Разновидности и классификация систем вентиляции

Принудительный или механический воздухообмен

В отличие от естественного движения воздушных масс, принудительная вентиляция в частном доме  более эффективно перераспределяет потоки свежести в помещении. Для этой цели используются устройства, нагнетающие воздух: разного рода вентиляторы, компрессоры и насосы.

Принудительный воздухообмен подразделяется на несколько подвидов:

• приточный – организует механическую подачу кислорода снаружи;
• вытяжной – устраняет отработанные воздушные массы с помощью вытяжных устройств;
• приточно-вытяжной – обеспечивает работу системы в обоих направлениях.

Приточная система

Приточная система должна осуществлять доступ кислорода в здание. Она включает в себя:

• воздухоприемное оборудование;
• устройство для нагрева или охлаждения воздушных потоков;
• систему фильтров для задержки частиц пыли;
• вентиляторов или насосов, качающих воздух;
• приспособлений подавления лишнего шума.

Воздух попадает в вентканал при помощи нагнетательного устройства, проходит через группу фильтров, нагревается или охлаждается и попадает в здание

Приточные комплексы могут иметь воздуховоды – трубы, по которым воздушный поток попадает в комнату или функционировать без каналов, проникая в комнаты через вентотверстия. Устройство приточных комплексов тоже бывает различным: они могут включать в себя набор агрегатов или один компактный моноблок.

Вытяжная система

Вытяжная вентиляция в частных домах может работать естественным образом, через вентиляционные каналы, или с помощью механической подачи. По локализации вытяжные установки делятся на местные, то есть работающие в одном конкретном помещении, например, кухне, и общеобменные, работающие на все здание.

В любом случае, вытяжная система не может работать без притока кислорода снаружи. приток может осуществляться через форточки, двери или приточные клапаны.

Все типы вытяжных конструкций являются канальными, так как нуждаются в воздуховодах

Приточно-вытяжная вентиляция и ее особенности

Такое конструктивное решение предполагает одновременную подачу и вывод воздуха с помощью нагнетательных устройств. Это самый энергозатратный тип воздухообмена. Кроме того, тепло помещения частично утрачивается из-за постоянного обновления атмосферы. Чтобы сохранить комфортную температуру, в приточно-вытяжной системе используются рекуператоры тепла.

Рекуператоры – устройства, основным назначением которых является прогрев входящих поток за счет тепла исходящих. При этом смешивания воздушных масс не происходит и в здание проникает только чистый воздух.

Такие теплообменные установки значительно снижают затраты на эксплуатацию помещений

Скорость ветра.

Оценка скорости ветра в баллах, так называемая шкала Бофорта, по которой весь интервал возможных скоростей ветра делится на 12 градаций. Эта шкала связывает силу ветра с различными его эффектами, такими, как степень волнения на море, качание ветвей и деревьев, распространение дыма из труб и т.п. Каждая градация по шкале Бофорта носит определенное название. Так, нулю шкалы Бофорта соответствует штиль, т.е. полное отсутствие ветра. Ветер в 4 балла, по Бофорту называется умеренным и соответствует скорости 5–7 м/сек; в 7 баллов – сильным, со скоростью 12–15 м/сек; в 9 баллов – штормом, со скоростью 18–21 м/сек; наконец, ветер в 12 баллов по Бофорту – это уже ураган, со скоростью свыше 29 м/сек. У земной поверхности чаще всего приходится иметь дело с ветрами, скорости которых порядка 4–8 м/сек и редко превышают 12–15 м/сек. Но все же в штормах и ураганах умеренных широт скорости могут превышать 30 м/сек, а в отдельных порывах достигать 60 м/сек. В тропических ураганах скорости ветра доходят до 65 м/сек, а отдельные порывы – до 100 м/сек. В маломасштабных вихрях (смерчи, тромбы) возможны скорости и более 100 м/сек. В так называемых струйных течениях в верхней тропосфере и в нижней стратосфере средняя скорость ветра за длительное время и на большой площади может доходить до 70–100 м/сек. Скорость ветра у земной поверхности измеряется анемометрами разной конструкции. Приборы для измерения ветра на наземных станциях устанавливаются на высоте 10–15 м над земной поверхностью.

Виды устройств

Относительно того, какие бывают вентиляционные устройства в зависимости от направления движения, то выделяют следующие виды:

• приточные;
• вытяжные.

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.

Относительно того, какая бывает вентиляция, кроме вышеперечисленных, то выделяют еще и следующие типы вентиляционных систем:

• в зависимости от особенностей побуждения воздуха — механические и естественные;
• с учетом обслуживающих участков — местные и общеобменные.

Основные ошибки в организации естественной вентиляции

О первой ошибке мы сказали чуть ранее: экономия на проекте вентиляции – самая большая ошибка! Её трудно исправить. А всё, что трудно исправить, как правило, стоит немалых денег. Другими наиболее распространёнными ошибками являются:

• отсутствие вентиляции на втором и последующих этажах дома. Многие отчего-то считают, что в вентиляции нуждается только первый этаж, соседствующий с подвалом. Но это не так. В вентиляции одинаково нуждаются все этажи дома!
• неправильное расположение вентиляционных отверстий (слишком высоко или, наоборот, слишком низко) замедляет воздухообмен, отчего в доме ощущается постоянная нехватка воздуха
• пренебрежение вентиляцией на кухне, в подвале и ванной комнате – причина появления и распространения плесени в доме и, как следствие, ухудшения здоровья домочадцев
• неправильно выбранный (и сделанный) скат крыши, в результате чего через трубу с улицы в помещение поступает холодный воздух и отработанный к тому же не выводится.

Это, пожалуй, самые распространённые ошибки, допускаемые тогда, когда вентиляция организуется своими руками. Избежать их можно. Если довериться специалистам. Так вы сэкономите и деньги, и время.

Расчет, схема и монтаж вытяжной вентиляции

Установка любого вида вентиляции – довольно трудоемкий процесс. Только обученные специалисты могут правильно подойти к этому вопросу.

Методы расчета параметров систем вентиляции

Начинать всегда следует с расчета вытяжной вентиляции. Для этого нужно знать, какое количество воздуха необходимо принудительно удалить из помещения. Существуют государственные и санитарно–гигиенические нормы, регламентирующие нормативы в данной области.

Опытный инженер всегда знает, где найти необходимую информацию. Пользуясь опорными сведениями и таблицами, он рассчитает количество циркулируемого воздуха и то, какими параметрами он должен обладать. Система вытяжной вентиляции жилого дома рассчитывается с учетом этих правил. Для этого используется несколько основных методов: по площади помещения, по кратностям и по СНиП.

Правильно обустроенная вентиляция — залог здорового микроклимата в доме

Вычисления по площади помещения – самый простой способ. Основывается на том, что по правилам необходимо подавать 3 кубометра воздуха на 1 квадратный метр помещения

Количество людей во внимание не берется

По санитарно–гигиеническим нормам в помещениях на одного человека, который постоянно находится в здании, необходимо 60 кубометров, а на одного человека, который находится временно, 20 кубометров воздуха. Поступить в помещение должно количество воздуха, равное принудительно отведенному.

Самым трудоемким считается расчет по кратностям. Кратность воздухообмена – это число, показывающее какое количество раз воздух полностью заменяется в течении одного часа. Существуют таблицы с приведенными в них кратностями конкретно для каждого помещения. По специальным формулам производят вычисления, которые напрямую зависят от этих табличных значений и объема помещения.

Наружные элементы современной вентиляционной системы с автоматическим управлением

Принципиальная схема естественной и механической вытяжной вентиляций

Естественная вентиляция имеет самую простую схему. Такая система состоит из воздухозаборника, решетки, вытяжки и воздухоотвода.

В схему механической вентиляции входит больше элементов: воздухозаборник, решетки, вытяжка и воздухоотвод, вентилятор, шумоизоляция и вентиляционные каналы. Управление таким устройством происходит с помощью электроники, которая полностью контролирует процесс удаления принудительно отведенных воздушных масс.

Вентиляционная решётка с регулируемым клапаном позволяет контролировать поток подаваемого воздуха

Качественный монтаж вытяжной системы вентиляции своими руками – это возможно

После того, как произведены все расчеты и выбраны нужные составляющие, приступают непосредственно к монтажу вытяжной вентиляции. Очень актуальна для жилых помещений местная вытяжная вентиляция. Большинство людей использует вытяжку на кухне. Ее установка может быть произведена как специалистом, так и самостоятельно. Принудительно удаляемый воздух, пар и запахи выводятся наружу по каналам воздуховодов. Управление вытяжной вентиляцией в кухне осуществляется вручную: включается и выключается по необходимости.

Вытяжная местная вентиляция своими руками может быть легко смонтирована с помощью гибких воздуховодов. Установка вытяжки на кухне производится прямо над плитой. Лучшим вариантом будет вывести выходное отверстие наружу. В обратном случае, подведя трубу в вентиляционные каналы естественной вентиляции, можно получить эффект обратной тяги. Четко следуя инструкции, заранее подготовив необходимые материалы и инструменты, каждый с легкостью установит отличную вытяжную систему на кухне.

Требования к вентиляции офиса

Вентиляция офисного здания должна соответствовать следующим требованиям:

• обеспечение притока свежего чистого воздуха;
• удаление или фильтрация отработанного воздуха;
• минимальный уровень шума;
• доступность в управлении;
• небольшое энергопотребление;
• малые размеры, возможность гармонично вписать в интерьер.

Используемые ранее естественные системы вентиляции офисов сегодня не в состоянии обеспечить условия, регламентируемые санитарными нормами. Работу естественной вентиляции невозможно контролировать, эффективность ее очень зависит от параметров воздуха снаружи. Зимой такой способ грозит охлаждением помещения, а летом сквозняками.

Широко применяемые при возведении офисных зданий современные герметично закрывающиеся окна и двери, сплошное панорамное остекление препятствуют прохождению воздуха снаружи, вызывая его застой и ухудшение самочувствия людей.

Все требования к вентиляции офисных помещений указаны в СанПиН (Санитарные правила и нормы) 2.2.4.

Согласно документу влажность в помещениях должна быть:

• при температуре 25 градусов – 70%;
• при температуре 26 градусов – 65%;
• при температуре 27 градусов – 60%.

Разработаны следующие нормы вентиляции в офисах с учетом назначения помещения, в кубометрах в час на 1 лицо:

• кабинет руководителя – от 50;
• конференцзал – от 30;
• приемная – в среднем 40;
• зал для переговоров – 40;
• кабинеты сотрудников – 60;
• коридоры и вестибюли – не менее 11;
• туалеты – от 75;
• помещения для курения – от 100.

СанПиН вентиляции офисных помещений регламентирует и скорость движения воздуха 0,1 м\с независимо от времени года.

Как правило, вентиляция небольших офисных помещений реализуется с помощью нескольких . Если в жаркое время года приточная вентиляция офиса не в состоянии опустить температуру воздуха ниже 28 градусов, требуется дополнительное кондиционирование.

Если общая площадь не более 100 кв. метров и в нем 1-2 туалета разрешается естественная приточная вентиляция в офисе через форточки. Приточно-вытяжная вентиляция устанавливается в офисах средних и больших размеров.

Агрегаты для локальной вытяжной системы

Существующие укрытия, которыми комплектуются системы вытяжной вентиляции, делятся на несколько специализированных категория:

• агрегаты, установленные на источнике загрязнения;
• решения, перекрывающие собой источник загрязнения;
• изделия-передувки.

На практике огромной популярностью пользуются агрегаты, с помощью которых источник распространения опасных веществ локализуется в определенной зоне. Впрочем, подобные решения далеко не всегда удобно и целесообразно применять. Им на смену пришли более современные вытяжки с отводом в вентиляцию:

• металлические и поликарбонатные зонты с функцией вытяжки;
• локальные отсасывающие агрегаты;
• мощные вытяжные шкафы;
• капсулированные решения;
• отвод выделений из корпуса станков и рабочих агрегатов;
• витринные, фасонные и бортовые решения.

Системы местной вентиляции очень распространены в местах, где необходимо обеспечить требуемые нормы по воздухообмену в конкретной, локальной зоне.

Вытяжные зонты – самые популярные и распространенные конструкции отсосов. Ими оборудуют небольшие рабочие зоны (столы для пайки, готовки). Опасные примеси оперативно собираются и перенаправляются вверх, после чего отводятся. Вентиляция для вытяжки функционирует как посредством естественной тяги, так и принудительной.

Специализированные отсосы – вытягивают нежелательные и потенциально опасные вещества с минимальным расходом кислорода. Промышленная вытяжная вентиляция зачастую представлена несколькими местными агрегатами. Основная их особенность – они не препятствуют работе.

Вытяжные шкафы – одни из самых эффективных решений для принудительного удаления вредных испарений, веществ, формируя при этом минимальный уровень воздухообмена. В продаже представлено несколько разновидностей таких шкафов:

• с устройством верхнего отвода, посредством которого удаляется горячий и влажный воздух;
• с удалением загрязненных потоков боковой конструкции – речь идёт о некотором аналоге «улитки», для сбора остаточных продуктов;
• с отводными решениями комбинированного типа, находящимися снизу агрегата.

Локальные вытяжки: а — вытяжной шкаф; б — витринное укрытие; в — укрытие-кожух для заточного станка; г — вытяжной зонт; д — зонт-козырек над открытым проемом печи; е — вытяжная воронка при сварке крупногабаритных изделий; ж — нижний отсос; з — боковой отсос; и — наклонная вытяжная панель; к — двухбортовой отсос от гальванической ванны; л — однобортовой отсос с передувкой; м — кольцевой отсос для ручного сварочного пистолета

Вентилятор, расположенный в системе воздухообмена, создает завихрение потока таким образом, чтобы пыль локализировалась в небольшой зоне, а не распространялась по комнате. Пример такой установки – сварочный пост, где принудительная вытяжная вентиляция представлена небольшим шкафом. Отсос в них располагается вверху конструкции.

Если речь идёт об отводе неопасных веществ, то скорость движения допускается в следующих пределах:

• 0.5 – 0.7 м/c;
• 1.1 – 1.6 м/с – для тех случаев, когда из помещения отводятся ядовитые примеси, металлические испарения.

Вытяжные шкафы устанавливают в химических лабораториях

Что касается всасывающих панелей, то их применяют в случаях, когда воздух в замкнутом пространстве насыщен ядовитыми газами, пылью и теплом. Панель располагают так, чтобы ядовитые составы находились на максимальной удаленности от работника. Вытяжные трубы для вентиляции дополняют встроенным двигателем и оперативно удаляют опасные суспензии. Рассматриваемые установки используют на сварочных постах, при обработке крупных изделий. От сварки они располагаются на удаленности до 3.5 м, оборудуются вентиляторами с одним или двумя двигателями.

Скорость движения воздушных масс должна соответствовать следующим критериям:

• от 3.5 до 5 м/с, если речь идёт о выделении горячей пыли;
• от 2 до 3.5 м/с, если при работе выделяются ядовитые или непыльные суспензии.

Специалисты акцентируют внимание на одном важном моменте – монтаж вытяжной вентиляции осуществляют при условии, кто 1 м2 панели отводит 3.3 тыс. м3 воздуха ежечасно

Бортовые отсосы актуальны для случаев, когда источник загрязнения удерживается в вертикальном положении, при помощи специальных подъёмников. Подобные установки получили широкое распространение в цехах, где проводится гальваническая обработка металлов, при которой опасные вещества наливают в специальную ёмкость, а затем засасываются через небольшое отверстие.

С конструктивной точки зрения вытяжная вентиляция производственных помещений представляет собой несколько воздуховодов, входные отверстия которых имеют узкую форму (до 10 см), располагаются они у краев ванны.

Канальные и бесканальные системы

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.

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.

Движение воздушных потоков

Чтобы естественная вентиляция в помещении работала корректно, разберемся в причинах возможных препятствий, дабы учесть их при устройстве. Итак, вентиляция должна вытеснить некий объем воздуха, заменив его на свежий с улицы. Понятно, что воздух на улице и внутри помещения имеют свою температуру и влажность, а перемещение воздушных масс – интенсивность и направление.

Очень важно следить за работой вентиляции

Для классической схемы движения воздушных масс нужно обычное батарейное отопление, которое используется более, чем в 90% частных домов и квартир, расположенное под окном. Воздух, контактирующий с поверхностью окна, охлаждается больше, чем тот, который соприкасается с другими поверхностями. Холодные воздушные потоки имеют большую плотность, следовательно, они тяжелее теплых, потому устремляются вниз. Здесь их подхватывает тепло от батареи, они смешиваются и уже подогретый поток циркулирует по комнате, отдавая часть тепла, конструктивным элементам, стенам, мебели.

Охладившись, он опускается вниз и заменяет часть разряженного воздуха, образовавшегося под батареей. В такой циркуляции нет перепадов давления, но гравитационные силы создают постоянный цикличный поток в пределах данного помещения. Он не позволяет допустить холодный воздух к полу. Самой дискомфортной зоной будет то место, где смешиваются разно-температурные потоки, а остальные части комнаты находятся в, так называемой, зоне комфорта.

Если же отопительная батарея расположена не под окном, а у стены напротив, движение воздушных потоков будет иным. Так, контактирующие с окном воздушные потоки, опускаются вниз, где нет подогрева, стелятся по полу и, проходя через комнату, движутся к батарее. Нагреваясь от нее, воздух поднимается и продолжает свое движение уже поверху. Как и в классической схеме образуется циклический круг. Но, в том случае, температурный режим полностью нарушен, зона дискомфорта – значительно увеличена. Холодные потоки охлаждают пол, хождение по нему становится неприятным. Четкая разница между воздушными потоками, увеличивает скорость их передвижения.

Иногда такая ситуация складывается и при правильном расположении окон и радиаторов

Здесь важно помнить о мощности и размерах, например, если под окном расположена батарея, перекрывающая всего третью его часть, то в местах, где нет смешения теплого и холодного воздуха, будут возникать зоны преобладания холодных потоков, стелящихся по полу. Для исправления такого явления, необходимо установить либо две батареи, либо одну длинную

В помещениях с панорамными окнами происходит подобная ситуация. В основном, батареи устанавливают по обе стороны окон. Холодный воздух устремляется вниз, на пол, двигаясь к другому отопительному прибору или через дверь, создавая сквозняк в другое помещение. Кроме того, окна сильно запотевают, а это свидетельствует о том, что в помещении повышенная влажность. Исправить такое может тепловая завеса, но это уже элемент принудительной вентиляции.

Описание системы

Общеобменная приточная вентиляция используется для того, чтобы удалить лишнюю влагу из воздуха, а также уменьшить концентрацию различных вредоносных газов, которые также присутствуют в воздушных массах. Использование общеобменных приточных систем для уменьшения концентрации газов в воздушных массах производиться только в тех случаях, когда вытяжная или местная вентиляция не проявила свою эффективность.

Организация приточных вентиляционных систем производится с использованием приточной установки, в которую включены следующие элементы:

• калорифер;
• специальный фильтр;
• вентилятор;
• устройство для изоляции звука;
• автоматика;
• комплекс отводов воздуха.

Для того чтобы данный вид системы общеобменной вентиляции отлично подходили до того или иного производственного помещения следует учитывать такие моменты:

• уровень мощности калорифера, рассчитывается с учетом наиболее низкой температуры (за неделю) и растрат свежего воздуха;
• растраты кубических метров воздушных масс в час;
• уровень статического внешнего давления (для системы отводов воздушных масс);
• шумность в здании.