Виды естественной вентиляции сущность аэрации расчет аэрации
Естественная вентиляция (аэрация), принцип ее действия и область применения. Механическая вентиляция, виды, область применения.
Организованная естественная вентиляция производственных помещений, при которой проветривание производится непрерывно и осуществляется без устройства воздуховодов, каналов или коробов, а количество воздуха регулиру-ется степенью открытия специальных фрамуг, называется аэрацией.
Наружный воздух через воздухозаборное устройство поступает в приточную камеру, расположенную в подвале. В приточной камере воздух нагревается воздухонагревателем до температуры, с которой должен поступить в помещение. Нагретый в камере воздух поступает в приточные каналы, из которых выходит в вентилируемые помещения через жалюзийные решетки.
Загрязненный воздух из помещений поступает через жалюзийные решетки в вытяжные каналы, по которым он поднимается в сборный канал на чердаке. Из сборного канала загрязненный воздух выбрасывается наружу через вытяжную шахту. Для усиления тяги иногда в вытяжной шахте устанавливается дополни-тельный воздухонагреватель или на вытяжной шахте устанавливается дефлектор.
Аэрация в холодное время года устраивается на фабриках и заводах, где основной вредностью являются избытки тепла, как, например, в кузнечных, ли-тейных, термических, прокатных и других цехах.
В теплое время года аэрация может быть весьма широко применяема для вентиляции большинства промышленных предприятий. Аэрация не применяется на предприятиях, где в теплое время года для технологического процесса необ-ходима обработка наружного воздуха (увлажнение, охлаждение или очистка от пыли). К таким относятся предприятия пищевой промышленности, предприятия по производству медицинских препаратов, электроламп, ткацкие, прядильные и др.
Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по усло-виям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.
В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный теплый воздух. При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воз-духа, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентиля-тор.
В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха со-здается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через деф-лектор должен быть не менее 3 метров. При этом рекомендуемая длина горизон-тальных участков воздуховодов не должна быть более 3м, а скорость воздуха в воздуховодах – не превышать 1 м/с. Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле пониженное давление ( разрежение ).
ВИДЫ И ОСОБЕННОСТИ ВЕНТИЛЯЦИИ
Всяческая вентиляция в первую очередь предназначена для создания максимально комфортных условий нахождения людей в помещении. Классифицируется она по следующим характеристикам:
- по принципу замещения воздуха;
Основными показателями при выборе вентиляции для помещения являются способы замещения отработанного воздуха на свежий. Так, виды вентиляции помещений разделяются на естественные и принудительные.
В вентиляционных системах такого рода, как правило, замещение происходит по принципу естественной циркуляции. Основными факторами, которые на это влияют, являются:
- естественная циркуляция воздуха;
- разность температур с внешней стороны здания и внутри;
- разность показателей давления между нижней частью комнаты и верхней его частью;
- действие ветрового давления, которое характеризуется средней скоростью воздушных потоков в указанных широтах.
Виды естественной вентиляции не сильно отличаются друг от друга. Они довольно простые в своем проектировании и не требуют больших затрат. Но эффективность естественной вентиляции полностью зависит от погодных условий. Так как они постоянно меняются, можно сказать, что такие показатели не надежны.
В случае с частными домами естественная вентиляция является доминирующей, так как эти постройки находятся на открытой местности. Для многоэтажных домов она также имеет большое значение, но здесь очень сложно создать правильные условия. Особенно это отражается на последних двух этажах. Решение данной проблемы есть – принудительное перемещение воздуха.
МЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЦИРКУЛЯЦИИ ВОЗДУХА
В отличие от естественной циркуляции потоков в помещениях, механическая система предполагает его перемещение при помощи специальных приборов в виде вентиляторов. Дополнительно они позволяют устанавливать шумоглушители, различного рода фильтры, ионизаторы и увлажнители. Стоит отметить, что вентиляторные агрегаты для принудительной циркуляции воздуха в помещении должны обладать достаточной мощностью, чтобы перемещать огромные объемы воздуха на большие расстояния.
Различные виды систем вентиляции по принудительному типу имеют свои характеристики. Так, например, они позволяют регулировать поток, объем и скорость замены воздуха в зависимости от количества людей в помещении. Дополнительно можно и регулировать все затраты электричества.
ПРИТОЧНЫЕ СИСТЕМЫ ЦИРКУЛЯЦИИ ВОЗДУХА
Данный вид является усовершенствованной механической вентиляцией. Он включает множество элементов, которые позволяют очищать воздух, подогревать его, наполнять озоном, проводить его обеззараживание и многое другое. Такая система может выполняться как моноблочно, так и собираться из разных элементов.
По конструкции установки различают следующие виды приточной вентиляции:
КОМПОНЕНТЫ И ПРИНЦИП РАБОТЫ
Самая типовая приточная система вентиляции состоит из следующих элементов:
-Решетка воздухозаборника. Через этот элемент воздух поступает извне в помещение. Воздухозаборники могут быть как круглыми, так и квадратными. Все зависит от формы вентиляционной шахты.
Данный вид вентиляции работает по принципу отвода самого воздуха из помещения. Особенностью этого вида является простота, так как кроме втягивающего элемента больше ничего не применяется. Естественно, если это предприятие, то в системе стоят циклоны и электрические фильтры, чтобы создавать воздух, соответствующей чистоте на выходе в атмосферу. Но для бытовых нужд они не применяются.
ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ
Ну, как уже понятно с вышеперечисленного, приточно-вытяжная система вентиляции позволяет, как нагнетать воздух, так и отводить его. Причем данные операции выполняются одновременно. Чтобы происходило прохождение воздуха через все помещение, нагнетание происходит внизу с дальних углов, а отводящие отверстия располагаются вверху помещения в другом краю. Приточно-вытяжные системы очень важны в лабораториях, комнатах, где могут располагаться летучие вредные вещества и т.д.
Есть еще общеобменные системы. Это вид приточно-вытяжной установки, который позволяет регулировать отдельно параметры каждого из циклов. В частном доме она редко используется, но если и встречается, то только на кухне.
Этот тип вентиляции работает по принципу вытяжных систем. Виды местной вентиляции (приточная и вытяжная) предполагают под собой вытяжку воздуха непосредственно с места образования вредных веществ. Это позволяет остановить их распространение по помещению, локализовать и удалить.
Стоит отметить, что современные местные системы вентиляции специально оборудуются мощными фильтрами по причине особенностей их применения. Данное решение позволяет очистить воздух до 98% и в дальнейшем повторно его использовать.
В помещениях, где проводятся различного рода виды работ или приготовление пищи, часто создают смешанные системы воздухообмена. Они представляют собой общую вентиляцию одного из вышеперечисленных типов, и местную, которая не дает улетучиваться веществам и распространяться по помещению.
В зависимости от конструкции также вентиляционные системы могут быть как канальными, так и бесканальными. Первый вид предполагает установку веток, которые разводятся по всему зданию. Он имеет один или два входа и один выход. Второй же вид предполагает отсутствие каналов, а сами системы встраиваются в стены или плиты перекрытия.
Организованная естественная вентиляция: особенности и виды
Естественное вентилирование, это обмен воздухом в различных жилых и нежилых помещениях, благодаря ветровому потоку. Обмен во всех случаях обуславливается разностью плотности воздуха. Данный тип вентилирования (аэрации) различается требуемым объемом воздуха, который рассчитывают и регулируют в зависимости от погодных условий. Все жилые и нежилые помещения строятся так, чтобы можно было использовать ветровые явления для последующего вентилирования помещения.
СодержаниеНюансы и особенности аэрационного процесса
Для того чтобы обустроить данную систему, первоочередной задачей является создание всех нужных условий, для обеспечения естественного входа и выхода воздуха в помещения и из помещений. Вся сложность в том, что обмен воздухом должен происходить при практически полном отсутствии ветрового потока и в обратном порядке. Наибольшего результата аэрации можно достигнуть только при условии подходящего местоположения (размещения) жилого помещения. Данное помещение должно находится под углом от 45 до 90 градусов к направлению ветрового потока. Чтобы определить размеры (объемы) воздуха, который требует вентиляция, нужно произвести некоторые расчёты, которые включают: регламентируемый СНиП, нормативы и СанПиН.
Безканальная аэрация
Для зданий, построек которые выделяют значительное количество тепла, а также для крупных помещений, применяется приточно-вытяжная система отверстий с такой степенью открытия, которая может регулироваться. В кровле устанавливают аэрационные световые устройства, в отверстия вставляют открывающиеся и закрывающиеся при помощи привода (механического) — фрамуги. Воздухопоток в тот период времени, когда температура воздуха на улице довольно тёплая, должен находиться в помещении на уровне, который составляет 1.8 метра от низа помещения (пола). В холодный (зимний) сезон данный уровень размещения, должен находиться на уровне четырех метров от низа помещения (пола). Данные меры нужны для улучшения воздухопотока, обмена воздухом и предотвращения попадания холодного воздуха.
Канальная аэрация
Данный способ аэрации подходит в основном для небольших помещений. Шахты для вентиляции, которые располагаются на стенах, уводят из помещения грязный воздух. На самом верху здания (на крыше) монтируют дополнения, которые называются дефлекторы, их монтируют там, где находятся выходные каналы. Такие дополнения создают воздушную тягу, и благодаря этому происходит аэрация.
Плюсы и минусы
К минусам (недостаткам) данных систем относятся:
Ухудшение атмосферы. В атмосферу выбрасывается испорченный воздух.
Отсутствие возможности очищения и подогрева вводимого воздуха.
Преимущества — это простое и дешёвое использование.
Сейчас вы узнаете, об организованной системе естественной вентиляции
Этот тип вентилирования — обще обменный, таким типом вентилирования является аэрация. Для аэрации в стенах создают специальные отверстия. В данных отверстиях размещают переплёты. Данные переплёты в основном размещаются в проемах, которые предназначены для вытяжки воздуха. Такой тип вентилирования работает с помощью двух типов каналов — вытяжных каналов и приточных каналов. Для того чтобы удалить конвекционное тепло в основном используют этот тип вентилирования. С помощью таких предметов, как открываемые фрамуги, фонари, зонты и остальные насадки — создается данный тип вентилирования и обмен воздухом. Бесканальный воздухообмен (бесканальная аэрация) работает благодаря проемам в области потолка и стен. Тип бесканальной аэрации специалисты рекомендуют для тех помещений, у которых происходит большое выделение тепла. Для того чтобы получить процесс обмена воздухом, отверстия для вентиляции в крылах, стенах здания обделывают фрамугами.
Устройство системы и её особенности
Воздуховоды — это устройства, которые служат для изолированных комнат и поисков воздуха. В состав воздуховодов входят трубопроводы которые склеены при помощи поворотов, тройников и переходников в одну, большую сеть.
Воздуховоды могут быть: прямоугольной формы, круглой формы, по жёсткости: жёсткими, гибкими, и полугибкими.
Вентилятор — это устройство, которое подает воздух из здания и в здание для создания необходимого давления в системе.
Такое устройство, как воздухозаборная решетка в системе вентиляции, защищает вентиляционную систему от посторонних деталей, предметов, капризов природы (осадков) сквозь данную решётку проходит воздух в вентиляционную систему.
Преимущества и недостатки.
- не потребуется много вложений;
- система долговечна, не требует ухода;
- можно использовать в помещениях любого типа.
- регулировать процесс вентилирования достаточно сложно
работа в данной системе непредсказуема, всё зависит от факторов направления ветра, температура воздуха и других погодных явлений.
Естественная система вентиляции
Движение воздуха в системе естественной вентиляции (иногда ее называют гравитационной) происходит вследствие разности удельных весов холодного наружного и теплого внутреннего воздуха без затраты электрической энергии.
Строительные материалы, из которых построены ограждающие конструкции зданий, обладают той или иной пористостью, вследствие чего они большей или меньшей степени воздухопроницаемы. Поэтому через стены, потолки и полы зданий, а также через оконные переплеты и случайные неплотности в них при разности давлений наружного и внутреннего воздуха в помещениях происходит воздухообмен путем, так называемой инфильтрации.
Инфильтрация (а соответственно, и количество проникающего в помещение наружного воздуха) тем больше, чем больше разность температур внутри и снаружи помещения и чем больше скорость ветра, т.е., следовательно, чем больше разность давлений внутреннего и наружного воздуха.
Опыт показывает, что инфильтрация, или, как ее иногда называют, естественная неорганизованная вентиляция, в общественных и жилых зданиях составляет от 0,5 до 1 кратности воздухообмена по отношению к кубатуре помещения, а в промышленных зданиях доходит до 1,5 кратности воздухообмена и более.
Существенных недостатком естественной вентиляции является непостоянство ее действия, т.е. ее зависимость от таких переменных величин, как сила ветра и разность температур.
Как уже указывалось, давление воздуха в помещении и давление наружного воздуха бывает различным. Под действием этой разности давлений воздух движется в направлении от большего к меньшему давлению. При этом в одной части помещения устанавливается давление больше наружного, а в другой - меньше. Количество же вытяжного воздуха в данном случае должно быть равно количеству инфильтрующего воздуха.
На рисунок 49. изображен схематический разрез помещения, стены которого совершенно непроницаемы для воздуха. В одной из стен помещения, внизу над полом и вверху под потолком имеются для отверстия на расстоянии h одно от другого.
Принимаем температуру внутреннего воздуха tв более высокой, чем температуру наружного воздуха tв.. Тогда вследствие разности удельных весов воздуха, из которых удельный вес наружного воздуха yн больше удельного веса внутреннего воздуха yв, через нижнее отверстие наружный воздух будет входить в помещение, а через верхнее выходить из него.
Рисунок - 49 Распределение давлений в помещении
(А-А нейтральная плоскость)
Следовательно, давление внутреннего воздуха у верхнего отверстия больше, а у нижнего отверстия меньше, чем давление наружного воздуха.
Таким образом, в пределах высоты h имеется такая плоскость А-А, в которой давление внутреннего воздуха будет равно давлению наружного воздуха, т.е. в которой разность давлений равна нулю. Эту плоскость (см. рисунок 49) называют нейтральной плоскостью, или нейтральной зоной, или плоскостью равныхдавлений. Она делит высоту h на две части - hверх и hнижн.
Давление, заставляющее воздух двигаться в указанном направлении от нижнего отверстия к верхнему, выражается формулой
В рассматриваемом примере (при незначительной толщине стенок помещения) можно считать, что все давление p будет расходоваться на создание лишь скоростей vнижн и Vверх в нижнем и верхнем отверстиях.
Так как воздух входит в нижнее отверстие при объемном весе gн, а выходит через верхнее отверстие с объемным весом gв, то скоростные давления, соответствующие скоростям vнижн и vверх, можно представить в виде
кгс/м 2 кгс/м 2 , (75)
скорость в нижнем отверстии
и скорость в верхнем отверстии
При установившемся движении воздуха в помещении количество воздуха, входящего через нижнее отверстие, всегда равно количеству воздуха, выходящего через верхнее отверстие, т.е. Lнижн gн= Lверхgв, где Lнижн и Lверх - объемы воздуха, проходящие за 1 ч через нижнее и верхнее отверстие, в м 3 /ч; gн и gв - соответствующие объемные веса в кг/м 3 .
Выражения Lнижн и Lверх как произведения площадей отверстий Fверх и Fнижн и скоростей движения в них воздуха vнижн и vверх, запишем это равенство в виде
Подставляя в него значения скоростей из уравнений (78) и (79), сократив на и внеся gн и gв под знак корня, получим
Если принять с незначительной погрешностью то
Из этого равенства следует, что при двух отверстиях в помещении нейтральная зона находится от отверстий на расстояниях, обратно пропорциональных квадратам их площадей.
В нашем примере (рисунок 49) для установления положения нейтральной зоны А-А необходимо знать расстояния ее до центров отверстий, т.е. значение h нижн и hверх.
Так какhнижн + hверх = h, а hнижн= h - hверх и hверх = h - hнижн, (83)
то, подставляя в отдельности значения hнижн и hверх в уравнение (6) и решая его, получим
где площади выражены в м 2 , высоты в м, а объемные веса в кг/м 3 .
Из полученных уравнений следует, что если площадь нижнего отверстия меньше площади верхнего, то нейтральная плоскость лежит выше середины расстояния между центрами отверстий и ближе к большей площади. Если же, наоборот, площадь нижнего отверстия будет больше верхнего, то нейтральная зона будет находиться ниже середины расстояния между центрами отверстий.
При равенстве площадей верхнего и нижнего отверстий уравнения (83) и (84) примут вид:
а при принятом отношении объемных весов, равном единицы, будем иметь
и , т.е. hверх = hнижн
Следовательно, в рассматриваемом примере (рисунок 49) нейтральная зона находится на равном расстоянии от центров отверстий.
При определении скоростей vверх и Vнижн в формулах (78) и (79) принимались равными сопротивлению движения воздуха в нижнем и верхнем отверстиях помещения и одинаковые коэффициенты расхода m , а потому в приведенных формулах этот коэффициент не учитывался.
Коэффициент расхода m, характеризующий степень поджатия струи воздуха и местное сопротивление в отверстии, зависит от отношения площади отверстия к площади поперечного сечения окружающей ее воздушной среды (например, к площади поперечного сечения помещения). Значение коэффициента расхода m всегда меньше единицы, т.е.
m = ,(87)
где Lд - действительный объем проходящего через отверстия воздуха за единицу времени; Lт - теоретический объем проходящего через отверстие воздуха за единицу времени без учета потери скоростного давления в этом отверстии.
При разных сопротивлениях движению воздуха в приточном и вытяжных отверстиях формула (3) принимает вид
Для ориентировочных расчетов можно принимать коэффициент расхода m как для приточного, так и для вытяжного отверстий одинаковым и равным 0,65.
Естественная вентиляция может быть вытяжной без организованного поступления воздуха (канальная система) и приточно-вытяжной с организованным притоком воздуха (система аэрации, а в некоторых случаях и канальная система).
Канальная система вентиляции. Канальные системы вентиляции находят применение преимущественно в жилых и общественных зданиях с небольшим воздухообменом помещений (не более однократного в 1 ч) и с неорганизованным притоком воздуха через неплотности окружающих поверхностей, оконные фрамуги и открытые форточки.
Воздух перемещается по каналам под действием разности давлений внутри и снаружи помещения.
На рисунке 35 показана схема канальной вытяжной системы вентиляции без организованного притока воздуха, а на рисунке 36 - схема канальной приточно-вытяжной системы вентиляции с организованным притоком воздуха и калориферным тепловым побуждением. Вентиляционный воздух в этих системах перемещается или по вертикальным каналам, заложенным в толще стен, или по приставным каналам. Вертикальные каналы на чердаке объединяют в сборные каналы, по которым удаляемый воздух через вытяжную шахту выходит в атмосферу.
В канальной приточно-вытяжной системе вентиляции (рисунок 36) наружный воздух поступает через воздухоприемную камеру, размещенную в подвальном этаже и оборудованную калорифером (воздухоподогревателем). Подогретый в камере до необходимой температуры воздух по каналам и через приточные отверстия с установленными в них жалюзийными решетками поступает в помещения. Из помещений загрязненный воздух уходит по вытяжным вертикальным каналам, вытяжные отверстия которых тоже снабжены жалюзийными решетками, оттуда воздух поступает в сборные каналы и далее через вытяжную шахту удаляется в атмосферу.
Для регулирования количества перемещаемого по каналам воздуха применяются различные регулирующие приспособления. Типы и виды каналов, приемных отверстий, вытяжных и воздухозаборных шахт, жалюзийных решеток и регулирующих приспособлений рассмотрены далее.
Для повышения располагаемого давления в канальной системе вентиляции часто прибегают к установке над вытяжной шахтой насадка - дефлектора.
Аэрация.Аэрацией называется организованная естественная, общеобменная система вентиляции. Воздухообмен при аэрации происходит через открывающиеся фрамуги в окнах и световых фонарях под действием теплового давления (разности давлений наружного и внутреннего воздуха) и давления, создаваемого ветром.
Аэрация находит большое практическое применение при вентилировании производственных помещений, горячих цехов металлургической промышленности с большими избытками тепла.
Для цехов, например, с кубатурой в 40 тыс. м 3 необходим 20-кратный воздухообмен, равный 800 тыс. м 3 /ч. Чтобы осуществить такой большой воздухообмен естественным путем, цех должен быть оборудован значительным количеством фрамуг. Фрамуги следует располагать таким образом, чтобы летом наружный воздух поступал непосредственно к рабочим местам, а зимой холодный воздух, поступающий в цех, успевал смешаться с внутренним воздухом и поступал к рабочим местам с температурой, близкой температуре рабочей зоны.
На рисунке 50 показана одна из важных схем аэрации здания. При открытых и находящихся на разных уровнях фрамугах окон и светового фонаря, при температуре внутреннего воздуха более высокой по сравнению с температурой наружного, движение воздуха в помещении будет направлено через нижние оконные фрамуги по направлению к верхним фрамугам светового фонаря.
 Рисунок - 50 Схема аэрации однопролетного производственного цеха |  Рисунок - 51 Действия аэрации с ветровым побуждением |
Тепловое давление аэрации регулируется степенью открытия и закрытия фрамуг.
Разность давлений на одном и том же уровне, образующаяся за счет разности температур наружного и внутреннего воздуха, называется внутренним избыточным давлением pи. Избыточное давление pи может быть как положительным, так и отрицательным. При положительном значении pи, когда внутреннее давление превышает наружное, воздух выходит из помещения, а при отрицательном значении pи, когда внутреннее давление меньше наружного, воздух поступает в помещение.
Действие аэрации с тепловым побуждением основано на принципе движения воздуха в помещениях с отверстиями, расположенными на разных вертикальных расстояниях друг от друга (см. рисунок 51). Чем больше разность температур наружного и внутреннего воздуха и чем больше разность вертикальных расстояний между осями приточных и вытяжных фрамуг, тем больше будет тепловое давление и, соответственно, воздухообмен при аэрации.
Расчет аэрации, в основном, заключается или в определении площадей приточных и вытяжных фрамуг, или, если известны площади фрамуг, в определении возможного воздухообмена через них.
Действие аэрации с ветровым побуждением основано на обтекаемости здания ветром. На рисунке 51 показана схема движения воздушной среды под действием ветра.
Расчет аэрации под воздействием давления ветра в основном сводится к установлению так называемого аэродинамического коэффициента здания К. Аэродинамический коэффициент равен отношению давления, создаваемого ветром с наветренной стороны (или разрежения, создаваемого ветром с подветренной стороны здания), к скоростному давлению ветра:
где P - давление ( или разрежение) на единицу площади в кгс/м 2 ; рд - скоростное давление ветра в кгс/см 2 .
Коэффициент К определяется опытным путем - продувкой модели здания в аэродинамической трубе. Значения его для типовых промышленных зданий приводятся в специальной литературе.
Из формулы (89) видно, что величина создаваемого ветром давления (или разрежения) Т равна:
После определения ветрового давления задаются внутренним избыточным давлением для каждого отверстия и по найденным разностям давлений устанавливают скорости движения воздуха в отверстиях, а по ним уже определяют площади приточных и вытяжных отверстий.
При совместном действии аэрации с тепловым и ветровым давлениями необходимо за расчетное давление принимать их сумму.
К основным конструктивным элементам систем естественной вентиляции относятся: вентиляционные каналы; жалюзийные решетки; воздухозаборные шахты; вытяжные шахты; дефлекторы.
Вентиляционные каналы. Различают каналы, заложенные в толще стен, прокладываемые в бороздах стен, приставные, подвесные и сборные, прокладываемые по чердаку.
Каналы, закладываемые в толще кирпичных стен (рисунок 52,а), имеют минимальный размер (1/2х1/2 кирпича). Во избежание конденсации водяных паров на внутренней поверхности стены не рекомендуется устраивать каналы в наружных стенах. На рисунке 52,б показаны каналы, прокладываемые в бороздах кирпичных стен.
Если по каким-либо причинам невозможно проложить каналы в стенах, то прибегают к устройству приставных (рисунок 52,в), а в некоторых случаях подвесных (рисунок 52,г) каналов, изготовляемых в обоих случаях из шлакогипсовых или шлакобетонных плит.
Сборные вентиляционные каналы, прокладываемые на чердаке (рисунок 53), изготовляют из двойных шлакогипсовых или шлакобетонных плит с воздушной прослойкой толщиной 40 мм между ними.
При индустриальном строительстве зданий в последнее время стали применять особые блоки или панели с группами вентиляционных каналов круглого или прямоугольного сечения. Каналы с круглым сечением по сравнению с прямоугольным при равных площадях имеют меньший периметр, а следовательно, и наименьшую величину сопротивления трению. Однако устройство воздуховодов прямоугольного сечения позволяет лучше увязать вентиляционные каналы со строительными конструкциями.
В соответствии с пожарными требованиями в жилых домах и общественных зданиях высотой до пяти этажей не допускается присоединять к одному вытяжному каналу помещения, расположенные в других этажах здания. В зданиях с числом этажей более пяти разрешается объединять отдельные вытяжные каналы (т.е. канал третьего с каналом пятого этажа, а канал четвертого с каналом шестого этажа и т.д.). В бесчердачных жилых зданиях, как правило, устраивают раздельные вентиляционные вытяжные каналы от каждого этажа и выводят их выше крыши здания с выпуском воздуха в атмосферу.
 Рисунок 52 Вентиляционные каналы а) прокладываемые в толще кирпичных стен; б) прокладываемые в бороздах стен; в) приставные; г) подвесные 1 – кирпичная стена; 2 – шлакогипсовые плиты; 3 – штукатурка; 4 – стальной кронштейн. |  Рисунок 53 Сборные вентиляционные каналы из двойных гипсошлаковых плит 1 – гипсошлаковые плиты; 2 – воздуховод; 3 – воздушная прослойка; 4 – заливка гипсом; 5 – чердачное перекрытие; 6 – арматура из пачечной стали |
Жалюзийные решетки. В вентиляционных отверстиях помещений жилых и общественных зданий для регулирования количества вытяжного или приточного воздуха устанавливают жалюзийные решетки.
Наиболее широкое применение получили жалюзийные решетки с подвижными перьями (рисунок 54), состоящие из рамки, неподвижной решетки и вертикальных клапанов-перьев. Клапаны-перья, установленные сзади решетки, приводятся в движение шнуром. Жалюзийные решетки могут иметь разнообразное художественное оформление (рисунок 55).
Вытяжные отверстия следует располагать ближе к местам загрязнения. В общественных зданиях приточно-вытяжные, а в жилых зданиях вытяжные отверстия располагают обычно на расстоянии 0,5-0,7 м от потолка.
 Рисунок 54 Жалюзийная решетка с подвижными перьями |  Рисунок 55 Художественно оформленные жалюзийные решетки |
Воздухозаборные шахты.Воздухозаборные шахты устраивают или у стен здания, или отдельно стоящими (рисунок 56).
Рисунок - 56 Воздухозаборные шахты
а) у стен здания; б) отдельно стоящие
1- жалюзийная решётка; 2 – дроссельный клапан
Их располагают, как правило, на расстоянии не менее 10 м от загрязненных мест (выгребных ям, котельных, уборных и пр.).
Чтобы избежать попадания загрязненного воздуха из вытяжной шахты в воздухоприемную, расположенную с ней на одной высоте, последнюю отодвигают не менее чем на 10 м по горизонтали от вытяжной шахты. В этих случаях необходимо учитывать также направление господствующих ветров в той или иной местности (СНиП II-А6-62) и не размещать воздухозаборных устройств в возможном потоке удаляемого загрязненного воздуха. В отдельных случаях, когда воздухоприемник приходится располагать вблизи вытяжной шахты, последнюю поднимают над воздухоприемником не менее чем на 2 м.
В промышленных зданиях забор наружного воздуха чаще производится через проемы в стенах или через окна, без устройства приточных шахт.
Естественная вентиляция (аэрация)
Воздухообмен осуществляется через окна, световые фонари с использованием теплового и ветрового напоров. Тепловое давление, в результате которого воздух поступает в помещение и выходит из него, образуется за счёт разности температур, а следовательно, и плотностей наружного и внутреннего воздуха и регулируется различной степенью открытия фрамуг. Разность давлений на одном и том же уровне называется внутренним избыточным давлением ризб. При отрицательном значении ризб (превышении наружного давления над внутренним) холодный более плотный воздух поступает внутрь помещения и вытесняет вверх теплый легкий воздух. В результате в верхней части помещения создается превышение внутреннего давления над наружным (положительное значение rизб) и воздух выходит из помещения (рис. 1).
На рис. 2. показаны схемы циркуляции воздушных потоков при организации аэрации при безветрии и при ветре.
Воздух подается в рабочую зону в местах наименьшего выделения загрязнителей (на высоте 1,2 – 1,5 м над полом) через проемы 1 и удаляется из наиболее загрязненных зон, например, через проемы 3 в фонаре здания. В зимнее время наружный воздух подают через верхний ярус створок оконных проемов на высоте 5-7 м от пола с таким расчетом, чтобы, опускаясь до рабочей зоны, он успел достаточно нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом помещения.
Аэрация с использованием ветрового давления основана на том, что на наветренных поверхностях здания возникает избыточное давление, а на заветренных сторонах – разрежение.
Естественная вентиляция дешева и проста в эксплуатации. Основной её недостаток заключается в том, 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.
В производственных помещениях небольшого объема применяют канальную аэрацию, при которой загрязненный воздух удаляется через вентиляционные каналы в стенах. Для усиления вытяжки на выходе из каналов на крыше здания устанавливаются дефлекторы – устройства, создающие тягу при обдувании их ветром. Поток ветра, обтекая дефлектор, создает вокруг большей части его периметра разрежение, обеспечивающее подсос воздуха из канала. Дефлектор (рис. 3) представляет собой цилиндрическую обечайку 1, укрепленную над вытяжной трубой 2. Для улучшения подсасывания воздуха предусмотрен диффузор 3. Для предотвращения попадания осадков служит колпак 4.
Организованная естественная вентиляция: особенности и виды
Под естественной вентиляцией подразумевается воздухообмен в помещениях разного назначения, который происходит за счет теплового напора и/или давления ветра. В обоих случаях обмен обуславливается разницей плотности воздуха внутри и снаружи здания.
Организованная естественная вентиляция (аэрация) отличается прежде всего тем, что требуемое количество приточного воздуха заранее рассчитано и регулируется в соответствии с метеоусловиями. Здание и внутренние помещения подготавливаются и обустраиваются таким образом, чтобы использовать естественные природные явления для вентиляции.
СодержаниеКак правило, организация воздухообмена осуществляется еще на стадии строительства. В проекте должны быть произведены расчеты, основанные на финансовых возможностях, технических целях здания и общепринятых санитарно-гигиенических требованиях.
Особенности обеспечения процесса аэрации
Первоочередной задачей для обустройства такой системы является не только обеспечение естественного притока воздуха в помещение, но и выведение потока наружу. При этом воздухообмен должен совершаться как в ветреную погоду, так и в условиях отсутствия ветра.
Достигнуть максимального эффекта действия аэрации можно только при правильном расположении здания. Оно должно быть расположено под углом от 45 до 90 градусов к преобладающему в течение года направлению ветра.
Для определения объема вентилируемого воздуха должны быть сделаны соответствующие расчеты исходя из норматива, регламентируемого СНиП и СанПиН. Здесь учитываются такие параметры:
- производительность по воздуху (м³/ч);
- рабочее давление (Па);
- скорость потока воздуха (м/с).
Виды систем по типу конструкции
Для реализации этих целей может быть использован один из типов конструкции организованного естественного вентилирования:
- бесканальная аэрация;
- канальная аэрация.
Основные критерии выбора – размеры помещения, а также величина внутреннего тепловыделения.
Бесканальная аэрация
Для крупных помещений, а также сооружений со значительным тепловыделением применяется система из специально устроенных приточных и вытяжных проемов с регулируемой степенью открытия. Проемами оборудуются стены, а в кровле устанавливаются аэрационные фонари (также оборудованные проемами). Во всех проемах монтируются фрамуги, которые можно открывать и закрывать с помощью механического привода с пола помещения.
Существует несколько распространенных конструкций аэрационных фонарей. Одна из самых совершенных – система Батурина-Бранта. Ее отличительная особенность заключается в максимально близком расположении фрамуг к зоне повышенного давления.
В теплое время года приток воздуха в помещение должен осуществляться на высоте ниже 1.8 м от пола. В холодный промежуток года, напротив, высота притока должна составлять более 4 м от пола. Такие меры необходимы для наилучшего воздухообмена и для предотвращения воздействия холодного воздуха на пребывающих в здании людей. Исполнить их можно только при расположении двух рядов фрамуг.
Канальная аэрация
Этот тип подходит для помещений малого объема и комнат домов с 6 и более этажами. Загрязненный воздух уходит в вентиляционные шахты, расположенные в стенах. На крыше постройки монтируются дефлекторы в тех местах, где выходят каналы. Эти элементы создают тягу при обдуве ветром и за счет этого происходит аэрация воздуха в помещении.
Дефлектор сконструирован так, чтобы при попадании на него ветрового потока создавалось разрежение по его периметру, что обеспечит вытяжку воздуха из вентиляционной шахты. Наиболее распространены дефлекторы ЦАГИ, состоящие из цилиндрической обечайки, закрепленной над вытяжной трубой. Улучшить вытяжку позволяет диффузор – труба плавно расширяется на окончании. Чтобы предотвратить попадание влаги сверху установлен колпак.
Виды систем по характеру охвата
Естественная вентиляция по типу организации может быть двух видов:
- общеобменная;
- местная вытяжная.
Организованная естественная общеобменная вентиляция помещений используется в тех случаях, когда невозможна местная вытяжка вредоносных веществ, избыточного тепла и температуры. Загрязненный, нагретый и переувлажненный воздух разбавляется отвечающим нормам воздухом до ПДК.
Местная вытяжная вентиляция, основанная на естественном процессе теплового напора, реализуется при помощи дефлектора, установленного в кровле.
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.
Пример расчета аэрации помещения
Строительные нормы допускают произведение расчетов притока воздуха тремя методами. Для примера можно воспользоваться одним из них:
- L – искомая величина воздушного притока (м³/ч);
- N – число людей, пребывающих в помещении не менее 2 часов в течение суток (чел);
- m – удельная величина воздушного притока на 1 человека (м³/ч).
Таким образом, к примеру, можно вычислить, что в проветриваемом офисе с рабочим персоналом 5 человек требуемое количество приточного воздуха равняется 150 м³/ч.
Расчет аэрации помещения по этой формуле применяется только в случае полного отсутствия или присутствия ничтожно малого количества вредных выделений. При наличии одного или нескольких одинаковых источников вредных паров подсчет производится исходя из количества воздуха, требуемого для каждого источника. В таком случае m будет равняться величине притока воздуха на 1 источник, а N обозначит их количество.
В 26 Естественная вентиляция(инфильтрация,аэрация)
Канальными системами естественной вентиляции называются системы, в которых подача наружного воздуха или удаление загрязнённого осуществляется по специальным каналам, предусмотренным в конструкциях здания, или приставным воздуховодам. Воздух в этих системах перемещается вследствие разности давлений наружного и внутреннего воздуха.
В системах естественной вентиляции величина располагаемого давления, которое расходуется на преодоление сопротивления движению воздуха по каналам и другим элементам системы, незначительна и непостоянна. Поэтому приточную канальную вентиляцию с естественным побуждением в настоящее время почти не применяют.
Вытяжная естественная канальная вентиляция осуществляется преимущественно в жилых и общественных зданиях для помещений, не требующих воздухообмена больше однократного. Такие системы обычно состоят из вертикальных внутристенных или приставных каналов с отверстиями, закрытыми жалюзийными решётками, сборных горизонтальных воздуховодов и вытяжной шахты. Для усиления вытяжки воздуха из помещений на шахте часто устанавливают специальную насадку - дефлектор. Загрязнённый воздух из помещений поступает через жалюзийную решётку в канал, поднимается вверх, достигая сборных воздуховодов, и оттуда выходит через шахту в атмосферу.
Вытяжка из помещений регулируется жалюзийными решётками в вытяжных отверстиях, а также дроссель-клапанами или заслонками, устанавливаемыми в сборном воздуховоде или в шахте.
Инфильтрация воздухаПеремещение воздуха через ограждающие конструкции из окружающей среды в помещения за счет ветрового и теплового напоров, формируемых разностью температур и перепадом давления воздуха снаружи и внутри помещений.
Читайте также: