Механическая вентиляция помещений

Механическая вентиляция - оптимальное решение для организации регулируемого воздушного обмена в быту, на производстве и коммерческом объекте. Оборудование отличается широким функционалом, расширенными возможностями автоматизации и набором дополнительных опций. В чем заключается принцип работы механической вентиляции? Насколько она затратна и эффективна? В этой статье поговорим об устройстве и назначение оборудования, принятой классификации, особенностях проектирования и монтажа.

Что называется механической вентиляцией?

Механическая или принудительная вентиляция - комплекс оборудования, который обеспечивает приток воздушных масс в помещения с помощью вентиляционных каналов. Движение кислорода в воздуховодах осуществляется вентиляторами. Перед поступлением в помещения он подвергается обработке (фильтрации, подогреву, ионизации) с целью поддержания теплового комфорта и снижения количества энергии, необходимой для обогрева и охлаждения помещений.

Механический принцип используется для подачи свежего кислорода в помещения здания, а также для снижения влажности и снижения концентрации загрязняющих веществ, таких как пыль, микроорганизмы, неприятные запахи, углекислый газ и смог и др.

Как устроена механическая вентиляция?

Ключевые компоненты системы:

1. Вентиляционные каналы - по ним движется воздух.
2. Приточные и вытяжные вентиляторы в наборных установках или приточно-вытяжная установка в моноблочных — осуществляют забор и отведение потока.
3. Фильтры - очищают воздух от грязи, пыли, смога, пыльцы.
4. Ионизаторы и увлажнители - повышают качество приточных воздушных масс перед подачей в помещение.
5. Канальные нагреватели и охладители - приборы термической подготовки в зимний и летний период.
6. Акустические глушители - снижают шум работающей установки.
7. Рекуператор - опция, повышающая энергоэффективность механической приточно-вытяжной вентиляции. В теплообменнике происходит передача тепла отработанного кислорода и предварительный нагрев приточного.

В набор оборудования также входят декоративные решетки, диффузоры, кронштейны. Модели высокого технического уровня оснащаются комплектом датчиков и блоком автоматического управления.

Сущность механической вентиляции

Скорость воздухообмена в здании имеет большое значение. Она не только обеспечивает приятный микроклимат в помещении, но и предотвращает структурные повреждения, вызванные, например, конденсатом.

В новых зданиях с герметичной конструкцией воздухообмен через неплотности здания отсутствует, поэтому для обеспечения хорошего его качества в помещении рекомендуется регулярное прерывистое проветривание или механическое. В промышленных зданиях или производственных помещениях, где помимо теплого воздуха вырабатывается в основном пар или выхлопные газы, регулярное прерывистое проветривание не всегда целесообразно.

Чтобы в полной мере контролировать эти обстоятельства, используется управляемый принцип.

Свежий воздух - самый важный фактор на рабочем месте

Воздухообмен и связанный с ним свежий воздух в рабочей зоне играют особенно важную роль. Чтобы иметь оптимальное воздействие на рабочий день, подаваемый свежий воздух должен доходить до работающих как можно более чистым, прямым и несмешанным.

Поэтому его следует подавать как можно глубже в здание и как можно ближе к рабочей зоне. Это также имеет большое преимущество, заключающееся в том, что в рабочей зоне может быть достигнута максимальный воздухообмен за счет целевого потока с меньшими объемами кислорода. Спертый воздух может быть удален из здания с помощью естественной системы без дополнительных эксплуатационных затрат за счет теплового лифта.

Принцип работы механической вентиляции

Установка работает с целевым потоком ветра и одним или несколькими вентиляторами. Они обеспечивают необходимый воздухообмен в помещении или здании - полностью независимо от внешних воздействий, таких как давление ветра или температуры.

Механическая вентиляция: требования

Нормы организации вентиляционных систем изложены в нескольких документах: СП 336.1325800.2017, ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ, СНиП 41-01-2003 и СНиП 2.04.05-91. 

Ключевые положения:

1. Механической наружной вентиляцией оборудуются все помещения, которые не имеют естественной вентиляции.
2. В помещении необходимое проветривание обеспечивается напрямую за счет притока, либо опосредованно за счет подачи из соседнего помещения.
3. Требуемый минимальный расход вентиляционного воздуха в помещении может быть обеспечен за счет равного количества приточного или приточно- вытяжного потока.
4. Проектировщик может заложить в расчеты повышенный уровень воздухообмена в зависимости от предпочтений владельца или конкретных потребностей объекта.
5. Стандарты допускают прямую подачу из других помещений для смежных комнат при условии, что общее количество наружного воздуха достаточно.
6. Воздухозаборники и вытяжки наружного потока должны иметь автоматические или гравитационные заслонки, закрывающиеся при неработающей системе.
7. Требования к оборудованию должны обеспечивать баланс между здоровьем жильцов и энергосбережением.
8. Воздухозаборные отверстия, выходящие наружу, должны быть защищены коррозионно стойкими экранами, жалюзи или решетками.

Соблюдение требований отраслевых стандартов - обязательное условие эффективной, безопасной и штатной эксплуатации основных систем.

В чем отличие естественной вентиляции от механической?

Естественная - работает благодаря вертикальным вентиляционным каналам в дымоходах, выведенных над крышей, и воздухозаборникам (или проветривателям) в оконных рамах, реже - непосредственно в стенах. Каналы дымохода обеспечивают вытяжку и приток кислорода, поступающего через диффузоры поступает в помещение. 

Само движение воздуха происходит без помощи вентиляторов. Движущей силой здесь является разница в температуре и плотности. Теплый, т.е. чуть менее плотный, воздух изнутри поднимается вверх по дымоходным каналам, в то же время прохладный и плотный наружный воздух поступает на его место через диффузоры. Отсутствие элементов механического побуждения (вентиляторов, работающих от электроэнергии) - ключевое отличие естественной и механической систем.

Несомненным преимуществом обычной установки является то, что этот тип не требует для работы вентиляторов или каких-либо других механических устройств. Следовательно, нет необходимости в электричестве, поэтому возможный выход из строя электросети не является проблемой. Кроме того, этот тип проветривания практически бесшумный, за исключением случайного шума в воздуховодах или в диффузорах из-за сильного ветра.

Главный недостаток естественного воздухообмена состоит в том, что работу такой системы очень трудно контролировать на практике. Ее интенсивность зависит от внешних факторов: увеличивается зимой, когда на улице намного прохладнее, чем внутри, и заметно ослабевает летом. Приходится считаться с тем, что в теплое время года возникает необходимость открывать окна и создавать сквозняк. Хотя самотечный воздухообмен не потребляет электроэнергии, на самом деле она чрезвычайно энергозатратна.

В течение отопительного сезона вместе с удаляемым воздухом уходит тепло, используемое для подогрева подаваемого снаружи холодного воздуха.

Какие вентиляционные системы относятся к механическим?

В зависимости от способа воздухообмена механическую вентиляцию можно разделить на общую, местную, гибридную. В классификацию также включают аварийную установку. О функционале и назначении каждой группы оборудования - в следующих разделах.

Общеобменные

Отвечают за организацию микроклимата и поддержание воздухообмена во всем помещении. Равномерно распределяют воздух по помещению и снижают предельно допустимую концентрацию вредных веществ. На предприятиях с большим объемом вредных выбросов комбинируются с локальными вытяжками.

Местные

К местным устройствам механического воздухообмена относятся:

• местные вытяжки;
• шкафы;
• отсосы;
• воздушные завесы.

Удаляют загрязняющие веществ непосредственно на месте их образования. Воздушные завесы используются для защиты помещений от проникновения холодного наружного воздуха (зимой) или горячего (летом) через часто открываемые ворота и входные двери в производственных или общественных зданиях.

Смешанные

Гибридные установки сочетают в себе принцип действия механического и естественного проветривания. Оснащаются насадками (дефлекторами), опускающимися при падении тяги в каналах и ограничивающими работу системы при сильном ветре. Гибридный способ - разумный компромисс для бытовых решений и производств с низкими требованиями к качеству воздуха.

К смешанным системам можно отнести:

• механическую вытяжную вентиляцию;
• механическая приточную вентиляцию;
• механическую приточно-вытяжная вентиляцию.

Аварийные

Аварийные вентсистемы срабатывает при возникновении внештатной ситуации - пожаре, резком повышении концентрации ядовитых веществ, задымлении. При возгорании обеспечивают приток воздуха на путях эвакуации и эффективно удаляют дым. При выбросе паров и газов вытяжные вентиляторы работают на повышенных оборотах и оперативно устраняют негативные факторы.

Преимущества механической вентиляции

Рассмотрим основные плюсы работы механической вентиляции:

1. Предварительно очищает воздух от пыли, пыльцы, насекомых. Система фильтров и ионизаторов позволяет избавиться от микробной пыльцы и смога из воздуха. Зимой это имеет большое значение.
2. Для нашего комфорта мы можем настроить систему на интенсивность воздухообмена, что важно в зимний или летний периоды. Рекуперация экономит 30-50% расходов на отопление.
3. Экономия энергии.
4. Повышает качество воздуха и качество времени, проведенного в здании.
5. Повышает самочувствие и качество работы тех, кто работает в здании.
6. Возможность контроля температуры.
7. Предотвращает рост плесени.

Такое оборудование для помещений на 100% управляемо. Мы можем задать скорость движения воздушного потока, увеличить или ограничить интенсивность.

Для коммерческих и производственных объектов принудительная вентсистема - зачастую единственный способ организовать воздухообмен на предприятии в соответствии с отраслевыми стандартами и технологическими требованиями.

Минусы

Недостаток - дополнительные капиталовложения в начале строительства. Решение об установке механической вентиляции чаще всего приходится принимать на начальном этапе строительства. Оборудовать уже готовый дом принудительной вентсистемой сложнее. Это связано с необходимостью распределения каналов, пробития стен здания, обхода других установок и интеграции в существующие инженерные сети.

Требует профессиональной установки и выбора соответствующего устройства. Некорректно спроектированная и установленная система может быть источником шума и низкой эффективности. Устройство требует обслуживания и ремонта, что влечет за собой сопутствующие расходы.

Особенности проектирования механических систем вентилирования

Индивидуальное проектирование механической вентиляционной системы - ключевой и обязательный процесс, гарантирующий корректную работу установки. При разработке проекта инженеры выполняют точные математические расчеты пропускной способности воздуховодов и мощностных характеристик оборудования. Составляют подробные сметы с указанием техники и набора комплектующих. Каждый документ сопровождается графической схемой расположения сети, 3D-визуализацией и пояснительной запиской.

Установки могут быть спроектированы как децентрализованные или централизованные для подачи воздуха в вентиляцию, а зимой и для отопления. В обоих случаях тип направления имеет решающее значение для оптимального успеха работы.

Монтаж

Проведение монтажных работ квалифицированной бригадой обеспечит точное соответствие проекту. Задача монтажников - точно интерпретировать информацию в документе и выполнить установку оборудования с учетом отраслевых стандартов и рекомендаций производителя.

Перечень работ инженерной компании Квент включает:

• подготовку помещения;
• строительные работы;
• разметку трассы;
• крепление кронштейнов;
• сборка оборудования на полу в крупные узлы;
• монтаж воздуховодов и агрегатов.

Пусконаладочные работы

Чтобы обеспечить правильную работу механической приточно-вытяжной вентиляции, по завершении монтажа выполняется пусконаладка. С помощью измерительного оборудования измеряется скорость движения воздуха. Тестируется работа установки во всех пользовательских режимах. Выполняется калибровка оборудования в соответствии с проектными требованиями. Перед сдачей объекта проводится обучение заказчика работе с вентоборудованием.