Вытяжная вентиляция

Вентиляция помещения необходима для нормальной циркуляции воздуха, иными словами, чтобы вывести отработанный воздух и обеспечить поступление свежего. В зависимости от выполняемой функции вентиляцию принято делить на приточную и вытяжную, при этом их производительность должна быть сбалансирована.

В этой статье пойдет речь о вытяжной вентиляции.

Расчет вытяжной вентиляции

Для начала стоит разобраться с задачами вытяжной вентиляции и типами объектов, на которых она применяется. В основном виды объектов делятся на два крупных ответвления, в каждом из которых свои задачи и особенности:

• коммерческие объекты (офисы, рестораны, производства, клиники, салоны красоты и т.д.).
• жилые объекты (квартиры, частные дома, таунхаусы и т.д.)
  
  

Разумеется, требования и суть системы вентиляции отличается в зависимости от типа объекта для каждого конкретного случая, но на данный момент поговорим в общих чертах о сути вентиляции именно при такой классификации.

Вентиляция жилых помещений

Зачем нужна вентиляция в квартире или загородном доме?

Если воздухообмен обеспечивается естественным путем - через открытые форточки, двери, щели в оконных проемах и т.д., то никаких расчетов не требуется. По сути это практически отсутствие какой-либо вентиляции.

В данном случае речь идет скорее не о требованиях, а о личном желании к комфортным условиях проживающих людей. Единственное Вытяжная система вентиляции в многоквартирном доме подразумевает наличие естественной вентиляции из санузлов и ванных комнат (подробнее – в СНиП 2.08.02-89).У такой системы есть одна особенность – она должна быть отдельной, то есть не соединяться с общеобменной вентиляцией. Для туалетов и ванных очень важно иметь хотя бы естественную вентиляцию, поскольку при ее отсутствии в ванной постоянно будет влага и может появляться грибок, а в туалетах неприятный запах.

 Рис. 1 - Движение воздуха в многоквартирном доме

Самый простой и экономичный способ хотя бы какого-то вентилирования в квартирах и домах – это естественная вентиляция. Все многоквартирные дома имеют общий воздуховод, которых на заходит в каждую квартиру на каждом этаже, как правило, в районе кухни или с/у. В данном случае его чаще используют для того, чтобы сделать вытяжку из с/у и от кухонного зонта над плитой.

В загородных домах в свою очередь еще на этапе проекта обычно закладывают воздуховоды для последующего устройства системы вентиляции. Они проходят вертикально через все этажи и выходят на крышу, где устанавливается либо дефлектор системы естественной вытяжной вентиляции, либо делается специальный короб с зонтом. Конструкция дефлекторов устроена таким образом, что ветер из любого направления способствует усилению системы естественной тяги. Это очень ощутимая помощь, поскольку на небольшой высоте воздуховода (например, 2-3 этажа дома) тяга не очень сильная. Для частных домов очень важно обеспечить вентиляцию котельной – это одно из важных требований при установке котла, поскольку какая-то доля газа растворяется в воздухе и ее необходимо удалять из котельной. Необходим как приток свежего воздуха (для поддержания процесса горения), так и вывод отработанного воздуха - загрязненного продуктами горения. Как правило, делают отдельную трубу из котельной на крышу, а подпор воздуха делают через специальную щель во входной двери.

Также в одном из самых простых вариантов подразумевается использование местных бытовых вытяжных вентиляторов в каждом с/у, которые могут включаться либо вместе с освещением, либо отдельной клавишей, либо через специальное реле задержки времени.

Часто естественной вытяжной вентиляции для полноценно комфортных условий недостаточно - тогда необходимо подумать об автономной системе вытяжной и приточной вентиляции  – в таком случае необходимо делать соответствующие расчеты и устанавливать дополнительное оборудование. Сделать грамотный расчет приточно-вытяжной системы вентиляции и верно подобрать комплектующие сможет только специалист. Основными параметрами вентиляции считаются:

• расход (производительность) воздуха – рассчитывается по нескольким параметрам, либо по количеству постоянно пребывающих людей, либо по площади помещений;
• необходимые размеры воздуховодов, которые влияют на шум, скорость воздуха и, следовательно, комфорт;
• подобранное оборудование, которое влияет в целом на правильную работоспособность системы

При выборе системы вентиляции в частном доме необходимо стремиться к балансу, то есть спроектировать все таким образом, чтобы «сколько воздуха поступило - столько и вышло», иначе могут появиться такие нежелательные эффекты как сквозняки, хлопанье дверей и т.д.

Вентиляция для коммерческих объектов

В данном случае поговорим уже о более серьезных требованиях и задачах вытяжной системы вентиляции.

Как правило, именно о системе местной вытяжной вентиляции речь идет на тех видах объектов, где какой-либо технологический процесс сопровождается:

• вредными выбросами газов, лакокрасочных частиц, древесной стружки, пыли, пластика и т.д., которые скапливаются в какой-то области
• необходимостью сильного разряжения воздуха – покрасочные камеры автомобилей
• местной мощной вытяжкой (типа пылесоса) – маникюрные столы салонов красоты, столярные рабочие места и т.д.
  
  

Для такого типа систем используют полуоткрытые отсосы, вытяжные шкафы, отсосы открытого типа. Загрязнения должны удаляться в направлении их естественного движения – тяжелый газ и пыль – вниз, легкий газ и пар - вверх, место образования вредных выделений должно быть полностью укрыто, конструкция местной вытяжной вентиляции не должна нарушать рабочий процесс и ухудшать условия труда персонала.

Одним из важнейших требований, предъявляемых к производственной вытяжке, является то, что она должна подниматься выше конька кровли, чтобы удаляемый загрязненный воздух, запахи и т.д. не попадали в окна вышерасположенных помещений. Особенно это актуально для жилых домов или офисных зданий, на первых этажах которых располагаются кафе или производственные цеха.

Конструкция вытяжных системы вентиляции для производства имеет ряд особенностей:

• как правило, это большие расходы воздуха и большие скорости в каналах, для таких целей используют мощные высоконапорные центробежные вентиляторы (улитки);
• расположение вытяжных воздуховодов может быть под потолком, а может вдоль пола. Это обусловлено выбросами, которые либо легче, либо тяжелее воздуха и соответственно поднимаются вверх или опускаются вниз;
• над некоторыми видами оборудования предусматриваются вытяжные зонты, собирающие удаляемый воздух со всей площади.
• некоторые виды производственного оборудования оснащены собственными вентиляторами или дополнительными воздушными отводами – это необходимо иметь в виду при расчетах.

Иногда необходимо наличие датчиков и электроники, отслеживающих состав воздуха;

Также бывает необходимо различного вида фильтров для удаляемого воздуха – это влияет на сохранность окружающей среды и находящиеся вокруг производства другие строения и жителей.

Приведем пример расчета производственного цеха, на котором необходимо обеспечить мощную вытяжную систему вентиляции для полноценной работоспособности оборудования и комфортных условий для персонала:

 Расчет вытяжной вентиляции любого производственного цеха начинается с выявления первоисточников токсичных или взрывоопасных выделений. Если в производственном помещении цеха таковые отсутствуют, расчет вытяжной вентиляции ограничивается простой формулой:

 O=m*n, где
O – объем воздуха, выводимый из помещения,

m* – расход чистого воздуха на 1 человека/час, n – кол-во сотрудников.

 *величина m определяется для каждого сотрудника в соответствии со СНиП:

• 30 м³ — для проветриваемых помещений;
• 60 м³ — для непроветриваемых помещений.
  
  

На практике, в цехах различного назначения выделяется огромное количество вредностей, которые желательно локализовать непосредственно в месте их возникновения. Для этих целей применяют местные отсосы (открытого или закрытого типа) — специальные вытяжные устройства, которые всасывают в себя вредности, подобно пылесосу.

Расчет системы вентиляции для каждого из типов загрязнений выполняется отдельно:

по излишкам тепла

Q=Qu + (3,6V - cQu*(Tz - Tp)/c*(T1 - Tp)), здесь

Qu (м³) — объем, который отводится локальным отсосом,

V (Ватт) — кол-во теплоты, выделяемой продукцией или оборудованием,

с (кДж) - показатель теплоемкости = 1,2 кДж (справочные данные),

Tz (°С) — t отработанного воздуха, который отводится от рабочего места,\

Т_р (°С) — t приточных воздушных масс,
Т₁ — t воздуха, удаляемого общеобменной системой вентиляции;

по излишкам влаги

Q = Qu+(W-1,2(Om-Op)/(O₁-Op)), здесь

W (мг*час) – кол-во влаги, которое попадает в помещение цеха за 1 час,
Om (грамм*кг) — объем пара, отводимый локальными системами,
О_р (грамм*кг) — показатель влажности приточного воздуха,
О₁ (грамм*кг) — кол-во пара, отводимое вентиляцией общеобменной;

по концентрации вредных и токсичных выделений

Q = Q_u + (M - Q_u(Km - Kp)/(Ku - Kp)), здесь

М (мг*час) — масса токсичных веществ, выделяемых за один час,

K_m (мг/м³) — содержание токсичных веществ в воздухе, отводимых местными системами,

К_р (мг/м³) — кол-во отравляющих веществ в приточных воздушных массах,
K_u (мг/м³) — содержание токсичных веществ в воздухе, отводимое общеобменными системами;

по выделениям от персонала

Q=N*m, где

N – число работников,
m — расход воздуха из расчета на 1 чел*час (согласно СНиП составляет 30 м³ на человека в помещении с притоком воздуха, 60 м3 — в помещении без притока воздуха).

После этого значения суммируются, и определяется количество вытяжного воздуха с учетом установленных вытяжных устройств.

Расчет вытяжной вентиляции цеха

Определить кол-во вытяжного воздуха можно по следующей формуле:

L=3600*V *S, где

L (м³) — расход воздуха,
V — скорость воздушного потока в вытяжном устройстве, 

S — площадь проема установки вытяжного типа.    

Отдельно следует уделить внимание системам вытяжной противодымной вентиляции.

Система противодымной вентиляции разработана для эффективного и быстрого удаления дыма и продуктов горения из помещений или зданий.

Главная задача системы заключается в том, чтобы в экстренной ситуации предотвратить распространение дыма от источника огня, создать оптимальные условия для эвакуации людей и обеспечить приемлемый микроклимат для сотрудников МЧС и пожарных служб, задействованных в борьбе с огнем.

Для того, чтобы система функционировала корректно, процесс ее использования обязательно должен быть автоматизирован. На сегодня существует 3 способа включения противодымных систем:

• автоматический
• запуск от сигнала, поступившего на пульт управления
• ручной запуск
  
  

Для обеспечения максимально эффективной работы системы, синхронизируют сразу несколько способов — это позволяет обеспечить безопасность, на случай выхода из строя одного из способов включения.

Противодымная вентиляция может быть 2 типов:

• приточная: дым и продукты горения вытесняются из здания через естественные вентиляционные отверстия, благодаря избыточному давлению воздуха;
• вытяжная противодымная вентиляция может быть естественной или принудительной (как правило). Принудительная вытяжная вентиляция помогает создать мощный поток воздуха, который выходит за пределы здания.
  
  

В качестве оборудования, задействованного в системе отведения дыма, используют:

• специальные вентиляторы (отвод дыма + отвод тепла);
•  дымоудаляющие и огнезадерживающие клапаны;
• воздуховоды из огнеупорных материалов;
• вентиляторы, создающие подпор для воздуха (устанавливаются для предотвращения задымления в коридорах, лифтовых шахтах, лестничных площадках).
  
  

Для того, чтобы вытяжная продиводымная система работала максимально продуктивно, повсеместно применяют прием зонирования здания на дымовые секции — это надежно, эффективно и безопасно.

Помните, что цена одной ошибки в разработке, расчетах или монтаже системы вентиляции может свести на нет даже самый успешный проект или производственный процесс. Не экономьте на самом главном — доверьте эту работу профессионалам!