытяжной‚ давление в нем опускается до отметки более низкой, чем в смежных комнатах или ниже чем снаружи

При проектировании вытяжки общеобменного характера для производственных цехов учитывают тот момент, что ликвидация грязного воздуха должна осуществляться прямо из первоисточника образования вредных выделений по направлению их естественной траектории и не загрязнять чистые зоны. Такими местами являются биологические лаборатории‚ цеха с вредными условиями.

Механическая приточно-вытяжная вентиляция

Базой приточно-вытяжной вентиляции являются 2 потока‚ двигающихся навстречу друг другу. Она состоит из двух самостоятельных систем — приточной и вытяжной или из одного блока. В него встроено все оборудование необходимое для работы и на приток‚ и на вытяжку.

При наличии 2 отдельных систем вентиляция работает без рециркуляции и называется разомкнутой. Вентиляционную систему второго вида называют замкнутой, и работает она с рециркуляцией.

Система с рециркуляцией экономит энергию, расходуемую на охлаждение или нагрев воздуха‚ т.к. воздушная масса нагревается не полностью, а только тот ее объем, что поступает снаружи. Удаляемый воздух в системе с рециркуляцией возвращается в помещение повторно с примесью свежего воздуха‚ составляющего 10-15% от общего объема воздушной массы.

Устройство такой вентиляции возможно в местах, где нет опасных загрязнений. В регионах с холодным климатом замкнутая система неэффективна т.к. рециркуляционные и наружные воздушные массы смешиваются не достаточно хорошо.

Механическая вентиляция на случай аварии

На случай возникновения нестандартных ситуаций вдобавок к рабочему варианту устраивают аварийную вентиляцию. Неизменно она всегда вытяжная. Механическую аварийную вентиляцию устанавливают в помещениях, где существует угроза прорыва взрывоопасных паров или газов. В этом случае монтируют взрыво- и искрозащищенные вентиляторы.

В составе осевого взрывобезопасного вентилятора находится двигатель во взрывонепроницаемой оболочке. Он закреплен так‚ что в случае необходимости его можно быстро заменить

Существуют такие опасные составляющие которые нельзя удалить с помощью вентиляторов. Тогда в систему включают эжектор. Включение аварийной вентиляции должно происходить автоматически, как только перестанет работать основная вентиляция. Открывание проемов‚ через которые будет уходит грязный воздух нужно осуществлять дистанционно.

Патрубки и решетки предназначенные для выхода воздуха при работе аварийной вентиляции размещают в местах наиболее вероятной концентрации опасных веществ в большом объеме. Проемы, через которые удаляется воздух в аварийном порядке‚ не должны находиться в зонах, где постоянно находятся люди. На трубах и шахтах аварийной системы нельзя монтировать зонты.

Выбросы‚ аварийно выбрасываемые в атмосферу‚ нужно максимально рассеивать и не допускать чтобы они попадали на замкнутые зоны территории‚ прилегающей к зданию. ПДК контролируют посредством газоанализаторов‚ отрегулированных соответствующим образом.

Вентиляция против дыма

Основная задача противодымной вентиляции — как можно быстрее удалить дым из помещения или здания‚ заблокировать его распространение и защитить тем самым людей при их эвакуации.

На фото — схема действия противодымной вентиляции. Ее монтируют в дополнение к основной вентиляции‚ чтобы гарантировать эвакуацию людей при возникновении пожара и отрезать пути расползания дыма

Устанавливают такую вентиляцию там, где при постоянном присутствии большого количества людей‚ невозможен приток воздуха естественным путем. Это лифты‚ лестничные клетки‚ глухие коридоры и им подобные места. В основу работы противодымной вентиляции заложена приточно-вытяжная схема.

Каналы, мощные вентиляторы, входящие в состав вентиляции‚ обладают повышенной огнестойкостью и способностью не поддаваться деформации под продолжительным действием высоких температур.

Участки системы оснащены двумя видами клапанов — противодымным и огнесдерживающим. Составляющими противодымной системы являются и прочные‚ непроницаемые для газов и дыма экраны и двери.

Чтобы избежать неприятностей во время осуществления эвакуации людей‚ в конструкцию противодымной вентиляции закладывают 2 вида управления — автоматическое и дистанционное ручное.

В систему обязательно включают элементы, оповещающие о возникновении пожара:

• извещатели‚ при срабатывании которых‚ автоматом происходит открывание вытяжных вентиляторов и дымовых клапанов;
• сигнал «Пожар» на центральном пульте;
• включение противодымной вентиляции вручную.

Дымовыводящие клапаны распределяют равномерно под потолком. Площадь охвата не должна превышать 900 м². Систему зонируют на секции‚ и кроме люков и клапанов‚ оснащают дымососами.

Она не только отводит дым‚ но и удаляет угарный газ‚ мелкие взвеси, образующиеся при горении. Подробнее о монтаже системы дымоудаления можно прочесть в этом материале.

Выводы и полезное видео по теме

Это видео — своеобразный ликбез о вентиляции. Здесь подробно рассмотрено само понятие вентиляции и охвачены все вопросы касающиеся ее грамотного проектирования:

Мастер-класс по монтажу вентиляционной системы:

Как руководители предприятий, так и частные застройщики должны понимать, что от эффективности вентиляции зависит нормальная жизнедеятельность тех‚ за кого они отвечают. Иногда под вопросом оказывается и жизнь людей. Упускать этот момент и экономить на нем нельзя.

Появились вопросы по теме статьи, нашли недочеты или есть ценные сведения которыми вы могли бы поделиться с нашими читателями? Оставляйте, пожалуйста, комментарии, делитесь опытом, участвуйте в обсуждениях.