Все о видах и типах систем вентиляции: классификация, составляющие, расчет, пусконаладка, санитарно-гигиенические мероприятия

Вентиляция — это контролируемый обмен воздушных масс в замкнутом пространстве. Контроль бывает полным или частичным и определяется типом системы вентиляции. Качество воздухообмена в равной степени зависит от комплектующих, тщательности сборки и соблюдения санитарно-гигиенических и технологических норм эксплуатации механизмов.

Виды систем вентиляции

Согласно действующей классификации, все виды вентиляционных систем различаются по следующим критериям:

• принципу передвижения воздушных потоков: на искусственную и естественную;
• характеру действия: на вытяжную и приточную, вытесняющую и замещающую;
• охвату площади: на локальную и общеобменную;
• устройству: на моноблочную и модульную.

Принцип движения потоков воздуха

• В системах вентиляции, основанных на естественном движении, потоки перемещаются посредством перепадов климатических показателей на разных высотах, внутри и снаружи здания. Такие виды вентиляционных систем оборудуются в многоэтажных жилых домах. Чистый воздух проникает в комнаты через щели в ограждающих конструкциях. Отработанный вытягивается через вентиляционные шахты и каналы, выходы которых размещают в туалетах, ванных комнатах и кухнях. Срок действия естественной типовой системы вентиляции неограничен, монтаж ее дешев. Одновременно с видимыми достоинствами схема обладает и недостатками. Аэродинамика естественной вентиляционной системы напрямую связана с климатическими показателями. Повлиять на тягу невозможно, она может полностью отсутствовать.
• Механическая тяга используется тогда, когда нужен гарантированный воздухообмен. Такие детали вентиляционных систем, как калорифер, фильтр, охладитель, увлажнитель позволяют создавать необходимые показатели микроклимата, независимо от погоды на улице. Потому этот вид вентиляционной системы повсеместно применяется в современной застройке.

Характер действия

Отводит отработанный воздух из общественных и промышленных зданий, жилых помещений вытяжная вентиляция. А подает чистый воздух, согревая, охлаждая, фильтруя приточная. Различные комплектации вентиляционной системы предоставляют множество возможностей. При расчете вентиляционной системы всегда предусматривается подача и отвод масс воздуха.

Важнейшая задача проектировщиков — правильно сбалансировать интенсивность притока и отвода воздуха. В помещениях разного назначения соотношение этих величин различно.

Оно же определяет, каким методом будет очищаться воздух в помещении: вытеснением или смешением. Комбинированная вентиляция это вид вентиляционной системы, в котором используется сочетание механической и естественной тяги.

Общеобменная и локальная

Локальная вентиляция обслуживает участки, где вредности выделяются наиболее интенсивно. Такая схема хороша, когда нужно ограничить площадь распространения пара или пыли, не позволяя им заполнять весь объем здания. Наиболее типичный представитель систем местной вентиляции — кухонная вытяжка. Ее более мощные аналоги работают в промышленности повсеместно.

Общеобменная вентиляция полностью охватывает объем помещения квартиры, офиса, цеха. Простейший пример в быту — это встроенный в вентиляционную решетку туалета вытяжной вентилятор. Общеобменная система может работать на естественной тяге, а локальная нет.

Моноблок или модуль

Моноблочные установки включают в себя все необходимые комплектующие для системы вентиляции, собранные вместе в шумоизолированный бокс. Моноблоки выполняют приточными, приточно-вытяжными, вытяжными. Для экономии ресурсов приточно-вытяжная установка дополняется рекуператором. Это устройство использует тепло отработанного воздуха на подогрев приточки.

Плюсы моноблочных вентиляционных установок:

• все детали вентиляционной системы подогнаны друг под друга в заводских условиях;
• моноблок компактен;
• корпус шумоизолирован, поэтому работает довольно тихо;
• подобрать его можно самостоятельно, пользуясь руководством по выбору вентиляционных систем;
• монтаж моноблока значительно проще, чем наборной установки.

Наборная установка представляет собой конструктор: отдельно вентилятор, фильтр, решетки, шумоглушитель, контроллер.

Все детали нужно собрать на месте, адаптировать друг под друга под единую систему вентиляции. Плюс такой установки в возможности подобрать необходимые параметры для любого помещения. Минус — делать это должен специалист, а установка может получиться довольно громоздкой.

Таблица 1. Приточные установки ведущих производителей

Среди производителей вентиляционных систем полупромышленного типа на российском рынке лидируют: Remak (Чехия), Wolter (Германия), Ostberg, Kanalflakt, Sistemair (Швеция), Арктос (Россия). Перечисленные компании представляют наборные и моноблочные установки. Как правило, стоимость моноблочных систем больше на 30-50% по сравнению с наборными аналогичного класса. Не так давно крупные компании начали серийное производство моноблочных компактных вентиляционных систем, приближающихся по цене к модульным. Разброс цен в сегменте моноблочных моделей достигает 50%.

Наиболее известные производители систем вентиляции специального и производственного назначения: Веза (Россия), Pirox (Швеция), Мовен (Россия), Clivet (Италия), Арктос (Россия), Wesper (Франция). В связи с узконаправленной спецификой промышленного оборудования, подбор вентиляционной системы осуществляется под руководством специалистов из компании-поставщика.

Расчет основных параметров вентиляции

Основной показатель, необходимый при расчете вентиляционной системы — это воздухообмен или производительность по воздуху. Чтобы ее определить, необходимо знать назначение всех помещений в здании и их площади. По утвержденным требованиям приток воздуха в жилые помещения составляет:

• с открываемыми окнами — 30 куб.м.\час;
• без открываемых окон — 60 куб.м.\час.

Определяется воздухообмен по кратности и числу постоянно находящихся лиц. Наибольший из полученных результатов используется в дальнейшем.

После того, как вентиляционная система рассчитана, сравним полученные результаты с табличными данными:

• квартиры, жилые помещения от 100 до 500 кубометров\ч;
• загородные дома — 500 — 1800 кубометров\ч;
• общественные здания и помещения — 1 — 10 тыс. кубометров\ч.

Расчет сети

Узнав производительность вентиляции, можно проектировать сети по следующему алгоритму:

• составляем схему воздуховодов;
• проводим расчет параметров сечения воздуховодов, после чего определяем расход воздуха;
• подбираем диффузоры или решетки для распределения потоков;
• рассчитываем сопротивление воздушному потоку — как важный показатель для аэродинамики вентиляционной системы. Чем длиннее воздуховоды и больше поворотов, тем сопротивление выше;
• определяем мощность нагревательной части и напряжение электросети. Для квартир принимаются усредненные значения от 1 до 5 кВт, загородных домов и офисов — до 50 кВт.

Компоненты вентиляции

Обустройство системы на естественной тяге требует совсем немногих вложений:

• воздуховоды;
• заборные и распределительные устройства.

Механический тип вентиляционной системы собирают из таких компонентов:

• Воздухозаборники. Это решетка через которую в воздуховоды попадает чистый воздух. Как правило, дополнительно решетки прикрывают сеткой. Производят их из пластмассы или металла;
• Воздуховоды. Из воздуховодов формируется воздуховодная сеть. Между собой воздуховоды скрепляются переходниками, тройниками. Производятся круглой и прямоугольной формы сечения из пластика, металла, фольги. Бывают различной степени жесткости;
• Обратный клапан. Размещается сразу перед воздухозаборной решеткой, закрывается, когда вентиляция законсервирована. Предотвращает проникновение в вентиляцию морозного воздуха зимой. Может быть на электроприводе или управляется вручную;
• Нагреватель. Выпускаются водяными или электрическими. Водяные шире используют на крупных промышленных предприятиях, для помещений до 200 квадратных метров экономнее электрообогрев;
• Фильтр. Улавливает пыль, располагается за обратным клапаном. В зависимости от фильтрующего материала (уголь, нетканое полотно) бывают тонкой или грубой очистки. Периодически фильтр необходимо чистить или менять, иначе возрастает нагрузка на двигатель системы вентиляции;
• Вентилятор. Обязательно входит в комплект вентиляционной системы. Подбирается по производительности. В воздухообменных схемах используются радиальные и осевые вентиляторы. Конструкция осевого вентилятора такова, что потоки воздуха направляются параллельно оси двигателя вентиляционной системы. Радиальные или центробежные стабильнее удерживают скорость движения воздуха в сетях сложной конфигурации. Скорость движения лопастей регулируется ступенчатыми трансформаторами или плавными преобразователями;
• Шумоглушитель. Используется для снижения в вентиляционной системе аэродинамического шума. Устанавливается на выходе, иногда дополнительно перед приточкой. Эффективны глушители длиной от 100 сантиметров;
• Дроссель-клапан. Управляет распределением воздуха по ответвлениям сети;
• Распределители и адаптеры. Служат для распределения воздуха в заданных направлениях;
• Автоматическая система управления, в том числе контроллеры для вентиляционной системы. Самые простые АСУ осуществляют диспетчеризацию параметров воздушной среды и работы оборудования. Более навороченные контроллеры для автоматизации вентиляционных систем прослеживают состояние фильтров, оснащены таймерами и интегрируются в систему управления и безопасности здания.

При сборке вентиляционных систем используются и дополнительные компоненты: рекуператоры, увлажнители, переточные решетки, охладители и осушители.

Сборка вентиляции и пусконаладочные работы

Монтаж вентиляции предваряется подготовительными работами. В помещении делаются отметки: размещение опор или подвесов для труб, места разветвлений, расположение основных механизмов. Собирают вентиляционные системы в высоких ангарах и цехах со специально установленных технологических настилов или вышек.

Участки вентиляционной системы собирают внизу, после чего поднимают и крепят к уже установленным магистралям. Крупногабаритные воздуховоды диаметром более 200 см соединяют между собой сваркой. Вентиляционное оборудование устанавливается после закрепления воздуховодов. Постепенно во время сборки проверяются некоторые узлы и компоненты вентиляционной системы. Перед пусконаладкой и запуском назначаются комплексные завершающие испытания системы вентиляции.

Пусконаладочные работы

Пусконаладка вентиляционной системы осуществляется согласно «Правилам производства и приемки работ» СНиП 111-28-75. Пусконаладочные работы при сдаче вентиляционной системы заключаются в тестировании параметров на соответствие проектным значениям. Когда во время пусконаладки вентиляционной системы не удается добиться необходимых показателей, выявляются причины: нарушения при монтаже, сбои в работе механизмов, ошибки расчетов. До начала пусконаладки проходят испытания и настраиваются диспетчеризация вентиляционной системы и АСУ.

Цели пусконаладки:

• выявление несовпадений показателей механизмов и элементов проектным данным;
• оценка качества использованных материалов, монтажных работ;
• обнаружение негерметичных стыков;
• контроль совпадения фактических и проектных значений расходов воздуха;
• контроль соответствия напора и производительности механизмов, заявленным в паспортах;
• контроль нагрева калориферов (это испытание вентиляционной системы проводится при наличии теплоносителя в трубах).

Так, вблизи вентиляторов показатели могут быть близки к проектным, но за ближайшим поворотом воздуховода давление и скорость падают. Обнаруживаются такие дефекты только во время пусконаладочных работ системы вентиляции.

Показатели, измеряемые в ходе пусконаладки вентиляционной системы:

• скорость потока в воздуховодах;
• скорость потока на вентиляционных решетках;
• уровень шума;
• скорость вращения крыльчатки вентиляторов;
• давление на фильтрах.

Пусконаладочные работы вентиляционной системы проводятся после первичного монтажа, капитального ремонта или переустановки.

Таблица 2. Средняя стоимость услуг по пусконаладочным работам.

Обследование и дезинфекция вентиляции

Одним из условий штатной работы системы вентиляции является очистка и при необходимости дезинфекция. Отложения на стенках воздуховодов нарушают аэродинамику вентиляционной системы и способствуют развитию болезнетворных микробов.

Необходимость чистки и дезинфекции обнаруживается во время обследования вентиляционной системы. Контрольные санитарно-гигиенические мероприятия на вентиляционных системах проводятся по Методическим указаниям Министерства Здравоохранения. Периодичность обследования вентиляционных систем:

• 1 раз в 36 месяцев — в зданиях с общеобменной естественной и принудительной вентиляцией;
• 1 раз в 12 месяцев — в помещениях с локальной приточной и вытяжной вентиляцией;
• 1 раз в 4 недели — в зданиях с выделением опасных веществ I и II классов.

Мероприятия санитарно-гигиенического контроля вентиляционных систем включают исследования:

• концентрации вредных веществ;
• температуры воздуха;
• относительной влажности воздуха;
• скорости движения воздуха;
• динамического давления в воздуховодах.

На основании результатов обследования вентиляции выдается заключение о санитарно-гигиенической эффективности системы и рекомендации по исправлению недостатков. Периодичность очистки и дезинфекции:

• 1 раз в 12 месяцев — предприятия торговли, общественные, офисные и административные здания;
• 1 раз в 6 месяцев — производственные здания;
• 1 раз в 3 месяца — кафе, рестораны, столовые, больницы, поликлиники, лечебные центры;
• 1 раз в 6 месяцев — детские сады, школы, институты.

Дезинфекция вентиляционной системы может быть плановой или по результатам обследования. Дезинфекция проводится после очистки с помощью специального оборудования. Дезинфицирующий вентиляционную систему раствор наносится на внутренние поверхности воздуховодов.

Пожарная опасность вентиляции и меры ее устранения

На производствах, связанных с проникновением в воздух взрывчатых или горючих газов, пылей или паров, вентиляция поддерживает безопасную концентрацию. Пожарная опасность вентиляционных систем учитывается при расчетах притока  и отвода воздуха. Если во время расчетов и монтажа механизмов пожарная опасность вентиляционной системы не учитывается, она может стать магистралью для распространения огня.

Вытяжные устройства размещают таким образом, чтобы пыль или газ удалялся непосредственно с места выделения, предупреждая формирование условий для возгорания. Источником пожарной опасности вентиляционной системы могут стать раскаленные металлические поверхности воздуховодов и электрические искры, попадающие на горючие вещества. Пожаробезопасность вентиляционных систем обеспечивается следующими мерами:

• используется огнестойкое вентиляционное оборудование и материалы, в том числе для уплотнения соединений, креплений;
• оборудование противопожарных клапанов;
• оборудование воздушных затворов;

Если невозможно оборудовать противопожарные затворы или клапана, для каждого помещения обустраивается отдельная вентиляционная система.

Видео о производстве противопожарных клапанов: