Введение
Основными показателями воздушно-теплового комфорта помещений являются состав и чистота воздуха (качество воздуха) и параметры микроклимата, обеспечиваемые системами отопления, вентиляции кондиционирования воздуха.
Качество воздуха в помещении зависит от многих факторов: качества наружного воздуха; наличия в помещении источников загрязнений, мощности и расположения этих источников; способа и конструкции системы вентиляции и кондиционирования воздуха, способов управления и качества эксплуатации этой системы и т.п.
Воздух в помещении не должен содержать загрязняющих веществ в концентрациях, опасных для здоровья человека или вызывающих дискомфорт. К подобным загрязнениям относятся: различные газы, пары, микроорганизмы, табачный дым и некоторые аэрозоли, например пыль. Загрязняющие вещества могут попадать в помещения вместе с наружным приточным воздухом, от источников загрязняющих веществ в помещении, в том числе продуктов жизнедеятельности людей, технологических процессов, мебели, ковров, строительных и декоративных материалов.
Действующие сегодня нормативы по качеству воздуха (СНиП 41-01-2003, отраслевые СНиП, ВСН и СН, документы государственного санитарно-эпидемиологического надзора РФ (см. )) содержат неполные, а иногда и противоречивые данные.
Имеется ряд зарубежных стандартов, европейских и американских, касающихся качества воздуха, в том числе стандарт ASHRAE (Американская ассоциация инженеров по отоплению, охлаждению, вентиляции и кондиционированию воздуха), разработанный в 1999 году (см. ).
При разработке настоящего стандарта использованы отечественные и зарубежные нормативы. В качестве прототипа использован стандарт ASHRAE 62-1999 «Ventilation for acceptable indoor air quality» как наиболее полный и отражающий результаты новейших исследований в области качества воздуха.
В настоящем стандарте предлагаются две методики расчета минимальных норм воздухообмена, достаточного для обеспечения в помещении воздуха допустимого качества:
| — | методика на основе удельных норм воздухообмена, отечественным аналогом которой является расчет расхода приточного воздуха по нормируемой кратности и удельному расходу (приложение М СНиП 41-01-2003, отраслевые СНиП, ВСН и СН); |
| — | методика на основе расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ, отечественным аналогом которой является расчет расхода приточного воздуха по массе вредных веществ (приложение Л СНиП 41-01-2003). |
В стандарте сделана попытка гармонизировать отечественные нормы и нормы стандарта ASHRAE 62-1 999.
Применение норм стандарта не ухудшает качество воздуха в помещениях и не противоречит действующим нормативным документам. Стандарт позволяет оптимизировать величину воздухообмена по наружному воздуху в помещениях в зависимости от конкретных условий применения.
В настоящем стандарте уточнены нормы минимального воздухообмена в помещениях жилых зданий в периоды, когда помещения не используются; нормы минимального воздухообмена в помещениях общественных зданий представлены в более удобной форме; приведены значения предельно допустимых концентраций (ПДК) радиоактивных газов (радон, торон); устранены неточности, присутствовавшие в первой редакции.
Стандарт предназначен для инженеров, проектирующих и эксплуатирующих системы вентиляции и кондиционирования воздуха.
Вентилирование ремонтного цеха
Особенностью является неравномерное, интенсивное выделение сварочных аэрозолей в определенных зонах. При ремонте крупногабаритного оборудования, машин невозможно организовать локальные вытяжки. Также могут быть ограничения по тепловому снабжению ремонтно-технического блока.
Чертеж вентиляции цеха составляется в соответствии со всеми сопутствующими факторами. Возможна организация локальных климатических зон определенной структуры. На высоте скопления сварочного дыма монтируются воздуховоды, через которые воздухопоток отводится и фильтруется. С другой стороны подается приток (очищенный с добавлением свежей воздушной массы) над рабочей зоной, создавая таким образом воздушную циркуляцию.
Снабжение воздуха
Для создания воздушного пространства, которое соответствует гигиеническим и технологическим требованиям, устанавливают требуемые кратности воздухообменов. Для ряда помещений она найдется в сводах правил, для остальных – определяется расчетным путём.
В целях экономии и обеспечения бесперебойности работы вентиляция применяется с естественной тягой. Поступление воздуха при этом обеспечивается приточными устройствами инфильтрации воздуха и через неплотности дверей. Направление движения воздушных масс организовывается окон к санузлу, ванной и кухне.
С воздухоснабжением как всего дома, так и квартирного пространства сталкиваются не только работники из организаций по строительству или эксплуатации здания, но и обычные жильцы. Например, со временем пропала тяга в каналах. Или после монтажа пластиковых окон замечен приток из общедомового коридора. Разумеется, квартиросъёмщик ищет решение проблемы. И непременно необходимо учесть, что существует руководящая база нормативов, которая регулирует эту область.
Перед реализацией в действительность комплекс проектных документов на объект обязательно проходит государственную или независимую экспертизу на соблюдение требований Госстроя России. И только после положительного заключения разрабатывается комплекс рабочих чертежей.
Вентиляция аккумуляторных отсеков цеха или предприятия
Современные аккумуляторные могут состоять из нескольких блоков или отсеков, в зависимости от мощности, которая необходима для функционирования здания или предприятия. Опасное соединение водорода и кислорода может вызвать взрыв или повреждение части помещения.
Очистка воздуха от веществ – продуктов отходов промышленных аккумуляторных установок, должна стоять на первом месте. Обустройство вентиляционных систем и обслуживание аккумуляторных – первостепенная задача для владельца промышленного помещения.
Аккумуляторные батареи устанавливаются в соответствии с принятыми в законодательном порядке нормам. Перед установкой мощных элементов питания следует составить схему помещения, в котором аккумуляторные установки работают без перебоев. Вентиляция в таких технических отсеках (частях здания) – обязательное условие, нарушение которых недопустимо.
Работа систем питания, основанная на постоянном электролизе, не обходится без выделения особых газов:
- сернистый водород;
- свинец;
- кислоты.
Выделяемые вещества опасны не только для прочной конструкции аккумуляторной, но и для людей, которые находятся в непосредственной близости с устройствами, подающих питание на все предприятие.
Вентиляция помещения, где находятся аккумуляторные батареи, обустраивается отдельно и герметические изолируется от влияния внешних факторов. Для правильной вентиляции необходимо установить сложные комплексные системы, которые одновременно выполняют две функции – очищают воздух от опасных примесей и фильтруют тот воздух, который обратно попадает в аккумуляторную.
СНИП – это строительные нормы, в соответствии с которыми владелец предприятия или промышленного здания, устанавливает вентиляционную систему, способную справиться с любой нагрузкой. Органы исполнительной власти разработали оптимальные правила, обеспечивающие безопасную эксплуатацию мощных аккумуляторов.
Различные системы, аккумуляторные установки для атс или промышленных предприятий не устанавливаются без согласования с вышестоящими инстанциями. Строительным нормам подчиняются любые предприятия, которые используют дополнительные источники питания.
Любые предприятия, использующие дополнительные источники питания, подчиняются строительным нормам
Расчет вытяжной вентиляции горячего цеха
Определить расход вытяжного воздуха можно по следующей формуле:
L=3600*V *S, где
L (м3/ч) — расход воздуха,
V (м/с) — скорость воздушного потока в вытяжном устройстве, S (м2)— площадь сечения, в котором измеряется расход воздуха.
ВАЖНО! Настоятельно рекомендуется делать вентиляционную систему горячего цеха автономной (особенно если помещение горячего цеха расположено во встроенном или во встроенно-пристроенном здании, примыкающем к зданиям другого назначения) — с обязательным разделением вытяжной вентиляции кухни, санузла и залов для посетителей. Это одно из самых серьезных требований проверяющих органов.
Подводя итог, хочется отметить, что правильно спроектированная и смонтированная вентиляция — не роскошь, а первейшая необходимость, о которой следует позаботиться для налаженной и безопасной работы производства
С этой целью, доверять работы по проектированию и монтажу вентиляционной системы стоит исключительно профессионалам своего дела
Подводя итог, хочется отметить, что правильно спроектированная и смонтированная вентиляция — не роскошь, а первейшая необходимость, о которой следует позаботиться для налаженной и безопасной работы производства. С этой целью, доверять работы по проектированию и монтажу вентиляционной системы стоит исключительно профессионалам своего дела.
Получить бесплатную консультацию инженера по вентиляции сварочного цеха
Получить!
Установка системы
Система очистки воздуха состоит всего из нескольких деталей. Приточные клапаны позволяют всасывать нужное количество воздуха с опасными для здоровья примесями.
С помощью правильно установленных каналов воздушный поток поднимается на 1,5 метра по шахте. Расположение вытяжных каналов зависит от притока воздуха. Монтируются каналы на полу или потолке. До начала монтажных работ учитываются вещества, которые попадают в воздух – сера, кислоты или щелочные элементы.
До начала монтажных работ вентиляции важно учитывать какие именно химические вещества попадают в воздух
- продольным способом;
- поперечным способом.
В основе продольного метода лежит расположение воздуховодов на противоположных стенах комнаты. Приточный канал устанавливается на уровне человека для удобства диагностики поломок. Место вытяжного канала – потолок или самая верхняя точка помещения. Благодаря продольному способу воздушные потоки проходят всю комнату, не допуская застоя вредных веществ.
Если воздуховоды разместить на одной стене, тогда каналы устанавливаются в полуметре над уровнем пола. Вытяжной канал монтируют над потолком. Поперечный способ позволяет очистить даже самые загрязненные аккумуляторные. Использовать продольно установленные системы тяжелее, а вот монтаж поперечных воздуховодов займет меньше времени и сил.
Понятие воздухообмена
Основные требования при проектировании систем кондиционирования включают определение числа циклов воздухообмена. Под этим термином понимается создание условий для обеспечения циркуляции и полной замены объема кислорода в сооружении. Этот параметр зависит от концентрации в воздухе вредных компонентов, наличия мест выделения избыточного количества тепла, влаги и кратности смены объема кислорода в помещении.
Кратность воздухообмена является показателем, определяющим степень интенсивности полной смены объема кислорода. Другими словами организованный, и регулируемый воздухообмен определяется как количество полных циклов смены кислорода в течение часа. Этот параметр относится к санитарным нормам и определяет степень безопасности и комфортность нахождения человека в здании. Нормативные и допустимые значения этого показателя определяются принятыми нормами СНиП, содержащими различные требования в зависимости от назначения комнаты.
Воздухообмен бывает естественного и искусственного типа. При этом в первом случае приток воздуха обеспечивается за счет перепада давления воздуха внутри комнаты и за ее пределами. Во втором варианте замещение объема воздушных масс предусматривает использование систем принудительной подачи кислорода, попадание через проемы в дверях и стенах и выполнение проветривания помещений. Организация удаления загрязненного кислорода предусматривает обустройство систем вытяжки в помещениях, имеющих наиболее загрязненный воздух. В условиях квартиры такими местами могут быть ванна, туалет и кухня, в первых двух случаях система вентиляции может оснащаться устройствами, обеспечивающими всасывание загрязненного воздуха или воздушными клапанами, в случае с кухней, в большинстве случае речь идет об оснащении пространства над плитой различными типами вытяжных зонтов.
Установка системы
Система очистки воздуха состоит всего из нескольких деталей. Приточные клапаны позволяют всасывать нужное количество воздуха с опасными для здоровья примесями.
С помощью правильно установленных каналов воздушный поток поднимается на 1,5 метра по шахте. Расположение вытяжных каналов зависит от притока воздуха. Монтируются каналы на полу или потолке. До начала монтажных работ учитываются вещества, которые попадают в воздух – сера, кислоты или щелочные элементы.
До начала монтажных работ вентиляции важно учитывать какие именно химические вещества попадают в воздух
- продольным способом;
- поперечным способом.
В основе продольного метода лежит расположение воздуховодов на противоположных стенах комнаты. Приточный канал устанавливается на уровне человека для удобства диагностики поломок. Место вытяжного канала – потолок или самая верхняя точка помещения. Благодаря продольному способу воздушные потоки проходят всю комнату, не допуская застоя вредных веществ.
Если воздуховоды разместить на одной стене, тогда каналы устанавливаются в полуметре над уровнем пола. Вытяжной канал монтируют над потолком. Поперечный способ позволяет очистить даже самые загрязненные аккумуляторные. Использовать продольно установленные системы тяжелее, а вот монтаж поперечных воздуховодов займет меньше времени и сил.
Схемы вентиляции жилых домов
В зависимости от планов по строительству, вентиляция может иметь совершенно разную конструкцию. В этом разделе мы попытаемся разобраться, как устроена вентиляция в панельном доме на схемах и поговорим о степени эффективности того или иного вида её проведения.
В этом случае вентиляционные шахты не соединяются между собой, улучшается тяга внутри трубы, а в дом не поступает загрязнённый воздух из соседских квартир. Другая разновидность такой схемы вентиляции в хрущёвке – из каждой квартиры отдельные каналы ведут к крыше, где соединяются в единую трубу, которая выводит воздушные массы на улицу.
К сожалению, довольно часто используется самый простой, но малоэффективный способ вентиляции, при котором воздух из всех квартир поступает в единую большую шахту – так же, как устроена вентиляция в хрущёвке. Это позволяет сэкономить место и расходы при возведении здания, однако обладает массой неприятных последствий:
- поступление пыли и неприятных запахов из других квартир – особенно этому подвержены жители верхних этажей, куда воздух поднимается естественным образом;
- быстрое загрязнение общей трубы вентиляции;
- отсутствие шумоизоляции.
Есть и ещё несколько способов вывода воздуха через вентиляционные шахты – с горизонтальными каналами на чердаке и выводом трубы на чердак без дымохода. В первом случае горизонтальные воздуховоды снижают тягу воздуха, а во втором – чердак загрязняется из-за отсутствия вывода на улицу. Схема вентиляции в хрущёвке и других постройках советского типа хотя и бюджетна, но неудобна для жильцов.
Принципиальные схемы некоторых систем естественной вентиляции жилых зданий: (а) — без сборных каналов; (б) — с вертикальными сборными каналами; (в) — с горизонтальными сборными каналами на чердаке; (г) — с тёплым чердаком
К счастью, существует современная система вентиляции, которая автоматически вытягивает и подаёт воздух. В её конструкцию входит вентилятор, который нагнетает воздух в шахту. Он обычно располагается в цокольном этаже здания. На крыше дома размещена вытяжная вентиляция такой же мощности, которая с силой выводит загрязнённые воздушные массы из воздуховода. Это самая простая схема вентиляции в многоквартирном доме. Она может быть устроена и с применением энергосберегающего оборудования – рекуператоров. Задача рекуператора – отнимать тепло (или холод) от выбрасываемого воздуха и передавать его приточному.
Шахты вентиляции, как правило, идут из подвала многоэтажного дома, дополнительно обеспечивая его защиту от сырости и испарений. Вентиляция подвала обеспечивается с помощью естественной тяги, а в современных домах здесь устанавливают и приточные установки. Для отведения сырого воздуха из подвала используются общие шахты вентиляции, выходящие отверстиями на каждом этаже и в каждой квартире.
Проветривание подвала, места, где начинается система естественной вентиляции – одно из главных условий для её правильной работы. Для этого в стенах подвала делаются отверстия-продухи, через которые в цоколь поступает свежий воздух. Он не только снижает влажность у основания дома, но и создаёт тягу в общедомовой шахте.
Форма отверстий может быть простой – круглой или квадратной. Их необходимо расположить на достаточном расстоянии над землёй, чтобы внутрь не попадала вода и грязь с улицы. Оптимальное расстояние от земли – не меньше 20 см. Отверстия следует разместить равномерно по периметру подвала, если в нём есть несколько помещений – необходимо организовать в каждом несколько продухов. Продухи нельзя закрывать, иначе нарушится весь принцип работы вентиляции многоквартирного дома. От проникновения в подвал животных отверстия прикрываются металлической сеткой.
Классификация требований
Нормы, которые определяют «эталонные» показатели и правила организации воздухообмена, разрабатываются на национальном уровне. В целом их можно подразделить на общие ГОСТы, регулирующие положения по вентиляции, и СниПы, контролирующие отдельные детали санитарной составляющей. Для производств, объектов с повышенной опасностью возгораний (складов с ГСМ, краской) или со специфическими условиями содержания (аптеки, больницы, химические предприятия) разрабатываются отдельные указания.
Требования, предъявляемые к системам вентиляции, формируются в зависимости от их особенностей. Базовая функция любой установки ‒ создание воздушной среды, которая бы удовлетворяла всем нормам и решала задачи:
- удаления отработанных масс с вредоносными примесями и избытком тепла;
- осуществления притока свежих, соответствующих СниП.
Требования к монтажу вентиляции и показателям при ее дальнейшей эксплуатации можно классифицировать по отдельным направлениям:
- санитарно-гигиенические ‒ обеспечение комфорта находящихся в помещении людей и отслеживание безопасности для их здоровья;
- эксплуатационные ‒ соответствие простоте и удобству обслуживания, доступности для ремонта, минимизации потребности в нем;
- архитектурные, монтажные ‒ пожаробезопасность, вибро- и звукоизоляция оборудования и конструктивных элементов, минимизация затрат времени и усилий на монтаж и ввод в эксплуатацию;
- экономические ‒ уменьшение (насколько возможно и оправданно с точки зрения здравого смысла) затрат средств на установку систем и их использование.
7.2 Расчет расхода воздуха, удаляемого местными отсосами и вентилируемыми потолками
Расчет габаритов местных отсосов
и расхода воздуха, удаляемого местными отсосами и вентилируемыми потолками,
допускается осуществлять производителям – поставщикам оборудования. При этом
последние несут ответственность за правильность расчетов и за то, что местные
отсосы и вентилируемые потолки, смонтированные и работающие в соответствии с их
расчетами и рекомендациями, будут полностью улавливать кухонные выделения.
7.2.1 Расчет конвективного потока над горячей
поверхностью кухонного оборудования
Расход воздуха, удаляемого местным
отсосом, определяют из расчета улавливания конвективного потока, восходящего
над горячей поверхностью кухонного оборудования.
Расход воздуха в конвективном
потоке над индивидуальным кухонным оборудованием Lкi, м3/с,
рассчитывают по формуле
Lкi = kQк1/3(z + 1,7D)5/3r, (1)
где k–
экспериментальный коэффициент, равный 5·10-3м4/3·Bт1/3·c-1;
Qк – доля конвективных тепловыделений кухонного оборудования, Вт;
z – расстояние от поверхности кухонного оборудования
до местного отсоса, м (рисунок 4);
D – гидравлический диаметр поверхности кухонного
оборудования, м;
r– поправка на положение источника теплоты по
отношению к стене, принимают по таблице 1.
Рисунок 4 – Конвективный поток над поверхностью кухонного оборудования:
Lкi– конвективный поток воздуха над индивидуальным
кухонным оборудованием, м3/с; z– расстояние от поверхности кухонного оборудования
до местного отсоса, м; h– высота
кухонного оборудования, как правило, равная от 0,85 до 0,9 м; Qк – конвективные тепловыделения кухонного
оборудования, Вт; А, В – соответственно длина и ширина
кухонного оборудования, м
Таблица
1 – Поправка на положение источника теплоты по отношению к стене
Положение | Коэффициент r | |
Свободно | 1 | |
У стены | 0,63ВА, но не менее 0,63 и не более 1 | |
В углу | 0,4 |
Долю конвективных
тепловыделений кухонного оборудования Qк, Вт, определяют по формуле
Qк = QтКяКкКо, (2)
где Qт – установленная мощность кухонного оборудования,
кВт;
Кя – доля явных тепловыделений от установочной мощности кухонного
оборудования, Вт/кВт, принимают по ;
Кк – доля конвективных тепловыделений от явных тепловыделений кухонного
оборудования. При отсутствии данных для конкретного оборудования допускается
принимать Кк = 0,5;
Ко – коэффициент одновременности работы кухонного оборудования, принимают
по .
Гидравлический диаметр поверхности кухонного
оборудования D, м, определяют по формуле
(3)
где А – длина кухонного
оборудования, м;
В – ширина кухонного оборудования, м.
7.2.2 Расчет расхода воздуха,
удаляемого местным отсосом
Расход воздуха, удаляемого
местным отсосом, Lo, м3/с, определяют по формуле
(4)
где n– количество
оборудования, расположенного под отсосом;
Lкi -тоже, что в формуле (1);
Lri – объемный расход продуктов
сгорания кухонного оборудования, м3/с. Для оборудования, работающего
на электроэнергии, Lri = 0. Для оборудования, работающего на газе,
рассчитывают по формуле
Lri = 3,75·10-7QтКо, (5)
где Qт, Ko
– то же, что в формуле (2);
а – поправочный коэффициент,
учитывающий подвижность воздуха в помещении горячего цеха, принимают по таблице
2 в зависимости от системы воздухораспределения;
Кко – коэффициент эффективности местного отсоса. Для стандартных местных
отсосов принимают равным 0,8. Активированные местные отсосы (с поддувом
приточного воздуха) обладают коэффициентом эффективности выше 0,8. Для таких
отсосов значение Кко принимают по данным производителя.
Производители активированных местных отсосов с Кко > 0,8
должны представить результаты испытаний поставляемого ими активированного
отсоса для подтверждения заявленного коэффициента эффективности.
Ориентировочно, при отсутствии данных, можно принять Кко =
0,85.
Таблица 2
Способ | Коэффициент а |
Перемешивающая | |
Струйная | |
через | 1,25 |
через | 1,20 |
Вытесняющая вентиляция | |
Подача | |
на потолке | 1,10 |
в рабочей | 1,05 |
* Скорость воздуха, отнесенная к общей |
7.2.3 Расчет расхода
воздуха, удаляемого вентилируемым потолком
Расход воздуха, удаляемого
вентилируемым потолком, Lo, м3/с, рассчитывают по
формуле
(6)
где Lкi – то
же, что в формуле (); при расчете Lкi
высоту z принимают равной расстоянию от поверхности кухонного
оборудования до потолка, но не менее 1,5 м;
Lri, а – то же, что в формуле ().
