Системы вентиляции. 
Вентиляция: теоретические основы расчета

Классификация и организация способов создания воздухообмена

Основная задача вентиляции помещений — поддерживание заданных метеорологических условий и чистоты воздуха. Эта задача решается так: из помещения удаляют отработанный (загрязненный) воздух (вытяжная вентиляция), а взамен его вводят чистый, чаще всего специально обработанный (подогретый, охлажденный, очищенный) воздух (приточная вентиляция). Сущность решения указанной задачи сводится к теплои массообмену между приточным воздухом и воздухом помещения.

Перемещение воздуха с целью воздухообмена, осуществленное вентиляторами, называется механической или искусственной вентиляцией, а за счет естественных сил (разность удельных весов воздуха, действие ветра) — естественной вентиляцией (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Классификация вентиляции.

Вентиляция может быть общей, если ее действие распространяется на весь объем помещения, и местной, когда ее действие, ограничено частью объема помещения (см, рис, 5,1),.

Местная вентиляция бывает вытяжной и приточной* Местная вытяжная вентиляция через специальные устройства, называемые местными отсосами, удаляет воздух от места образования или выделения вредностей. При помощи местной вытяжной вентиляции достигается максимальный эффект при минимальном количестве отсасываемого воздуха. Местными отсосами являются вытяжные шкафы и панели, зонты, зонты-козырьки, бортовые отсосы, различные укрытия и т. д.

Для подачи воздуха на фиксированные места с целью создания на небольшом участке цеха воздушной среды, отличной от микроклимата в остальном помещении, устраивают местную приточную вентиляцию. Местная приточная вентиляция организуется в виде воздушных душей, воздушных оазисов, воздушных завес.

Общая, или общеобменная, вентиляция по аналогии с местной может быть вытяжной и приточной. Общая вытяжная вентиляция устраивается в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно применение местной вытяжной вентиляции или как дополнение к ней. Для компенсации вытяжной вентиляции, для разбавления или 'ассимиляции выделяющихся в помещении вредностей применяют общую приточную вентиляцию. Подача воздуха при общеобменной вентиляции может производиться рассредоточенньм или сосредоточенным притоком. Под сосредоточенным понимается такой приток, когда весь воздух в помещение подается ограниченным количеством струй.

Естественная вентиляция может быть организованной, когда рассчитаны площади приточных и вытяжных отверстий, и неорганизованной (проветривание). Естественная организованная общеобменная бесканальная вентиляция называется аэрацией.

В некоторых помещениях в результате резкого отклонения от технологического процесса или аварии в воздух может поступать значительное количество пожаровзрывоопасных или токсичных паров, газов, пыли. Для быстрого восстановления санитарного состояния воздушной среды в помещении применяют аварийную вентиляцию. Аварийная вентиляция представляет собой общую вытяжную вентиляцию и, как правило, притоком воздуха не компенсируется.

В помещении может действовать только вытяжная или только приточная вентиляция. Компенсация воздуха или его удаление в этом случае происходит, как правило, за счет инфильтрации и эксфильтрации. Возможно также применение комбинированных механических и естественных систем вентиляции, когда, например, воздух удаляется из помещения с помощью вентиляторов, а пос;

тупает в помещение через аэрационные проемы (фрамуги окон) определенной площади сечения.

Приточно-вытяжная вентиляция сообщающихся между собой помещений должна исключать возможность перетекания воздуха из более загрязненных в менее загрязненные помещения. Для этого в помещениях создаются подпоры и разрежения. Разницу между объемами приточной и вытяжной вентиляции — дисбаланс вентиляции — принимают с таким расчетом, чтобы скорость движения воздуха в одновременно открытых проемах сообщающихся помещений не превышала требований санитарных норм [4, 22*1.

Иногда при устройстве вентиляции в качестве приточного воздуха используют не только наружный, но и извлеченный из помещения воздух после соответствующей обработки. Такое повторное использование воздуха принято называть рециркуляцией. Рециркуляция может быть полной или частичной и применяется для экономии топливно-энергетических ресурсов. Полная рециркуляция воздуха применяется в помещениях, где отсутствуют люди или их пребывание крайне ограничено по времени. Более широкое применение получила частичная рециркуляция воздуха.

При частичной рециркуляции воздуха возникает проблема соотношения между количеством рециркуляционного и наружного воздуха. Воздушный комфорт человека в закрытом помещении во многом зависит от количества поступающего атмосферного (наружного) воздуха. Проблема определения критериев потребности человека в свежем наружном воздухе была поставлена свыше 100 лет назад и не нашла своего разрешения до настоящего времени. .Минимальный объем наружного воздуха (санитарная норма) должен обеспечивать оптимальный газовый, пылевой и ионный состав воздуха помещения, отсутствие запахов.

Минимальная санитарная норма наружного воздуха, которую следует подавать в помещения системами вентиляции, зависит от назначения помещения (производственные, общественные и т. п.), его объема, приходящегося на одного человека, и возможности устройства естественной вентиляции (прил. 17,[22]).

Применение рециркуляции воздуха не допускается из помещений: а) в воздухе которых содержатся болезнетворные бактерии, вирусы, грибки в опасных концентрациях, имеются резко выраженные неприятные запахи; б) где воздухообмен определяется массой выделяющихся вредных веществ 1 и 2-го классов опасности; в) производств категории А, Б; г) где имеются вредные вещества, возгоняющиеся при соприкосновении с нагретыми поверхностями воздухонагревателей.

Процессы перемещения воздуха внутри помещения, движение его через ограждения, по воздуховодам и каналам, обтекание здания ветром определяют воздушный режим здания. При рассмотрении воздушного режима здания различают три задачи: внутреннюю, краевую и внешнюю [ю]*.

Внутренняя задача воздушного режима здания включает: выбор оптимальных вариантов подачи и удаления воздуха; расчет и выбор параметров внутреннего воздуха, а также воздуха, подаваемого и удаляемого из помещения; расчет требуемого воздухообмена.

К краевой задаче воздушного режима здания относят: определение количества воздуха, проходящего через, наружные (инфильтрация и’эксфильтрация) и внутренние (перетекание) ограждения;

расчет размеров каналов, воздуховодов, шахт, площадей приточных и вытяжных отверстий;

выбор способа обработки приточного и удаляемого из помещения воздуха;

разработку мероприятий по защите помещений от врывания наружного воздуха через открытые проемы, двери и ворота.

Внешняя задача воздушного режима здания объединяет следующие вопросы:

выбор мест, расположения воздухозаборных отверстий и вытяжных шахт;

определение давления, создаваемого ветром, на здание; расчет и прогнозирование загрязнения атмосферы вредными выбросами.