Материал: Системы обеспечения микроклимата зданий и сооружений. Жерлыкина М.Н., Яременко С.А

Рис. 2.2. Схема приточной вентиляционной системы

Приточная камера в строительном исполнении (рис. 2.3) состоит из жалюзийной решетки 1, утепленного клапана 2, фильтра для очистки воздуха 3, калориферов для его нагрева 4 и вентилятора 7 с электродвигателем 8. Вентилятор соединен с металлическим конфузором 11 и диффузором 6 сети воздуховодов с помощью мягких вставок 5 из брезента. Раму 9 вентилятора устанавливают на виброизоляторах 10. Виброизоляторы и мягкие вставки уменьшают уровень шума от вентоборудования. Герметические двери 12 предназначены для входа в вентиляционную камеру с целью обслуживания калориферов, фильтра, клапана в процессе эксплуатации.

Рис. 2.3. Приточная камера

1 – жалюзийная решетка; 2 – утепленный клапан; 3 – фильтр;

4 – воздухонагреватель (калорифер); 5 – мягкие вставки; 6 – диффузор;

7 – вентилятор; 8 – электродвигатель; 9 – рама; 10 – виброизоляторы;

11 – металлический конфузор; 12 – герметические двери

Приточные камеры в металлическом исполнении можно устанавливать на фундаменте, либо площадке, или даже подвешивать к фермам покрытий помещений. Для этих камер не требуется ограждение из строительных конструкций. На рис. 2.4 приведена схема компоновки приточной металлической камеры типа 2ПК.

Рис. 2.4. Схема компоновки приточной камеры 2ПК:

1 – вентилятор; 2 – соединительная секция; 3 – калориферная секция;

4 – приемная секция с фильтром

Приточные камеры 2ПК рассчитаны на производительность по воздуху от 3500 до 150000 м³/ч. Допускается отклонение производительности камер в пределах 15 %.

В состав камер от 2ПК10 до 2ПК125 входят следующие секции:

- приемная;

- соединительная с вентиляторной установкой;

- оросительная;

- калориферная;

- фильтр.

В зависимости от технологических требований к обработке приточного воздуха камеры могут быть выполнены с полным набором секций, а также без секции фильтра и оросительной секции. Камеры могут быть левого и правого исполнения и монтироваться как с одним вентилятором, так и с двумя (один из которых резервный).

На рис. 2.5 приведены схемы компоновки унифицированных приточных установок, которые имеют производительность от 0,3 до 50 тысяч м³/ч как с обводным клапаном, так и без него. Характеристики модульных приточных установки серии АПК (рис. 2.6) производительностью до 8000 м³/ч, разработанных НПП «Инновент», представлены в табл. 2.1.

Рис. 2.5. Схемы компоновки унифицированных приточных установок (УПУ):

а – с одним вентилятором; б – с двумя вентиляторами (рабочим и резервным); 1 – воздухозаборная шахта; 2 – патрубок; 3 – воздухонагреватель; 4 – конфузор; 5 – коробка; 6 – гибкая вставка; 7 – вентилятор

Рис. 2.6. Типовая схема приточной камеры АПК:

1 – входной клапан с приводом; 2 – воздушный фильтр; 3 – канальный вентилятор; 4 – калорифер (водяной или электрический); 5 – глушитель шума

Таблица 2.1

Аэродинамические параметры и геометрические размеры

приточных установок типа АПК

Стандартная комплектация приточной камеры включает в себя: воздушный клапан с электроприводом, блок фильтра, электрический или водяной калорифер, вентилятор, шумоглушитель.

Воздуховоды систем вентиляции обычно изготовляют из кровельной тонколистовой оцинкованной или черной стали толщиной от 0,50 до 1,4 мм, принимаемой для каждого из сечений в соответствии с [42]. Воздуховоды могут быть круглого или прямоугольного сечения. Металлические воздуховоды быстро монтируются, достаточно прочны и обладают хорошей герметичностью.

Воздухораспределители (приточные насадки) предназначены для раздачи приточного воздуха. Приточный воздух может подаваться в рабочую зону. Для этого воздухораспределители должны иметь незначительную скорость выходящего воздуха, чтобы исключить ощущение дутья. При подаче воздуха в верхнюю зону помещения, наоборот, скорость выхода воздуха должна быть выше, чтобы струя свежего воздуха достигала рабочей или обслуживаемой зоны. Воздухораспределители устанавливают в подвесных потолках или на небольшой высоте над рабочей зоной у наружных стен или колонн.

Разновидностью приточных вентиляционных систем является воздушное душирование, которое обеспечивает подачу потока воздуха на постоянное рабочее место. Такая подача воздуха необходима при интенсивном тепловом (от 140 до 2800 Вт/м² и более) облучении рабочих, например около промышленных печей, при работе с нагретым или расплавленным металлом, либо при открытых производственных процессах с выделением вредных газов и паров, когда невозможно устроить местные укрытия. Принципиально схема воздушного душирования не отличается от приточной вентиляционной системы, но вместо воздухораспределителей устанавливают душирующие поворотные патрубки.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы предназначены для защиты рабочей или обслуживаемой зоны у наружных ворот или открытых проемов от поступления холодного воздуха в холодный период года. Различают два типа завес: шибирующие, у которых плоская струя воздуха подается либо снизу, либо сверху, либо с боков проемов и ворот под некоторым углом навстречу холодному воздуху, и смесительные, когда воздух из здания или цеха подается в тамбур между двойными входными дверями. Смесительные завесы применяют в административно-общественных зданиях, торговых центрах. Завесы, в которых воздух предварительно нагревается в воздухонагревателе, называются воздушно-тепловыми, а завесы, подающие воздух без нагрева, – воздушными. В системах воздушного отопления часто используют воздушно-отопительные агрегаты с полной либо частичной рециркуляцией воздуха. Воздух подогревается в воздухонагревателе и вентилятором через направляющую решетку подается в помещение.

Общеобменные вытяжные системы вентиляции обычно удаляют воздух из верхней, реже из средней или нижней зоны помещений. Перед выбросом в атмосферу воздух в общеобменных вытяжных системах обычно не проходит очистку. Общеобменные вытяжные системы могут быть бесканальными, если воздух удаляется крышными вентиляторами, которые устанавливают на специальных железобетонных стаканах перекрытиях цехов, и канальными (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Схема общеобменной вытяжной вентиляционной системы:

1 – воздухоприемные решетки; 2 – воздуховоды; 3 – вентилятор; 4 – шибер; 5 – вытяжная шахта; 6 – зонт

В канальных системах вытяжной вентиляции воздух всасывается в воздухоприемные отверстия или решетки 1, по воздуховодам 2 подается к вентилятору 3 и, пройдя вытяжную шахту 5, попадает в атмосферу. Для защиты вытяжной шахты от атмосферных осадков над ней устанавливают зонт 6, а воздуховоды при неработающем вентиляторе перекрывают шибером 4.

Местные вытяжные системы вентиляции предназначены для забора вредных выделений у мест их образования с помощью укрытий или местных отсосов, транспортировки загрязненного воздуха, его очистки в фильтрах или пылегазоуловителях и выброса в атмосферу (рис. 2.8). Местные отсосы и укрытия имеют самую разнообразную конструкцию и форму: это зонты, вытяжные шкафы, полные укрытия, бортовые и кольцевые отсосы у ванн и шахтных печей, отсасывающие панели, воздухоприемники, кожухи и др.

Рис. 2.8. Схема местной вытяжной вентиляционной системы:

1 – местные отсосы; 2 – воздуховоды; 3 – пылеотделитель; 4 – вентилятор;

5 – заслонка (клапан); 6 – вытяжная шахта с факельным выбросом

Многие вредности, выделяющиеся при технологических процессах, активно воздействуют на местные отсосы, воздуховоды, вентиляторы, фильтры, вызывая их сильную коррозию, кроме того, они могут быть взрыво- и пожароопасными. В этих случаях воздуховоды и другие устройства, контактирующие с агрессивной средой, изготовляют из материалов, не подверженных интенсивной коррозии перемещаемой средой (коррозионностойких легированных сталей, алюминия, титана, металлопласта, полиэтилена и др.), либо применяют специальные покрытия стальных воздуховодов кислото- и щелочестойкими перхлорвиниловыми красителями, эмалями и лаками. В таких системах устанавливают вентиляторы и другое оборудование в коррозионностойком или искрозащищенном исполнении.

К местным вытяжным системам вентиляции относятся системы аспирации и пневматического транспорта. Аспирационные системы удаляют воздух вместе с взвешенными в нем частицами пыли от аспирируемых укрытий мест пылеобразования порошкообразных и зернистых материалов. В аспирируемых укрытиях поддерживается разрежение, чтобы частицы пыли не проникали в помещение через неплотности. Для очистки воздуха от взвешенных частиц в аспирационных системах используют циклоны, скрубберы, рукавные фильтры и другие пылеотделители.

Системы пневмотранспорта предназначены для транспортировки сыпучих материалов и различных отходов производства (древесных стружек, опилок и прочее), которые перемещаются по воздуховодам вместе с потоком воздуха. Чтобы транспортируемый материал не осаждался внутри воздуховодов, должна поддерживаться определенная скорость движения воздуха, зависящая от плотности материала и размеров его частиц. Чем тяжелее материал и чем больше размеры частиц, тем выше должна быть скорость для их транспортировки (табл. 2.2).

В системах аспирации и пневмотранспорта применяют более плотные и прочные воздуховоды, чем в обычных системах, чаще сварные из металла толщиной от l,4 до 2 мм. Пылевые вентиляторы для этих систем сконструированы таким образом, чтобы противостоять абразивному и ударному воздействию транспортируемой среды.

Таблица 2.2

Скорость движения воздуха в воздуховодах, предназначенных

для пневматического транспорта материалов

2.4. Вентиляция жилых зданий

2.4.1. Вентиляция с естественным побуждением

В жилых зданиях в основном проектируются системы естественной вентиляции.

В квартирах воздухообмен осуществляется следующим образом: приток свежего воздуха (неорганизованный) – через неплотности в оконных рамах, открывающиеся фрамуги и форточки, через установленные в стенах, оконных рамах или коробках специальные клапаны (в том числе в шумозащитном исполнении). Такой воздухообмен происходит за счет гравитационного давления вследствие разности температур наружного и внутреннего воздуха, а также под воздействием ветра.

Приточный воздух поступает в жилые комнаты и кухню, а через щели между полом и нижней частью дверей (высота щели должна быть 5 см) – в ванную комнату и туалет, нагревается и загрязняется продуктами жизнедеятельности людей. Затем отработанный воздух удаляется из квартиры через вытяжные решетки под потолком помещений, установленные в вентиляционных блоках, каналах или воздуховодах.

Для удаления воздуха проектируются сборные вертикальные каналы с подключаемыми к ним индивидуальными каналами-спутниками, в которых устанавливаются вытяжные решетки. Для двух последних этажей, на которых естественная вытяжка через сборный вытяжной канал наименее эффективна, так как располагаемое давление мало вследствие небольшой высоты верхней части сборного вытяжного канала, проектируются самостоятельные (индивидуальные) вытяжные каналы (вентблоки).

Расчет вытяжной вентиляции производится с учетом условий переходного периода при температуре приточного воздуха плюс 5 ºС и отсутствии ветра. Система естественной вентиляции рассчитывается на удаление из каждой квартиры нормативного количества воздуха.

Известно, что аэродинамический режим здания (особенно повышенной этажности) таков, что нижние этажи работают на приток, а верхние - на вытяжку. Кроме того, при определенном направлении и скорости ветра на верхних этажах может возникнуть «опрокидывание тяги» (с заветренной стороны).

Практика эксплуатации жилых зданий повышенной этажности показала, что на двух последних этажах в вентиляционных каналах кухонь и санузлов необходимо устанавливать малогабаритные осевые вентиляторы, рассчитанные на работу в летнее время.

Жилые многоэтажные здания, как правило, проектируются с «теплыми чердаками». Сборные вытяжные каналы выходят на «теплый чердак», где устанавливаются общие (для нескольких каналов) вытяжные шахты с зонтами (для предотвращения попадания на чердак и в каналы осадков) или без зонтов, но с поддонами для сбора влаги.

Сборные вертикальные каналы обычно выполняются из поэтажных блоков индустриального изготовления, как правило гипсобетонных. В кирпичных зданиях сборные каналы и каналы-спутники выполняются, как правило, непосредственно в стене. В зданиях с большой высотой этажа, где применение индустриальных поэтажных блоков невозможно, а также в домах, возводимых по индивидуальным проектам, предусматриваются металлические вытяжные воздуховоды с подсоединением к ним воздуховодов-спутников по схеме «через этаж». На воздуховоды наносится противопожарная изоляция с пределом огнестойкости 0,5 ч или их обкладывают кирпичом.

Выпуск воздуха из «теплого чердака» в атмосферу происходит через общую вытяжную шахту для всех квартир одной секции дома. Не допускается устройство общей вытяжной шахты для квартир разных секций дома, а также устройство нескольких вытяжных шахт на одну секцию жилого дома.

В домах с холодным чердаком выпуск воздуха из вентблока верхнего этажа в атмосферу осуществляется через самостоятельные вытяжные шахты.

Вытяжка из техподполья должна происходить через самостоятельные вертикальные каналы. При наличии в техподполье газопровода объем вытяжки должен соответствовать однократному воздухообмену. При отсутствии газопроводов воздух из вытяжного канала техподполья может выпускаться непосредственно в «теплый чердак». Объем вытяжки из техподполья должен соответствовать в этом случае полукратному воздухообмену.

На выпусках воздуха в «теплый чердак» из вентблоков устанавливаются диффузоры (оголовки вентблоков).

В связи с проектированием в последние годы «теплых домов» с герметичными оконными переплетами и трехслойными стеклопакетами естественная вентиляция становится неэффективной из-за полного отсутствия или ограниченного поступления инфильтрационного воздуха.