21. Инженерное оборудование промышленных зданий ( системы вентиляций и кондиционирования воздуха, требования к ним, их решения)

Системы вентиляции в про­изводственных зданиях предназначены для создания воздушной среды, обес­печивающей нормальные санитарно-гигиенические условия в рабочей зоне, и создания оптимальных условий для ведения технологического процесса. Вентиляция производственного здания может быть в зависимости от назначе­ния приточной, вытяжной или приточ-но-вытяжной; в зависимости от источ­ника возникновения движения воздуха в здании-естественной или механиче­ской; в зависимости от доли, занимае­мой вентилируемым пространством в общем объеме помещения,-общеоб­менной или местной.

При приточной вентиляции в поме­щение подают свежий, дополнительно обработанный воздух (подогретый, ох­лажденный, обеспыленный, осушенный, увлажненный и т.п.). При вытяжной вентиляции происходит удаление за­грязненного вредностями (тепло, влага, аэрозоли и т. п.) воздуха из цеха. Приточно-вытяжная вентиляция сочетает оба указанных процесса.

В системах естественной вентиля­ции движение воздуха создается за счет давления, возникающего из-за разно­сти плотностей наружного (холодного) и внутреннего (теплого) воздуха и воз­действия ветра. При механической вен­тиляции движение воздуха создается за счет разности давлений, создавае­мой вентилятором.

Общеобменная вентиляция обеспе­чивает поддержание воздушной среды (температуры, влажности, скорости перемещения и чистоты воздуха) во всем объеме рабочей зоны вентилируе­мого помещения. Ее применяют в тех случаях, когда нельзя ограничить рас­пространение вредностей на том или ином участке помещения. Общеобмен­ная вентиляция предусматривает раз­бавление воздуха помещений подгото­вленным наружным воздухом до допу­стимой концентрации производ­ственных вредностей (общеобменная приточная вентиляция) или удаление загрязненного воздуха (общеобменная вытяжна вентиляция). Местная вен­тиляция предусматривает или подачу воздуха в некоторые ограниченные ме­ста рабочей зоны помещения, или уда­ление загрязненного воздуха от мест выделения вредностей. Местный при­ток свежего воздуха осуществляют в виде воздушных душей (сосредоточен­ный приток с повышенной скоростью). Местную вытяжную вентиляцию при­меняют в виде местных отсосов (укры­тий типа шкафов и кожухов, зонтов, бортовых отсосов от ванн и др). Мест­ная вентиляция требует меньших зат­рат, чем общеобменная.

В зданиях с большими выделения­ми тепла применяют приточно-вытяжную естественную общеобменную вен­тиляцию -аэрацию, осуществляемую через регулируемые фрамуги для при­тока в наружных стенах и через вытяж­ку в светоаэрационных и аэрационных фонарях покрытий .

Системы приточной механической вентиляции состоят из следующих ос­новных конструктивных элементов: воздухозаборное устройство; приточ­ная камера, в которой подготавливают воздух (очищают от пыли в фильтрах, подогревают в калориферах, в неко­торых случаях увлажняют в камерах орошения) с вентилятором и электро­двигателем; воздуховоды для транс­портирования воздуха; приточные на­садки для раздачи воздуха в помеще­ниях; регулирующие устройства (дрос­сель-клапаны), устанавливаемые в воздухоприемных отверстиях и на ответ­влениях сети воздуховодов. Некоторые вентиляционные установки выполняют с неполным комплектом указанных конструктивных элементов.

Воздухозаборные устройства располагают таким образом, чтобы, с одной стороны, поступающий в них воздух был наименее загрязнен, а с другой стороны, их расположение и конструктивные формы были увя­заны с архитектурным решением зда­ния. Воздухозаборные устройства мо­гут представлять собой проемы в наружных стенах приточных камер, заполняемые неподвижными жалю-зийными решетками; пристроенные к зданию или отдельно стоящие шахты с жалюзийными решетками, со­единяемые с приточными камерами подземными каналами; шахты с жалю­зийными решетками, размещаемые над кровлей здания.

Воздухозаборное устройство дол­жно быть расположено не ниже 2 м от уровня земли или кровли, не менее 20 м от вытяжных шахт или проемов по горизонтали и ниже их не менее чем на 2 м.

Приточные камеры предназна­чены для подготовки воздуха. Их сле­дует располагать по возможности в центре обслуживаемых помещений и ближе к месту забора воздуха (к на­ружным стенам здания или кровле). В одноэтажных зданиях возможны сле­дующие варианты размещения при­точных камер: в подвале или цоколь­ном этаже; на нулевой отметке; на антресоли; в уровне перекрывающих конструкций; на уровне кровли. На­иболее предпочтительны два послед­них решения, так как они приближают камеры к зоне разводки воздуховодов, размещаемых обычно в решетчатых перекрывающихся конструкциях. В многоэтажных зданиях приточные камеры размещают либо централизо­ванно, в одном этаже (обычно под­вальном или цокольном), либо децен­трализованно, в нескольких или во всех этажах .

Воздуховоды, предназначенные для распределения очищенного и на­гретого воздуха по отдельным поме­щениям или по отдельным участкам одного большого помещения, изгото­вляют, как правило, круглого сечения из листовой стали и подвешивают к строительным конструкциям. Вен­тиляционные каналы из железобе­тонных или гипсошлаковых плит про­кладывают обычно вдоль наружных стен или внутри помещений под по­лом.

Подача приточного воздуха в поме­щение производится или из самих воз- духоводов через отверстия, щели, пер­форированные участки, или через при­точные насадки (патрубки) на концах вертикальных ответвлений от воздухо­водов. Из подпольных каналов подачу воздуха осуществляют через при­точные тумбочки высотой 1-1,2 м, раз­мещаемые обычно рядом с колоннами и оканчивающиеся воздуховыпускны-ми отверстиями.

В помещениях, в которых про­изводственный процесс сопровождает­ся повышенными пыле- или влаговы-делениями, приточный воздух подают в верхнюю зону помещения, а заби­рают из нижней зоны. В последнее вре­мя стали применять подачу приточно­го воздуха через подвесной перфориро­ванный потолок.

Вытяжные системы механической вентиляции состоят из следующих эле­ментов: вытяжных отверстий (или местных отсосов) с жалюзийными ре­шетками или укрытиями (кожухами), воздуховодов; вытяжной камеры, в ко­торой установлен вентилятор с элек­тродвигателем; устройств для очистки воздуха (при подаче воздуха на по­вторное использование - -рециркуляцию или в некоторых производствах пере;: выбросом в атмосферу); вытяжной шахты; регулирующих устройстЕ.

Вытяжные отверстия для забо­ра воздуха из помещений при общеоб­менной вытяжной вентиляции распола­гают рассредоточенно либо в ответ­влениях от сборного вытяжного возду­ховода, либо в вытяжных тумбочках или в самих вытяжных воздуховолах (аналогично приточным системам). От­верстия обычно затягивают сеткой В некоторых случаях применяют со­средоточенный отсос воздуха. Для это­го в одном или обоих торцах помеще­ния предусматривают специальные от­верстия.

Вытяжные системы естественной общеобменной вентиляции часто при­меняют при притоке с механическим побуждением. Такие системы имеют вид вытяжных шахт, снабженных де­флектором для использования давле­ния ветра. В последние годы вместо шахт стали применять крышные осевые и центробежные вентиляторы, устанавливаемые на совмещенных кро­влях и поэтому не занимающие полез­ной площади зданий. Воздух из цеха засасывается ими снизу через отвер­стие в покрытии и выбрасывается в атмосферу.

Для кондиционирования воздуха применяют установки, представляю­щие собой комплекс приточных и вы­тяжных автоматизированных вентиля­ционных агрегатов для создания и поддержания заданных неизме­няемых параметров воздушной среды в помещениях в течение всего рабочего времени (создание искусственного ми­кроклимата).

В состав системы кондиционирова­ния воздуха входят те же конструк­тивные элементы, что и в приточно-вытяжных вентиляционных установках. Устройство для подготовки воздуха называют кондиционером. Конди­ционеры состоят из центробежного вентилятора с электродвигателем, фильтра для очистки воздуха от пыли, камеры орошения, центробежного на­соса для подачи охлаждающей воды, каплеулавливателя, калориферов для нагревания воздуха, утепленных при­емных и смесительных клапанов, ис­полнительных механизмов. Воздух из помещений, оборудо­ванных системами кондиционирования воздуха, забирают установками меха­нической вытяжной вентиляции. В за­висимости от состава удаляемого воз­духа он либо полностью выбрасывает­ся наружу, либо частично подается к кондиционерам на рециркуляцию (повторное использование).

По способу приготовления и разда­чи воздуха кондиционеры различают центральные и местные. Цен­тральные кондиционеры устана­вливают вне кондиционируемых поме­щений, а раздачу воздуха осущест­вляют по протяженным воздуховодам. В дополнение к обработке воздуха в центральном кондиционере в ряде случаев применяют местное доувлаж-нение или подогрев приточного возду­ха (многозональные системы с довод­чиками). Местные кондиционеры устанавливают в небольших цехах и производственных лабораториях; в этом случае можно обойтись без возду­ховодов и подавать воздух в помещения непосредственно из кондиционеров.

В промышленных зданиях главным образом применяют центральные кон­диционеры. Такие кондиционеры про­мышленность выпускает в виде ти­повых секций, в результате чего можно собирать кондиционеры с любым чис­лом секций и с любой последователь­ностью их расположения .

Масса крупных кондиционеров до­стигает 350 т, а высота их машинных залов 10 м, так как над кондиционера­ми устраивают подвесной транспорт для монтажа и демонтажа агрегатов. Размещают камеры кондиционеров аналогично приточным камерам. В промышленных зданиях с большими воздухообменами (текстильная промы­шленность, производство искусствен­ного волокна и т.п.) площадь, требуе­мая для размещения кондиционеров, составляет в среднем 6-10% площади кондиционируемых помещений. Для уменьшения площадей под кондицио­неры и удобства обслуживания их объединяют попарно или в группы

На объемно-планировочное реше­ние производственного здания, особен­но одноэтажного, и его габариты в плане размещение приточных и вы­тяжных вентиляционных камер и ка­мер кондиционирования воздуха, а так­же максимальная протяженность при­точных и вытяжных воздуховодов оказывают заметное влияние. В на­стоящее время разработано несколько приемов размещения вентиляционных установок в одноэтажных зданиях . Наиболее часто применяют централизованное их размещение во вставках, встройках, в подвалах, на ан­тресолях или на уровне кровли. По­скольку максимальная протяженность приточных воздуховодов при совре­менном техническом уровне не превы­шает 90 м, максимальная ширина зоны основного производства при горизон­тальном зонировании и односторон­нем размещении приточных агрегатов составляет около 90 м, а при двусто­роннем их размещении-около 180 м. При расположении приточных агрега­тов во встройках обслуживающих по­мещений максимальное расстояние ме­жду встройками не может превышать 180 м.

Помимо централизованного разме­щения вентиляционных агрегатов, су­ществует также схема децентрализо­ванного их размещения, когда каждая секция здания или даже ячейка снабже­на своей автономной отопительно-вен-тиляционной системой. В этом случае уменьшаются длина воздуховодов и их поперечное сечение, а в отдельных слу­чаях они вовсе отсутствуют, тем самым снимая ограничения по разме­рам производственной площади и со­здавая предпосылки для успешного ре­шения интерьера.