Проектирование отопления вентиляции и кондиционирования воздуха. Вентиляция, кондиционирование воздуха и отопление производственных помещений

Системы воздушного отопления

Вентиляция, кондиционирование,отопление и теплоснабжение- важнейшие инженерные коммуникации на любом объекте - жилом или промышленном. От правильности их проектирования и монтажа во многом зависит комфорт нахождения людей в здании и их жизнедеятельности. Нормы проектирования и монтажа систем вентиляции, жилого здания регламентируются СНиП 41-01-2003. Рассмотрим вопросы монтажа инженерных систем жилых и производственных помещений более подробно.

Виды систем отопления

Существующие виды систем отопления различаются между собой как по конструктивным особенностям, так и по типу теплоносителя:

• Водяное отопление. Одна из самых эффективных и комфортных систем, дешевая в монтаже и простая в эксплуатации. Хорошо подходит для жилого здания.
• Паровое отопление. При всей своей высокой эффективности применение системы несколько ограничено из-за ее недостатков. Чаще всего используется для отопления производственных помещений.
• . Применяется в тех случаях, когда проектом предусматривается совмещение системы теплоснабжения и вентиляции. Так же, как и предыдущий вид, чаще используется для производственных помещений, но может играть роль тепловой завесы в гражданском здании.
• Панельно-лучистое отопление. По санитарным и гигиеническим показаниям эти системы самые комфортные. Основной их недостаток - значительные затраты на сооружение и недостаточная надежность. По этим причинам они используются крайне редко.
• Электрическое отопление. Монтаж такой системы рационален только для жилых и производственных помещений, расположенных в непосредственной близости (не более 100 км) от ГЭС. В остальных случаях использовать такие системы можно только в качестве альтернативных.
• Печное отопление. Несмотря на крайне низкую эффективность, печное отопление и по сей день распространено в деревенских домах.

Основной нормативной документацией, регламентирующей требования к системам отопления, вентиляции и кондиционирования, является СНиП 41-01-2003. Также к важным нормативным документам относятся:

• СНиП 41-03-2003, регламентирующий нормы теплоизоляции трубопроводов и используемого в системе оборудования.
• СНиП 23-02-2003, устанавливающий нормы обеспечения тепловой защиты объекта.
• СНиП 23-01-99, определяющий правила строительной климатологии и т. д.

Проектирование и монтаж отопительных систем

Строительство любой инженерной системы начинается с разработки проекта. По сути, проектирование является не менее, а порой и более сложной работой, чем воплощение проекта на практике.

От правильности составления проекта, полного учета множества индивидуальных данных, которыми отличается каждое жилое здание или промышленный объект, будет зависеть энергоэффективность всей системы.

Этапы проектирования системы теплоснабжения

Проектирование любой системы теплоснабжения начинается с комплексного обследования здания, что позволяет определить общие теплопотери в результате его эксплуатации. На основе полученных данных рассчитывается эффективное энергораспределение тепла от радиаторов. Проведение таких расчетов позволяет в дальнейшем правильно разместить в помещении приборы и радиаторы для равномерного распределения тепла. На основе расчетов также выбирается оптимальный тип отопительных приборов.

Радиаторное отопление

Следующий этап тоже связан с проведением расчетов, учитывающих основные параметры будущей системы:

• Теплотехнические показатели.
• Способ управления.
• Размещение котельной.
• Расположение радиаторов и т. д.

При проведении расчетов учитываются тепловые нагрузки на все элементы, входящие в систему теплоснабжения объекта. Например, для жилого здания это могут быть теплые полы, подогрев кровли и т.п. Для производственных помещений- тепловые завесы. На этом же этапе подбирается оптимальная конфигурация оборудования.

На следующем этапе проектирования разрабатывается прокладка теплотрасс, определяются места установки распределительных узлов. Обязательным моментом являются гидравлические расчеты, осуществляющиеся в соответствии со СНиП 41-01-2003, отраслевыми нормативами и особенностями эксплуатации системы теплоснабжения жилого здания. Гидравлические расчеты позволяют минимизировать вероятность сбоев во время работы системы отопления после ее пуска.

В соответствии с разработанной проектной документацией подбирается оборудование, составляется спецификация и смета. Последним «штрихом» является дополнение и оформление проектной документации по СНиП 41-01-2003 нормами контролирующих органов, а также получение необходимых разрешений и согласований.

Проектирование котельных

Любая система отопления жилого здания или производственных помещений включает в себя котельную. В соответствие со СНиП 41-01-2003 котельное оборудование, мощность которого превышает 35 кВт, должно быть установлено в отдельном техническом помещении за пределами здания.

Проектирование на бумаге

Котельные разделяются на несколько типов в зависимости от ряда параметров:

• По конструкции - модульные, встроенные, пристроенные, крышные, отдельно стоящие, передвижные.
• По используемому топливу - твердо-, жидкотопливные, газовые.
• По применяемому теплоносителю - паровые, водяные, электрические.

В зависимости от выбранного типа определяется необходимое оборудование, выполняется расчет котла и других параметров. От правильности выбора котельного оборудования с учетом всех факторов во многом зависит энергоэффективность системы отопления жилого здания или производственных помещений.

Основными факторами, учитываемыми при определении мощности котла, являются:

• Климатические условия местности в регионе.
• Площадь жилого здания или производственных помещений, которые планируется отапливать.
• Общая энергоэффективность и утепленность здания.
• Расчетные и возможные теплопотери.
• Количество тепла, необходимое для обеспечения горячего водоснабжения.
• Количество энергии, используемой для обогрева воздуха и т. д.

Расчет мощности

Специалисты советуют добавлять к расчетным показателям мощности не менее 20%, которые позволят обеспечить нормальную работу системы в случае непредвиденных ситуаций.

Котельная в доме

Котел слишком маленькой или, напротив, неоправданно большой мощности может привести к ряду эксплуатационных проблем. При недостаточной мощности оборудование просто не справится с возложенными на него задачами. А высокомощный котел приведет не только к увеличению расходов топлива, но также к снижению эффективности его работы и быстрому износу. Для типовых домов расчет мощности осуществляется по формуле МК = S*УМК/10, где S - площадь отапливаемого помещения, рассчитываемая в кв. метрах, а УМК - удельная мощность на 10 кв. метров площади.

Этот показатель будет различаться в зависимости от климатических условий местности. Данные по разным климатическим регионам определяются СНиП. В том случае, если планируется устанавливать двухконтурный котел, объединив системы отопления и ГВС здания, к расчетной мощности котла следует добавить 25%.

Использовать эту формулу можно только при расчете котельного оборудования для жилого здания, построенного по типовому проекту. В том случае, если необходимо рассчитать мощность оборудования для помещений, возведенных по индивидуальным проектам, применяются другие формулы, учитывающие прогнозируемые теплопотери. Полученные данные также необходимо увеличить на коэффициент запаса, составляющий 15–20%.

Расчетная величина теплопотерь вычисляется исходя из объема помещения, разницы наружной и внутренней температуры и коэффициента рассеивания. Коэффициент рассеивания устанавливается в зависимости от типа здания:

• Без теплоизоляции - деревянные или из металлоконструкций - 3–4.
• Здания с незначительной теплоизоляцией - одинарная кирпичная кладка - 2–2,9.
• Здания со средней теплоизоляцией - двойная кладка и незначительное количество оконных проемов - 1–1,9.
• Здания, относящиеся к категории энергоэффективных - 0,6–0,9.

Размер котельной в частном доме

Простейший расчет для типового здания можно выполнить самостоятельно. Помощь специалистов требуется в том случае, когда проектируется система отопления для здания:

• Имеющего помещения различной высоты.
• Помещений с теплыми полами.
• Зданий, где планируется обустройство объектов, приводящих к дополнительному расходу тепловой энергии - бассейн, сауна, оранжерея и т. д.

В этих и ряде других случаях сделать правильный расчет может только специалист-теплотехник. На последнем этапе проектирования определяется трасса трубопровода, выбираются радиаторы и оптимальные места их установки. Все эти параметры также определяются на основе расчетов и проверяются на соответствие нормам СНиП 41-01-2003.

Особенность систем теплоснабжения для хорошо теплоизолированных зданий

Энергоэффективные здания, имеющие хорошую теплоизоляцию, не требуют применения высокомощного котельного оборудования. Для обеспечения комфортного микроклимата, соответствующего нормам СНиП 41-01-2003 и другой нормативной документации, в энергоэффективных зданиях бывает достаточно установки котла небольшой мощности.

Для энергоэффективного здания не всегда целесообразен монтаж традиционной системы отопления. В ряде случаев лучше использовать альтернативные решения.

В качестве такого варианта допустим обогрев помещений за счет системы вентиляции - посредством нагрева воздуха, выходящего из вентиляционной установки. Еще одно альтернативное решение обеспечения теплом энергоэффективного здания - это монтаж системы теплого пола. Параметры температурных режимов устанавливают действующие . В соответствии с ними перепад температуры по вертикали на расстоянии 1,1 м должен быть не более 2 градусов.

Определение кратности воздухообмена

Вентиляция и кондиционирование

В соответствии со СНиП 41-01-2003 минимальная кратность воздухообмена равна 0,5 единиц в час для жилого здания. Для административного, офисного здания или производственных помещений кратность воздухообмена рассчитывается исходя из плотности персонала. СНиП 41-01-2003 нормирует этот показатель как 10–15 л/с на человека. То есть на объектах с плотностью персонала, соответствующей установленным нормам, кратность воздухообмена определяется как 1 л/с на кв. метр площади.

При определении кратности воздухообмена для производственных помещений необходимо принимать во внимание наличие материалов, загрязняющих воздух. В соответствие с этим показателем объекты делятся на три категории:

• Помещения, где присутствует только персонал.
• Помещения, где используются/хранятся материалы, отличающиеся невысоким уровнем загрязнения.
• Помещения, где используются/хранятся материалы, имеющие высокий уровень загрязняющего воздействия.

Еще один показатель, который учитывается при расчете кратности воздухообмена - уровень концентрации углекислоты. Использовать только этот показатель при проведении расчетов нельзя, так как данные будут неточными. Ведь при изменении условий эксплуатации здания, например, при увеличении числа людей, количество углекислого газа будет меняться.

Теплоизоляция системы отопления

Теплоизоляция труб отопления

Для обеспечения энергоэффективности системы отопления учитываются не только расчетные показатели конечной температуры, но и возможные теплопотери, которые могут быть очень существенными. Теплопотери снижают энергоэффективность здания и приводят к увеличению затрат на отопление. Для снижения потерь тепла трубопровод системы отопления жилого здания и производственных помещений должен быть изолирован. Как показывает практика, снижение температуры теплоносителя на один градус приводит к возрастанию затрат на отопление в среднем в 3 раза по сравнению с увеличением температурных показателей на тот же уровень.

Поддержание в инженерных сетях оптимальной температуры важно и с точки зрения безопасности жизнедеятельности человека. Например, при сильном понижении температуры воды в системе ГВС формируются благоприятные условия для развития патогенных микроорганизмов. В результате возрастает риск развития таких заболеваний, как легионеллез, понтиакская лихорадка и т. п.

Контроль над температурными параметрами обеспечивается системами автоматики, которые относятся к вспомогательному оборудованию. Самый простой пример таких систем - термостаты, устанавливаемые непосредственно в отапливаемом помещении и позволяющие задавать необходимый температурный режим.

Монтаж отопительных систем

Монтаж системы отопления жилого здания или производственных помещений может осуществляться различными способами. Существует несколько схем монтажа. При этом каждая имеет преимущества и недостатки. Оптимальная схема выбирается специалистами для конкретного объекта с учетом особенностей его эксплуатации.

Двухтрубная система

Схема двухтрубной системы

В состав такой системы отопления входят подающая и отводящая трубы. По подающей трубе теплоноситель идет к радиаторам, соединенным между собой параллельно. По отводящей (обратке) жидкость, отдавшая тепло, возвращается назад к котлу. Хорошо подходит эта система для многоквартирного жилого здания. Но, несмотря на все плюсы, она годится не для всех объектов, так как требует развитой инфраструктуры. Разновидностью двухтрубной системы является коллекторная разводка.

При монтаже системы отопления этого типа лучше прокладывать обратку вдоль пола. При наличии на пути препятствий, например, дверных проемов, можно использовать прокладку под полом или обойти их с помощью П-образной трубы. Применяя прокладку под полом, нельзя допускать наличия на этом участке соединений. В противном случае при возникновении течи существенно усложнится ее устранение.

Верхняя разводка выполняется под потолком на расстоянии 0,4–0,5 метра. Для того чтобы не испортить внешний вид жилых помещений, разводку можно сделать под навесным потолком или на чердаке. В этом случае проводится тщательная теплоизоляция трассы, чтобы избежать существенных теплопотерь при сильном понижении наружной температуры. Подводящую трубу можно провести под подоконниками или над отопительными приборами. Но в этом случае прогрев системы будет происходить медленнее. Минимизировать недостаток можно за счет установки расширительного бака.

Наибольшей энергоэффективности двухтрубная система отопления достигает в зданиях с двумя и более этажами. Это обеспечивается за счет большего перепада высот между котельным оборудованием и отопительными приборами. Он увеличивает циркуляцию теплоносителя в трубопроводе, в результате чего происходит более полное сгорание топлива в котле.

Схема направления горячей и холодной воды

Теплоноситель от котла подается по вертикальному стояку, а далее по наклонному трубопроводу к радиаторам отопления. Избыточный теплоноситель выделяется в расширительный бак. При использовании нижней разводки подводящая труба прокладывается на уровне радиатора или над полом.

Основной недостаток коммуникаций с нижней разводкой - высокая вероятность возникновения в трубопроводе воздушных пробок.

Для устранения этого дефекта радиаторы обязательно оснащаются кранами Маевского. Альтернативным вариантом является прокладка специальных воздушных труб, обеспечивающих отведение воздуха в стояк и дальнейшее удаление через расширительный бак.

Однотрубная система «Ленинградка»

Монтаж однотрубной системы отопления

Особенность однотрубной системы отопления - последовательное соединение радиаторов. Теплоноситель перемещается по кольцевому контуру. По мере продвижения он остывает, поэтому однотрубная система не позволяет обеспечить равномерный прогрев всех помещений. Плохо подходит «Ленинградка» для больших зданий. На таких объектах лучше комбинировать одно- и двухтрубные системы. Разводка до отдельных квартир осуществляется посредством двухтрубной системы, а в пределах этажа - однотрубной.

При монтаже однотрубной схемы могут применяться оба типа разводки. Нижняя подразумевает прокладку трубопровода вдоль пола горизонтально. Затем трубы поднимаются к радиаторам. Такая разводка отличается простотой регулировки. При необходимости, например, в случае возникновения протечки, ее легко полностью перекрыть.

При верхней разводке теплоноситель подается высочайшей точке теплотрассы, откуда уже распределяется к стоякам. Верхняя разводка позволяет ускорить движение жидкости и хорошо подходит для систем с естественной циркуляцией.

Обводные участки

Автономная канализация

Независимо от используемой разводки при монтаже системы отопления всегда делаются обводные участки. В однотрубных схемах они выполняются с применением труб меньшего диаметра по сравнению с подводящей трубой. Также на таких участках возможна установка дросселирующего оборудования - вентилей-термостатов.

Так как в однотрубной системе отопления тепло от теплоносителя распределяется иначе, чем в двухтрубной, необходимо следить за правильностью соединения радиаторов. Первыми к подводящей трубе подключаются отопительные приборы, расположенные в помещениях с самой высокой потребностью в тепле. Один контур должен иметь тепловую мощность не более 12 кВт. Также нельзя допускать очень сильного перепада температур в пределах одного контура.

Схема Тихельмана

Схема Тихельмана является разновидностью двухтрубных систем. Ее второе название - попутно-перехлестывающая. Применяется она в зданиях с большой площадью, для отопления производственных помещений, ангаров, складов и т. д. От обычной двухтрубной схемы она отличается наличием сужающих устройств на подводящей трубе и обратке. Они обеспечивают равномерное распределение потоков на все радиаторы. Сужающие элементы подачи и обратки монтируются в зеркальном отображении.

Первый радиатор подключается с помощью отводящей трубы самого малого диаметра. Постепенно диаметр идет на увеличение. Трубопровод наибольшего просвета используется для подключения подводящей трубы и обратки к самому последнему радиатору.

Коллекторная (лучевая) схема

Не популярный способ разводки

При коллекторной схеме каждый радиатор подключается независимо, благодаря чему появляется возможность регулировать температуру каждого отопительного прибора системы. Коллектор (гребенка) является важнейшим элементом. По своей сути это труба большого диаметра, в которой монтируется необходимое количество выходов и один вход.

Через выходы к коллектору подсоединяются малые контуры, каждый из которых питает только один радиатор. Каждый контур может иметь разные параметры отопления. В этом случае используется гидрострелка - разновидность коллекторов, отличающаяся большим внутренним объемом.

В такой системе котел непрерывно подогревает теплоноситель, циркулирующий в первичном контуре. Отбор воды из гидрострелки осуществляется на разном расстоянии от врезок контуров, за счет чего получаются разные значения режимов отопления. Хорошо подходит система с гидрострелкой для домов, где в качестве отопительных приборов применяются как традиционные радиаторы, так и теплые полы. При необходимости на каждый контур можно установить собственное насосное оборудование. В этом случае нет необходимости учитывать показатели перепадов давления.

Гидравлические испытания

Монтаж канализации

После монтажа системы отопления независимо от использованной схемы и разводки обязательно проводится ее опрессовка, или гидравлические испытания, которые являются проверкой работоспособности.

Начинается водой. После этого давление в ней поднимается до уровня, превышающего рабочие параметры, и поддерживается в течение некоторого времени. Контроль осуществляется с помощью манометра.

Если система смонтирована правильно, давление в ней будет неизменным. Снижение этого показателя свидетельствует о том, что соединения негерметичны, и происходит утечка жидкости. Если испытания показали наличие утечки, проверяются все соединения, устраняются дефекты, и опрессовка проводится повторно.

Системы вентиляции

Основной задачей вентиляции жилого здания или производственных помещений остается подача свежего воздуха. Помимо этого вентиляция решает и ряд других задач:

• Удаление примесей, содержащихся в воздухе.
• Отвод лишней влаги.
• Фильтрация воздуха.
• Поддержание нормального температурного и влажностного режимов.
• Экономия энергии благодаря рекуперации тепла.

Вентиляция играет большую роль в строительстве дома

Требования к вентиляционным системам нормируются СНиП 41-01-2003. Климатические параметры систем определены в Строительных нормах и правилах 23-01-99 «Строительная климатология», заменивших СНиП 2.01.01-82.

Вентиляция классифицируется на несколько типов по разным параметрам:

• По способу, которым перемещается воздух - естественная или принудительная.
• По зоне действия - местная или общая.
• По предназначению - приточная, вытяжная, приточно-вытяжная.
• По конструктивным особенностям - монолитная или наборная.

Естественная и искусственная системы

Вентиляция может создавать поток воздуха естественным или принудительным путем. Естественное движение воздушных масс создается благодаря разнице в температуре и давлении. В принудительных системах поток воздуха обеспечивается вентиляционным оборудованием.

Самая простая схема естественной вентиляционной системы представлена в обычных типовых зданиях. В них дверные и оконные проемы обеспечивают приток воздуха. Удаляется воздух через вентканалы и вытяжки, расположенные, как правило, на кухне и в санузлах. Естественная вентиляция не имеет автоматики, она надежна, долговечна и проста в монтаже. Основной недостаток таких систем - зависимость от внешних факторов, на которые человек не может оказывать влияния. Регулировать такую систему невозможно.

В случае, когда естественная вентиляция не может обеспечить нормальный приток воздуха в здания, применяются искусственные, или принудительные схемы. Они включают в себя различные элементы - вентиляторы, фильтры, воздухонагреватели, увлажнители и т. п., позволяющие обеспечить нормальные показатели микроклимата для любых помещений в зависимости от их назначения, будь то жилые, административные или производственные.

Приточные и вытяжные системы

Принципиальная схема приточно-вытяжной вентиляционной установки

Эти системы отличаются направлением движения воздуха. Приточная вентиляция подает воздух внутрь помещений. В зависимости от элементов, входящих в нее, подаваемый воздух может подвергаться дополнительной подготовке - фильтрации, увлажнению или осушению и т. п. Задача вытяжных систем - устранение из здания загрязненного воздуха.

Как правило, для обеспечения нормального микроклимата жилого здания или производственных помещений используется комбинированная приточно-вытяжная вентиляция.

Все элементы комбинированных систем должны быть тщательно сбалансированы между собой. В противном случае может сформироваться избыточное или слишком малое давление, и в помещении возникнет эффект «хлопающей двери».

Местные и общие системы

Местная вентиляция чаще всего применяется для производственных помещений. Местный приточный вариант позволяет обеспечить локальную подачу чистого воздуха, а вытяжной - удалить загрязненный воздух из мест локального скопления вредных веществ. С помощью местных вытяжных систем можно не допустить распространения токсичных веществ из производственных помещений по всему объекту. В бытовых условиях местная вентиляция широко используется в кухнях в виде вытяжки.

Общие, или общеобменные системы применяются для вентилирования воздуха во всех помещениях здания. Приточные общеобменные системы чаще всего дополняются элементами для фильтрации и подогрева воздуха. Вытяжные отличаются более простой конструкцией, так как нет необходимости в обработке удаляемого воздуха.

Наборные и моноблочные системы

Наборные системы довольны сложны. Они собираются из отдельных компонентов - вентилятора, фильтров, дросселей, автоматики и т. д. Превосходят они моноблочные возможностью вентилирования любых объектов. Их можно установить в небольшом офисе или квартире, а также в общественных зданиях. Хорошо подходят такие системы для складов, ангаров и производственных помещений.

Их недостаток - сложность проектирования на основе профессиональных расчетов и габаритность. Мощные системы для производственных помещений или здания значительной площади монтируются в специально оборудованной венткамере. Системы небольшой мощности можно монтировать за подвесным потолком.

Моноблочная вентиляция заключается в едином корпусе. В отличие от наборных систем она практически не шумит, поэтому ее монтаж можно осуществлять в жилых зданиях без оборудования венткамер. Отличаются такие системы от наборных и простотой монтажа.

Элементы вентсистем

Система естественной вентиляции

Самым сложным видом являются искусственные общеобменные системы вентиляции. По направлению воздуха они могут быть приточными, вытяжными и приточно-вытяжными. Компоненты, входящие во все эти системы, сходны. Исключение составляет вытяжная вентиляция, в которой нет необходимости устанавливать калорифер и фильтры.

Рассмотрим основные элементы приточных принудительных общеобменных систем.

Воздухозаборная решетка

Этот элемент необходим для забора свежего воздуха и защиты всей системы от попадания в нее механических загрязнений и атмосферных осадков. В случае если решетка больше размера воздуховода, она должна устанавливаться с помощью специального адаптера.

Монтируя решетку несоответствующего размера вплотную к воздуховоду, можно существенно изменить расчетные режимы работы. Ведь воздух будет проходить только через центральную часть. Не стоит выбирать решетки с широкими ламелями. Для этого элемента вентсистемы гораздо важнее аэродинамика и свободное прохождение потока воздуха, чем декоративность.

Воздуховод

Все компоненты вентсистемы объединяются между собой воздуховодами, формируя таким образом воздухораспределительную сеть. Воздуховоды могут быть жесткими, гибкими и полугибкими.

Жесткие воздуховоды имеют круглое или прямоугольное сечение. Изготавливаются они из оцинкованной жести. Для производства гибких и полугибких конструкций применяется многослойная алюминиевая фольга, а форма обеспечивается за счет каркаса из стальной проволоки. Их можно изгибать по мере необходимости любым образом. Эти варианты плохо подходят для монтажа вентсистем большой протяженности из-за очень высокого аэродинамического сопротивления.

Воздушный клапан

Этот тип воздуховода подходит как нельзя лучше

При отключении вентустановки воздушный клапан перекрывает каналы, исключая вероятность проникновения воздуха извне. В случае если клапан не устанавливается, в зимний период через вентсистему будет естественным путем проникать холодный воздух, снижая температурный режим и приводя к нарушению микроклимата. Кроме того, под его воздействием на стенках воздуховодов и решетках скапливается конденсат, стекающий вниз.

Самый простой тип клапана - заслонка. Закрытие/открытие осуществляется вручную с помощью специальной рукоятки. Этот вариант хорошо подходит для систем, которые в процессе эксплуатации не подвергаются частому отключению.

Клапаны с электродвигателем лучше устанавливать в системах, в работе которых часто меняются режимы включения/отключения. Открытие и закрытие заслонки в них выполняется автоматикой. Недостаток таких клапанов - энергозависимость. Если неожиданно отключается подача электропитания, заслонка останется открытой. Для минимизации такого риска лучше применять устройства с электроприводом и возвратной пружиной. Она позволяет закрыть заслонку в случае отсутствия электроэнергии.

Для вытяжных систем необходим обратный клапан. Хорошо подходят гравитационные заслонки или клапаны типа «бабочка». Открывание заслонок осуществляется под воздействием потока воздуха. Если напора воздуха недостаточно, или поток идет в обратном направлении, заслонки остаются закрытыми.

Фильтры

Приточная вентиляция

На любой системе вентиляции здания устанавливается воздушный фильтр. Он удерживает пыль, пух и другие механические загрязнения. Воздушные фильтры защищают как саму систему, так и вентилируемые помещения. На входе вентканала монтируется фильтр класса EU3 или EU4, защищающий вентилятор и калорифер. На протяжении системы могут дополнительно устанавливаться другие фильтры разных классов. Эффективность фильтрации будет зависеть от класса фильтра - чем он выше, тем меньше удерживаемые частицы.

В зданиях с жесткими требованиями к составу и чистоте воздуха могут монтироваться фильтры класса EU5 или EU7, а также угольные или фотокаталитические системы фильтрации. Фильтры этих типов устанавливаются последними. Их основная задача - улавливать микрочастицы, находящиеся на других элементах вентсистемы.

Датчики давления

Дифференцированный датчик позволяет контролировать перепад давления на фильтрующих элементах системы. По мере загрязнения фильтрующей поверхности растет ее сопротивление и, как следствие, возникают перепады давления.

После того как этот параметр достигнет определенных показателей, система автоматики подает сигнал, свидетельствующий о необходимости замены фильтра.

Калорифер

Калорифер КСК

Холодный воздух, подаваемый в систему вентиляции помещений здания с улицы, необходимо дополнительно подогревать. Для этой цели служит калорифер. Существуют водяные и электрические калориферы.

Первые подключаются к центральному отоплению. Вторые работают за счет электроэнергии. Для небольших помещений лучше применять электрокалориферы. Для здания большой площади - более 150 кв. метров - или для производственных объектов целесообразнее устанавливать водяные калориферы. Ведь затраты на электроэнергию при использовании электрооборудования будут очень высоки.

Стабильность температурных параметров обеспечивается за счет изменения мощности калорифера. С этой целью вместе с водяными нагревателями монтируется узел обвязки, включающий в себя насосное оборудование и систему клапанов. С помощью этого узла регулируется поток теплоносителя через нагреватель, благодаря чему можно менять в заданном диапазоне теплоотдачу.

Вентилятор

В искусственных системах вентилятор является важнейшим элементом.

При выборе оборудования учитывается его производительность и создаваемое давление. Эти данные рассчитываются на этапе проектирования. В вентсистемах применяются осевые и радиальные вентиляторы.

Осевые отличаются высокой производительностью, но незначительным давлением. Не подходят они для систем с воздуховодами, имеющими значительную протяженность и повороты. В таком воздуховоде скорость потока воздуха, создаваемого осевым вентилятором, заметно упадет уже после первого препятствия. Для разветвленных систем, вентилирующих большое количество помещений, лучше применять радиальные (центробежные) вентиляторы, отличающиеся большим напором потока воздуха.

Производительность устройств регулируется автоматикой. Как правило, с этой целью применяются трех- и пятиступенчатые автотрансформаторы. Можно установить симисторные регуляторы. Частотные преобразователи применяются с вентиляторами высокой производительности.

Шумоглушители

Шумоглушители RMN

Любая искусственная вентиляционная система издает во время работы шум. Для снижения его уровня применяются шумоглушители. Без этого элемента можно обойтись в системах вентиляции производственных помещений. В зданиях других типов их установка является обязательной (СНиП 41-01-2003).

Основной источник шума в вентсистемах - турбулентные завихрения, образующиеся на лопастях вентилятора. Снизить аэродинамический шум позволяет использование специальных материалов, которыми облицовываются поверхности шумоглушителя. Для того чтобы привести уровень шума в соответствие с нормативным (СНиП 41-01-2003 и т.п.) необходимо смонтировать шумоглушители длиной не менее одного метра. В приточных системах они могут устанавливаться и на выходе, и на входе.

Дроссель-клапан

Воздух, подаваемый в приточную вентсистему, проходит очистку, нагревается до необходимой температуры, после чего распределяется по помещениям. Вентилирование всех помещений объекта обеспечивается за счет разветвления воздуховода. На каждом таком ответвлении должен устанавливаться дроссель-клапан с ручным управлением (СНиП 41-01-2003).

СНиП 41-01-2003 позволяет не устанавливать дроссель-клапаны в вентсистемах с функцией плавной регулировки воздушного потока. Подобные системы отличаются от обычной вентиляции наличием регулировки объема воздуха в каждой зоне.

Распределители воздуха

Распределители воздуха Арктос

На выходе воздуховода должен располагаться воздухораспределитель. Его задача - распределение воздуха для обслуживаемых помещений. Воздухораспределители делятся на две группы - решетки и диффузоры. Первые подключаются к системе посредством адаптера, а вторые - напрямую. Устанавливать распределители можно в любом месте, где необходимо.

Установка диффузоров позволяет обойтись без дроссель-клапанов, так как в их конструкцию входит регулятор расхода воздуха.

Камера статического давления представляет собой адаптер, обеспечивающий равномерное и мягкое распределение воздуха без потоков. Устройство снижает давление и стабилизирует воздушный поток. В результате на выходе воздух имеет незначительную скорость и распределяется практически бесшумно.

Переточные решетки

Переточные решетки монтируются в приточно-вытяжных вентсистемах помещений. Их задача - распределение потоков между приточными и вытяжными элементами. Установка переточных решеток позволяет избежать распространения загрязнений и неприятных запахов из таких помещений, как кухня или санузел.

Переточные решетки располагаются в стенах или межкомнатных дверях. Через них проходит поток воздуха с большой скоростью. Исключение возможности сквозного обзора помещений через переточную решетку обеспечивается путем регулирования угла наклона ламелей.

Автоматика

Автоматика распределения выделенной мощности

Искусственная вентиляция помещений - сложная система. Регулирование ее работы осуществляется с помощью автоматики. Она позволяет настраивать и контролировать такие параметры, как скорость вентилятора и температура воздуха. Также автоматика выполняет защитную функцию, не допуская перегрева электрокалорифера или замерзания водяного устройства. Защитная автоматика, как правило, бывает многоуровневой.

Современная автоматика может подключаться к системе «умный дом» и обладает очень широким функционалом. В наборных системах монтируется щит управления, соединенный со всеми элементами. В моноблочной вентиляции автоматика встраивается в корпус.

Дополнительные элементы

К дополнительным элементам вентсистем относятся:

• Рекуператоры.
• Увлажнители.
• Охладители.
• Осушители.
• Секции резервирования вентилятора.
• Секции смешения.
• Секции дополнительного нагревания воздуха и т. д.

Расчет вентсистем

Естественная вентсистема жилых зданий и производственных помещений выполняется на этапе строительства объекта, поэтому дополнительного расчета она не требует. Расчет выполняется в том случае, если в дополнение к естественной вентиляции будет смонтирована искусственная сеть.

Воздухообмен

Производительность по воздуху, или воздухообмен - первый параметр, с определения которого начинается расчет вентсистемы. Он осуществляется на основе подробного плана здания с указанием назначения и площади всех имеющихся помещений. Постоянный приток воздуха необходимо обеспечить только для тех помещений, где люди находятся в течение продолжительного времени (СНиП 41-01-2003). В коридоры воздух можно не подавать. Из кухни, санузлов и технических помещений воздух должен удаляться через вытяжные вентканалы.

Количество подаваемого воздуха рассчитывается по СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01. В соответствии с этой нормативной документацией, расход воздуха в помещениях без естественной вентиляции должен быть не менее 60 куб. метров в час. Следует учитывать, что СНиП 41-01-2003 устанавливает более жесткие нормы по сравнению с МГСН 3.01.01, поэтому при расчете лучше ориентироваться именно на них.

Для помещений с естественным проветриванием СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01 дают нормы 30 куб. метров в час на одного человека. При необходимости увеличения производительности вентиляции отдельных помещений в течение определенных периодов можно сразу установить VAV-систему, обладающую возможность регулировки расхода воздуха.

В течение одного часа система вентилирования должна обеспечивать как минимум однократный воздухообмен. Этот показатель называется воздухообменом по кратности (СНиП 41-01-2003). Если он не обеспечивает таких показателей, воздух будет застаиваться. Общая производительность рассчитывается как сумма воздухообмена всех помещений.

Расчет сети воздухораспределения

В состав сети воздухораспределения входят:

• Воздуховоды.
• Фасонные элементы.
• Дроссель-клапаны.
• Воздухораспределители.

Сначала составляется схема воздуховодов. При этом нужно учитывать, что сеть должна обеспечивать расчетный воздухообмен для всех помещений при минимально возможной ее протяженности. Размеры воздуховодов и тип распределителей подбираются на основе составленной схеме.

Параметры воздуховодов

Щиты управления вентиляторами

Площадь сечения вентканалов определяется с учетом следующих данных:

• Объем воздуха в единицу времени.
• Максимальная скорость воздушного потока.

Необходимо учитывать, что СНиП 41-01-2003 определяет скорость воздушного потока для жилых помещений не более 3–4 м/с. Для производственных объектов допустимы большие показатели. Ограничение скорости объясняется тем, что ее увеличение приводит к возникновению сильного шума в сети.

Не на всех объектах возможно использование воздуховодов большого сечения, отличающихся практически бесшумной работой. Не подходят они для жилых помещений, так как скрытое их размещение в подпотолочном пространстве невозможно. Здесь подойдут воздуховоды с прямоугольным сечением. При меньшей линейной высоте они имеют ту же площадь, что и круглые или квадратные. Если есть возможность использовать круглые воздуховоды, лучше выбирать именно их, так как полугибкие и гибкие трассы прокладывать проще.

Рассчитывать размеры необходимо для каждой ветки вентсистемы, начиная от магистральной трассы. Для жилых зданий можно применять круглые каналы (100–250 мм) или прямоугольные с эквивалентной площадью сечения.

Сопротивление сети

Поток воздуха во время своего движения по вентсистеме испытывает сопротивление. На этот параметр влияет не количество обслуживаемых помещений, а протяженность и конфигурация вентканала.

Для наборных систем также нужно учитывать сопротивление на калорифере, фильтрах, клапанах и т. п.

Приточная установка

Важнейшими параметрами при выборе приточной установки является ее производительность. Максимальная производительность вентилятора должна быть немного больше расчетных показателей. Не стоит выбирать вентустановки с очень большой мощностью, так как это приведет к неоправданному увеличению затрат электроэнергии.

Требования СНиП

Все расчеты проводятся на основе требований и норм, изложенных в СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01. Учитывать заложенные в СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01 нормы нужно обязательно, так как они направлены на обеспечение энергоэффективности системы и создание комфортного для человека микроклимата. Особенно актуальны СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01 при проектировании вентсетей для административных, офисных, общественных, производственных зданий и помещений.

Вентиляция в коттедже и загородном доме может быть спроектирована и без строгого следования СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01. Для обеспечения большего комфорта в жилом здании можно увеличить производительность сети, а для снижения энергопотребления этот показатель, напротив, может быть немного снижен. Как показывает практика, лучше все же ориентироваться на СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01, так как эти нормы составлены на основе оптимальных для человека показателей.

Кондиционирование

Виды систем кондиционирования

На современных гражданских и производственных объектах система кондиционирования уже стала неотъемлемой частью инженерных коммуникаций. Кондиционирование может осуществляться двумя способами:

• Охлаждение воздуха, поступающего по вентсистеме, путем установки охлаждающей секции, подсоединенной к холодильному агрегату.
• Установка моноблочного кондиционера или сплит-системы.

По конструкции все охлаждающие агрегаты бывают:

• Моноблочными.
• Сплит-системами.

Моноблочные установки имеют корпус, в который встроены все необходимые элементы. Эта разновидность представлена крышными, мобильными и оконными установками. Сплит-системы отличает более сложная конструкция. В них входит два или более блока. Один - наружный - устанавливается за пределами помещения. Внутренние - внутри охлаждаемых пространств. Кондиционирование воздуха с помощью таких систем отличается большей эффективностью. Кроме того, они позволяют регулировать показатели микроклимата для всех обслуживаемых помещений.

Сплит-системы классифицируют по типам внутренних блоков:

• Канальные.
• Кассетные
• Настенные.
• Колонные.
• Потолочные.

Настенные модели широко применяются в быту. Остальные больше подходят для промышленных и производственных объектов, а также зданий общественного назначения. Их принято относить к категории полупромышленных агрегатов.

Сплит-система с обогревом

Сплит-системы с тремя и более внутренними блоками относятся к мультизональным установкам. Блоки в такой конструкции могут отличаться собственными техническими и эксплуатационными характеристиками, типом и имеют автономное управление. Это позволяет устанавливать параметры микроклимата для каждого помещения.

Кондиционирование с помощью мультисплит-систем не всегда оправдано. Их монтаж обходится слишком дорого. Работы существенно усложняются из-за существенного увеличения протяженности трасс и кабелей. Если ломается наружный блок, то вся система перестает функционировать. В большинстве случаев целесообразнее система кондиционирования из нескольких сплит-систем. Кондиционирование с помощью многоблочных систем оправдано в том случае, если нет возможности смонтировать на фасаде здания несколько наружных блоков.

Мульти сплит-системы делятся на два типа - фиксированные и наборные. Первый тип - это готовый к установке и эксплуатации набор оборудования. В этой категории чаще производятся бытовые установки с небольшим количеством внутренних блоков. Для производственных или общественных объектов чаще применяются наборные системы, обладающие возможностью масштабирования.

Мультизональное кондиционирование с помощью сплит-систем с 5–6 внутренними блоками можно заменить системой чиллер-фанкойл. В этом случае холодильный агрегат (чиллер) монтируется на крыше, а фанкойлы - внутри помещений. Теплоносителем может быть как обычная вода, так и другой жидкий хладагент.

Кондиционирование крупных объектов - производственных, административных, общественных и т. д. - требует профессионального проектирования и монтажа. Проект определяет параметры микроклимата, которые должны быть достигнуты на объекте - воздухообмен, влажность, температура, чистота. На основе этих данных рассчитывается схема системы кондиционирования, и подбирается необходимое оборудование. Следует учитывать, что кондиционирование, например, небольшой квартиры и производственных объектов будет существенно отличаться. По этой причине лучше доверять разработку проекта специалистам.

Кондиционирование проектируется в несколько этапов:

• Выбор оптимальной системы.
• Выполнение замеров.
• Определение предназначения кондиционируемого помещения - жилое, офисное, общественное, техническое, производственное и т. п.
• Выполнение расчетов хладоносителей, потерь, гидравлических и аэродинамических характеристик.
• Создание детального проекта.
• Проведение согласований.

После этого система монтируется специалистами в соответствие с проектом.

Подводя итоги

Кондиционирование, вентиляция, отопление и теплоснабжение- сложные инженерные коммуникации. Они призваны обеспечить комфортный микроклимат. Проектирование и монтаж любой из этих систем - задача специалистов с инженерным образованием. Пренебрежение этим простым правилом может привести к тому, что система будет работать неэффективно.

Общие сведения о разработке раздела проекта отопления, вентиляции и кондиционирования. ОВиК

Проект ОВиК (проект отопления, вентиляции и кондиционирования ) - инженерный раздел проектной и рабочей документации, позволяющий регулировать температурные режимы в помещениях здания.

Задача системы отопления рассчитать и перекрыть потери тепла через ограждающие конструкции, функционально выставить запорную и регулирующую арматуру. Грамотно подобрать материал труб.

Все многочисленные виды вентиляции (естественная, приточно-вытяжная, местные отсосы и др.), позволяют добиться чистоты воздуха в помещениях в соответствии с нормативными требованиями, а противодымная вентиляция ДУ (Дымоудаление) осуществляет использование воздуха во время пожара.

Оборудование систем вентиляции позволяет нагреть, охладить, увлажнить, осушить, удалить вредности из воздуха и сделать его оптимальным под нужды помещения.

Раздел кондиционирование включает: расчет теплопритоков, подбор оборудования систем кондиционирования, подбор элементов трубопроводов, а также запорной и регулирующей арматуры.

Состав проекта марки ОВиК

Состав проектной документации проекта отопления, вентиляции и кондиционирования стандартный, установлен Постановлением Правительства Российской Федерации от 16 февраля 2008г. №87 и состоит из следующих частей:

а) сведения о климатических и метеорологических условиях района строительства, расчетных параметрах наружного воздуха;

б) сведения об источниках теплоснабжения, параметрах теплоносителей систем отопления и вентиляции;

в) описание и обоснование способов прокладки и конструктивных решений, включая решения в отношении диаметров и теплоизоляции труб теплотрассы от точки присоединения к сетям общего пользования до объекта капитального строительства;

г) перечень мер по защите трубопроводов от агрессивного воздействия грунтов и грунтовых вод;

д) обоснование принятых систем и принципиальных решений по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха помещений;

е) сведения о тепловых нагрузках на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение на производственные и другие нужды;

ж) сведения о потребности в паре;

з) обоснование оптимальности размещения отопительного оборудования, характеристик материалов для изготовления воздуховодов;

и) обоснование рациональности трассировки воздуховодов вентиляционных систем - для объектов производственного назначения;

к) описание технических решений, обеспечивающих надежность работы систем в экстремальных условиях;

л) описание систем автоматизации и диспетчеризации процесса регулирования отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха;

м) характеристика технологического оборудования, выделяющего вредные вещества - для объектов производственного назначения;

н) обоснование выбранной системы очистки от газов и пыли - для объектов производственного назначения;

о) перечень мероприятий по обеспечению эффективности работы систем вентиляции в аварийной ситуации (при необходимости);

п) принципиальные схемы систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха;

р) схему паропроводов (при наличии);

с) схему холодоснабжения (при наличии);

т) план сетей теплоснабжения.

Стоимость проектирования отопления, вентиляции и кондиционирования

Стоимость разработки каждого проекта отопления, вентиляции и кондиционирования рассчитывается на основе следующих исходных данных:

Стадии проектирования;

Площадь объекта;

Сроков разработки проектной и рабочей документации;

На основе сборников базовых цен с учетом различных корректировок.

Сроки разработки документации ОВиК

Сроки разработки проекта отопления, вентиляции и кондиционирования ОВиК конечно учитывают нормативные сроки продолжительности проектирования объектов строительства МРР-3.1.10.03-11, но также напрямую зависят от сложности объекта проектирования и его объёма, от функционального назначения здания.

При проектировании учитываются пожелания Заказчика: ведь выполнение раздела можно ускорить, увеличив команду проектировщиков ОВиК.

Технология разработки и оформление проекта отопления, вентиялции и кондиционирования

Технология основывается на использовании самых современных программных комплексов. Для пространственного построения используются программы MagiCAD, Revit.

Разработка проекта отопления, вентиляции и кондиционирования ОВиК начинается после разработки основы архитектурного раздела, а дальше выполняется параллельно с архитектурным разделом. Раздел ОВиК одним из первых выдает задания, как разделу , так и разделам ИТП (котельщикам), электрикам (ЭОМ), автоматчикам. Проект ОВиК выполняется и тесно согласовывается со смежными разделами инженерии и .

Проект отопления, вентиляции и кондиционирования оформляется согласно действующим в РФ нормативным документам.

Наши преимущества при проектировании раздела проекта отопления, вентиляции и кондиционирования ОВиК

Опыт работы компании более 10 лет;

Под вентиляцией понимают систему мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения рабочих и обслуживаемых зон помещений, создания метеорологических условий и чистоты воздушной среды, соответствующим гигиеническим и техническим требованиям. Вентиляция, уменьшающая содержание в производственных помещениях различных вредных выделений, способствует не только обеспечению безопасных (в первую очередь, с точки зрения взрывоопасности) и здоровых условий труда, но и во многих случаях увеличению долговечности строительных конструкций, сохранению внутренней отделки помещений, а также созданию условий для оптимального ведения технологических процессов.

Системы вентиляции классифицируют по способу перемещения воздуха, направлению потока воздуха, зоне действия и времени работы. По способу перемещения воздуха вентиляция бывает двух видов: естественная и механическая. Различие заключается в способе осущест­вления воздухообмена помещений.

Естественная вентиляция осуществляется за счет раз­ности температур воздуха в помещении и вне его (тепловой напор) или воздействия ветра (ветровой напор).

При механической вентиляции перемещение воздуха осуществляется с помощью вентиляторов. Она может быть приточной и вытяжной, и та и другая – общеобменной местной или комбинированной. Действующая в помещении одновременно естественная и механическая вентиляция называется совмещенной.

Естественная вентиляция может быть организованная и неорганизованная. Неорганизованный и неуправляемый приток воздуха, происходящий через неплотности и щели строительных конструкций, называется инфильтрацией, а внутреннего воздуха наружу – эксфильтрацией. Организованная и управляемая естественная вентиляция называется аэрацией . На пищевых предприятиях она применяется в помещениях, имеющих значительные выделения теплоты, и осуществляется с помощью аэрационных фонарей, специальных вентиляционных каналов, фрамуг и окон.

Для использования ветрового напора, а также удаления небольших объемов воздуха используют дефлекторы (дефлекторная вентиляция), специальные насадки, устанавливаемые в верхней части вентиляционных каналов. С их помощью усиливают тягу. Подачу приточного воздуха при естественной вентиляции (СП 2.2.1.1312-03) необходимо предусматривать в теплый период года на уровне не более 1,8 м и в холодный период года – не ниже 4 м от пола до низа вентиляционных проемов. При подаче неподогретого воздуха в холодный период года на более низких отметках необходимо предусматривать мероприятия, предотвращающие непосредственное воздействие холодного воздуха на работающих. Открывающиеся устройства в зданиях с системами аэрации должны обеспечивать возможность направления поступающего воздуха вверх в холодный период года и вниз – в теплый период года.

Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха перемещаются в производственном помещении без использования механических средств, что делает ее значительно дешевле механических систем вентиляции. Недостатки аэрации – изменение воздухообмена в зависимости от температуры воздуха в промышленных зданиях и метеорологических параметров наружного воздуха, невозможности очистки наружного воздуха, сложность регулирования параметров воздуха в помещении, в частности относительной влажности, которая должна поддерживаться на определенном уровне. Для компенсации отдельных недостатков используют сочетание естественной и механической вентиляции (совмещенная вентиляция) в различных вариантах.

В зависимости от того, для чего предназначена механическая система вентиляции, она подразделяется на приточную (для подачи воздуха в рабочую зону), вытяжную (для удаления загрязненного воздуха) и приточно-вытяжную с рециркуляцией или без рециркуляции воздуха. Преимущество механической вентиляции состоит в том, что перемещаемый вентилятором воздух можно нагревать, охлаждать, увлажнять и очищать от вредных газов и пыли.

Установки механической приточной вентиляции (рисунок 7а ) обычно состоят из воздухозаборного устройства (воздухоприемника) 1, устанавливаемого снаружи здания в местах наименьшей загрязненности; воздуховодов 2, по которым воздух подается в помещение; фильтров 3, служащих для очистки воздуха от пыли; калориферов 4, в которых воздух подогревается до необходимой температуры; вентилятора 5; приточных отверстий или насадок 6, через которые воздух подается в помещение, и регулирующих устройств, которые устанавливаются в воздухоприемном устройстве и на ответвлениях воздуховодов.

Рисунок 7 Механическая вентиляция:

а - приточная; б - вытяжная; в - приточно-вытяжная

с рециркуляцией

Установки механической вытяжной вентиляции (рисунок 7б ) обычно состоят из вытяжных отверстий 7 или насадок вентилятора 5; воздуховодов 2; устройства для очистки воздуха от пыли, газов 8 и устройства для выброса воздуха (вытяжной шахты) 9, которое должно быть расположено на 1-1,5 м выше конька крыши. В системе механической приточно-вытяжной (рисунок 7в ) вентиляции обе установки работают одновременно.

По месту действия вентиляция бывает общеобменная, когда смена воздуха происходит во всем объеме помещения, и местная, благодаря которой состояние воздушной среды нормализуется только в местах нахождения людей.

Общеобменная вентиляция наиболее часто применяется в тех случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению. Количество воздуха, необходимое для обеспечения нормативных параметров воздушной среды в рабочей зоне, необходимо определять расчетным путем, учитывая неравномерность распределения вредных веществ, тепла и влаги в объеме помещения. Воздухообмен, необходимый для удаления избыточного тепла (L, м 3 /ч) определяют по формуле

L = 3600 Q изб /С   (t уд – t пр ) , (38)

где Q изб – избыточное количество тепла, Дж/с; С – удельная теплоемкость воздуха, Дж/ (кг К);  - плотность воздуха при 293 0 К, кг/м 3 ; t уд – температура удаляемого воздуха, К; t пр – температура приточного воздуха, К.

Необходимый воздухообмен, исходя из содержания в воздухе водяных паров (L П , м 3 /ч), определяют по выражению

L П = G П / (d уд - d пр )  , (39)

где G П – масса водяного пара, выделяющегося в помещении, г/ч; d уд – влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг, сухого воздуха; d пр – влагосодержание приточного воздуха, г/кг;  - плотность приточного воздуха, кг/м 3 .

Воздухообмен по количеству выделяющихся вредных веществ определяют по выражению

L = G / (C ПДК – С 0 ) , (40)

где G – интенсивность образования вредных веществ, мг/ч; С ПДК и С 0 – соответственно предельно допустимые концентрации вредного вещества в воздухе и содержание его в приточном воздухе, мг/м 3 .

При выделении в помещении нескольких видов вредностей определяется требуемый воздухообмен по каждому из них, полученная наибольшая величина принимается за расчетную.

Характеристикой общеобменной вентиляции служит кратность воздухообмена (n ), определяемая как отношение объема воздуха, подаваемого для вентиляции помещения за один час (V в ) к объему вентилируемого помещения (V п ).

N = V в / V п (41)

Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в час обменивается воздух в помещении.

При проектировании вентиляции следует предусматривать удаление загрязнённого воздуха непосредственно от места выделения вредностей (местная вентиляция ) или из тех зон помещения, в которых наблюдаются максимальная концентрация вредных веществ или значительные тепловыделения. Устройство местной вентиляции сводится к созданию различного типа укрытий для источников выделения вредностей или созданию местных отсосов, встроенных в технологическое оборудование.

Местная вентиляции бывает вытяжная и приточная. Местную вытяжную систему вентиляции устраивают, когда загрязнения можно улавливать непосредственно у мест их возникновения. Она состоит из устройств, конструктивное оформление которых в зависимости от вида вредности различно. Это могут быть кожухи, полностью или частично закрывающие источник вредных выделений, вытяжные шкафы с рабочими окнами для обслуживания, вытяжные зонты и бортовые отсосы (устройства, всасывающие отверстия которых приближены к источнику выделения). Отсасывание воздуха непосредственно из оборудования или из-под кожуха, которым оно укрыто, называется аспирацией . Степень создаваемого в системах аспирации разряжения должна быть тем больше, чем выше токсичность удаляемой вредности.

Объемный расход воздуха, удаляемого из вытяжного шкафа при естественной вытяжке (L, м 3 /ч) определяют по выражению

(42)

где h – высота открытого проема шкафа, м; Q – количество тепла, выделяемого в шкафу, ккал/ч; F – площадь открытого (рабочего) проема шкафа, м 2 .

При механической вытяжке

L = 3600  F  V , (43)

где V – средняя скорость всасывания в сечениях открытого проема, м/с.

Местную приточную вентиляцию в виде воздушных душей устраивают в горячих цехах для защиты работающих от перегревания, а в виде воздушно-тепловых завес – для предотвращения проникновения наружного воздуха в помещения в холодный период года через открывающиеся ворота или двери. Воздушные и воздушно-тепловые завесы рассчитываются с учетом того, чтобы на время открывания ворот, дверей и технологических проемов температура смеси воздуха, поступающего в помещение, была не ниже:

14 0 С для производственных помещений при легкой физической работе (работа категории Iа и Iб с общими энерготратами 68 и 88 Вт/м 2 соответственно);

12 0 С для производственных помещений при работе средней тяжести (работа категории IIа и IIб с общими энерготратами 113 и 145 Вт/м 2 соответственно);

8 0 С для производственных помещений при тяжелой работе (работа категории III с общими энерготратами 177 Вт/м 2);

5 0 С для производственных помещений при тяжелой работе (работа категории III) и отсутствии постоянных рабочих мест на расстоянии 3 м и менее от наружных стен и 6 м и менее – от дверей, ворот и проемов.

Большое значение для обеспечения безопасности эксплуатации взрывопожароопасных производств и производств, связанных с использованием токсичных веществ, имеет аварийная вентиляция , представляющая собой самостоятельную вентиляционную установку.

Для автоматического включения аварийной вентиляции её блокируют с автоматическими газоанализаторами, установленными или на величину ПДК (токсичные вещества), или на величину НКПВ (взрывоопасные вещества). Кроме автоматического, предусматривают и ручное включение, при этом пусковые устройства выносят за пределы помещения.

Кондиционирование . При кондиционировании воздуха обеспечивается поддержание в рабочих помещениях оптимальных, допустимых параметров микроклимата на рабочих местах и необходимых микроклиматических условий по технологическому регламенту. Режим работы систем кондиционирования воздуха обычно поддерживается автоматически с помощью специальной системы автоматического регулирования. В некоторых случаях при кондиционировании воздуха требуется обеспечить высокую чистоту его притока. Для этого в кондиционере предусмотрены очистка воздуха от пыли, нагрев его (первичный), обработка в оросительной камере, вторичный подогрев и, если потребуется, смешение свежего наружного воздуха с некоторым объемом воздуха, возвращаемого в кондиционер непосредственно из помещения.

Несмотря на некоторую сложность, а также дороговизну устройства и эксплуатации, системы кондиционирования позволяют поддерживать в производственных помещениях такие условия, при которых можно достичь высокой производительности труда, а также создать условия для оптимального ведения технологических процессов.

Отопление . В производственных зданиях, сооружениях и помещениях любого назначения с постоянным или длительным (более 2 ч) пребыванием людей, в помещениях во время проведения основных и ремонтно-вспомогательных работ, а также в помещениях, в которых поддержание температуры необходимо по технологическим условиям следует предусматривать соответствующую систему отопления для поддержания требуемых температур внутреннего воздуха в холодный период года.

Система отопления должна компенсировать потери тепла через ограждающие конструкции зданий и сооружений, за счет снижения температуры воздуха в помещениях в результате естественного испарения влаги с открытых водных поверхностей, а также идущие на нагревание поступающего снаружи воздуха. Расчет системы отопления проводится с учетом поступлений тепла от технологического оборудования, коммуникаций, нагретых материалов и изделий, людей, искусственного освещения и других источников.

Систему отопления, вид и параметры теплоносителя, а также типы нагревательных приборов следует предусматривать с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций и в соответствии с характером и назначением зданий и сооружений (СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»).

В зависимости от используемого теплоносителя системы отопления бывают водяные, паровые, воздушные, газовые и электрические. Наиболее эффективны в санитарно-гигиеническом отношении системы водяного и парового отопления, где в качестве теплоносителя используются соответственно горячая вода и водяной пар с температурой не более 130° С. Однако и эти системы применяются с ограничениями. Их установка не допускается в помещениях, где хранятся или применяются карбид кальция, калий, натрий, литий и другие вещества, способные при взаимодействии с водой загораться, взрываться или разлагаться с выделением взрывоопасных концентраций, а также в помещениях, в которых возможно выделение в воздух или осаждение на поверхности строительных конструкций и оборудования веществ, способных к самовоспламенению при прикосновении с горячими поверхностями нагревательных приборов и трубопроводов.

Поверхности нагревательных приборов во всех случаях не должны иметь температуру выше 150° С. При наличии в помещениях невзрывоопасной, органической возгоняемой, неядовитой пыли эта температура не должна превышать 110°С. Нагревательные приборы должны иметь гладкую поверхность, удобную для систематической очистки.

Наиболее безопасным является воздушное отопление, при котором нагрев воздуха производится в калориферах. В таких системах в качестве теплоносителя обычно используется горячая вода или пар. Однако в отдельных случаях для подогрева воздуха допускается применение газа (в здания I и II степеней огнестойкости с производствами категорий Г и Д при условии удаления продуктов горения непосредственно наружу) и электрической энергии (электрокалориферы).

По способу подачи и распределения воздуха система воздушного отопления может быть центральной (как правило, совмещенной с приточной вентиляцией) и местной, при которой нагрев и подачу воздуха в определенное место помещения производят специальными отопительными агрегатами.

Без эффективно работающих инженерных сетей в современном мире не обходится ни один дом, офис или промышленное предприятие. Вентиляция и отопление – ключевые инженерные системы, создающие благоприятный микроклимат в помещениях. Обычно эти две инженерные системы не связаны между собой, но есть проекты, предусматривающие их интеграцию. Например, проектирование вентиляции и отопления может выполняться с учетом использования тепла отопительной системы для нагрева приточного вентиляционного воздуха.

Проектирование систем отопления и вентиляции является начальным этапом создания любой инженерной системы. От успешного и грамотного проектирования зависит дальнейший успех реализации проекта на практике. Неверные расчеты, неправильный выбор параметров оборудования, неудачно составленная схема прокладки трасс для коммуникаций и т.п. приведут к сложностям в монтаже и неэффективной работе климатического оборудования в дальнейшем. Поэтому важно выбрать специалистов, которые выполнят проектирование на высоком качественном уровне, с использованием современных методов построения инженерных коммуникаций.

Проектирование систем отопления и вентиляции должно обеспечить выполнение следующих задач:

Выбор технических решений, позволяющих выполнить оборудованию возложенные на него функции (создать требуемый воздухообмен, обеспечить поддержание заданной температуры, удалить из помещений вредные вещества и т.п.);

Создание здоровых и безопасных условий для работы и отдыха в соответствии с санитарными нормами и правилами. СНиП устанавливают требования к температурному режиму, содержанию в воздухе вредных примесей, запыленности, уровню влажности, скорости движения воздушных потоков и пр.;

Эффективное использование материальных ресурсов, включая финансовые и энергетические. В процессе разработки проекта необходимо предложить такие технические решения, которые бы при минимальных финансовых затратах обеспечивали требуемый уровень производительности и мощности, гарантировали бесперебойную работу оборудования в течение длительного времени. Кроме того обязательным условием функционирования современных инженерных сетей является экономичное энергопотребление. Растущие потребности потребителей создают нагрузку на энергосети, поэтому процесс выделения дополнительных мощностей находится под жестким контролем уполномоченных государственных органов.

Проектирование систем отопления и вентиляции осуществляется на основе проеденных расчетов и замеров, с применением современного программного обеспечения.

Проектирование вентиляции

Основной задачей вентиляции является обеспечение эффективного воздухообмена между помещениями и улицей. Задачи, поставленные перед проектировщиками, зависят от особенностей функционирования конкретного объекта. Исходя из них вентиляцию принято делить на бытовую, полупромышленную, промышленную.

Разработка проекта бытовой вентиляции – наиболее простая задача, стоящая перед проектировщиками. Специфика такого инженерного объекта – невысокие требования к мощности и производительности, но повышенные требования к уровню шума и эстетике. Бытовая вентляция должна быть компактной и малошумной. При ее проектировании учитываются возможности естественной вентиляции.

Полупромышленная вентиляция обладает большей мощностью и часто требует наличия дополнительных функций. Наиболее сложной с точки зрения проектирования является именно она. Особенности используемых решений зависят от специфики производства, используемых химических веществ, количества выделяемого тепла, других производственных факторов. Проектирование систем отопления и вентиляции для промышленных объектов с одной стороны должно закладывать базу для создания безопасных условий труда, с другой – обеспечивать экономичное потребление энергоресурсов. Высокая производительность и мощность вентиляционной системы должны обеспечиваться минимальным количеством энергии. Особые требования предъявляются к очистке воздуха, защите от вредных производственных факторов.

Проектирование отопления

Проектирование вентиляции и отопления может выполняться в комплексе или отдельно. Подготовка проекта отопления в расчетах и технических решениях, как правило, независима от вентиляции. Проект вентиляции должен учитывать влияние отопления на формирование воздушных потоков и рассматривать возможности использования теплового оборудования для нагрева приточного воздуха.

Параметры создаваемой системы отопления определяются на основании расчетов. В расчетах учитываются многие факторы:

Площадь и объем отапливаемых помещений;

Величина теплопотерь;

Климатический пояс и пр.

Важное значение при разработке проекта придается выбору вида топлива. Он обуславливается двумя факторами – доступностью и экономической целесообразностью. Наиболее дорогостоящим энергоресурсом является электричество, а самым бюджетным и удобным – газ.

Проектирование вентиляции и отопления, выполняемое специалистами компании «Climatseason» - основа эффективности ваших инженерных сетей. Мы предлагаем своим клиентам современные, высокотехнологичные, экономически обоснованные решения, которые готовы воплотить на практике.

Также вас могут заинтересовать: , .