Понятия об организации вентиляции и отопления

Вентиляцией называется комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в производственных помещениях. Основное назначение вентиляции – удаление из рабочей зоны загрязненного или перегретого воздуха и подача чистого воздуха, в результате чего в рабочей зоне создаются необходимые благоприятные условия воздушной среды. Одной из главных задач, возникающей при устройстве вентиляции, является определение воздухообмена, т. е. количество вентиляционного воздуха, необходимого для обеспечения оптимального санитарно-гигиенического уровня воздушной среды помещений. В зависимости от способа перемещения воздуха в производственных помещениях вентиляция делится на естественную и искусственную (механическую). Возможно и их сочетание – смешанная вентиляция. Многие требования к вентиляционным системам описаны в ГОСТ 12.4.021-75* ССБТ «Системы вентиляционные. Общие требо­вания» [67].

Если в помещении нет вредных выделений, то вентиляция должна обеспечивать воздухообмен не менее 30 м³/ч на каждого работающего (для помещений с объёмом до 20 м³ на одного работающего). При выделении вредных веществ в воздух рабочей зоны необходимый воздухообмен определяют исходя из условий их разбавления до ПДК, а при наличии тепловых избытков – из условий поддержания допустимой температуры в рабочей зоне.

Естественная вентиляция производственных помещений осуществляется за счёт разности температур в помещении наружного воздуха (тепловой напор) или действия ветра (ветровой напор). Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной. При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счёт вытеснения внутреннего теплового воздуха наружным холодным воздухом через окна, форточки, фрамуги и двери. Организованная естественная вентиляция (или аэрация) обеспечивает воздухообмен в заранее рассчитанных объемах и регулируется в соответствии с метеорологическими условиями. Бесканальная аэрация осуществляется при помощи проёмов в стенах и потолке и рекомендуется в помещениях большого объёма со значительными избытками теплоты. Для получения расчётного воздухообмена вентиляционные проемы в стенах и в кровле здания (аэрационные фонари) оборудуют фрамугами, которые открываются и закрываются с пола помещения. Используя фрамуги, можно регулировать воздухообмен при изменении наружной температуры воздуха или скорости ветра (рис. 16).

В производственных помещениях небольшого объёма, а также в помещениях, расположенных в многоэтажных производственных зданиях, применяют канальную аэрацию, при которой загрязнённый воздух удаляется через вентиляционные каналы в стенах.

Для усиления вытяжки на выходе из каналов на крыше здания устанавливают дефлекторы – устройства, создающие тягу при обдувании их ветром. Естественная вентиляция дёшева и проста в эксплуатации. Основным её недостатком является то, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух не очищается и загрязняет атмосферу. Естественная вентиляция применима там, где нет больших выделений вредных веществ в рабочую зону.

Рис. 16. Схема естественной вентиляции здания:
а – при безветрии; б – при ветре;
1 – вытяжные и приточные отверстия; 2 – тепловыделяющий агрегат

Искусственная (механическая) вентиляция устраняет недостатки естественной вентиляции. При механической вентиляции воздухообмен осуществляется за счёт напора воздуха, создаваемого вентиляторами (осевыми или центробежными); воздух в зимнее время подогревается, в летнее – охлаждается и, кроме того, очищается от загрязнений (пыли, вредных паров и газов). Механическая вентиляция бывает приточной, вытяжной, приточно-вытяжной, а по месту действия – общеобменной и местной.

При приточной системе вентиляции свежий воздух забирается извне вентилятором и при необходимости нагревается калорифером, а затем подаётся в помещение. Количество подаваемого воздуха регулируется клапанами или заслонками, устанавливаемыми в ответвлениях. Загрязнённый воздух выходит через двери, окна, фонари и щели неочищенным.

При вытяжной системе вентиляции загрязнённый и перегретый воздух удаляется из помещения через сеть воздуховодов с помощью вентилятора. Загрязнённый воздух перед выбросом в атмосферу очищается. Чистый воздух подсасывается через окна, двери, неплотности конструкций.

Приточно-вытяжная система вентиляции состоит из двух отдельных систем – приточной и вытяжной, которые одновременно подают в помещение чистый воздух и удаляют из него загрязнённый. Приточные системы вентиляции также возмещают воздух, удаляемый местными отсосами и расходуемый на технологические нужды, например при процессах горения, в компрессорных установках, пневмотранспорте и т. д.

При общеобменной вентиляции, применяемой во всех учебных помещениях, выделяющие вредные вещества разбавляются подаваемым чистым воздухом до предельно допустимых концентраций.

Местная вентиляция бывает вытяжная и приточная. Вытяжную вентиляцию устраивают, когда загрязнения можно улавливать непосредственно у мест их возникновения. Для этого применяют вытяжные шкафы, зонты, завесы, бортовые отсосы у ванн, кожухи, отсосы у станков и т. д. К приточной вентиляции относятся воздушные души, завесы, оазисы.

Вытяжные шкафы работают с естественной или механической вытяжкой. Для удаления из шкафа избытков тепла или вредных примесей естественным путем необходимо наличие подъёмной силы, которая возникает, когда температура воздуха в шкафу превышает температуру воздуха в помещении. Удаляемый воздух должен иметь достаточный запас энергии для преодоления аэродинамического сопротивления на пути от входа в шкаф до места выброса в атмосферу.

Отопительные системы бывают центральные и местные. В системах

центрального отопления энергия вырабатывается за пределами отапливаемых помещений, а затем распределяется по системе труб между потребителями. Центральное отопление в зависимости от вида теплоносителя бывает водяное, воздушное и паровое. В малокомплектных школах можно применять местные системы отопления, основой которых является совмещение генератора энергии с отопительным прибором.

В настоящее время в качестве местного отопления используют газовое или электрическое. В отапливаемых помещениях для обогрева устанавливают отопительные приборы. Тип прибора зависит от системы отопления: при воздушном отоплении это калориферы, в системах водяного отопления – радиаторы, конвекторы, гладкие и ребристые трубы. В системах лучистого и панельного отопления функции отопительных приборов выполняют стены, потолок и т. д. Отопительные приборы с температурой теплоносителя свыше 100 °С должны быть ограждены во избежание ожогов людей при случайном прикосновении. В системах воздушного отопления нагретый в калориферах воздух подаётся в отапливаемое помещение. В промышленных зданиях при воздушном отоплении используется рециркулируемый воздух, а в большинстве случаев – наружный воздух. В школьных мастерских возможно совмещение воздушного отопления с приточной вентиляцией при температуре подаваемого воздуха не более 60 °С.

Система кондиционирования – это совокупность технических средств для приготовления, перемещения и распределения воздуха, автоматического регулирования его параметров. Системы кондиционирования включают средства для очистки от пыли, нагрева, охлаждения и увлажнения воздуха, автоматического регулирования его параметров, контроля и управления. Требования к системам отопления, вентиляции и кондиционирова­ния описаны в Строительных нормах и правилах СНиП 41-01-2003 «Отоп­ление, вентиляция и кондиционирование» [214].