Классификация вентиляции

Содержание

 

Введение 3

 

1. История развития вентиляции. 4

2.  Вентиляция                                                                                                          8

2.1 Общие сведения и назначение 8

2.2 Общие требования и показатели  микроклимата 8

2.3 Классификация систем вентиляции 10

2.4 Естественная вентиляция 15

Заключение 17

 

Список литературы 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение. 
 
Здоровье и работоспособность человека напрямую зависят от атмосферы, в которой он находится, от условий микроклимата и воздушной помещения, где он проводит своё время. За сутки человек потребляет 3 кг пищи и 15 кг воздуха. Свежесть и чистота, температура и влажность воздуха в помещении обеспечивается системами кондиционирования и вентиляции. Поэтому данные инженерные системы становятся всё более распространёнными. Они всё больше обуславливают комфорт нашей жизни.

Вообще вентиляцией (от лат. ventilatio – проветривание), согласно общепринятому определению, называют регулируемый воздухообмен в помещении, а также устройства, которые его создают. Назначением вентиляции является поддержание химического и физического состояния воздуха, удовлетворяющее гигиеническим требованиям, т. е. обеспечение определенных метеорологических параметров воздушной среды и чистоты воздуха. К факторам, вредное действие которых устраняется с помощью вентиляции, относятся: избыточная теплота (конвекционная, вызывающая повышение температуры воздуха, и лучистая); избыточные водяные пары – влага; газы и пары химических веществ общетоксичного или раздражающего действия; токсичная и нетоксичная пыль; радиоактивные вещества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. История развития вентиляции.

 
Изобретение вентиляции невозможно датировать определенным веком или годом. Вероятно, первые попытки были сделаны, когда человеку понадобились отверстия в крышах, с которыми очаг горел ярче, а в жилищах становилось легче дышать с уменьшением задымленности. 
 
Уже население Древнего Египта обнаружило преимущества вентиляции для очистки воздуха от пыли и посторонних запахов. Египтяне отметили тот факт, что резчики по камню, которые работали в закрытых помещениях, часто страдали различными заболеваниями верхних дыхательных путей. В свою очередь, у резчиков, работающих на открытом воздухе, такие заболевания практически не встречались. Обнаружив, что источником заболеваний является высокая концентрация пыли, рабочие стали строить производственные помещения, где стены либо совсем отсутствовали, либо конструкция стен не мешала циркуляции воздуха.

 
В первом веке до нашей эры в Древнем Риме начали использовать систему отвода дыма в качестве системы отопления зданий. Печь внутри здания соединялась с дымоходом через специальные каналы, которые проходили под полом. Дым и раскаленный воздух от печи, проходя по каналам, нагревал каменные полы, тем самым повышая температуру в постройке. Такая централизованная система отопления использовалась в домах римских высокопоставленных вельмож, а также в банях.

Дома и маленькие здания обогревались с помощью открытого огня в каминах. В период Средневековья люди стали понимать, что воздух в помещении может передавать болезни среди людей, которые находятся в переполненных комнатах. Дым часто проникал в комнату, и люди просто-напросто задыхались. Король Англии Чарльз I в 1600 году запретил строить здания, где высота потолка меньше чем 10 футов (3 м). Высота окон должна превышать их ширину. Такой метод строительства призван был уменьшить количество дыма в жилище и понизить процент отравившихся угарным газом людей. 
 
В 17 столетии стали проводиться научные исследования по определению состава загрязненного дымом воздуха. Эксперименты проводились на мелких животных, которых помещали в стеклянную емкость с горящей свечой. Пламя свечи тушили прежде, чем животное умирало от удушья. Только половина подопытных, участвующих в эксперименте, смогла выжить, после того как пламя свечи было погашено. Заключение было следующим: причина смерти – это «неизвестные частицы», которые содержатся в воздухе. 
 
И лишь спустя сто лет, в 1775 году, французский химик Антуан Лавуазье идентифицировал «неизвестные частицы» как углекислый газ – CO2. Антуан Лавуазье стал проводить исследования, связанные с содержанием кислорода и углекислого газа в воздухе переполненных комнат. Спустя два года он заключил, что причина плохого состояния человека не сокращение кислорода, а переизбыток углекислого газа. Эта гипотеза стала сенсацией и причиной длинных обсуждений.

Более чем два века ученые спорят о минимальной величине количества свежего воздуха, которое нужно одному человеку, чтобы оптимально себя чувствовать. 
 
На протяжении длительного количества времени существовало две точки зрения по поводу задач вентиляции. Для архитекторов и инженеров системы вентиляции должны исключать противные запахи, насыщать воздух кислородом и препятствовать накоплению углекислого газа. При этом не портить внешний и внутренний вид здания и не занимать много полезной площади. 
 
 С другой стороны, врачи были уверены в том что вентиляция должна в первую очередь защищать человека от влияния болезнетворных микроорганизмов, содержащихся в воздухе. Разные подходы привели к различным нормам и рекомендациям по содержанию чистого воздуха в замкнутом пространстве.

 
 В 1836 году горный инженер  Томас Тредгольд впервые опубликовал  нормы о минимальном необходимом  объеме помещения, которые равнялись  7.2 м3 на одного человека. Во время Крымской войны (1853–1855) было замечено, что в переполненных больницах с плохой вентиляцией среди раненных солдат быстро распространяются болезни, которые передаются от человека к человеку. Полагаясь на эти наблюдения, врачи рекомендовали 50 м3 свободного пространства на одного человека. Эта рекомендация и была принята законодательно в 1914 году обществом американских инженеров по отоплению и вентиляции (ASHVE).

 
Как следствие энергетического кризиса полвека спустя этот закон был пересмотрен. Новые исследования, выполненные независимыми экспертами в США и Дании, подтвердили, что 27 м3 на одного человека – это был минимальный объем, при котором людям хватает чистого воздуха. В 1989 году был принят стандарт ASHRAE/ANSI 621989, который является теперь общепринятой нормой в большинстве развитых стран. Это соглашение положило конец  длинным спорам и обсуждениям вопроса оптимальных норм воздуха для человека.

 
Первая вентиляция была естественной и осуществлялась путем ориентации здания и размещения окон по розе ветров на местности. Высокие потолки и большие открытые центральные лестницы, также немного помогали притоку свежего воздуха в помещения. Но не везде была возможность спроектировать жилище, таким образом, поэтому требовалась вентиляция, которая обеспечит циркуляцию воздуха в здании в принудительном порядке.

 
Первый вентилятор был встроен в стену изобретателем Леонардо Да Винчи. Он проветривал будуар жены патрона великого изобретателя того времени. Бурное развитие принудительных вентиляционных систем началось с середины восьмидесятых годов девятнадцатого века вместе с активным применением в механизмах пара и электричества. Первые паровые вентиляторы были весьма сильными, но они и весили несколько тонн. Но с некоторых пор выбор пал в сторону вентилятора, работающего на постоянном токе(DC) или на переменном(AC). В повседневной жизни даже самыми современными системами вентиляции уже никого не удивить. 

С развитием систем вентиляции люди поняли, что постоянный свежий воздух в помещениях – это еще не все, что нужно для уютного и комфортного проживания в доме. Они стали искать различные способы управления микроклиматом в квартирах, загородных домах и офисах, исключая любое влияние внешней окружающей среды.

 
Кондиционирование воздуха стало отдельным научным направлением. Ее принцип состоит в изучении управления температурой, влажностью, чистотой и движением воздуха в замкнутом пространстве независимо от внешних условий. Вероятно, с момента зарождения разумной жизни на Земле человеческий род живет в поисках комфорта.

 
100 000 лет назад человек научился  пользоваться огнем, чтобы согреться. Наравне с острым вопросом, как  не замерзнуть зимой, людей также  волновала проблема, как остудить  жилище жарким летом. В подтверждение  этих слов найдены исторические документы, которые показывают, как он охлаждался в те времена. Никаких механических попыток искусственно понизить температуру воздуха до 19 века не предпринималось. Так, для создания прохлады в Римской Империи использовался снег и лед, принесенный с горных вершин. В Индии на окна вешали влажные циновки, чтобы вода, испаряясь, дарила драгоценную влажность и спасала от зноя в комнате. 
 
Изобретение Тесла электрического вентилятора в 1882 году стало главным новшеством, которое применялось для избавления человека от мучительной жары. Однако возможности вентилятора в понижении температуры сильно ограничены, поэтому, чтобы эффективно и быстро охладить комнату, многие клали перед вентилятором лед. Врачи использовали приведенные в действие паром вентиляторы для того чтобы охладить спальню американского президента Джеймса A. Гарфилда летом 1881 года использовалось более чем 20 тонн льда.

Развитие кондиционирования воздуха в помещениях началось с изобретения морозильных паровых установок. Одни из самых ранних паровых морозильников были спроектированы Чарльзом Телье во Франции. Дэвид Бойл в 1870 году успешно получал лед с помощью своего парового агрегата, который использовал аммиак. Рауль Пиктье запатентовал технологию получения льда с помощью двуокиси серы.

 
Действие и спасительные свойства первых систем контроля за температурой и влажностью воздуха население смогло оценить в американских кинотеатрах в начале 20 века. Кинотеатры, не использующие кондиционеры во время показа фильмов, закрывались на период летних месяцев. Театральные операторы, которые установили кондиционеры, окупали их стоимость за один летний сезон.

 
После второй мировой войны кондиционирование воздуха становилось все более и более популярным. Оно также стало доступным и для среднего класса. Рекламу систем кондиционирования теперь можно увидеть во всех популярных глянцевых изданиях: от толстых архитектурных и дизайнерских каталогов до прессы для домохозяек.

 
Современные кондиционеры уже давно перестали быть признаками роскоши. Они сравнимы по цене с добротной мебелью или большим телевизором, но не более. Кондиционер для дома или офиса небольшой, занимает мало места и все его функции доступны вам несколькими нажатиями кнопок на пульте управления. 
 
Сегодняшние тенденции развития экономики взывают к бережному использованию энергии. Разработки новых кондиционеров направлены на достижение надлежащего баланса между тепловым комфортом в помещении, чистотой воздуха и потреблением электроэнергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  Вентиляция

2.1 Общие сведения и назначение

Для жизнедеятельности человека большое значение имеет качество воздуха. От него зависит самочувствие, работоспособность и в конечном итоге здоровье человека. Качество воздуха определяется его химическим составом, физическими свойствами, а так же наличием в нем посторонних частиц. Современные условия жизни человека требуют эффективных искусственных средств оздоровления воздушной среды. Этой цели служит техника вентиляции.

Вентиляция – совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах в соответствии со СНиП (Строительными нормами).

 
2.2 Общие требования и показатели микроклимата

Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата жилых, общественных и рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготратпроживающих и работающих, времени выполнения работы, периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий.

Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма

Показателями, характеризующими микроклимат в помещениях, являются:

- температура воздуха;

- температура поверхностей;

- относительная влажность воздуха;

- скорость движения воздуха;

- интенсивность теплового облучения.

При проектировании, строительстве и эксплуатации жилых зданий, предприятий коммунально-бытового обслуживания, учреждений образования, культуры, отдыха, спорта руководствуются требованиями Санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.1.2.1002-00"Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям".

Особое внимание уделяется к производственным помещениям. Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта пребывания в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.