Оглавление 

     Введение 

     Вентиляция  (от лат. ventilatio проветривание) - регулируемый воздухообмен в помещениях благоприятный для человека; совокупность технических средств обеспечивающих такой воздухообмен.

     Вентиляционные  системы предназначены для создания комфортных условий в помещениях различного назначения.

     Вентиляция  помогает создавать и контролировать благоприятные условия для человека (поддержание температуры, влажности, скорости движения воздуха).

     Установка и эксплуатация систем вентиляции - важнейший элемент в создании благоприятного климата в помещении.

     Одним из главных вопросов в постройке  дома является правильный выбор вентиляции и ее расположения. Вентиляция - воздухообмен, который регулируется в помещении. Она бывает как естественной так и механической или искусственной. Естественная создается без использования специальных устройств таких как вентиляторы и кондиционеры, она осуществляется, путем размещения в помещении определенным образом окон и дверей так, чтобы ветряные потоки попадали через них. Основной особенностью естественной вентиляции является ветер.

     Существуют  некоторые критерии определяющие качество такой вентиляции: плотность воздуха, температура воздуха, относительная  влажность воздуха. Основными преимуществами данной вентиляции являются: недорогая  стоимость затраченная на ее изготовление, несложный монтаж и надежность, и что самое важное - не стоит платить за электричество. Механическая или искусственная вентиляция нужна и необходима в то время, когда естественной вентиляции нет или недостаточно, либо нерационально ее использование.

     1 Разновидности естественной  вентиляции 
 

     Естественная  вентиляция - вентиляция, создающая  необходимый воздухообмен:

     - за счет ветра; а также 

     - за счет разности удельного  веса теплого воздуха, находящегося  внутри помещения, и более холодного  воздуха снаружи. 

     Естественная  вентиляция — древнейший способ воздухообмена  в помещениях. Например, проветривание  крупнейшего храма, возведённого строителями  Древнего Рима — Пантеона, равного  по высоте современному пятнадцатиэтажному жилому дому и вмещавшего сотни людей  одновременно — выполнялась именно естественным способом.

     Свободная вентиляция обычно возникает вследствие разницы температур воздуха внутри помещения и на улице, изменения  атмосферного давления в зависимости  от высоты здания, а также непрерывного ветрового давления.

     Два основных фактора, влияющих на естественную вентиляцию помещений называются «тепловым  пробуждением» и «ветровым пробуждением».

     Тепловое  пробуждение возникает в результате нагрева вентиляционного канала (обычно теплом кухонных плит или нагретым влажным воздухом ванной комнаты).

     Ветровое  пробуждение — результат использования энергии ветра, «выталкивающего» отработанный воздух из вертикально расположенных вентиляционных каналов. В системах вентиляции этого типа используются дефлекторы — узлы, предназначенные для усиления тяги в воздуховодах, — действующие по принципу эффекта Бернулли: если скорость потока воздуха при изменении поперечного сечения канала увеличивается, то в этом сечении возникает зона пониженного давления, способствующая «вытягиванию» воздуха из помещения.

     К большому сожалению, дефлекторы теряют своё преимущество в безветренную погоду. Однако вентиляционные каналы, оставаясь  открытыми, позволяют использовать вышеописанный способ вентиляции —  тепловое пробуждение.

     Естественная  вентиляция имеет три основных преимущества:

1. Циркуляция воздуха в помещениях обеспечивается безо всякого дополнительного оборудования — электродвигателей, вентиляторов, выключателей и т.д. — что позволяет не только сократить бюджет строительных работ, но и избежать дополнительных расходов по оплате электроэнергии при эксплуатации здания.
2. Устройство естественных систем вентиляции помещений — предельно простое мероприятие, в результате чего срок их безаварийной службы может исчисляться десятилетиями, а ремонтные работы по вентиляции обойдутся в минимальную цену.
3. Помимо таких достоинств, как дешевизна и надёжность, она совместима любыми другими системами принудительного воздухообмена — фильтрами, вентиляторами, сплит-системами, кондиционерами.

     Безусловно,  естественные системы вентиляции не лишены недостатков, о которых необходимо помнить уже на стадии их проектирования. Главный из таких недостатков — зависимость работоспособности вентиляционной системы от разницы температур комнатного и уличного воздуха, а также силы и направления ветра.

     Специалисты-строители  рекомендуют применять естественную вентиляцию для устройства воздухообмена  в помещениях в качестве основной, усиливая её дополнительным современным вентиляционным оборудованием Aereco.

     Достоинства и недостатки вентиляционных систем естественного типа

     Учитывая, что каждый человек не менее 8-10 часов  ежедневно проводит в помещении, неправильно организованный и слабый воздухообмен крайне вредит здоровью. Создаются условия для развития плесени в квартире, грибка и прочей болезнетворной микрофлоры, стимулирует  размножение насекомых, способствует накоплению в воздухе опасных  микропримесей — начиная от неприятных запахов и заканчивая токсичными веществами, выделяемыми каркасной  мебелью, пластмассами и компьютерной техникой.

     Такая ситуация нашла отражение в действующих  строительных нормах и правилах (СНиП). Пункт 4.1 СНиП «Отопление и вентиляция жилых зданий» №2.08.01-89 требует  обязательно применять в массовом жилищном строительстве естественный тип вентиляции квартир, в которой отработанный воздух должен удаляться из зоны его наибольшего загрязнения — кухни, ванной комнаты и туалета, — через систему естественной вытяжной вентиляции.

     Интересно, что кроме этого условия внимательный читатель найдёт в этом пункте неопровержимое подтверждение морального устаревания  таких вентиляционных систем. По крайней  мере в том виде, в котором эти системы применяются в современном многоэтажном домостроении. Этот вывод следует из условия о том, что замещение отработанного воздуха должно происходить только «за счёт наружного воздуха, поступающего через неплотности наружных ограждений (главным образом оконного заполнения) всех помещений квартиры».

     Таким образом, если в вашей квартире установлены  пластиковые окна и современная  входная дверь — естественная вентиляция будет функционировать  нерегулярно. 

     2 Виды искусственной  вентиляции 

     Искусственная вентиляция жилых помещений целесообразна  только там, где сложно организовать естественную вытяжную вентиляцию, исходя из принятой планировки помещений, или  там, где она может оказаться  недостаточной (бассейны, бани, сауны, ванные комнаты). В регионах с жарким климатом также часто применяется  принудительная вытяжная вентиляция. Основные её недостатки - необходимость  в электропитании и в электрооборудовании, работающем на длительных режимах, в  дополнительных источниках шума.

     Если  в теплых регионах аэростатическая  составляющая вентиляция слабо выражена, то относительно солнечного излучения  здесь пожаловаться не на что. Поэтому  применение принудительной вентиляции, работающей от солнечных источников электроэнергии, можно рассматривать  как хорошее дополнение естественной вентиляции.

     Принудительная  вентиляция выполняется по различным  схемам:

     — приточные вентиляторы, устанавливаемые на ограждающих конструкциях здания (в проемах окна, в вентиляционных окнах стен...);

     — вытяжные вентиляторы, которые устанавливаются, как правило, на кухне, в ванной, туалете и подсоединены к каналам вытяжной вентиляции.

     — воздушные и воздушно-тепловые завесы, устанавливаемые в постоянно открываемых проемах, и применяемые при температурах ниже 15°С.

     — вентиляторы потолочные, создающие в помещении вертикальные потоки и понижающие тем самым температуру воздуха в зоне своего действия;

     — переносные вентиляторы;

     — модификации (приточно-вытяжные, "тепловые пушки"), канальные, встраиваемые в канал вытяжной вентиляции.

     Оборудование, обеспечивающее принудительную вентиляцию, весьма разнообразно. Их применимость подробно описывается изготовителями.

     Какие основные принципы заложены в этих схемах.

     1.  Вентилятор, установленный на приток свежего воздуха в одной из комнат, "надувает" все помещения дома. Свежий воздух будет только в этой комнате и по его движению к каналу вытяжной вентиляции. При открытых форточках в остальных комнатах процесс их вентиляции не контролируется. Он может уйти как в форточку соседней комнаты, так и на кухню.

     2. Вытяжные вентиляторы, установленные в ванной, туалете, на кухне, вентилируют все помещения жилья.

     3.  При слабой вытяжной вентиляции попытка усилить её включением одного из вытяжных вентиляторов (на кухне, в туалете или в ванной) может ухудшить распределение воздушных потоков, особенно если мощность вентилятора переразмерена.

     4.  Подбирая оборудование для принудительной вентиляции по расходу воздуха, можно принять следующие рекомендации:

     Кухни - 60 м³/час;

     Ванна вместе с туалетом - 60 м³/час;

     Отдельно  душевая и туалет - 40 м³/час;

     Прачечная в квартире - 80 м³/час;

     Подвал  с закрытыми окнами - 1,8 м³/час на 1 м² пола

     Если  вернуться к вытеснительной схеме вентиляции, то её эффект по многократному улучшению параметров воздушной среды будет сказываться и при принудительной вентиляции если она установлена на вытяжку.

     3 Общеобменная вентиляция 

     Как приточная вентиляция, так и вытяжная, предназначены для осуществления  вентиляции в помещении в целом  или в значительной его части.

     Общеобменная вытяжная вентиляция относительно равномерно удаляет воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменная приточная вентиляция подает воздух и распределяют его по всему объёму вентилируемого помещения.

     Приточная общеобменная вентиляция

     Приточная общеобменная  вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.

     При отрицательном тепловом балансе, т.е. при недостатке тепла, приточную  общеобменную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объёма приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли.

     При поступлении вредных выделений  в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.

     Вытяжная  общеобменная  система вентиляции

     Простейшим  типом вытяжной общеобменной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси. Расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.

     В некоторых случаях установка  имеет протяженный вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода  превышает 30-40м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/кв. м, то в место осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.

     Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и нет  тепловыделений от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.

     В промышленных зданиях, где имеются  разнородные вредные выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т.п.) их поступление  в помещение происходит в различных  условиях (сосредоточенно, рассредоточенною, на различных уровнях и т.п.), часто  невозможно обойтись какой-либо одной  системой, например местной или общеобменной.

     В таких помещениях для удаления вредных  выделений локализованы и поступают  в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.

     В определенных случаях в производственных помещениях, наряду с механическими  системами вентиляции, используют системы  с естественным побуждением, например, системы аэрации.  

     4 Виды местной (локальной)  вентиляции 

     Местной вентиляцией называется такая вентиляция, при которой воздух подают на определённые места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

     Приточная местная  вентиляция

     К приточной местной вентиляции относятся  воздушные души (сосредоточенный  приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать  в их зоне температуру окружающего  воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.

     Метеорологические условия и скорость движения воздуха  на рабочем месте должны соответствовать  характеру работы и особенностям вредных выделений. Так, при воздействии  на рабочего облучения интенсивностью более 300 ккал/кв.метров*час температура воздуха на рабочем месте и подвижность воздуха должны удовлетворять требованиям санитарных норм промышленного проектирования.

     К приточной местной  вентиляции относятся и воздушные оазисы - участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2-2.5 м, в которые нагревается воздух с пониженной температурой.

     Приточную местную  вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т.п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции - общую для устранения вредностей во всем объёме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.

     Вытяжная  местная  вентиляция

     Вытяжную  местную  вентиляцию применяют тогда, когда места выделений вредностей в помещении локализированы и можно не допустить их распространение по всему помещению.

     Вытяжная  местная  вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла.

     Для удаления вредностей применяют местные  отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в  виде кожухов у станков и др.).

     Основные  требования, которым они должны удовлетворять: - место образования вредных выделений  по возможности должно быть полностью  укрыто

     конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы  отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда.

     Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении  их естественного движения (горячие  газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль - вниз)

     Конструкции местных отсосов условно делят  на две группы:

• Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты)
• Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объёмах отсасываемого воздуха

     Основными элементами такой системы с местными отсосами являются - укрытия, всасывающая  сеть воздуховодов, вентилятор центробежного  или осевого типа, вытяжная шахта.

     При устройстве вытяжной местной вентиляции для улавливания пылевыделений  удаляемый из цеха воздух, перед  выбросом в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными  системами являются такие, в которых  предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли установкой последовательно двух или даже трёх пылеуловителей (фильтров).

     Вытяжные  местные  системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно в местах их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удаётся при небольшом объёме удаляемого воздуха достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта.

     Однако  местная вентиляция не может решить всех задач, стоящих перед вентиляцией: не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами, например вредные выделения, рассредоточенные на значительной площади или объёме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечивать необходимые условия воздушной среды, если работа производится на всей площади помещения или её характер связан с перемещением и т.д.  

     5 Кондиционирование 

     Кондиционирование воздуха — автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения воздуха) с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей. Кондиционирование воздуха в помещениях предусматривается для создания и поддержания в них:

• установленных нормами допускаемых условий воздушной среды, если они не могут быть обеспечены более простыми средствами;
• искусственных климатических условий в соответствии с технологическими требованиями внутри помещения или части их круглогодично или в течение теплого либо холодного периода года;
• оптимальных (или близких к ним) гигиенических условий воздушной среды в производственных помещениях, если это экономически оправдано увеличением производительности труда;
• оптимальных условий воздушной среды в помещениях общественных и жилых зданий, административных и многофункциональных, а также вспомогательных зданий промышленных предприятий.

     Кондиционирование воздуха, осуществляемое для создания и поддержания допускаемых или оптимальных условий воздушной среды, носит название комфортного, а искусственных климатических условий в соответствии с технологическими требованиями — технологического. Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических решений, именуемых системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства приготовления, перемешивания и распределения воздуха, приготовления холода, а также технические средства хладо- и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля.

     Принцип работы кондиционера аналогичен принципу работы холодильника. Цикл охлаждения состоит из четырёх этапов:

     1. Хладагент циркулирует по закрытому  контуру системы, его движение  поддерживается компрессором. На  первом этапе в компрессор  из испарителя поступает холодный  парообразный хладагент низкого  давления. Затем он сжимается,  в течение этого процесса происходит  повышение его температуры и  давления.

     2. Разогретый парообразный хладагент  поступает в конденсатор, где  переходит в состояние жидкости  высокого давления — процесс конденсации. Тепло, отводимое от хладагента вентилятором системы охлаждения отдаётся окружающей среде.

     3. Затем жидкий хладагент попадает  в расширительный клапан, где  он резко расширяется, при этом  снижаются его давление и температура  (он переходит в туманообразное состояние). Регулятор потока контролирует подачу хладагента в испаритель.

     4. Хладагент низкого давления попадает  в испаритель. Там он начинает  кипеть и забирать тепло от  воздуха внутри помещения, переходя  при этом в газообразное состояние.  Затем газообразный хладагент  возвращается в компрессор и цикл начинается заново.

     Для нагрева воздуха в кондиционерах  используется обратный цикл.

     Заключение 

     В наши дни получило распространение  проектирование систем кондиционирования  на стадии разработки архитектурного проекта.

     В XXI веке всё большее значение приобретает энергосбережение при кондиционировании (стоит вспомнить энергетический кризис в Америке, связанный с пиком потребления энергии кондиционерами). Учитывая ухудшающееся состояние окружающей среды, обеспечение чистого воздуха в помещении является одной из наиболее важных проблем. Кроме того, качество воздуха играет большое значение в медицине (операционные и родильные боксы), при производстве электроники и в других высокотехнологичных производствах. Для точного поддержания значений температуры и влажности используются прецизионные кондиционеры.

     Система вентиляции должна обеспечивать нормативный  воздухообмен во всех помещениях, предусмотренных  проектом. Не допускается расхождение  объема притока или вытяжки от проектного более 10%, не допускается  также снижение или увеличение температуры  приточного воздуха более чем  на 2 °C по сравнению с температурой воздуха, предусмотренной в проекте; а естественная вентиляция должна обеспечивать нормальный воздухообмен при температурах наружного воздуха плюс 5 °C и ниже.

     Системы вентиляции должны быть выполнены в  соответствии с проектом и требованиями глав СНиП по проектированию отопления, вентиляции и кондиционирования  воздуха и правилами производства и приемки работ санитарно-технического оборудования зданий и сооружений. 

     Правильная  и своевременная эксплуатация вентиляционных агрегатов и их составных частей приведет к более длительному  обслуживанию.