В процессе производства воздух помещений всегда загрязняется различными вредными примесями, которые отрицательно сказываются на самочувствии людей, а иногда и на выпускаемой продукции. К числу таких вредностей относится пыль, пары, газы, а также избыток тепла и влаги. 

Удаления вредностей из помещения с частью извлекаемого воздуха и компенсация удаленного воздуха чистым, осуществляется системами вентиляции. Загрязняется окружающий воздух в основном за счет выделения тепла, влаги и углекислого газа, причем количество выделившегося тепла и влаги зависит от степени физического напряжения человека и температуры окружающего воздуха. 

По своему характеру системы вентиляции делятся на вытяжные и приточные. Как можно догадаться из названия этих систем, вытяжные извлекают загрязненный воздух и выбрасывают его в атмосферу, а приточные подают в помещение чистый воздух взамен удаленного. 

Очевидно, что забор из атмосферы воздуха, подаваемого приточной вентиляцией, не может производиться около выбросов воздуха, производимых вытяжными системами, так как в этом случае в помещения возвращалась бы часть вредностей снижая эффект вентиляции. Поэтому нормативными документами регламентируется расстояние между местами забора и выброса воздуха .как по вертикали, так и по горизонтали. 

По принципу действия системы вентиляции делятся на естественные и механические. 

Системы механической вентиляции могут быть как общеобменными, так и местными. В местных системах над оборудованием, выделяющим вредности, делают различного рода укрытия, из-под которых воздух удаляется местными вытяжными установками. Для компенсации воздуха, удаленного местными вытяжками, в помещения подают свежий приточный воздух. В системах механической вентиляции перемещение воздуха осуществляется за счет работы вентиляторов. 

Системы естественной вентиляции за редким исключением относятся к общеобменным, обеспечивающим обмен воздуха во всем помещении, в результате которого вредности, попавшие в помещения, будут удаляться вместе с извлекаемым воздухом. В системах естественной вентиляции перемещение воздуха осуществляется за счет разности объемных весов более холодного наружного воздуха и теплого, находящегося в помещении, а также под воздействием ветра. 

Наиболее простым примером естественной бесканальной вентиляции является вентиляция помещений через форточки и фрамуги окон. Однако этот способ не может дать должного эффекта, так как наружный воздух, поступающий через форточки, движется значительным потоком, в зоне которого люди подолгу находиться не могут. Данный способ можно применять для периодического проветривания, в промежутках между которым вредности накапливаются в помещении. 

Строительные ограждения зданий имеют много пор и щелей, через которые воздух может проникать в помещения. Если объем помещения замкнут, то количество воздуха, равное приходящему через нижнюю часть наружного ограждения, будет уходить через верхнюю его часть, при этом количество приходящего и уходящего воздуха незначительно в силу того, что сопротивление проходу его через ограждение конструкции велико, а располагаемое давление, приводящее воздух в движение и равное разности объемных весов холодного и теплого воздуха, умноженной на высоту помещения, т.е. высоту столба воздуха - мало. 

Для увеличения воздухообмена в помещении устраивают специальные вытяжные каналы, располагаемые в строительных конструкциях зданий, обычно во внутренних стенах. При такой канальной вытяжке располагаемый напор увеличивается за счет того, что высота столба воздуха возрастает и уменьшаются потери действующего давления, так как путь уходящего воздуха имеет меньшее сопротивление' его проходу. 

Ветровой напор возникает в силу того, что, ветер, наталкиваясь на стену, создает около нее зону повышенного давления, а за ней зону некоторого разрежения. Разность давлений до преграды и после нее способствует прохождению воздуха через преграду и тем самым осуществляет дополнительную вентиляцию помещений. 


Вытяжные каналы в жилых зданиях высотой до 10 этажей обычно удается разместить во внутренних стенах таким образом, что они идут от помещений, из которых извлекают отработанный воздух, до выброса в атмосферу напрямую, не объединяясь с другими каналами (рис.1). 

В зданиях высотой более 10 этажей не хватает внутренних стен для устройства самостоятельных вытяжных каналов для каждого помещения. Поэтому приходится применять отдельно стоящий канал, представляющий собой общий ствол, к которому подсоединяются через этаж каналы-спутники, идущие от отдельных помещений каждого этажа. 

В жилых домах устраивают естественную вытяжную вентиляцию с извлечением отработанного воздуха через каналы кухни и санитарного узла. В административных и общественных зданиях вытяжные каналы из отдельных помещений объединяются на чердаке горизонтальными сборными каналами. Выброс воздуха из них в атмосферу осуществляется через вертикальные шахты. 

В пределах чердаков вытяжные каналы и шахты для предотвращения охлаждения извлекаемого воздуха выполняют с двойными стенками с воздушным зазором (рис.2), в результате чего воздух, проходящий по ним, не охлаждается, и, следовательно, тяга, зависящая от разности объемных весов воздуха, не уменьшается. Кроме того, влага, находящаяся в удаляемом воздухе, при этих. условиях не конденсируется на внутренней поверхности каналов и шахт. 


В целях индустриализации строительства каналы в современных зданиях делаются в отдельных канальных бетонных блоках высотой, равной высоте этажа. Монтаж таких блоков ведется в процессе строительства при помощи подъемных кранов. Соединение блоков, устанавливаемых один на другой, осуществляют при помощи цементного раствора, укладываемого равномерным слоем на торцы блоков. 

Подобный метод обеспечивает хорошую герметизацию стыка и исключает возможность перетекания воздуха из канала в канал и подсос его со стороны. При достижении этого условия из каждого помещения будет обеспечена расчетная вытяжка. 

При возведении кирпичных стен в них могут оставляться каналы для прохода воздуха и дымоходы для отвода продуктов сгорания, например, от газовых колонок. Довольно часто, стенка между каналами выкладывается толщиной в полкирпича, что явно недостаточно, так как в этом случае между каналами нет вертикального шва, заполняемого раствором, в результате чего образуются неплотности, через которые воздух перетекает из канала в канал. 

Для устранения этого недостатка между каналами необходимо выкладывать стенку толщиной не менее чем в один кирпич, а внутреннюю поверхность каналов в процессе кладки затирать раствором. 

В помещениях на устья каналов устанавливают решетки различной конструкции, декорирующие входные отверстия. Жалюзийные решетки с подвижными перьями (рис.3), применяемые для этой цели, могут прикрыть или полностью перекрыть входное отверстие. Однако применять эти решетки для монтажной регулировки расхода воздуха, проходящего через них, нельзя, так как перья не поддаются строгой фиксации. 


На оголовках вытяжных каналов устраивают укрытия или зонты, препятствующие попаданию осадков в каналы или шахты. Иногда над шахтами вместо зонтов устанавливают дефлекторы, позволяющие использовать ветровой напор для увеличения объема удаляемого воздуха (рис.4). 

К недостаткам системы естественной вентиляции следует отнести ее небольшую производительность и то, что поступающий наружный воздух не может быть подвергнут требуемой обработке. Это объясняется тем, что в подобных системах имеется незначительное давление, которого недостаточно для перемещения воздуха на большие расстояния и для преодоления сопротивлений устройств для его обработки. 

Каналы для воздуха в этих системах из-за малого давления приходится делать больших размеров, чтобы сократить до минимума потери давления на трение. Следствием этого является относительно большая стоимость каналов, отнесенная на единицу перемещаемого воздуха. 

Основное действующее давление в системе естественной вентиляции обусловливается разностью объемных весов наружного и внутреннего воздуха. При высоких температурах наружного воздуха располагаемое давление уменьшается, и, следовательно, производительность системы понижается. 

По условию получения, максимального эффекта от системы вентиляции в помещение необходимо подавать приточный воздух в наиболее чистую зону и удалять его из наиболее загрязненной. 

При естественной же вентиляции этот принцип часто нарушается, так как приток, независимо от места сосредоточения вредности, всегда осуществляется со стороны наружного ограждения. К числу достоинств систем естественной вентиляции относится отсутствие потребности в электроэнергии и минимальная стоимость эксплуатации. 

При механической вентиляции наружный воздух, подаваемый приточными системами подвергается обработке, например, нагреву и очистке от пыли. В системах кондиционирования воздуха помимо нагрева и очистки от пыли применяют также охлаждение, осушку и увлажнение воздуха в кондиционерах. 

Нагрев воздуха производят в специальных теплообменных аппаратах - калориферах, а очистку от пыли осуществляют в фильтрах. Калориферы и фильтры выпускаются в несколько типов и моделей. 

Подбор калориферов и фильтров осуществляют в зависимости от конкретных местных условий. Фильтры могут эффективно действовать только против той пыли, против которой они предназначены. Применение их для других видов пыли не дает положительного эффекта, а при некоторых пылях фильтры могут забиться и перестать работать. 

В приточных системах обычно у места забора наружного воздуха размещают приточные центры, состоящие из приточной камеры и вентиляционной установки (рис.5). Приточные центры размещаются в подвалах, на этажах и чердаках зданий. В приточной камере, выполняемой из кирпича или бетона, размещают каждый в своем отсеке воздухозаборный утепленный клапан, калориферы и фильтры. 

Размещают заборные отверстия либо непосредственно в наружных стенах зданий, либо в специальных воздухозаборных шахтах, отнесенных от зданий в зеленую зону (например, газон). В этом случае от шахты до приточной камеры воздух проходит по подземному каналу, доступному для периодической очистки и уборки. 

Забор воздуха снаружи осуществляется через жалюзийные решетки с неподвижными перьями, прикрывающими заборное отверстие. Низ заборных решеток должен быть расположен от поверхности земли не ниже чем на 2 м. Решетки не дают возможность залететь с улицы листьям или обрывкам бумаги в приточную камеру. 

Камеры должны быть герметичными, в связи с этим двери размером 500Х1200 мм для входа в каждый отсек также должны быть герметичными. Эти двери производят из металла с резиновым уплотнением и специальными устройствами для плотного прижатия дверного полотна. 

Для удобства прохода через двери, порог поднимают на 400 мм от уровня пола. При такой установке, переступая порог, рабочему не приходится низко нагибаться и, следовательно, для него уменьшается опасность удариться головой о притолоку. 

В современных приточных центрах применяют как дистанционное отключение калориферов, так и автоматическое регулирование расхода теплоносителя, проходящего через них. В обоих случаях на трубопроводах устанавливают устройства, которые не могут работать при очень высокой температуре, а она может появиться при небольшом объеме калориферного отсека и неработающем вентиляторе. 

Обычно эти устройства при теплоносителе-воде устанавливают на обратном трубопроводе, так как они работают лучше при более низкой температуре теплоносителя. При полном отключении возникает опасность разрушения калориферов давлением воды, которое имеется в прямой трубе теплосети. 

Для ликвидации этой угрозы вокруг устройств дистанционного отключения или автоматического регулирования создают обводную линию диаметром 20 мм с вентилем, через которую все время проходит незначительное количество теплоносителя. 

Для очистки воздуха от пыли в приточных установках применяют, в основном, ячейковые и масляные самоочищающиеся фильтры. Слив отработанного масла из самоочищающегося фильтра производится из самой низшей точки через специальный кран. Под ячейковые фильтры устанавливают стационарный поддон для сбора масла, которое стекает с ячеек. 

Монтаж вентиляционного оборудования в приточных камерах может производиться как после, так и до возведения стен камеры. Самоочищающиеся фильтры, обычно не удается внести в отсек через проем герметичной двери, за счет их значительных габаритов. По этой причине в стене отсека изначально предусматривают монтажный проем, а после монтажа оборудования его заделывают. 

Вентиляторные установки, как правило, монтируют на виброизолирующих основаниях, устанавливаемых на чистый пол помещения без крепления к нему. К виброизолирующим основаниям вентиляторы и салазки электродвигателей крепят анкерными болтами. Горизонтальность виброизолирующего основания достигается при помощи нескольких болтов в пружинных амортизаторах. 

Соединение всасывающего отверстия вентилятора и стенки приточной камеры делают при помощи мягкой вставки, выполняемой из прорезиненного брезента. При расстоянии между стеной и вентилятором больше 150 мм внутрь вставки вшивают проволочную спираль, которая препятствует проминанию вставки. Напорный воздуховод также присоединяют к вентилятору при помощи мягкой вставки. 

В отверстие, через которое забирается воздух из камеры в вентилятор, вставляют крупноячеистую сетку, которая делает невозможным засасывание одежды рабочего, находящегося в камере при действующем вентиляторе, Клиноременной привод вентиляторов по требованиям техники безопасности закрывают защитным кожухом, исключающим возможность случайного прикосновения к движущимся элементам вентиляторов. 

Регулирование производительности вентиляторов осуществляют шиберами или многостворчатыми клапанами, устанавливаемыми на выхлопном патрубке вентиляторов. Шибера применяют для регулирования вентиляторов до 5-го номера включительно. При вентиляторах больших номеров применяют многостворчатые клапаны. 

Выхлопное отверстие вентиляторов меньше размера присоединяемого воздуховода, поэтому между ними устанавливают переходной диффузор. Правильная установка диффузора показана на рис.6, а. При подобной установке в диффузоре будет достигаться максимальное сопротивление проходу воздуха. 

Воздуховоды для перемещения воздуха в механических системах вентиляции обычно выполняют из листовой, кровельной, черной или оцинкованной стали. Воздуховоды из черной стали применяют для транспортировки сухого воздуха. В случае необходимости транспортировать влажный воздух используют оцинкованную сталь. 

Для предохранения воздуховодов, выполненных из черной стали, от коррозии производят проолифку стали до начала изготовления воздуховодов. Это делается для того, чтобы антикоррозийное покрытие защитило ту часть воздуховода, которая будет попадать в фальц, и к которой после изготовления воздуховода нет доступа. 

Листовая сталь с некачественной оцинковкой не может применяться для изготовления воздуховодов, так как в случае отслоения оцинковки влага будет оказывать на нее более разрушающее воздействие, чем на обычную черную сталь. 

По форме воздуховоды могут быть круглыми или прямоугольными. Размеры круглых воздуховодов строго регламентированы, это связано с тем, чтобы уменьшить отходы металла при производстве. Изготовление круглых воздуховодов по трудозатратам выгоднее по сравнению с прямоугольными воздуховодами. 

Кроме того, круглые воздуховоды выигрывают и по расходу металла. Единственный их недостаток, это то, что они хуже вписываются в интерьеры помещений и поэтому в гражданских зданиях устанавливаются крайне редко. 

Воздуховоды из листовой стали в зависимости от геометрического размера и вида транспортируемой воздушной среды производят из металла различной толщины. Отдельные листы металла соединяют между собой в картины при помощи фальцев, изготовляемых на специальных станках или вручную. Соединение краев этих картин в замкнутый воздуховод производят также с помощью фальцев. Отдельные части воздуховодов соединяют между собой по длине в звенья. 

Звенья воздуховодов длиной около 3 м соединяют при помощи фланцев из угловой или полосовой стали с применением уплотняющих прокладок из тряпичного картона, асбестового шнура или специального резинового жгута. Стягивание фланцев осуществляется болтами. 

Для придания воздуховодам жесткости на прямоугольных воздуховодах сечением более 500х500 мм устанавливают каркас жесткости, к которому стенки воздуховода крепят при помощи точечной сварки или заклепками. 

Помимо металлических воздуховодов могут применяться и воздуховоды, изготовленные из различных плит и даже путем штукатурки по сетке. Но такие конструкции малоиндустриальны в процессе монтажа, а выполненные из штукатурки они, кроме того, имеют очень большое сопротивление проходу воздуха. 

Для регулировки расхода воздуха, проходящего по воздуховодам, на них устанавливают дроссель-клапаны, шибера и многостворчатые клапаны. Выпуск воздуха в помещения осуществляется через жалюзийные решетки, отверстия в стенках воздуховодов, затянутые сеткой и снабженные специальными движками и воздухораспределители (рис.6). 

Вытяжные центры обычно состоят только из вентиля горной установки, расположенной на виброизолирующем основании. Такая установка может быть смонтирована открыто или в специальных камерах. В промышленных предприятиях вентиляторы часто размещают снаружи зданий на кронштейнах, закрепленных в стенах. В таких случаях электродвигатель установки заключают в колпак из кровельной стали, чтобы защитить его от атмосферных осадков. 

В последние годы, в связи со все возрастающем производством крышных вентиляторов, установка их на стенах зданий производится редко. Крышные вентиляторы, в комплект которых входит сагрегатированный с ними электродвигатель, устанавливают непосредственно на кровлю. К ним может быть подсоединен вытяжной воздуховод, но он может и отсутствовать. 

Выброс воздуха вытяжными центрами обычно производится выше карниза зданий через шахты с зонтами. Присоединение воздуховодов к вентилятору, как по всасывающей стороне, так и по напорной, производят при помощи мягких вставок. 

Однако мягкие вставки применяются не всегда, так при применении пылевых вентиляторов, перемещающих сильно запыленный воздух или воздух в системах пневмотранспорта, мягкие вставки не задействованы. 

Забор, воздуха из помещений при общеобменной вентиляции осуществляют либо через различного рода решетки, аналогичные применяемым в системах естественной вентиляции, либо через отверстия в стенках воздуховодов, затянутые сеткой и снабженные движками. 

В местных системах воздух забирается, как уже указывалось выше, из различного рода укрытий. К их числу относятся вытяжные шкафы и зонты, расположенные над оборудованием, и различные местные отсосы, принцип действия которых основан на создании в проеме такой скорости движения воздуха внутрь под укрытия взамен извлекаемого, при которой невозможно поступление вредности в помещение. 

Воздух, подаваемый системами приточной вентиляции, может быть нагрет до различных температур. К примеру, если вредностью для помещения, является избыточное тепло, тогда приточный воздух нагревается до температуры несколько меньшей (на 5-7 °С), чем расчетная температура внутреннего воздуха. 

Попав в помещение, приточный воздух нагревается до расчетной температуры внутреннего воздуха и тем самым поглощает выделившееся в помещение тепло. Если приточный воздух нагреть до температуры большей, чем расчетная температура внутреннего воздуха, то, поступив в помещение, он будет охлаждаться и при этом выделять в него тепло. 

По такому принципу создаются системы воздушного отопления, совмещенного с приточной вентиляцией, причем в этом случае приточными системами компенсируется только часть теплопотерь помещения. Остальную же часть теплопотерь компенсирует система отопления. 

В системах воздушного отопления, не совмещенных с приточной вентиляцией, используют рециркуляционный воздух, который получают нагревом воздуха, забираемого из отапливаемого помещения, и подают его туда же. Естественно, что в этом случае расход тепла на нагрев воздуха равен теплопотерям помещения. 

Для воздушного отопления используют специальные отопительно-вентиляционные агрегаты, представляющие собой компоновки калориферов и вентиляторов в один агрегат. При частом открывании наружных дверей или ворот в помещение врывается холодный воздух, в последствии чего помещение попросту выстуживается. Для борьбы с выстуживанием внедряются воздушные и тепловые завесы. 

Воздушными завесами (рис.7) подогретый воздух подается через специальные щелевидные патрубки под углом к плоскости открытого проема ворот, с тем, чтобы отбить врывающийся холодный наружный воздух. 

Часть его, прорвавшаяся внутрь помещения, смешивается с перегретым воздухом, подаваемым воздушной завесой, в результате чего температура смеси будет равна температуре воздуха в помещении. Забор воздуха для воздушной завесы осуществляют из помещения, которое располагается недалеко от ворот. 

В тепловых завесах в тамбуры наружных входов подается перегретый воздух, который, смешиваясь с ворвавшимся холодным воздухом, создает смесь с температурой, равной температуре установленной внутри помещения. Воздушные и тепловые завесы комплектуются такими же вентиляторами и калориферами, как и системы вентиляции.