Виды и способы вентиляции помещений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды и способы вентиляции помещений 
Содержание

 

 

Введение

 

Химический состав воздуха  помещений зависит от длительности пребывания в них людей, работы технологического оборудования. Гигиенические нормативы регламентируют показатели температуры, влажности, скорости движения воздуха, содержания вредных веществ, ионизации и т.д. в помещениях различного назначения.

Вентиляция – система  мероприятий и устройств, направленных на обеспечение метеорологических условий и чистоты воздушной среды, соответствующих гигиеническим нормам.

Вентиляция достигается  перемещением воздуха: загрязненного  из помещения и свежего – в  помещение.

Грамотный выбор видов  и методов вентиляции для каждого  из производственных или жилых помещений чрезвычайно важен. Эффективность вентиляции напрямую сказывается на здоровье находящихся в помещении людей, а ее оптимальность – на затрачиваемые на обеспечение нормативных показателей средства. Итак, тема работы, безусловно, актуальна.

Объектом исследования выступает вентиляция, предметом исследования – виды и способы вентиляции помещений.

Вентиляции помещений  посвящены главы практически  во всех учебниках и учебных пособиях по охране труда, однако наиболее полно  и структурировано данная тема освещена такими авторами, как Фролов А.В. и Девисилов В.А.

 

1 Классификация систем  вентиляции

 

Система вентиляции представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении, т. е. удаление из помещения загрязненного, нагретого, влажного воздуха и подачу в помещение свежего, чистого воздуха.¹ Системы вентиляции разнообразны, их классификация представлена на рис. 1.

Рис.1. Классификация систем вентиляции

 

По зоне действия вентиляция бывает общеобменная, при которой воздухообмен охватывает все помещение, и местная, при которой обмен воздухом осуществляется на ограниченном участке помещения. По способу перемещения воздуха из помещения и в помещение вентиляция разделяется на естественную и механическую. По направлению притока воздуха выделяют приточную и вытяжную вентиляции.

 

2 Естественная вентиляция

 

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется благодаря  возникающей разнице давлений снаружи  и внутри здания. Разность давлений обусловлена прежде всего тепловым напором, возникающим из-за того, что более теплый воздух и помещении имеет меньшую плотность, чем более холодный воздух снаружи помещения. В результате более теплый воздух помещения поднимается вверх и удаляется из помещения через вытяжные трубы, а его место занимает свежий, более прохладный и чистый воздух, поступающий в помещение через окна, двери, форточки, фрамуги, щели. На рис. 2 показана схема естественной вентиляции в помещении.

Рис.2. Схема естественно  приточно-вытяжной вентиляции

 

Тепловой напор можно  определить по формуле

,

где g — ускорение свободного падения, м/с²; h — расстояние между центрами приточного и вытяжного отверстий, м; р_н и р_вн — плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м3.

Как видно из формулы, если снаружи  помещения воздух более теплый, чем в помещении, удаления воздуха из помещения за счет теплового напора происходить не будет. Удаление воздуха в этом случае будет происходить за счет ветрового напора, возникающего в результате обдувания здания, в частности торца вытяжной трубы, расположенной, как правило, на крыше здания. Значение ветрового напора можно определить по формуле

,

где v – скорость ветра, k – коэффициент, определяемый формой трубы.

Организованная общеобменная вентиляция, при которой в помещение подается и из помещения удаляется заданное количество воздуха, называется аэрацией. Регулирование необходимого количества воздуха, подаваемого и удаляемого, обеспечивается необходимой площадью открытых окон, фрамуг и т. д. Аэрация помещения может быть рассчитана по специальной методике.

Для того чтобы увеличить коэффициент k и тем самым улучшить естественную вентиляцию, на конце вытяжной трубы  часто устанавливается специальное  устройство, называемое дефлектором. Он представляет собой цилиндрический патрубок, расположенный на конце трубы. При обтекании этого патрубка на его торцах создается разряжение и улучшается естественная тяга за счет ветрового напора. Дефлекторы можно увидеть на крышах многих зданий как промышленных, так и жилых.

Таким образом, эффективность естественной вентиляции зависит от разницы температур снаружи и внутри помещения (разницей температур определяется разница плотностей воздуха), высоты расположения вытяжных отверстий и скорости ветра снаружи помещения. Достоинством естественной вентиляции является отсутствие затрат энергии на передвижение масс воздуха в помещение и из него. Однако естественная вентиляция имеет очень существенный недостаток, а именно: в теплый период года и в безветренную погоду ее эффективность может существенно падать, так как вследствие повышения температуры наружного воздуха падает тепловой напор (или отсутствует вовсе), и при отсутствии ветра (v=0) отсутствует ветровой напор. Кроме того, при естественной вентиляции воздух, поступающий в помещение, и воздух, удаляемый из помещения, не проходит очистку и предварительную подготовку. Если воздух окружающей среды загрязнен, например, запылен, то он поступает в помещение также загрязненным. Если в помещении в результате каких-либо технологических процессов выделяются вредные вещества, то они выбрасываются без их улавливания в окружающую среду с удаляемым из помещения воздухом. В результате загрязняется окружающая среда.

 

3 Механическая вентиляция

 

Механическая вентиляция устраивается в тех случаях, когда невозможно применить аэрацию (при наличии газов, паров и других вредностей в наружном воздухе, т. е. при необходимости его обработки; в случае отсутствия аэрационных проемов или невозможности установки вытяжных шахт; при значительных местных выделениях ядовитых, взрывоопасных веществ; наличии внутри здания большого количества перегородок, препятствующих току воздуха и др.).

Механическая вентиляция предусматривается  для помещений и отдельных  участков, в которых нормируемые  микроклиматические параметры и содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не могут быть обеспечены естественной вентиляцией, а также для помещений и зон без естественного проветривания. Допускается проектирование совмещенной вентиляции — механической с частичным использованием естественного притока или удаления воздуха.

Количество воздуха, необходимое  для обеспечения нормативных  параметров воздушной среды в  рабочей зоне, следует определять расчетным методом, учитывая неравномерность  распределения вредных веществ, тепла и влаги в объеме помещений, в частности:

• в помещениях с тепловыделениями расчет ведется по избыткам явного тепла;
• в помещениях с тепло- и влаговыделениями расчет ведется по избыткам явного тепла, влаги, скрытого тепла с учетом необходимого предупреждения конденсации влаги на поверхностях строительных конструкций и оборудования;
• в помещениях с одновременным выделением в воздух нескольких вредных веществ расчет ведется по тому веществу, которое требует наибольшего расхода воздуха для обеспечения его ПДК (при однонаправленном действии вредных веществ расход воздуха определяется по каждому веществу с последующим их суммированием);
• в помещениях с одновременным выделением вредных веществ, тепла и влаги расчет ведется по каждому виду производственных выделений, при этом для проектирования используются результаты расчета с наибольшим расходом воздуха.²

Механическая вентиляция бывает общеобменной и местной.

Общеобменная вентиляция предназначается для создания и  поддержания необходимых параметров воздушной среды во всем объеме рабочей  зоны помещений.

Производственные помещения, как правило, имеют одно временно и естественную и механическую вентиляцию, т. е. комбинированную (естественно-механическую) вентиляцию.

Таким образом, естественная вентиляция является общеобменной, а механическая вентиляция может быть общеобменной и местной. Может применяться также одновременно общеобменная и местная вентиляция.

При расчете необходимой  мощности общеобменной вентиляции может  получиться очень большое значение. Если при этом выделяемые вредные  вещества локализованы, значительно  выгоднее применять местную вентиляцию для их устранения.

Местная вентиляция характеризуется  тем, что с ее помощью загрязненный воздух удаляется непосредственно  из зоны выделения вредных веществ. Система местной вытяжной вентиляции предназначается для локализации и предотвращения распространения по всему помещению вредных веществ, образующихся на отдельных участках производства. Устройства местной вытяжной вентиляции очень разнообразны и зависят от метода удаления (отсоса) загрязненного воздуха из зоны загрязнения.

По степени изоляции зоны образования вредных веществ отсосы подразделяются на отсосы открытого типа и отсосы от полных укрытий.

Отсосы открытого  типа — это отсосы, находящиеся на некотором удалении от зоны образования вредных веществ. Такие отсосы могут быть расположены соосно с источником выделения вредных веществ и сбоку от него. К первому виду открытых отсосов можно отнести вытяжные зонты и вытяжные (всасывающие) панели. Ко второму — бортовые отсосы.

Вытяжные зонты предназначены для удаления вредных выделений, поднимающихся вверх, а именно при тепло- и влаговыделениях, любых вредных веществ с тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий поток. Некой разновидностью вытяжных зонтов являются всасывающие воронки, предназначенные для удаления вредных веществ, которые из-за плотности, большей плотности воздуха, опускаются вниз.

Вытяжные (всасывающие) панели применяют, когда по конструктивным соображениям соосный отсос нельзя расположить достаточно низко над источником или когда необходимо отклонять поток поднимающихся вредных выделений так, чтобы он не проходил через зону дыхания работающего человека. Панели бывают боковые, угловые, наклонные.

Бортовые отсосы применяют в технологических процессах нанесения на изделия покрытий для улавливания вредных выделений с поверхности гальванических, травильных, закалочных растворов. Бортовые отсосы выполняют в виде боковых щелей вдоль бортов ванны с растворами. Бортовые отсосы могут быть выполнены с одной стороны ванны (односторонние) и с двух (двусторонние).

Активированные отсосы. В активированных отсосах приточная струя воздуха отделяет зону выделения вредных веществ от незагрязненного объема воздуха, сдувает поток вредных веществ и направляет его в сторону действия отсоса.

Местные отсосы от полных укрытий. Наиболее эффективно для удаления вредных веществ полное укрытие источника В этом случае надежно гарантируется непопадание вредного вещества в незагрязненную зону помещения и обеспечивается минимальная производительность вытяжной вентиляции, т. к. нет подсоса воздуха с других участков помещения. Однако по конструктивным и технологическим соображениям не всегда можно сделать укрытие полностью герметичным. Примером местного отсоса с укрытием являются вытяжные шкафы, вытяжные камеры, фасонные укрытия.

Вытяжные шкафы находят широкое применение при различных операциях, связанных с выделением вредных веществ, как правило, паров и газов. Вытяжной шкаф представляет собой колпак необходимого объема; внутри него выполняется технологическая операция с выделением вредных веществ, которые собираются и поступают во всасывающий воздуховод. Вытяжные шкафы могут быть с верхним, нижним и комбинированным (с верхним и нижним) отсосами. Вытяжные шкафы широко применяются на занятиях по химии при проведении экспериментов с химическими веществами.

Вытяжные камеры. При выполнении ряда технологических процессов (например, окраски, пескоструйной обработки, плазменной резки и т. д.) источник выделения или всю установку помещают в камеру на время процесса. Как правило, камеры применяются для технологических процессов, характеризующихся интенсивным выделением пыли и вредных газов. Камера снабжается отсосом, через который образующиеся вещества удаляются местной вытяжной вентиляцией в течение технологического процесса и некоторое время спустя до полной очистки камеры перед ее открытием.

Фасонные укрытия. На абразивных станках (заточных, шлифовальных и др.), обработка деталей на которых выполняется абразивными кругами, что сопровождается пылевыделениями и отлетанием крупных частиц, которые могут нанести травму, устанавливают кожухи-воздухоприемники (защитно-обеспыливающие кожухи).

Итак, механическая вентиляция весьма разнообразна.

 

Заключение

 

Система вентиляции представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении, т. е. удаление из помещения загрязненного, нагретого, влажного воздуха и подачу в помещение свежего, чистого воздуха.

По способу перемещения  воздуха вентиляция подразделяется естественную и механическую.

Эффективность естественной вентиляции зависит от разницы температур снаружи и внутри помещения (разницей температур определяется разница плотностей воздуха), высоты расположения вытяжных отверстий и скорости ветра снаружи помещения. Достоинством естественной вентиляции является отсутствие затрат энергии на передвижение масс воздуха в помещение и из него. Однако естественная вентиляция имеет очень существенный недостаток, а именно: в теплый период года и в безветренную погоду ее эффективность может существенно падать, так как вследствие повышения температуры наружного воздуха падает тепловой напор (или отсутствует вовсе), и при отсутствии ветра (v=0) отсутствует ветровой напор.

При недостаточной эффективности  естественной вентиляции применяется  механическая вентиляция – общеобменная (задействующая все помещение) или местная. Местная вентиляция характеризуется тем, что с ее помощью загрязненный воздух удаляется непосредственно из зоны выделения вредных веществ. Использование местной вентиляции позволяет значительно сократить энергозатраты. Устройства местной вентиляции очень разнообразны и зависят от метода удаления (отсоса) загрязненного воздуха из зоны загрязнения.