Удаление отработанного воздуха и обеспечение притока свежего объема – основная задача, которую решает производственная вентиляция. Благодаря ей в цехах и офисах предприятия создается благоприятный микроклимат, положительно действующий на работоспособность персонала. Качественный воздухообмен можно организовать двумя способами: используя естественную или принудительную систему. Каждая из них подразумевает приточную, вытяжную или приточно-вытяжную вентиляцию производственных помещений. В любом случае при организации того или иного способа воздухообмена применяются нормативы, регламентированные СНиП 41-01-2003. На промышленных предприятиях применяется один из трех видов вентилирования цехов: естественный, искусственный (механический) либо комбинированный. У каждого способа свои плюсы и минусы, что стоит рассмотреть подробнее.
Естественная вентиляция
Ее работа связана с физическими свойствами воздуха: изменениями его температуры и давления внутри здания и вне их пределов. Есть два варианта естественного воздухообмена:
- Неорганизованный. Наиболее простой метод, подразумевающий попадание воздуха внутрь и проветривание за счет негерметичности здания, через зазоры. Неорганизованная вентиляция не в состоянии обеспечить комфортный и постоянный микроклимат.
- Организованный. В этом случае используются форточки, окна, вытяжные шахты. Они позволяют регулировать объем поступаемого потока. Чтобы его усилить, иногда над рабочим местом (например, кузнечным горном, прессом и т. п.) устанавливают зонт-дефлектор, увеличивающий тягу благодаря разнице давления внизу и вверху (как в дровяной печи). Для поступления свежих потоков могут использоваться воздуховоды с установленными в них фильтрами.
Основной плюс этого способа воздухообмена – отсутствие капитальных вложений.
Аэрация
Это разновидность естественной вентиляции. Здесь необходимо учитывать розу ветров. Это нужно, чтобы вредные вещества из отработанного в цехах потока не попадали в, например, офисные помещения. Желательно, чтобы вентилируемое здание (помещение) располагалось с наветренной стороны касательно производственных цехов. Обмен воздуха происходит посредством окон и световых фонарей благодаря разнице температур и напору ветра. Оптимальная тяга создается при специальных трехуровневых конструкциях форточек. В теплое время свежий поток входит через нижние фрамуги, загрязненный удаляется через верхние.
Искусственная (механическая) промышленная вентиляция
Для ее функционирования используют вентиляторы, обеспечивающие удаление отработанного воздуха и поступление свежего. Данный метод требует финансовых затрат, однако которые оправдывают себя, т. к. способ имеет достаточно плюсов:
- подача воздуха производится из любого удобного места;
- поток можно нагревать или охлаждать, менять влажность, чтобы сформировать благоприятный микроклимат;
- подвод воздуха непосредственно к рабочему месту;
- появляется возможность оперативно выполнить требования природоохранных организаций по качеству воздуха и избежать штрафов.
Механическая вентиляция делится на ряд типов, каждый из которых применяется в соответствии со спецификой производственной деятельности.
Приточная система
Ее назначение – «вливание» в помещения новых потоков извне. Общеобменная вентиляция монтируется там, где температура выше нормы, а вредных веществ сравнительно немного. Отработанный воздух выводится наружу посредством естественной вентиляции – по шахтам через фрамуги. Попутно потоки с грязными частицами подпирает воздух извне, нагнетаемый центробежными либо осевыми вентиляторами. Иногда, если это необходимо, с ними используют калориферы, увлажняющие и подогревающие входные потоки. Их объем регулируют посредством специальных заслонок, клапанов. Приточная система бывает двух типов:
- В виде моноблока. Наиболее простой вариант: к одному устройству подключается несколько воздуховодов и напряжение питания. Обслуживание – минимальное. Однако такое оборудование стоит немало.
- Сборная. Здесь придется самостоятельно рассчитывать, сколько и где нужно установить отдельных устройств. Подобный способ требует участия опытных специалистов. Зато сами изделия более доступны по цене.
Приточная вентиляция позволяет нагревать, осушать или наоборот, увлажнять, охлаждать подаваемый извне воздух.
Вытяжной воздухообмен
Это полная противоположность приточной системе. Здесь основное предназначение – оперативное удаление загрязненного потока. Вытяжная вентиляция делается общей либо локальной. В первом случае охватывается все помещение, во втором – конкретное рабочее место. Потоки извне попадают в цеха через фрамуги, форточки, окна. Данный способ воздухообмена обычно используется на складах, в подсобках, т. е. там, где нет опасного для здоровья скопления вредных веществ.
Местная вытяжка
Имеется в виду использование специальных отсосов, захватывающих и выводящих от рабочего места вредные потоки. Например, пыль, газы от сварочных аппаратов. По сути местная вытяжка представляет собой воздушный душ, который «обязан» убрать отработанные потоки, подать свежие и попутно понизить температуру в рабочей зоне. Подобные системы актуальны, например, для плавильных печей.
Особенность местного воздухообмена – возможность использования мобильных передвижных систем. Минимальная скорость потока 1 м/сек.
Система приточно-вытяжной вентиляции производственных помещений (ПВУ)
Наиболее эффективный метод воздухообмена. Его цель – удаление отработанных потоков с вредными частицами и подача в помещения свежего воздуха в «принудительном» порядке. Эта система применяется на производствах, где довольно высокие требования к качеству окружающей среды. Приточно-вытяжная вентиляция производственных помещений – непростой способ воздухообмена, требующий тщательных предварительных расчетов. Сделать их могут только специалисты, которые произведут необходимые замеры общего объема воздуха, количества вредных веществ, в нем содержащихся.
Расчет производственной приточно-вытяжной вентиляции
Изначально потребуется определить, какой объем воздушных потоков необходим для нормальной работы персонала. Если рассчитывать в идеальном случае, когда загрязненные вещества отсутствуют, для определения объема применяется простая формула: L=NxM. Здесь N определяет число работников, а M показывает, сколько воздуха «уходит» на одного из них за час. Согласно номам, для невентилируемых помещений это 60 куб. м/ч, для проветриваемых – 30 куб. м/ч.
Как вычислить объем свежего воздуха, требуемого для замены отработанного? Предусмотрена другая формула: L=Mв/(V-Q). Первое значение – количество загрязненных веществ, регулярно проникающих в помещение (мг/час), V – объем грязных потоков в мг/куб. м, Q – вещества в поступаемом потоке (мг/куб. м).
Где и какую приточно-вытяжную вентиляцию организовать лучше всего?
Оптимальный вариант – установка уже готового модуля, к которому достаточно подключить источник электроэнергии и подсоединить уже разведенные воздуховоды. Тогда появляется возможность регулирования силы подаваемого потока, его физических свойств: влажности, температуры, силы. Использование в таких блоках рекуперации (подробнее об этом далее) позволяет «вытягивать» тепло из отработанного воздуха, что экономит электроэнергию. Компактные установки этого типа подойдут не только для производственных помещений: их можно использовать для создания комфортного микроклимата в больших загородных домах, коттеджах, различных учреждений. Тогда отпадает необходимость в организации отдельной системы кондиционирования и заметно снижается нагрузка на систему отопления.
Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией и теплообменником
Это система, способная использовать удаляемый воздух на 30-50%. Данные цифры справедливы для одноступенчатых устройств. Однако на рынке все большую популярность завоевывают более совершенные системы. Имеется ввиду установка с двухступенчатой рекуперацией. Здесь уже достигается эффект в 80-85%, благодаря применению теплового насоса. Данная система показывает лучшие результаты при серьезных перепадах температуры, влажности внутри помещения и за его пределами. В жаркое время года тепловой насос обеспечивает приток охлажденного воздуха. Т. е. заданный микроклимат поддерживается круглый год и нет необходимости в установке кондиционера, организации отопления. Система хорошо показала себя при установке на промышленных предприятиях, в крупных офисах, учреждениях и в частных загородных домах.
По установкам с системой рекуперации существует ограничение. Их нельзя устанавливать в производственных цехах, где в окружающей среде присутствуют взрывоопасные частицы, микроорганизмы, химические вещества, относящиеся к первому, второму или третьему классам опасности.
Требования к промышленным вентиляционным системам
Независимо от того, каким образом осуществляется воздухообмен, в цехах, офисах организаций должны соблюдаться санитарные стандарты, определенные СНиП. Из ключевых положений стоит сказать о наиболее существенных:
- Система вентилирования должна присутствовать на производстве любого рода: при этом не имеет значения, в какой степени загрязнена окружающая среда и сколько сотрудников работает.
- Обустройство вентиляционной системы не должно повлечь за собой еще одно загрязнение. В новом оборудовании подобный «вариант» исключен: данное требование относится к устаревшим установкам.
- Работающая система вентиляции не должна стать источником шума, превышающего санитарные нормы.
- На загрязненных производствах объем удаляемого воздуха должен превышать количество приточного. В помещениях, где загрязненные вещества отсутствуют (например, в кабинетах), необходимо создать обратную ситуацию. Т. е. выход меньше, приток больше. Тогда удаляемые потоки из цехов не попадут в находящиеся рядом помещения, где воздух чистый изначально. В иных случаях нужно соблюдать баланс выхода и притока.
- Вентиляционные установки, их монтаж регламентируются специальными пунктами СНиПа. Система может быть любой, важно лишь, чтобы предписанные санитарные нормы с ее помощью выполнялись.
Устройство аварийной вентиляции в промышленных цехах
Чаще всего это отдельная установка, служащая для создания безопасных условий работы на промышленных предприятиях, где возможен выброс веществ того или иного класса опасности. Аварийная система работает, как вытяжная: т. е. ее задача - оперативное удаление воздуха с вредными частицами, чтобы он не успел попасть в другие места.
Заключение
Любая вентиляционная система, независимо от ее типа, должна быть максимально функциональной и грамотно, профессионально обустроена. Только тогда на производстве или офисе, в учреждениях и жилых домах будет круглый год поддерживаться здоровый микроклимат.
