Rodzaje systemów wentylacyjnych: przegląd porównawczy opcji organizacji systemów wentylacyjnych

Obecność systemu wentylacji jest konieczna, aby zapewnić wymianę powietrza wewnątrz budynku poprzez usunięcie nadmiaru wilgoci, ciepła i szkodliwych substancji.Jego obecność jest jednym z głównych warunków zapewnienia życia.

Jeśli w pomieszczeniu nie ma systemów wentylacyjnych, szkodzi to organizmowi ludzkiemu i prowadzi do powstawania grzybów, ponieważ... w warunkach braku wymiany powietrza tworzy się kondensacja.

Sugerujemy zapoznanie się z istniejącymi rodzajami systemów wentylacyjnych i zasadami ich działania.

Klasyfikacja systemów wentylacyjnych

Systemy są klasyfikowane według różnych kryteriów:

• sposób złożenia;
• zamiar;
• metoda wymiany powietrza;
• projekt.

Rodzaj wentylacji ustalany jest na etapie projektowania budynku. Pod uwagę brane są przy tym zarówno aspekty ekonomiczne, techniczne, jak i warunki sanitarno-higieniczne.

Rodzaje systemów wentylacyjnych ze względu na sposób zasilania

Ze względu na sposoby nawiewu i usuwania powietrza z pomieszczenia można wyróżnić 3 kategorie wentylacji:

• naturalny;
• mechaniczny;
• mieszany.

Wykonać projekt wentylacji, jeżeli takie rozwiązanie jest w stanie zapewnić wymianę powietrza spełniającą ustalone standardy.

Gdy wentylacja naturalna nie spełnia wymagań norm sanitarno-higienicznych, wybiera się opcję drugą – mechaniczną metodę aktywowania masy powietrza.

Jeżeli istnieje możliwość, oprócz drugiej opcji wentylacji, częściowego wykorzystania pierwszej, w projekcie uwzględniona jest wentylacja mieszana.W budynkach mieszkalnych przepływ powietrza następuje przez okna, a urządzenia wyciągowe zlokalizowane są w kuchni i pomieszczeniu sanitarnym. Dlatego ważne jest zapewnienie dobrej wymiany powietrza pomiędzy pomieszczeniami.

Wentylacja mieszana. Znajduje zastosowanie, gdy wentylacja naturalna nie może być jedyną opcją. W celu zapewnienia wysokiej jakości wymiany powietrza w pomieszczeniach o bardzo zanieczyszczonym powietrzu instalowana jest wentylacja mechaniczna

Rodzaje wentylacji ze względu na przeznaczenie

Ze względu na cel wentylacji wyróżnia się systemy wentylacji czynnej i awaryjnej.O ile te pierwsze muszą stale zapewniać komfortowe warunki, o tyle te drugie zaczynają działać dopiero po wyłączeniu tych pierwszych i wystąpieniu sytuacji awaryjnej, gdy zakłócone zostaną standardowe warunki życia.

Są to awarie nagłe, gdy następuje zanieczyszczenie powietrza toksycznymi oparami, gazami, materiałami wybuchowymi, substancjami toksycznymi.

Rodzaje systemów wentylacyjnych dla wszystkich typów pomieszczeń są prawie takie same. Po przestudiowaniu wszystkich ich typów i rozważeniu wszystkich zalet i wad możesz wybrać najlepszą opcję dla konkretnego budynku

Wentylacja awaryjna nie jest przeznaczona do dostarczania świeżego powietrza. Zapewnia jedynie wylot gazu i nie pozwala na rozprzestrzenienie się masy powietrza z substancjami niebezpiecznymi po pomieszczeniu.

Systemy wentylacji metodą wymiany powietrza

Na podstawie tego kryterium rozróżnia się systemy wentylacji ogólnej i lokalnej. Pierwszy musi zapewnić całej objętości pomieszczenia wystarczającą wymianę powietrza, zachowując jednocześnie wszystkie niezbędne parametry powietrza. Dodatkowo musi usuwać nadmiar wilgoci, ciepła i zanieczyszczeń. Wymiana powietrza może odbywać się poprzez system kanałowy lub bezkanałowy.

Wentylacja wymienna ogólna nawiewna zmniejsza poziom stężeń substancji szkodliwych pozostałych po pracy wentylacji wywiewnej miejscowej i ogólnej wywiewnej

Celem wentylacji miejscowej jest doprowadzenie czystego powietrza do określonych miejsc i usunięcie zanieczyszczonego powietrza z miejsc, w których ono powstaje. Z reguły organizuje się go w dużych pomieszczeniach z ograniczoną liczbą pracowników. Wymiana powietrza zachodzi tylko w miejscach pracy.

Rozdzielenie systemów według projektu

Ze względu na tę cechę systemy wentylacyjne dzielimy na kanałowe i bezkanałowe.Systemy kanałowe składają się z rozgałęzionej trasy składającej się z kanałów powietrznych, którymi transportowane jest powietrze. Instalacja takiego systemu jest wskazana w dużych pomieszczeniach.

Jeśli nie ma kanałów, system nazywa się bezkanałowym. Przykładem takiego układu jest zwykły wentylator. Istnieją 2 rodzaje systemów bezkanałowych – montowane na suficie i pod podłogą. Systemy bezkanałowe są łatwiejsze do wdrożenia i zużywają mniej energii.

Wentylacja naturalna pomieszczeń

Ruch mas powietrza podczas wentylacji naturalnej zachodzi w sposób naturalny, bez dodatkowej stymulacji, na skutek:

• różnica temperatur wewnątrz i na zewnątrz budynku;
• różnica ciśnień pomiędzy pomieszczeniem a okapem umieszczonym na dachu budynku;
• pod wpływem wiatru.

To najprostszy system. Nie ma potrzeby instalowania skomplikowanego, drogiego sprzętu, który zużywa dużo energii elektrycznej. Takiego systemu nie można nazwać niezawodnym, ponieważ na jego skuteczność wpływają czynniki, na które człowiek nie ma wpływu.

System może być zorganizowany lub niezorganizowany. Regulowany lub zorganizowany system działa poprzez napowietrzanie lub obecność deflektory. Napowietrzanie to ogólny proces wymiany, podczas którego powietrze wchodzi i wychodzi przez otwarte okna, latarnie, rygle.

Wentylacja infiltracyjna, czyli nieregulowana – wentylacja naturalna polega na przedostawaniu się powietrza do pomieszczenia przez nieszczelności konstrukcji.

Pomimo rozwoju technologii, w nowoczesnych budynkach nadal stosowana jest wentylacja naturalna ze względu na jej prostotę i brak kosztów eksploatacji. Oprócz jego zależności od warunków środowiskowych, nie można pominąć faktu, że istnieje możliwość wystąpienia zjawiska, które określa się mianem „przewrócenia ciągu”.To bardzo precyzyjna definicja – masa powietrza nagle zmienia kierunek i zaczyna się cofać

W przemyśle napowietrzanie stosuje się w procesach, w których zgodnie z technologią pracy towarzyszy wydzielanie ciepła w dużych ilościach. Jego stosowanie jest dopuszczalne pod warunkiem, że powietrze nawiewane będzie zawierało mniej niż 30% szkodliwych emisji od dopuszczalnych stężeń bezpośrednio w strefie ich powstawania.

Nie należy stosować napowietrzania, jeżeli powietrze napływające do pomieszczenia wymaga wstępnej obróbki lub występuje kondensacja lub może pojawić się mgła w wyniku napływu powietrza z zewnątrz. Dzięki napowietrzaniu następuje wielokrotna wymiana powietrza przy minimalnym zużyciu energii. To jest jego główna zaleta.

Zasada działania systemu wentylacji z naturalnym przepływem powietrza opiera się na różnicy ich temperatury i ciśnienia:

W niektórych przypadkach na wylotach kanałów spalinowych montuje się deflektory – specjalne dysze. Działają wykorzystując energię wiatru. Deflektory dobrze radzą sobie z usuwaniem brudnych i nadmiernie nagrzanych mas powietrza z małych pomieszczeń. Stosowane są także do odprowadzania spalin miejscowych.

Normalną pracę wentylacji napędzaną różnicą ciśnień zapewnia minimalna różnica 3 m pomiędzy punktem nawiewnym a wylotem spalin.

Aby zapewnić skuteczną wentylację, eksperci zalecają, aby podczas układania kanałów powietrznych nie wykonywać odcinków poziomych dłuższych niż 3 m. Powietrze w nich powinno poruszać się z prędkością nie większą niż 1 m/s

Charakterystyka wentylacji mechanicznej

System wentylacji, za pomocą którego powietrze jest dostarczane i usuwane za pomocą dodatkowych bodźców na imponujące odległości, nazywa się mechanicznym. Istnieją inne nazwy tego rodzaju wentylacji – wymuszona i sztuczna.

Służy zarówno do zapewnienia procesów technologicznych w różnych gałęziach przemysłu, jak i do stworzenia komfortowych warunków dla ludzi.

Łatwym w montażu i obsłudze urządzeniem służącym do odprowadzania powietrza wywiewanego z łazienek, kuchni i toalet w domach prywatnych jest system wentylacyjny z automatycznym mikroprocesorem:

Wentylacja mechaniczna, w odróżnieniu od wentylacji naturalnej, nie jest uzależniona od warunków zewnętrznych. Jest całkowicie kontrolowana i zarządzalna. Powietrze dostarczane do pomieszczenia jest przetwarzane i przy sprawnie działającej instalacji wszystkie jego parametry odpowiadają normom. Emisje dostają się także do atmosfery oczyszczonej już w wymaganym stopniu ze szkodliwych wtrąceń.

Układ mechaniczny obejmuje przyrządy i sprzęt - automatyczne wentylatory, odpylacze, nagrzewnice powietrza, silniki elektryczne. Wszystko to zużywa dużo energii elektrycznej

Obecność systemu wentylacji mechanicznej pozwala na optymalną dystrybucję i dostarczanie powietrza w określone miejsce. Za jego pomocą szkodliwe emisje wychwytywane są u źródła ich powstawania, zapobiegając zanieczyszczeniu powietrza w całym pomieszczeniu.

Wadą wentylacji mechanicznej są duże nakłady finansowe wymagane podczas jej montażu i eksploatacji. Aby móc cieszyć się wszystkimi jego zaletami, trzeba będzie uporać się z zanieczyszczeniem kanałów i regularnie wymieniać filtry.

Jeśli zainstalowany jest filtr wentylacyjny z funkcją odzysku ciepła, przed nadejściem okresu letniego należy przejść na wkład letni. Pozostawiony na zimę zmniejszy skuteczność wentylacji.

Wentylacja mechaniczna może być zarówno lokalna, jak i ogólna. Ten ostatni jest realizowany w 2 wersjach – bezkanałowej i kanałowej. Wymiana powietrza w układ kanałów odbywa się za pomocą wentylatorów - odśrodkowych lub osiowych, jednostek wyrzutowych.

W produkcji jednostki eżektorowe są częściej stosowane do spalin, szczególnie tam, gdzie występują gazy wybuchowe. Stosowanie zwykłych wentylatorów jest tutaj niedopuszczalne, ponieważ... mogą one wywołać iskrę w przypadku nieprawidłowego działania. Ich montaż jest praktykowany przy montażu układu nawiewnego lub nawiewno-wywiewnego

Wentylacja ogólna z napędem mechanicznym

Konstrukcje napędzane mechanicznie mogą być zasilane lub wywiewne. Wentylacja nawiewna jest czasami prowadzona w połączeniu z centralnym ogrzewaniem.

Czerpnie powietrza w takim układzie może mieć formę otworów w przegrodzie budynku, szybu wolnostojącego lub doczepianego.W przypadku montażu na zewnątrz budynku czerpnia powietrza umieszczona jest nad poziomem gruntu lub na dachu.

Rozmieszczenie czerpni powietrza: w konstrukcji obudowy (a) w pobliżu ściany zewnętrznej (b) na dachu (c). Kanały i szyby wydechowe są izolowane od zewnątrz, w przeciwnym razie zimą będzie w nich tworzyć się lód

Na wybór projektu i lokalizację czerpni wpływają wymagania dotyczące stopnia czystości powietrza zewnętrznego, a także cechy architektoniczne budynku. Dno otworu, przez które napływa czyste powietrze, musi znajdować się w odległości co najmniej 2 m od gruntu, a w przypadku usytuowania budynku w strefie zielonej – 1 m. Czerpnie powietrza zewnętrznego nie mogą być umieszczane w miejscach, w których występują szkodliwe emisje gazów cieplarnianych .

Masy powietrza przedostają się do kopalni przez wentylator. Przechodząc przez grzejnik, są podgrzewane, nawilżane lub przeciwnie, suszone i przedostają się przez kanały powietrzne z otworami.

Powietrze może być nawiewane także poprzez króćce wyposażone w dysze kierujące masy powietrza nawiewanego. Regulacja ilości nawiewanego powietrza odbywa się za pomocą przepustnic lub zaworów umieszczonych w gałęziach.

Mechaniczna wentylacja lokalna typu nawiewnego

Lokalna wentylacja mechaniczna działająca na ograniczonej przestrzeni nazywana jest natryskiem powietrznym. Tę opcję wentylacji stosuje się w obszarach pracy, w których intensywność ciepła promieniowania przekracza 300 kcal/h. lub produkcja wiąże się z uwalnianiem toksyn, których nie można usunąć za pomocą lokalnego wyciągu.

Kabiny prysznicowe mogą być mobilne lub stacjonarne. Ten pierwszy, zapewniając miejscu pracy czyste powietrze, zabiera je z pomieszczenia. Czasami do rozpylanej masy powietrza dostarczana jest woda. Kiedy jego krople zetkną się z ciałem człowieka, stają się dodatkowym czynnikiem chłodzącym.Te ostatnie dostarczają czyste powietrze zewnętrzne lub powietrze wstępnie oczyszczone poprzez rury prysznicowe.

Wentylacja ogólna wywiewna

Zadaniem wentylacji wywiewnej jest usuwanie powietrza wywiewanego z pomieszczenia. Usuwanie zużytego powietrza z pomieszczenia następuje poprzez obniżenie panującego w nim ciśnienia. W ten sposób powstają warunki, w których powietrze może przedostawać się do niego z zewnątrz lub z sąsiedniego pomieszczenia.

Konstrukcja wentylacji wywiewnej obejmuje urządzenie czyszczące (1) wentylator (2) kanały powietrzne - centralny (3) ssący (4). Gdy w pomieszczeniu nie ma innego rodzaju wentylacji niż wywiewna, ciśnienie w nim spada do poziomu niższego niż w sąsiednich pomieszczeniach lub niższego niż na zewnątrz

Projektując okapy generalno-wymienne dla warsztatów produkcyjnych, biorą pod uwagę fakt, że eliminowanie zanieczyszczonego powietrza powinno odbywać się bezpośrednio od pierwotnego źródła powstawania szkodliwych emisji w kierunku ich naturalnej trajektorii i nie zanieczyszczać obszarów czystych. Takimi miejscami są laboratoria biologiczne, warsztaty, w których panują szkodliwe warunki.

Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna

Wentylacja nawiewno-wywiewna opiera się na 2 przepływach zbliżających się do siebie. Składa się z dwóch niezależnych układów – nawiewnego i wywiewnego, czyli jednej jednostki. Posiada zabudowane całe oprzyrządowanie niezbędne do obsługi zarówno nawiewu jak i wywiewu.

Jeżeli istnieją 2 oddzielne systemy, wentylacja działa bez recyrkulacji i nazywa się ją otwartą. Drugi rodzaj systemu wentylacji nazywa się zamkniętym i działa z recyrkulacją.

System recyrkulacji oszczędza energię wydatkowaną na chłodzenie lub ogrzewanie powietrza, ponieważmasa powietrza nie jest całkowicie podgrzewana, a jedynie ta objętość, która pochodzi z zewnątrz. Usunięte w systemie recyrkulacji powietrze jest ponownie zawracane do pomieszczenia z domieszką powietrza świeżego w ilości 10-15% całkowitej objętości masy powietrza.

Montaż takiej wentylacji jest możliwy w miejscach, w których nie występują niebezpieczne substancje zanieczyszczające. W regionach o zimnym klimacie system zamknięty jest nieskuteczny, ponieważ recyrkulacja i zewnętrzne masy powietrza nie mieszają się wystarczająco dobrze.

Wentylacja mechaniczna w sytuacjach awaryjnych

Na wypadek sytuacji nietypowych, oprócz możliwości pracy, zorganizowana jest wentylacja awaryjna. Niezmiennie zawsze jest to wyczerpanie. Mechaniczną wentylację awaryjną instaluje się w pomieszczeniach, w których istnieje zagrożenie przedostania się wybuchowych par lub gazów. W tym przypadku instalowane są wentylatory przeciwwybuchowe i iskrobezpieczne.

Wentylator osiowy w wykonaniu przeciwwybuchowym zawiera silnik w obudowie przeciwwybuchowej. Jest ona zabezpieczona w taki sposób, że w razie potrzeby można ją szybko wymienić

Istnieją niebezpieczne elementy, których nie można usunąć za pomocą wentylatorów. Następnie wyrzutnik jest dołączony do systemu. Wentylacja awaryjna powinna włączać się automatycznie w momencie, gdy przestanie działać wentylacja główna. Otwieranie otworów, przez które będzie wydostawać się brudne powietrze, musi odbywać się zdalnie.

Rury i kratki zaprojektowane tak, aby umożliwić ujście powietrza podczas wentylacji awaryjnej, umieszcza się w miejscach, w których istnieje największe prawdopodobieństwo koncentracji substancji niebezpiecznych w dużych ilościach. Otwory, przez które w sytuacji awaryjnej usuwane jest powietrze, nie powinny być zlokalizowane w pomieszczeniach, w których stale przebywają ludzie.Nie wolno montować parasoli na rurach i szybach instalacji awaryjnej.

Emisje przypadkowo uwolnione do atmosfery należy w jak największym stopniu rozproszyć i nie dopuścić do przedostania się do zamkniętych obszarów terytorium sąsiadującego z budynkiem. MPC monitoruje się za pomocą odpowiednio dostosowanych analizatorów gazów.

Wentylacja przeciwdymowa

Głównym zadaniem wentylacji oddymiającej jest jak najszybsze usunięcie dymu z pomieszczenia lub budynku, zablokowanie jego rozprzestrzeniania się i tym samym ochrona ludzi podczas ewakuacji.

Na zdjęciu schemat działania wentylacji oddymiającej. Montuje się go jako uzupełnienie wentylacji głównej w celu zapewnienia ewakuacji ludzi w przypadku pożaru oraz odcięcia dróg rozprzestrzeniania się dymu

Wentylację taką instaluje się tam, gdzie przy stałej obecności dużej liczby osób nie jest możliwy naturalny przepływ powietrza. Są to windy, klatki schodowe, tylne korytarze i tym podobne miejsca. Działanie wentylacji przeciwdymowej opiera się na układzie nawiewno-wywiewnym.

Kanały i mocne wentylatory tworzące wentylację mają zwiększoną odporność ogniową i odporność na odkształcenia pod wpływem długotrwałego narażenia na wysokie temperatury.

Sekcje systemu wyposażone są w dwa typy zaworów – oddymiające i przeciwpożarowe. Elementami systemu oddymiania są trwałe ekrany i drzwi, które są nieprzepuszczalne dla gazów i dymu.

Aby uniknąć problemów podczas ewakuacji ludzi, w projekcie wentylacji oddymiającej uwzględniono 2 rodzaje sterowania - automatyczny i zdalny ręczny.

System musi zawierać elementy powiadamiające o pożarze:

• czujki po zadziałaniu automatycznie otwierają wentylatory wyciągowe i klapy dymowe;
• Sygnał „pożaru” na konsoli środkowej;
• ręczne włączenie wentylacji oddymiającej.

Zawory oddymiające rozmieszczone są równomiernie pod stropem. Powierzchnia pokrycia nie powinna przekraczać 900 m². System jest podzielony na sekcje i oprócz włazów i zaworów wyposażony jest w oddymiacze.

Usuwa nie tylko dym, ale także tlenek węgla i drobne zawiesiny powstałe podczas spalania. Więcej o montażu systemu oddymiania przeczytasz w artykule w tym materiale.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Ten film jest rodzajem programu edukacyjnego na temat wentylacji. Tutaj szczegółowo omówiono samo pojęcie wentylacji i poruszono wszystkie kwestie związane z jej właściwym zaprojektowaniem:

Mistrzowska klasa na temat instalacji systemu wentylacyjnego:

Zarówno menedżerowie biznesowi, jak i prywatni deweloperzy muszą zrozumieć, że normalne funkcjonowanie osób, za które są odpowiedzialni, zależy od skuteczności wentylacji. Czasami zagrożone jest także życie ludzi. Nie możesz przegapić tego momentu i zaoszczędzić na nim.

Masz pytania dotyczące tematu artykułu, znalazłeś jakieś braki lub posiadasz cenne informacje, którymi możesz podzielić się z naszymi czytelnikami? Zachęcamy do pozostawiania komentarzy, dzielenia się swoimi doświadczeniami i wzięcia udziału w dyskusjach.