Arcopallet.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности и принцип работы естественной вентиляции помещений

Вентиляция на производстве

Работа на заводах и других производственных предприятиях часто предполагает использование вредных для человека веществ, образование токсичных испарений, неприятные запахи. Всё это опасно для жизни и здоровья работников, поэтому в подобных помещениях должна быть установлена система вентиляции, которая будет обеспечивать воздухообмен нужной интенсивности, и создаст комфортные условия работы для людей.
Даже если требуется присутствие только одного человека, требования к вентиляции производственных помещений должны быть соблюдены. Для производственных помещений требования к микроклимату устанавливаются в зависимости от категории работ. Ниже приведена таблица нормативных параметров в соответствии со СНиП 41-01-2003.

Категория работТемпература воздуха н а постоянных рабочих местах, °СТемпература воздуха в рабочей зоне, °СМаксимальная скорость воздуха, м/сМаксимальная влажность воздуха, %
Легкая28 – 31 °Свыше на 4 °С0,2 – 0,3 м/с75%
Средней тяжести27 – 30 °Свыше на 4 °С0,4 – 0,5 м/с75%
Тяжелая26 – 29 °Свыше на 4 °С0,6 м/с75%

Естественные и механические вентиляционные системы помещений

Естественная вентиляция при функционировании не использует электроэнергию, не требуется закупка специализированного оборудования. Данная система работает за счет таких переменных, как ветер, разность давления, аэрация, то есть они существенно ограничены при эксплуатации.

Естественная вентиляция активно эксплуатируется при возведении нового жилья. Этот вид проветривания помещения считается наиболее распространенным. Принцип его работы основывается на воздействии естественных природных сил. Циркуляция воздуха естественным путем осуществляется под действием напоров ветра и тепла. То есть, все виды естественной вентиляции происходят вследствие разности температур, перепадов давления и других факторов. Соответственно, для реализации естественного вентилирования не требуется применение электрического оборудования.

При работе естественной системы вентиляции свежий воздух поступает в помещение по специальным каналам-воздуховодам (что и послужило появлению альтернативного названия – «канальная вентиляция»). В многоэтажных домах воздуховоды организовываются в стенах, эта конструкция предусматривается проектами. В помещениях, выделенных под производство, естественное вентилирование производится при помощи дефлекторов, присоединяемых к воздуховодной системе.

Говоря об особенностях такого типа вентиляции, конечно же, необходимо акцентировать внимание на ее доступности и дешевизне. Но следует принимать к вниманию и то, что в большинстве случаев данный метод эксплуатируется в сочетании с механическими системами.

Основные виды естественной системы вентиляции выглядят следующим образом:

  • организованная;
  • неорганизованная.

Неорганизованная встречается в любых помещениях. Принцип ее работы заключается в воздухообмене, производимом за счет неплотности ограждающих конструкций, форточек, окон, дверей. Рассчитать объемы циркулирующего воздуха в такой ситуации невозможно, поскольку величина его может зависеть от различных факторов (площади открываемой фрамуги, материалов окна и ограждений и прочих).

Организованным типом вентиляционной системы считается аэрация. В этом случае наличие воздуховодов не предусматривается, а их функции выполняются специальными отверстиями, оставляемых в строительных конструкциях. Такой вид вентилирования чаще всего применяется в производственных помещениях.

Механическая вентиляция, в свою очередь, зависит от наличия электроэнергии, основой для ее работы является совокупность оборудования, способного непрерывно перемещать воздух на некоторые дистанции. Главное преимущество механических систем – автономная подача и удаление воздуха, вне зависимости от окружающих природных условий. Воздух в обязательном порядке подвергается обработке – нагревается или охлаждается, очищается.

Принято выделять основные виды механической вентиляции:

  • Вытяжная – состоит из вентилятора, установленного в специальном вентиляционном канале, который и отвечает за воздухообмен.
  • Приточная — этот вид вентиляции сегодня не пользуется особой популярностью.
  • Приточно-вытяжная – пожалуй, наиболее эффективная система, которая чаще всего монтируется в частных домах и коттеджах.

Факторы, влияющие на скорость и объём воздушного потока

Эффективность естественной вентиляции обусловлена природными факторами, что позволяет снизить энергозатраты по обслуживанию дома на 10-30%.

Перечень составных элементов, участвующих в естественном воздухообмене:

  1. Температура на улице и внутри помещения. Чем значительнее разница наружной и внутренней температуры, тем больше скорость и объём воздушных масс. В холодное время года естественная вентиляция функционирует наиболее продуктивно за счёт максимальной разницы плотности воздуха. С наступлением тепла значения удельного веса уличного и комнатного воздуха начнут выравниваться, что приведёт к ослабеванию тяги. В летний период, когда температура воздуха на улице достигает 28-30ºС, а в комнате ‒ 22-24ºС, возникает эффект обратной тяги, что ни в коем случае не говорит о неисправности системы вентиляции.
  2. Особенности обустройства вытяжной трубы. Чем выше вытяжная труба над поверхностью ‒ тем ниже показатели атмосферного давления, следовательно, тем сильнее тяга воздушных потоков из помещений.
  3. Влажность воздуха. Повышение относительной влажности воздуха при естественной вентиляции снижает скорость воздушного обмена.
  4. Скорость и направление ветра. Усиление силы ветра способствует понижению давления на исходе вытяжных труб, тем самым увеличивая объём выходящего из помещения воздуха. В безветренную тёплую погоду воздухообмен ослабевает.

Принцип работы вентиляции и кондиционирования

Совмещение принципов вентиляции и кондиционирования по праву считается самым оптимальным решением для создания комфортных условий в помещении. Такой подход обеспечивает создание подходящего микроклимата, его постоянство и автоматическое поддержание на протяжении длительного времени.

Одним из удачных примеров в этой области выступает канальное вентиляционное оборудование. Например, канальные кондиционеры позволяют подмешивать приточный воздух и подавать его вместе с кондиционируемым. Кроме того, одновременную вентиляцию и кондиционирование помещений обеспечивают установки типа центральный кондиционер. Они производят полную обработку наружного воздуха и подают его в помещение — в этом и заключается принцип работы вентиляции и кондиционирования.

Читать еще:  Как сделать вентиляцию в котельной частного дома

Рисунок 3. Схема приточно-вытяжной установки центрального кондиционирования с рекуператором воздуха.

Ещё более сложный пример — приточно-вытяжная установка центрального кондиционирования с рекуператором воздуха (см. рисунок 3). Она не только обеспечивает вентиляцию помещений, охлаждение и нагрев воздуха в летний и зимний периоды, но и позволяет сэкономить на эксплуатационных затратах. Входящий в её состав рекуператор позволяет нагревать холодный наружный воздух за счёт более теплого вытяжного и охлаждать летний наружный воздух за счёт более прохладного вытяжного. Всё это приводит к снижению энергозатрат на вентиляцию в среднем на

Преимущества и недостатки

Исходя из вышеизложенной информации становится очевидно, что ни один из типов конструкции и организации естественной вентиляции не применим в условиях большого выделения вредных веществ в рабочую зону помещения. Применение смешанных типов (например, установка фрамуг и дефлекторов) также не даст должного результата.

К недостаткам таких систем также относятся:

  • невозможность предварительного очищения и подогрева вводимого воздуха;
  • загрязнение атмосферы удаляемым воздухом.

Среди преимуществ выделяется простота эксплуатации и дешевизна. Для проветривания крупных производственных помещений с большим тепловыделением применение аэрации намного выгоднее, с финансовой точки зрения, чем использование механической вентиляции. Однако на данный момент наиболее часто такие системы применяются в офисах, жилых домах и административных зданиях.

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.

Важно! В помещении, где находятся дети, рекомендуется устанавливать радиаторы только под окном! Иная схема расположения отопительных приборов, приводит к простудным заболеваниям из-за постоянно холодного пола. Если нет технической возможности правильно установить радиатор – такое помещение нельзя использовать для детской комнаты или спальни.

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.

Назначение

Система естественной вентиляции предназначена для создания воздушных потоков в помещении, без использования механических устройств. Обычно ними являются вентиляторы различной мощности. Циркулирование воздуха происходит благодаря его проникновению через открытые двери, окна, форточки, а также всевозможные щели.

Использовать такую систему вентиляции разрешается в строениях любого типа. Только лишь когда она не может справиться с обслуживанием помещения, инструкция допускает задействование одного или нескольких устройств для нагнетания воздуха и его быстрого вывода наружу.

Естественная и искусственная вентиляция отличаются друг от друга своим устройством

Преимущества системы

Специалисты говорят о таких неоспоримых характеристиках:

  • Отсутствие энергозатрат в отличие от принудительных типов систем вентиляции помещений. Не требуется использование дорогостоящего оборудования, за счет чего ее цена значительно меньше. Система будет работать даже в тех случаях, когда за ней никто не наблюдает, благодаря чему в помещении всегда благоприятная для жизнедеятельности микросреда.
  • СНиП на естественную вентиляцию допускает возможность ее модернизации с помощью дополнительных элементов принудительной вытяжки. В данном случае они нужны в минимальных количествах, что дает возможность экономить на оборудовании и электроэнергии.
  • Обслуживание подобных систем вентиляции не требует дорогостоящего оборудования и ремонта. Корректировка воздухообмена и устранение возникающих неполадок производится часто своими руками, что также экономит средства.

    Читать еще:  Атмосферные газовые котлы настенные: описание, принцип работы, популярные модели

    Как работает вентиляция с естественным побуждением

    Совет: помните, естественная система вентиляции может прослужить столько же времени, как и дом, если не забывать ее вовремя чистить.

    Возможные ошибки

    При составлении проекта дома часто система вентиляционных каналов описывается лишь в общих чертах. Из-за этого нередко прокладка их осуществляется неправильно, без учета различных факторов.

    Получается, что формально вентиляция есть, однако фактически она не выполняет свою задачу.

    Предлагаем вам рассмотреть ниже распространенные недочеты при проектировании и установке вентканалов:

  • Низко расположена вентиляционная решетка. Следите, чтобы вытяжная верхняя решетка была размещена не ниже 100 мм от потолка, чтобы теплый отработанный воздух свободно поступал в нее. В противном случае система не будет работать, а весь объем воздуха просто будет скапливаться под потолком.
  • Устройство естественной вентиляции только на первом этаже двухэтажного дома при проектировании нарушит весь процесс функционирования вентиляции.
  • Создание общего канала проветривания для двух помещений квартиры будет просто перемещать воздушные массы между ними, а не выводить их наружу. Рекомендуем для каждой комнаты сделать свою вентиляцию, особенно в кухне, ванной и санузле.

    Обратный клапан для естественной вентиляции не пропускает воздух снаружи при ее отключении

    Если скат крыши оборудован неправильно, выходная труба начнет втягивать воздух, а не выдавать его наружу. Эта деталь обязательно должна учитывать при проектировании и установке системы.
    Работа вытяжки наоборот, увы, не является редкостью в современных условиях. Исправляются такие недостатки установкой специальных устройств на трубы.
    Может такое возникнуть и из-за недостаточной длины вытяжной трубы, к тому же и эффект от такой вытяжки будет минимальный.
    Еще один вариант – неправильный выбор места для установки наружной вытяжки.

    Приточный клапан естественной вентиляции

  • На кухне, в ванной и в санузле обязательно должна быть естественная система вентиляции. В тоже время сегодня там ограничиваются лишь механической вытяжкой, что провоцирует зависимость микросреды от электричества и присутствия человека. Если вы не будете включать систему довольно долго, воздух в помещении начнет застаиваться. Также нужно помнить, что такая среда будет плохо влиять на материалы.
  • Неверный угол установки. Горизонтальное положение вытяжного канала приводит только к застоям воздуха, поэтому их необходимо снабжать вентиляторами. В естественной вентиляции они должны быть обязательно вертикальными, в крайнем случае, допускается угол не более 35˚.

    Совет: точный расчет и чертеж вентиляционных каналов – обязательный этап перед установкой естественной вентиляции.

    Вентиляция в окнах ПВХ

    Сложный путь для воздуха, благодаря чему происходит его неправильная циркуляция. Он начинает поступать из более грязных помещений в менее грязные, например, из санузла в гостиную. Рекомендуем пересмотреть вентканалы и упростить их, иначе он просто не успевает дойти до вентиляционной системы.

    Совет: для налаживания правильного воздухообмена после замены старых окон пластиковыми, необходимо в последних провести вентиляционные канальцы.

    Представленные выше ошибки – недочеты проектирования. Можно назвать еще один – не принимание в расчет межкомнатных дверей. Мы рекомендуем при проектировании естественной вентиляции учитывать их и перегородки.

    На фото — правильный воздухообмен в санузле не допустит появления плесени

    Основные типы естественной вентиляции

    В данном случае воздух поступает и выводится из помещения только благодаря естественным условиям:

    В зависимости от этого, а также от регулировки подачи воздуха, есть несколько подвидов системы:

    Вентиляция на кухне

    Делая проектирование естественной вентиляции, не забывайте, что принцип работы является первостепенным параметром, так как циркуляция воздуха в помещении будет зависеть только от правильности предварительных расчетов. В случае ошибки, воздухообмен может производиться недостаточно, что станет катализатором негативных последствий, например, повышение влажности, застой воздушных масс, появление плесени и грибка.

    Как обустроить систему

    Каждое строение имеет свои особенности, поэтому циркуляция воздуха в них происходит с обязательным их учетом. К примеру, помимо предусмотренных для вентиляции форточек в окнах и щелей под дверью,принимается в расчет строительный материал, из которого возвели строение.

    Древесина способно «дышать», поэтому воздух свободно может проникать через поры материала в помещение. Кирпич и каркасный материал этих свойств не имеют, так что в этом случае расчет основывается лишь на достаточной пропускной способности форточек и щелей в оконных проемах.

    Проектирование естественного воздухообмена в доме

    В жилых помещениях воздушные потоки циркулируют за счет просвета под межкомнатными дверями. Вытяжную систему необходимо концентрировать вблизи специальных помещений, так как здесь увеличиваются значения основных параметров воздушной среды, к примеру, в санузле и кухне.

    Данный принцип применяется и в многоэтажном доме. Отличие только в одном – обустраивается для всех квартир общая центральная магистраль с ответвлениями, расходящимися к их санузлам и кухням.

    Как составить проект

    Ниже мы поможет понять процесс:

  • Сделайте расчет естественной вентиляции, в котором вычислите производительность устанавливаемой системы. В этом случае нужно знать значение воздухообмена и его кратность. На данный момент норматив составляет 60 м3/ч на одного человека. Вам нужно перемножить это число на количество людей, проживающих в квартире или доме.
    Для определения кратности следует перемножить нормированную кратность на объем комнаты. Произведите расчеты для каждого помещения, а затем сложите результаты. Расчеты производятся для каждого помещения, а результаты суммируются.
  • Составьте схему естественной вентиляции, основываясь на физических характеристиках воздуха при разных температурах. Имеется в виду, что вытяжные решетки следует установить как можно ближе к потолку. Все воздуховоды должны располагаться вверху помещения.
  • Рассчитайте сечение вентиляционных каналов. Учтите, что в этом случае оно будет на порядок больше, чем при обустройстве искусственной вентиляции.

    Читать еще:  Сильфонный шланг для газа: чем шланг сильфонного типа лучше резинового? диаметр сильфона для газа, гибкая подводка с полимерным покрытием для плиты

    Схема притока и оттока воздуха

  • Учтите, что длина вентканалов влияет на скорость перемещения воздушных масс по ним. Поэтому установка естественной циркуляции в чердачном помещении не всегда оправданна.
  • Используйте для усиления тяги прибегают устройства механического действия — дефлекторы, установив их на выходе воздуховодов. Во время работы они разряжают воздух, существенно увеличивая скорость движения воздушных масс.

    Виды вентиляции.

    Существует механическая и естественная вентиляция. У последней больше преимуществ:

    1. Легко обустроить.
    2. Стоит не дорого.
    3. В процессе работы не требует материальных затрат.

    Естественная вентиляция бывает самопроизвольной или организованной.

    При самопроизвольной, воздух будет попадать и удалятся из комнат только благодаря естественным условиям: температуре, давлению и ветру.

    Организованная система естественной вентиляции отличается системой воздуховодов, отводящими и подводящими патрубками, приточными клапанами. Необходимо регулировать степень открытия вытяжных проемов.

    организованная система естественной вентиляции

    При проектировании естественной вентиляции, следует уделить внимание принципу работы, поскольку от этого будет зависеть циркуляция в помещениях. При наличии ошибок, может возникнуть проблема с недостаточным воздухообменом. Возможно, появление следующих негативных факторов:

    1. Застой воздуха.
    2. Высокий уровень влаги.
    3. Плесень или грибок.

    Особенности обустройства


    В каждом из видов объектов циркуляция воздуха происходит с учётом различных особенностей строения. Так, естественная вентиляция в частном доме обеспечивается помимо специально для этого предусмотренных отверстий (форточки в окнах, щели под дверью) также посредством основного строительного материала, из которого строился дом.

    Дерево, будь то брус или доски, способно “дышать”, то есть воздух проникает в помещение через поры данного материала. Каркасный материал и кирпич лишены этого свойства, а значит, естественная вентиляция дома рассчитана только на достаточную пропускную способность форточек и щелей в окнах.

    Внутри жилого помещения воздушные потоки циркулируют благодаря щелям под дверью между комнатами. Вытяжная система сконцентрирована вблизи помещений специального назначения, так как в них ощутимо увеличиваются значения всех параметров воздушной среды. В жилом помещении – это кухня и санузел. По такому же принципу обустраивается и естественная вентиляция в многоэтажном доме. С одним лишь отличием: имеется общая для всех квартир центральная магистраль, от которой расходятся ответвления. Именно данные каналы подводятся к кухням и санузлам всех квартир.

    Составление проекта

    Одним из первых шагов является расчет естественной вентиляции. Прежде всего, необходимо вычислить производительность будущей системы. Для этого определяется достаточное значение воздухообмена и его кратность. Существуют нормативные документы, в которых оговаривается, каким должен быть воздухообмен в помещении, чтобы удовлетворять потребность одного человека в кислороде за один час времени. Данное значение составляет 60 м3/ч. Определить достаточный воздухообмен в помещении можно, умножив количество человек, которые проживают в доме, на нормированное значение воздухообмена.

    Определить количество смен объема воздуха в помещении можно, если умножить нормированную кратность воздухообмена на объем комнаты. Расчеты производятся для каждого помещения, а результаты суммируются. После того, как основные расчеты были произведены, составляется схема естественной вентиляции, которая основывается на физических свойствах воздуха при различных температурах. Так, воздушный поток, попадая в помещение, изначально более прохладный, а значит, проходит по низу помещения. Нагреваясь, он поднимается к потолку. Именно там обычно устанавливаются вытяжные решётки.

    Соответственно, если обустраиваются дополнительные отверстия с контролируемым клапаном подачи воздуха, то делается это ближе к полу. А все воздуховоды располагаются вверху. Выполняя аэродинамический расчет системы естественной вентиляции, необходимо получить значения давлений на концах воздуховодов, а также просчитать среднюю скорость движения ветра. В действительности значение последнего из указанных параметров будет несколько ниже из-за того, что форма сечения воздуховода и уровень шероховатости его стенок несколько замедляют скорость продвижения воздушных потоков.

    Проектирование естественной вентиляции включает в себя также расчёт сечения вентиляционных каналов. Ввиду того, что циркуляция воздушных потоков осуществляется под воздействием внешних факторов, то для обеспечения достаточной тяги требуется на порядок большая площадь сечения воздуховодов, чем для организации принудительной вентиляции.

    Также следует знать, что скорость перемещения воздуха по вентиляционным каналам зависит и от их длины. Поэтому организация естественной циркуляции на чердаке не всегда оправданна.

    Нередко для усиления тяги прибегают к использованию устройств механического действия – дефлекторов. Они просты по конструкции и устанавливаются на выходе воздуховодов. Благодаря особенностям механизма дефлекторы способны разряжать воздух в радиусе своего действия, что ощутимо увеличивает скорость движения воздушных потоков. Важной особенностью при составлении проекта вентиляционной системы является влияние значения температуры окружающей среды на тягу. Так, в летнее время естественная вентиляция практически перестаёт функционировать из-за того, что разница температур снаружи и внутри помещения незначительна.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector