Канальная естественная вытяжная вентиляция без организованного притока

ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

Воздухообмен при естественной вентиляции происходит вследствие разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха, а также под действием ветра.

Разность температур воздуха внутри (более теплого) и снаружи помещения, следовательно, и разность плотностей вызывает поступление холодного воздуха в помещение и вытеснение из него теплого воздуха. При действии ветра с заветренной стороны зданий создается пониженное давление, вследствие чего происходит вытяжка теплого или загрязненного воздуха из помещения. В то же время с наветренной стороны здания создается избыточное давление, под действием которого в помещение поступает свежий воздух.

Естественная вентиляция производственных помещений может быть неорганизованной и организованной.

Неорганизованная естественная вентиляция — инфильтрация или естественное проветривание — осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций, через форточки и специальные проемы.

Такой воздухообмен зависит от случайных факторов — силы и направления ветра, температуры воздуха внутри и снаружи здания, вида ограждений и качества строительных работ. Однако инфильтрация может быть значительной и для жилых зданий достигать 0,5. 0,75 объема помещения в час, а для промышленных предприятий — до 1. 1,5 объема помещения в час.

Организованная естественная вентиляция может быть канальной и бесканальной вентиляцией (аэрация).

Рис. В.2. Схема естественной канальной приточно-вытяжной вентиляции

Канальная естественная вытяжная вентиляция без организованного притока воздуха (рис. 6.2) широко применяется в жилых и административных зданиях. Расчетное гравитационное давление таких систем вентиляции определяют при температуре наружного воздуха 5 °С, считая, что все оно расходуется на тракте вытяжного канала, без учета сопротивления входу воздуха в здание. При расчете сети воздуховодов, прежде всего, производят ориентировочный подбор их сечений, исходя из допустимых скоростей движения воздуха в каналах верхнего этажа v = 0,5. 0,8 м/с, в каналах нижнего этажа и сборных каналах на чердаке v = 1. 1,5 м/с.

Для увеличения располагаемого давления в системах естественной вентиляции на устье вытяжных шахт устанавливают насадки — дефлекторы. Усиление тяги происходит благодаря разрежению, возникающему при обтекании дефлектора ветром. На рис. 6.3 приведена схема дефлектора ЦАГИ. Ветер, обдувая обечайку дефлектора, создает разрежение, вследствие чего воздух из помещения движется по воздуховоду и патрубку и затем выходит наружу через две кольцевые щели. Эффективность работы дефлектора зависит главным образом от скорости ветра и высоты установки их над коньком крыши.

Рис. В.З. Схема дефлектора:

  • 1 — козырек защиты от осадков; 2 — цилиндрический патрубок;
  • 3 крепление патрубка; 4 — вентиляционная труба

При ориентировочном расчете дефлекторов определяют диаметр вентиляционной трубы по формуле:

где La — производительность дефлектора, м 3 /ч; Кд — скорость воздуха в патрубке, м/с. Принимается равной половине скорости ветра (для каждой местности известна средняя скорость ветра за наиболее жаркие месяцы).

Аэрация осуществляется в холодных цехах за счет ветрового давления, в горячих цехах за счет совместного или раздельного действия теплового и ветрового давления. Аэрация осуществляется следующим образом.

В здании цеха, оборудованном тремя рядами проемов со створками, в летнее время открываются проемы 1 и 3 (рис. 6.4а). Свежий воздух поступает в помещение через нижние проемы 1, расположенные на высоте 1. 1,5 м от пола, а удаляются через проемы 3 в фонаре здания. В зимнее время наружный воздух поступает через проемы 2, расположенные на высоте 4. 7 м от пола (рис. 6.46). Высота принимается с таким учетом, чтобы холодный наружный воздух, опускаясь до рабочей зоны, успел достаточно нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом помещения. Воздухообмен можно регулировать, меняя положение створок.

Рис. 6.4. Аэрация зданий

Расчетная разность давлений, под действием которой происходит воздухообмен в помещении, обусловлена разностью плотностей (температур) наружного (вне здания) и внутреннего (в помещении) воздуха (тепловой напор АРТ) и в результате обдувания здания ветром (ветровой напор ДРв) и определяется по формуле:

Температура воздуха внутри помещения вследствие выделения избытков явной теплоты бывает, как правило, выше температуры наружного воздуха. Следовательно, плотность наружного воздуха больше плотности воздуха внутри помещения, что обусловливает наличие разности давлений наружного и внутреннего воздуха. На определенной высоте помещения, в так называемой плоскости равных давлений (рис. 6.5), эта разность равна нулю.

Рис. 6.5. Распределение давления воздуха в здании 96

Ниже плоскости равных давлений существует разрежение, обусловливающее поступление наружного воздуха:

где И] — расстояние от середины нижних отверстий до плоскости равных давлений, м; р ср п — средняя плотность воздуха в помещении, соответствующая средней температуре воздуха в помещении /ср п, определяемая по формуле /ср п = (Гр 3 + tBblT)/2; tp 3, Гвыт — температуры воздуха в рабочей зоне и воздуха, удаляемого из помещения.

Выше плоскости равных давлений существует избыточное давление, вызывающее вытяжку воздуха, которое на уровне центра верхних отверстий составляет:

где И2 — расстояние от плоскости равных давлений до центра верхних отверстий, м.

Величина теплового давления, под влиянием которого происходит воздухообмен в помещении, равна сумме давлений на уровне нижних проемов:

Расчет аэрации при совместном действии ветра и избытков явной теплоты производится по формуле:

где а — аэродинамический коэффициент, зависящий от конфигурации здания и определяемый по результатам обдува моделей зданий.

При расчете аэрации определяют площадь проемов.

Расчет проводят для летнего времени, как самого неблагоприятного для аэрации.

В начале расчета задаются площадью нижних проемов. Зная необходимое количество воздуха I, определяют необходимую площадь верхних проемов:

где р — коэффициент расхода, величина которого зависит от конструкции створок и угла их открытия, р = 0,15. 0,65.

Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха подаются и удаляются без применения вентиляторов и воздуховодов. Система аэрации значительно дешевле механических систем вентиляции.

К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повышения температуры наружного воздуха и, кроме того, поступающий в помещение воздух не проходит предварительную обработку, т.е. не очищается и не охлаждается.

Вентиляция и кондиционирование

Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и до­пустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция.

Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помеще­ния загрязненного воздуха и подачу на его место свежего.

По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции.

Система вентиляции, перемещение воз­душных масс в которой осуществляется благодаря возникающей раз­ности давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией.

При действии ветра на поверхностях здания с подветренной сто­роны образуется избыточное давление, на заветренной стороне — разряжение. Распределение давлений по поверхности зданий и их величина зависят от направления и силы ветра, а также от взаи­морасположения зданий.

Неорганизованная естественная вентиляция — инфильтрация, или естественное проветривание — осуществляется сменой воздуха в по­мещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давления снаружи и внутри помеще­ния. Инфильтрация может быть значительной для жилых зданий и достигать 0,5 — 0,75 объема помеще­ния в час, а для промышленных предприятий до 1 — 1,5.

Для постоянного воздухообмена, требуемого по условиям поддер­жания чистоты воздуха в помещении, необходима организованная вентиляция. Организованная естественная вентиляция может быть:

— вытяжной без организованного притока воздуха (канальная);

— приточно-вытяжной с организованным притоком воздуха (канальная и бес­канальная аэрация).

Канальная естественная вытяжная вентиляция без организованного притока воздуха широко применяется в жилых и административных зданиях

Аэрацией называется организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей.

Как способ вентиляции аэрация нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями. Поступление наружного воздуха в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону. Для этого наружный воздух подают в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола. В теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов.

При расчете аэрации используют требования СНиП 2.04.05—91.

Основным достоинством аэрации является возможность осущест­влять большие воздухообмены без затрат механической энергии.

К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повы­шения температуры наружного воздуха и, кроме того, поступающий в помещение воздух не очищается и не охлаждается.

Вентиляция, с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побу­дителей, называется механической вентиляцией.

Механическая вентиляция имеет ряд преимуществ:

— большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором;

— возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра;

— подвергать вводимый в помеще­ние воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подо­греву или охлаждению;

— организовывать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам;

— улав­ливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему объему помещения, а также возможность очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу.

К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения и ее эксплуатации и необходи­мость проведения мероприятий по борьбе с шумом.

Системы механической вентиляции подразделяются:

5. Системы кондициониро­вания.

Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции избы­точной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции:

— системы с рециркуляцией.

По приточной системе воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Приточную систему применяют для вентиляции помещений, в которые нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помеще­ний или холодного воздуха извне.

Вытяжная система предназначена для удаления воздуха из поме­щения. При этом в нем создается пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное поме­щение.

Читать еще:  Проточный клапан для вентиляции

Приточно-вытяжная вентиляция наиболее распространенная система, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной.

В отдельных случаях для сокращения эксплуатационных расходов на нагревание воздуха применяют системы вентиляции с частичной рециркуляцией. В них к поступающему снаружи воздуху подмешивают воздух отсасываемый из помещения вытяжной сис­темой. Количество свежего и вторичного воздуха регулируют клапана­ми. Систему вентиляции с рециркуляцией разрешается использовать только для тех помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ.

При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работа­ющего.

С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах. Наиболее широкое распространение находит местная вытяжная локализующая вентиля­ция. Основной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов от укрытий.

Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми.

Наиболее эффективны закрытые отсосы. К ним относятся кожухи и камеры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование.

Если такие укрытия устроить невозможно, то применяют отсосы с частич­ным укрытием или открытые: вытяжные зонты, отсасывающие панели, вытяжные шкафы, бортовые отсосы и др.

Один из самых простых видов местных отсосов — вытяжной зонт. Он служит для улавливания вредных веществ, имеющих меньшую плотность, чем окружающий воздух.

Необходимый воздухообмен в устройствах местной вытяжной вен­тиляции рассчитывают, исходя из условия локализации примесей, выделяющихся из источника образования.

Смешанная система вентиляции является сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вред­ные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникает в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вентиляцией.

Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздухе большого количества вредных или взрывоопасных веществ.

Для создания оптимальных метеорологических условий в произ­водственных помещениях применяют наиболее совершенный вид про­мышленной вентиляции — кондиционирование воздуха.

Кондициони­рованием воздуха называется его автоматическая обработка с целью поддержания в производственных помещениях заранее заданных ме­теорологических условий независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения.

При кондиционировании автоматиче­ски регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, наруж­ных метеорологических условий и характера технологического процес­са в помещении.

Такие строго определенные параметры воздуха создаются в специальных установках, называемых кондиционерами. В ряде случаев помимо обеспечения санитарных норм микроклимата воздуха в кондиционерах производят специальную обработку: иониза­цию, дезодорацию, озонирование и т.п.

Кондиционеры могут быть:

1. Местными (для обслуживания отдельных помещений).

2. Центральными (для обслуживания нескольких отдель­ных помещений).

Кондиционирование воздуха играет существенную роль не только с точки зрения безопасности жизнедеятельности, но и во многих технологических процессах, при которых не допускаются колебания температуры и влажности воздуха (особенно в радиоэлектронике). Поэтому установки кондиционирования в последние годы находят все более широкое применение на промышленных предприятиях.

93.79.221.197 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Лекция Вентиляция (Полезная книжка по БЖД)

Описание файла

Файл «Лекция Вентиляция» внутри архива находится в следующих папках: Полезная книжка по БЖД, Главы 8-10. Документ из архива «Полезная книжка по БЖД», который расположен в категории «книги и методические указания». Всё это находится в предмете «безопасность жизнедеятельности (бжд)» из шестого семестра, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «книги и методические указания», в предмете «безопасность жизнедеятельности (бжд)» в общих файлах.

Текст из документа «Лекция Вентиляция»

ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и до­пустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция. Вентиляцией называется организован­ный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место свежего.

По способу перемещения воздуха различают системы естествен­ной и механической вентиляции. Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания, называется естествен­ной вентиляцией. Разность давлений обусловлена разностью плотно­стей наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление, или тепловой напор АРт) и ветровым напором АРВ, действующим на здание Расчетный тепловой напор (Па)

где g — ускорение свободного падения, м/с 2 ; h — вертикальное рас­стояние между центрами приточного и вытяжного отверстий, м; рн и рв — плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м 3

При действии ветра на поверхностях здания с подветренной сто­роны образуется избыточное давление, на заветренной сторо­не — разряжение. Распределение давлений по поверхности зданий и их значения зависят от направления и силы ветра, а также от взаимо­расположения зданий. Ветровой напор (Па)

где g — ускорение свободного падения, м/с 2 ; h — вертикальное рас­стояние между центрами приточного и вытяжного отверстий, м; рн и рв — плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м 3

При действии ветра на поверхностях здания с подветренной сто­роны образуется избыточное давление, на заветренной сторо­не — разряжение. Распределение давлений по поверхности зданий и их значения зависят от направления и силы ветра, а также от взаимо­расположения зданий. Ветровой напор (Па)

где кп коэффициент аэродинамического сопротивления здания; значение кп не зависит от ветрового потока, определяется эмпириче­ским путем и для геометрически подобных зданий остается постоян­ным; wn — скорость ветрового потока, м/с

Неорганизованная естественная вентиляция — инфильтрация, Или естественное проветривание, — осуществляется сменой воздуха в Помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строи­тельных конструкций благодаря разности давлений снаружи и внутри Помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов силы и направления ветра, тем­пературы воздуха внутри и снару­жи здания, вида ограждений и качества строительных работ. Инфильтрация может быть зна­чительной для жилых зданий и достигать 0,5. 0,75 объема по­мещения в час, а для промыш­ленных предприятий — до 1. 1.5 ч» 1 .

Рис. 9.1. Схема естественной канальной вытяжной вентиляции:

А, — нижний ярус окон; Л, — верхний ярус окон

Для постоянного воздухооб­мена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима органи­зованная вентиляция. Организо­ванная естественная вентиляция может быть вытяжной без орга­низованного притока воздуха (канальная) и приточно-вытяжной с организованным притоком воздуха (канальная и бесканальная аэра­ция). Канальная естественная вытяжная вентиляция без организован­ного притока воздуха (рис. 9.1) широко применяется в жилых и адми­нистративных зданиях. Расчетное гравитационное давление таких систем вентиляции определяют при температуре наружного воздуха + 5°С, считая, что все давление падает в тракте вытяжного канала, при этом сопротивление входу воздуха в здание не учитывается. При расчете сети воздуховодов прежде всего производят ориентировоч­ный подбор их сечений, исходя из допустимых скоростей движения воздуха в каналах верхнего этажа 0,5. 0,8 м/с, в каналах нижнего эта­жа и сборных каналах верхнего этажа — 1,0 м/с и в вытяжной шах­те — 1. 1.5 м/с.

Для увеличения располагаемого давления в системах естествен­ной вентиляции на устье вытяжных шахт устанавливают насадки-де­флекторы. Наибольшее распространение получили дефлекторы тип? ЦАГИ (рис. 9.2), которые представляют собой цилиндрическую обе­чайку, укрепленную над вытяжным патрубком, заканчивающимся плавным диффузором. Поток ветра, обтекая обечайку, создает вокруг большей части ее периметра разряжение, обеспечивающее подсос воздуха из вытяжного патрубка. Разрежение, создаваемое дефлекто­ром, и количество удаляемого воздуха зависят от скорости ветра и мо­гут быть определены с помощью номограмм.

Аэрацией называется организованная естественная общеобмен­ная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воз- духа через открывающиеся фрамуги окон и фонарей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направ­ления ветра). Как способ вентиляции аэрация нашла широкое при­менение в промышленных зданиях, характеризующихся технологи­ческими процессами с большими тепловыделениями (прокатных це­хах, литейных, кузнечных). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух не по­падал в рабочую зону. Для этого наружный воздух подают в помеще­ние через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола (рис. 9.3), в теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов (h = 1,5. 2 м).

При расчете аэрации определяют требуемую площадь проходного сечения проемов и аэрационных фонарей для подачи и удаления не­обходимого количества воздуха. Исходными данными являются кон­структивные размеры помещений, проемов и фонарей, величины те­плопродукции в помещении, параметры наружного воздуха. Соглас­но СНиП 2.04.05—91, расчет рекомендуется выполнять на действие гравитационного давления. Ветровой напор надлежит учитывать только при решении вопросов защиты вентиляционных проемов от задувания.

Основным достоинством аэрации является возможность осуще­ствлять большие воздухообмены без затрат механической энергии. К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повы­шения температуры наружного воздуха и того, что поступающий в помещение воздух не очищается и не охлаждается.

Вентиляция, с помощью которой воздух подается в производст­венные помещения или удаляется из них по системам вентиляцион­ных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей, называется механической вентиляцией.

Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ: большой радиус действия вследствие значительно­го давления, создаваемого вентилятором; возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра; подвергать вводимый в помеще­ние воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, по­догреву или охлаждению; организовывать оптимальное воздухорас-пределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образо­вания и предотвращать их распространение по всему объему помеще­ния, а также возможность очищать загрязненный воздух перед вы­бросом его в атмосферу. К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения и эксплуатации ее и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.

Системы механической вентиляции подразделяются на общеоб­менные, местные, смешанные, аварийные и системы кондициониро­вания.

Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции избы­точной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется в том случае, если вредные выде­ления поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие мес­та не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Обычно объем воздуха Znp, подаваемого в помещение при общеобменной вен­тиляции, равен объему воздуха L*, удаляемого из помещения. Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить это равенство (рис. 9.4). Так, в особо чистых цехах электровакуумного производст­ва, для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем при тока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений. В общем случае разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10. 15 %.

Читать еще:  Как утеплить пол в деревенском доме?

Существенное влияние на параметры воздушной среды в рабочей зоне оказывают правильная организация и устройство приточных и вытяжных систем.

Воздухообмен, создаваемый в помещении вентиляционными уст­ройствами, сопровождается циркуляцией воздушных масс в несколь­ко раз больших объема подаваемого или удаляемого воздуха. Возни­кающая циркуляция является основной причиной распространения и перемешивания вредных выделений и создания в помещении раз­ных по концентрации и температуре воздушных зон. Так, приточная струя, входя в помещение, вовлекает в движение окружающие массы воздуха, в результате чего масса струи в направлении движения будет возрастать, а скорость падать. При истечении из круглого отверстия (рис. 9.5) на расстоянии 15 диаметров от устья скорость струи соста­вит 20 % от первоначальной скорости v, а объем перемещающегося воздуха увеличится в 4,6 раза.

Скорость затухания движения воздуха зависит от диаметра выпу­скного отверстия d: чем больше do, тем медленнее затухание. Если йужно быстрее погасить скорость приточных струй, подаваемый воз-Чух должен быть разбит на большое число мелких струй.

Существенное влияние на траекторию струи оказывает темпера­тура приточного воздуха: если температура приточной струи выше ^мпературы воздуха помещения, то ось загибается вверх, если ниже,- то вниз и при изотермическом течении она совпадает с осью приточ­ного отверстия.

К всасывающему отверстию (вытяжная вентиляция) воздух нате­кает со всех сторон, вследствие чего и падение скорости происходит весьма интенсивно (рис. 9.6). Так, скорость всасывания на расстоя­нии одного диаметра от отверстия круглой трубы равна 5 % v.

Циркуляция воздуха в помещении и соответственно концентра­ция примесей и распределение параметров микроклимата зависят не только от наличия приточных и вытяжных струй, но и от их взаимно­го расположения. Различают четыре основные схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции: сверху — вниз (рис. 9.7, а), сверху — вверх (рис. 9.7, б); снизу — вверх (рис. 9.7, в). Кроме этих схем, применяют комбинированные. Наиболее равномерное распределение воздуха достигается в том случае, когда приток равно­мерен по ширине помещения, а вытяжка сосредоточенна.

При организации воздухообмена в помещениях необходимо учи­тывать и физические свойства вредных паров и газов и в первую оче­редь их плотность. Если плотность газов ниже плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха происходит в верхней зоне, а подача свежего — непосредственно в рабочую зону. При выделении газов с плотностью, большей плотности воздуха, из нижней части помеще­ния удаляется 60. 70 % и из верхней части 30. 40 % загрязненного воздуха. В помещениях со значительными выделениями влаги вы­тяжка влажного воздуха осуществляется в верхней зоне, а подача све­жего в количестве 60 % — в рабочую зону и 40 % — в верхнюю зону.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции (рис. 9.8): приточная, вытяжная, приточ-но-вытяжная и системы с рециркуляцией. По приточной системе воз­дух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет кото

Естественная вентиляция: описание, задачи и разновидности

Основополагающим фактором здоровья и комфортного микроклимата для человека является естественная вентиляция помещения, в котором он живёт и работает.

Находясь в здании, люди непрерывно подвергаются воздействию негативных условий: повышенная концентрация едких веществ, источаемых строительными и отделочными материалами; в процессе дыхания кислород превращается в углекислоту; образование продуктов горения от газовых приборов; пыль и шерсть животных содержат аллергены; некоторые комнатные растения выделяют ядовитые вещества.

Вентиляция препятствует образованию опасной концентрации вредных веществ в помещении.

Принцип работы и разновидности

Для начала необходимо разобраться, что такое естественная вентиляция и чем она отличается от механической системы проветривания.

Естественная вентиляция представляет собой систему, эксплуатация которой не подразумевает никаких технологических установок, приводящих в движение воздушные потоки (вентиляторы, рекуператоры, приточно-вытяжные установки).

Чтобы изучить устройство и принцип действия естественной вентиляции необходимо вспомнить законы физики. Воздух на улице и в помещениях имеет, как правило, разные значения температуры и атмосферного давления. Через фрамугу окна или воздуховод, расположенный в стене, более плотный прохладный воздух проникает внутрь здания, а более лёгкий и тёплый, но уже загрязнённый воздух «выталкивается» наружу через вытяжные каналы, находящиеся выше точки притока.

Естественная вентиляция подразделяется на организованную (канальную) и самопроизвольную (бесканальную). В первом случае приток воздуха осуществляется через открытые двери, фрамуги, естественные щели здания. Выведение отработанных воздушных масс происходит через вытяжные шахты, расположенные в стенах и имеющие отверстия на кухне, в подсобных помещениях, в ванной комнате. Для организации канальной вентиляции в стенах и перекрытиях дома монтируют систему пластиковых или металлических каналов для притока свежего воздуха.

Факторы, влияющие на скорость и объём воздушного потока

Эффективность естественной вентиляции обусловлена природными факторами, что позволяет снизить энергозатраты по обслуживанию дома на 10-30%.

Перечень составных элементов, участвующих в естественном воздухообмене:

  1. Температура на улице и внутри помещения. Чем значительнее разница наружной и внутренней температуры, тем больше скорость и объём воздушных масс. В холодное время года естественная вентиляция функционирует наиболее продуктивно за счёт максимальной разницы плотности воздуха. С наступлением тепла значения удельного веса уличного и комнатного воздуха начнут выравниваться, что приведёт к ослабеванию тяги. В летний период, когда температура воздуха на улице достигает 28-30ºС, а в комнате ‒ 22-24ºС, возникает эффект обратной тяги, что ни в коем случае не говорит о неисправности системы вентиляции.
  2. Особенности обустройства вытяжной трубы. Чем выше вытяжная труба над поверхностью ‒ тем ниже показатели атмосферного давления, следовательно, тем сильнее тяга воздушных потоков из помещений.
  3. Влажность воздуха. Повышение относительной влажности воздуха при естественной вентиляции снижает скорость воздушного обмена.
  4. Скорость и направление ветра. Усиление силы ветра способствует понижению давления на исходе вытяжных труб, тем самым увеличивая объём выходящего из помещения воздуха. В безветренную тёплую погоду воздухообмен ослабевает.

Основные функции

Основной функцией естественного проветривания является обеспечение притока свежего воздуха извне и устранение загрязнённого пылью, излишней влагой и вредными парами отработанного воздуха внутри помещения.

Основные составляющие благоприятного качества жизни для человека: температура и влажность воздуха соответствуют санитарно-гигиеническим нормам, отсутствие углекислого и других вредных газов в жилом или производственном помещении, воздушный поток по комнате распределяется оптимально, не создавая сквозняков.

Для обеспечения комфортной воздушной среды используется вентиляционный клапан стеновой, представляющий собой технологический канал из пластика или металла. Клапан монтируется в стены или оконные проёмы и создаёт естественный приток воздуха за счёт перепада давления между прохладным уличным (более плотным) и тёплым воздухом в помещении. Перемещение воздушных масс осуществляется благодаря работе вытяжки или наличию вентиляционных каналов.

Виды схем и их различия

Подбор схемы для устройства естественной вентиляции в многоквартирном многоэтажном доме зависит от количества этажей, конструктивных особенностей и планировки здания, степени загрязнения окружающего воздуха, уровня шума конкретного района.

Важно учитывать строительные нормы и правила ‒ невозможно смонтировать индивидуальные параллельные вытяжные шахты для каждой квартиры дома, в котором более 9 этажей. В строительстве высотных зданий применяются две утверждённые схемы.

Первый вариант предусматривает вывод всех вентиляционных каналов на чердак и объединение их в общий горизонтальный воздуховод, имеющий один выход с наиболее удобным расположением.

Второй вариант предполагает присоединение каждой квартиры к общему вентиляционному стояку параллельными каналами, по которым отработанный тёплый воздух удаляется посредством вертикальных воздуховодов над кровлей.

Отличие этих схем состоит в наличии или отсутствии горизонтального воздуховода на чердаке и в оснащении (отсутствии) общими воздушными стояками.

Чтобы сделать естественную вентиляцию в частном доме вытяжные шахты не используют. Исключение составляют коттеджи выше 2 этажей с подвалом. В доме создаётся естественная тяга воздушных масс от окна или двери, выходящих через печной или каминный дымоход. При отсутствии камина монтируется вытяжная труба. Она проходит горизонтально через кухню, санузел, подсобные помещения и выводится вертикально на крышу.

Преимущества и недостатки естественной вентиляции

Правильно спроектированная и смонтированная естественная приточно-вытяжная вентиляция поддерживает оптимальные условия воздухообмена для жизнедеятельности человека, способствует сохранению его работоспособности и крепкого иммунитета.

Преимущества естественной вентиляции:

  1. Не требует использования сложного технологического оборудования и подключения к источнику энергии.
  2. Не нуждается в регулярном обслуживании и ремонте на протяжении длительного срока эксплуатации.
  3. Не создаёт постороннего шума и вибрации.
  4. Возможно сочетание с техникой для ионизации, кондиционирования, подогрева, осушения либо увлажнения воздуха.
  5. Отсутствуют расходы на электроэнергию.

К недостаткам относятся: низкая интенсивность воздухообменного процесса; отсутствие возможности регулировки системы; недостаточная скорость воздушных масс приводит к образованию конденсата и плесневых грибков. Максимальная эффективность естественной вентиляции обеспечивается только в холодное время года и в ветреную погоду.

Принципы расчёта для разных помещений

Расчёт естественной вентиляции производится в зависимости от функционального назначения помещения, количества и метража комнат, числа проживающих людей. Учитывая эти данные предстоит определить фактические габариты и необходимое количество вытяжных каналов.

Нормы воздухообмена в помещении регламентируются общероссийскими СНиП и отдельными региональными нормативами.

Для того, чтобы сделать правильный расчёт естественной вентиляции необходимо знать, что вытяжка оборудуется только для кухни и санузла, кладовок, подвалов и чердаков. Жилые комнаты обеспечиваются исключительно притоком воздуха: установка в них вытяжки создаст сквозняки и значительную потерю тепла в зимний период. Движения воздушных масс проходят общим потоком или «параллельно» через всё помещение.

Принцип расчёта естественного воздухообмена по кратности

Кратность обмена ‒ коэффициент, выражающий количество удаляемого отработанного воздуха из помещения в течение часа.

Расчёт производится по формуле: L=N×V

Где: L ‒ необходимый объём воздуха; N ‒ нормы воздухообмена (регламентируется СНиП, берётся из таблицы); V ‒ объём конкретного помещения в м³.

Оценка качества вентиляции и её обслуживание

Возведение жилых, административных и производственных зданий на стадии проектировки предполагает наличие каналов для естественной вентиляции.

Ошибки при устройстве системы воздуховодов приводят к нарушению циркуляции или недостаточному притоку свежего воздуха. В результате люди рискуют подвергнуться воздействию болезнетворных микроорганизмов, содержащихся в отработанном воздухе либо отравиться едкими парами. Особо остро эта проблема касается жилых домов с газовыми приборами, технологических и авторемонтных корпусов, медицинских учреждений.

Провести оценку качества работы вентиляции можно элементарным способом при помощи тонкого листа бумаги. Необходимо открыть дверь или фрамугу в помещении и приложить бумажный лист к вытяжной вентиляционной решётке. Качественная вентиляция притянет и будет удерживать бумагу силой тяги.

Профессиональной оценка степени засорения вентиляционных каналов осуществляется анемометром. Прибор измеряет мощность воздушных потоков, образующихся вследствие пониженного давления.

Подведение итогов

Естественную вентиляцию помещений невозможно полностью заменить никакими высокотехнологичными и современными устройствами для очищения, кондиционирования, увлажнения или принудительной вентиляции воздуха. Однако для максимальной безопасности жильцов рекомендуется совмещать естественное проветривание с приборами принудительной вытяжки, расположенными над газовыми плитами, в туалете и ванной комнате, в примыкающем гараже частного дома, цокольном помещении.

Читать еще:  Напольное покрытие в прихожую что выбрать?

Лекция Вентиляция (Полезная книжка по БЖД)

Описание файла

Файл «Лекция Вентиляция» внутри архива находится в следующих папках: Полезная книжка по БЖД, Главы 8-10. Документ из архива «Полезная книжка по БЖД», который расположен в категории «книги и методические указания». Всё это находится в предмете «безопасность жизнедеятельности (бжд)» из шестого семестра, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «книги и методические указания», в предмете «безопасность жизнедеятельности (бжд)» в общих файлах.

Текст из документа «Лекция Вентиляция»

ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и до­пустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция. Вентиляцией называется организован­ный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место свежего.

По способу перемещения воздуха различают системы естествен­ной и механической вентиляции. Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания, называется естествен­ной вентиляцией. Разность давлений обусловлена разностью плотно­стей наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление, или тепловой напор АРт) и ветровым напором АРВ, действующим на здание Расчетный тепловой напор (Па)

где g — ускорение свободного падения, м/с 2 ; h — вертикальное рас­стояние между центрами приточного и вытяжного отверстий, м; рн и рв — плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м 3

При действии ветра на поверхностях здания с подветренной сто­роны образуется избыточное давление, на заветренной сторо­не — разряжение. Распределение давлений по поверхности зданий и их значения зависят от направления и силы ветра, а также от взаимо­расположения зданий. Ветровой напор (Па)

где g — ускорение свободного падения, м/с 2 ; h — вертикальное рас­стояние между центрами приточного и вытяжного отверстий, м; рн и рв — плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м 3

При действии ветра на поверхностях здания с подветренной сто­роны образуется избыточное давление, на заветренной сторо­не — разряжение. Распределение давлений по поверхности зданий и их значения зависят от направления и силы ветра, а также от взаимо­расположения зданий. Ветровой напор (Па)

где кп коэффициент аэродинамического сопротивления здания; значение кп не зависит от ветрового потока, определяется эмпириче­ским путем и для геометрически подобных зданий остается постоян­ным; wn — скорость ветрового потока, м/с

Неорганизованная естественная вентиляция — инфильтрация, Или естественное проветривание, — осуществляется сменой воздуха в Помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строи­тельных конструкций благодаря разности давлений снаружи и внутри Помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов силы и направления ветра, тем­пературы воздуха внутри и снару­жи здания, вида ограждений и качества строительных работ. Инфильтрация может быть зна­чительной для жилых зданий и достигать 0,5. 0,75 объема по­мещения в час, а для промыш­ленных предприятий — до 1. 1.5 ч» 1 .

Рис. 9.1. Схема естественной канальной вытяжной вентиляции:

А, — нижний ярус окон; Л, — верхний ярус окон

Для постоянного воздухооб­мена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима органи­зованная вентиляция. Организо­ванная естественная вентиляция может быть вытяжной без орга­низованного притока воздуха (канальная) и приточно-вытяжной с организованным притоком воздуха (канальная и бесканальная аэра­ция). Канальная естественная вытяжная вентиляция без организован­ного притока воздуха (рис. 9.1) широко применяется в жилых и адми­нистративных зданиях. Расчетное гравитационное давление таких систем вентиляции определяют при температуре наружного воздуха + 5°С, считая, что все давление падает в тракте вытяжного канала, при этом сопротивление входу воздуха в здание не учитывается. При расчете сети воздуховодов прежде всего производят ориентировоч­ный подбор их сечений, исходя из допустимых скоростей движения воздуха в каналах верхнего этажа 0,5. 0,8 м/с, в каналах нижнего эта­жа и сборных каналах верхнего этажа — 1,0 м/с и в вытяжной шах­те — 1. 1.5 м/с.

Для увеличения располагаемого давления в системах естествен­ной вентиляции на устье вытяжных шахт устанавливают насадки-де­флекторы. Наибольшее распространение получили дефлекторы тип? ЦАГИ (рис. 9.2), которые представляют собой цилиндрическую обе­чайку, укрепленную над вытяжным патрубком, заканчивающимся плавным диффузором. Поток ветра, обтекая обечайку, создает вокруг большей части ее периметра разряжение, обеспечивающее подсос воздуха из вытяжного патрубка. Разрежение, создаваемое дефлекто­ром, и количество удаляемого воздуха зависят от скорости ветра и мо­гут быть определены с помощью номограмм.

Аэрацией называется организованная естественная общеобмен­ная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воз- духа через открывающиеся фрамуги окон и фонарей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направ­ления ветра). Как способ вентиляции аэрация нашла широкое при­менение в промышленных зданиях, характеризующихся технологи­ческими процессами с большими тепловыделениями (прокатных це­хах, литейных, кузнечных). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух не по­падал в рабочую зону. Для этого наружный воздух подают в помеще­ние через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола (рис. 9.3), в теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов (h = 1,5. 2 м).

При расчете аэрации определяют требуемую площадь проходного сечения проемов и аэрационных фонарей для подачи и удаления не­обходимого количества воздуха. Исходными данными являются кон­структивные размеры помещений, проемов и фонарей, величины те­плопродукции в помещении, параметры наружного воздуха. Соглас­но СНиП 2.04.05—91, расчет рекомендуется выполнять на действие гравитационного давления. Ветровой напор надлежит учитывать только при решении вопросов защиты вентиляционных проемов от задувания.

Основным достоинством аэрации является возможность осуще­ствлять большие воздухообмены без затрат механической энергии. К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повы­шения температуры наружного воздуха и того, что поступающий в помещение воздух не очищается и не охлаждается.

Вентиляция, с помощью которой воздух подается в производст­венные помещения или удаляется из них по системам вентиляцион­ных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей, называется механической вентиляцией.

Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ: большой радиус действия вследствие значительно­го давления, создаваемого вентилятором; возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра; подвергать вводимый в помеще­ние воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, по­догреву или охлаждению; организовывать оптимальное воздухорас-пределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образо­вания и предотвращать их распространение по всему объему помеще­ния, а также возможность очищать загрязненный воздух перед вы­бросом его в атмосферу. К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения и эксплуатации ее и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.

Системы механической вентиляции подразделяются на общеоб­менные, местные, смешанные, аварийные и системы кондициониро­вания.

Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции избы­точной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется в том случае, если вредные выде­ления поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие мес­та не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Обычно объем воздуха Znp, подаваемого в помещение при общеобменной вен­тиляции, равен объему воздуха L*, удаляемого из помещения. Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить это равенство (рис. 9.4). Так, в особо чистых цехах электровакуумного производст­ва, для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем при тока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений. В общем случае разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10. 15 %.

Существенное влияние на параметры воздушной среды в рабочей зоне оказывают правильная организация и устройство приточных и вытяжных систем.

Воздухообмен, создаваемый в помещении вентиляционными уст­ройствами, сопровождается циркуляцией воздушных масс в несколь­ко раз больших объема подаваемого или удаляемого воздуха. Возни­кающая циркуляция является основной причиной распространения и перемешивания вредных выделений и создания в помещении раз­ных по концентрации и температуре воздушных зон. Так, приточная струя, входя в помещение, вовлекает в движение окружающие массы воздуха, в результате чего масса струи в направлении движения будет возрастать, а скорость падать. При истечении из круглого отверстия (рис. 9.5) на расстоянии 15 диаметров от устья скорость струи соста­вит 20 % от первоначальной скорости v, а объем перемещающегося воздуха увеличится в 4,6 раза.

Скорость затухания движения воздуха зависит от диаметра выпу­скного отверстия d: чем больше do, тем медленнее затухание. Если йужно быстрее погасить скорость приточных струй, подаваемый воз-Чух должен быть разбит на большое число мелких струй.

Существенное влияние на траекторию струи оказывает темпера­тура приточного воздуха: если температура приточной струи выше ^мпературы воздуха помещения, то ось загибается вверх, если ниже,- то вниз и при изотермическом течении она совпадает с осью приточ­ного отверстия.

К всасывающему отверстию (вытяжная вентиляция) воздух нате­кает со всех сторон, вследствие чего и падение скорости происходит весьма интенсивно (рис. 9.6). Так, скорость всасывания на расстоя­нии одного диаметра от отверстия круглой трубы равна 5 % v.

Циркуляция воздуха в помещении и соответственно концентра­ция примесей и распределение параметров микроклимата зависят не только от наличия приточных и вытяжных струй, но и от их взаимно­го расположения. Различают четыре основные схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции: сверху — вниз (рис. 9.7, а), сверху — вверх (рис. 9.7, б); снизу — вверх (рис. 9.7, в). Кроме этих схем, применяют комбинированные. Наиболее равномерное распределение воздуха достигается в том случае, когда приток равно­мерен по ширине помещения, а вытяжка сосредоточенна.

При организации воздухообмена в помещениях необходимо учи­тывать и физические свойства вредных паров и газов и в первую оче­редь их плотность. Если плотность газов ниже плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха происходит в верхней зоне, а подача свежего — непосредственно в рабочую зону. При выделении газов с плотностью, большей плотности воздуха, из нижней части помеще­ния удаляется 60. 70 % и из верхней части 30. 40 % загрязненного воздуха. В помещениях со значительными выделениями влаги вы­тяжка влажного воздуха осуществляется в верхней зоне, а подача све­жего в количестве 60 % — в рабочую зону и 40 % — в верхнюю зону.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции (рис. 9.8): приточная, вытяжная, приточ-но-вытяжная и системы с рециркуляцией. По приточной системе воз­дух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет кото

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector