Вентиляция как средство обеспечения нормального микроклимата.
Для создания требуемых параметров микроклимата в производственном помещении применяют системы вентиляции, отопительные устройства и кондиционирование воздуха. Вентиляция представляет собой смену воздуха в помещении, поддержание в нем соответствующих метеорологических условий, а также чистоту воздушной среды. Вентиляция удаляет из помещений нагретый или загрязненный воздух и подает чистый наружный воздух.
По способу перемещения воздуха вентиляция может быть с механическим побуждением или естественной. Возможно сочетание этих двух способов.
При механической вентиляции воздух перемещается с помощью специальных воздуходувных вентиляторов, создающих определенное давление и служащих для перемещения воздуха в вентиляционной сети. Обычно используют осевые и радиальные вентиляторы.
По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной. Общеобменная вентиляция обеспечивает поддержание требуемых параметров воздушной среды во всем объеме помещения, а местная — в определенной его части.
Схема общеобменной системы вентиляции представлена на рисунке 1.
Для эффективной работы системы общеобменной вентиляции при поддержании требуемых параметров микроклимата количество воздуха, поступающего в помещение (Lпр), должно быть практически равно количеству воздуха, удаляемого из него (Lвыт).
Рисунок 1- Схема общеобменной вентиляции: Стрелками показано направление движения воздуха.
Воздух, всасываемый вентиляторами из атмосферы, после очистки и подогрева поступает в специальные каналы, называемые воздуховодами, и разводится по производственному помещению. Такая вентиляция называется приточной. Нагретый воздух из помещения, содержащий водяные пары, отводится с помощью системы вытяжной вентиляции.
Приточная и вытяжная ветви вентиляции могут быть объединены, в этом случае система вентиляции называется приточно-вытяжной. Большое распространение на практике получила приточной вытяжная вентиляция с рециркуляцией воздуха. Для нее характерно использование части воздуха, удаляемого из помещения и прошедшего очистку, в системе приточной вентиляции. При этом рециркулирующий воздух разбавляется частью свежего воздуха, поступающего из атмосферы. Использование такой системы вентиляции позволяет снизить расходы на очистку воздуха, поступающего из атмосферы, и на его нагрев в холодное время года.
В отличие от общеобменной местная приточная вентиляция подает воздух не во все помещения, а лишь в ограниченную их часть. Различают устройства местной приточной или вытяжной вентиляции, воздушные души и оазисы, а также воздушно-тепловые завесы.
С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах, например улавливание вредных веществ непосредственно у источника возникновения, вентиляция кабин наблюдения. Наиболее широкое распространение находит местная вытяжная локализующая вентиляция. Основной метод борьбы заключается в устройстве и организации отсосов вредных выделений.
Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми. Наиболее эффективны закрытые отсосы.
Воздушное душирование – подача воздуха в виде воздушной среды, направленной на рабочее место. Его устанавливают также для производственных процессов с выделением вредных газов или паров и при невозможности устройства местных укрытий.
Воздушные завесы предназначены для защиты от прорыва холодного воздуха в помещение через проемы здания (ворота, двери и т. п.). Воздушная завеса представляет собой воздушную струю, направленную под углом навстречу холодному потоку воздуха;
Воздушные оазисы предназначены для улучшения метеорологических условий труда (чаще отдыха на ограниченной площади). Для этого сработаны схемы кабин с легкими передвижными перегородками, которые затапливаются воздухом с соответствующими параметрами.
При естественной вентиляции воздух перемещается за счет разности температур (давлений) в помещении и наружного воздуха, а также в результате ветрового давления (действия ветра). Способы естественной вентиляции: инфильтрация, проветривание, аэрация, использование дефлекторов.
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 помещен ния в час, а для промышленных предприятий – до 1 - 1,5 в час.
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 широко применяется в жилых и административных зданиях.
Для увеличения располагаемого давления в системах естественной вентиляции на устье вытяжных шахт устанавливают насадки-дефлекторы. Наибольшее распространение получили дефлекторы типа ЦАГИ.
Аэрацией называется организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра).
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.