При проектировании систем вентиляции разработчики обязаны обращать внимание на указания, рекомендации и требования контролирующих инстанций. Нормы, на которые необходимо ориентироваться, ‒ это СанПины, ГОСТы, данные АВОК и так далее. Они достаточно подробны, многочисленны и сложны, так как учитывают большое количество параметров:
- назначение объекта ‒ например, если обсчитывается вентиляция технических помещений, нормы будут существенно отличаться от применимых для жилых пространств;
- размеры помещения - от этого зависит количество подаваемого/удаляемого воздуха, модели и мощность вентиляционных установок, тип используемой системы и так далее;
- количество одновременно находящихся на объекте людей;
- время года, температурный режим, влажность ‒ особенно это актуально для жилых пространств, но и для склада важно, в каких условиях хранится продукция;
- требования пожаробезопасности, другие специфические условия.
Основные методики расчета, учитываемые при нормировании вентиляции
Специалисты ориентируются на обобщенные таблицы. В них учитываются необходимые параметры и после расчета по всем возможным методикам выбирается наибольшее значение ‒ его и берут за основу при проектировании (этот подход не используется при организации подобных систем в бассейнах). Вне зависимости от того, что именно в них описывается ‒ воздухообмен в детском саду или вентиляция складских помещений, нормы базируются на нескольких ключевых показателях:
- объем и расход воздуха на одного человека;
- уровень аэродинамического сопротивления в системе;
- допустимый процент вредных выделений;
- ориентировочно возможная мощность воздухонагревателей и вентиляционного оборудования;
- количество окон, влажность, температура и так далее.
В жилых, общественных и производственных помещениях, где люди проводят много времени, расчет производят по следующим методикам:
- по площади, без учета количества людей ‒ нормы оговаривают ориентирование на объемы приточного воздуха для объектов разного назначения (например, для жилых это 3 куб. м/час на 1 кв. м);
- по нормам санитарно-гигиенического характера (для одного человека) ‒ жилым пространствам необходимо 30 куб. м/час, для производственных, больших, чем 20 кв. м ‒ не менее 20, если организуется вентиляция офисных помещений, нормы предусматривают 40 куб. м;
- по нормам вытяжки (кратность) ‒ учитывается, сколько раз в течение часа обновляется состав аэромасс в помещении (в сводных таблицах приводятся нормативные кратности).
Особенности норм для жилого и офисного типов помещений
К жилым пространствам предъявляются высокие требования ‒ при проектировании вентиляции должна обеспечиваться безопасность людей. В подобном строительстве обычно используется классическая схема аэрации ‒ естественно-вытяжная, с каналами. Удаляются загрязненные массы, в первую очередь, из санитарной зоны ‒ кухонь, ванных ‒ причем пространство считается по умолчанию единым по уровню давления и негерметичным, поэтому при расчете учитывают подрезку дверных полотен и параметры окон.
Нормы воздухообмена подразделяются по назначению помещений:
- для жилых комнат ‒ постоянный параметр кратности не менее 30 куб.м/час или 0,35 1 /ч, но при общей площади квартиры менее 20 кв. м ‒ 3 куб. м на 1 куб.м помещения;
- для кухонь с электроплитой 60 куб.м/час, с газовой ‒ 90, минимальный ‒ 30 и 45 соответственно;
- для ванной и туалетных комнат — 25 куб.м/час при разделении санузла, 50 при совмещенной организации;
- для постирочных, гардеробных, подсобных комнат ‒ кратность не менее 1 на один час.
Это краткое описание, так как жилищное проектирование ‒ объемная, сложная отрасль, и в нем учитывается впечатляюще большое количество нормативных показателей. То же, в принципе, касается и офисных пространств ‒ там люди проводят много времени, причем объединяясь порой в немаленькие группы. По проектировочным нормам для подобных объектов необходимо учитывать, чтобы:
- температура воздуха поддерживалась на уровне 19-21 градуса Цельсия в холодный период и 23-25 в теплый;
- в помещениях без окон была организована механическая система вентилирования, а в санузлах, курительных, офисах более 35 кв. м ‒ независимые вытяжные системы;
- подвижность воздуха поддерживалась на уровне 0,2-0,5 м/сек;
- кратность составляла: для стандартных кабинетов (начальственные, бухгалтерские, рабочие и так далее) ‒ 1,5 на приток, для копировальных и переплетно-брошюровочных служб ‒ 3-5, на вытяжку для гардеробных ‒ 2, уборных ‒ 50, кладовых ‒ 1-1,5.
Нормирование технических, производственных и складских объектов
Нормы вентиляции в производственных помещениях и в складских зонах формируются несколько иным способом. Здесь, кроме нужд людей, необходимо учитывать особенности и технические требования для оборудования и содержащихся в помещении товаров, веществ. Если говорить о санитарной составляющей, то в зале без окон необходимо организовать подачу наружных аэромасс ‒ на одного человека 60 куб. м/час. Также нормируется (по отдельным наименованиям):
- содержание пыли;
- присутствие и уровень вредных паров, газов, испарений;
- температура в помещении (в том числе избыточная теплота), влажность.
Как правило, система, которая организуется в помещении, сочетает естественные и механические источники вентилирования и базируется на приточно-вытяжном принципе. Основной параметр ‒ кратность. Для производственно-складских помещений она может варьироваться от единицы до 10. В целом расчет по одной лишь кратности недостаточен и нужно учитывать:
- скорость всасывания воздушных масс ‒ для малотоксичных газов 0,5-0,7 м/сек, для высокотоксичных 1,2-1,7;
- необходимый расход аварийной вентиляции ‒ с коэффициентом не менее 8;
- соответствие специфике хранящихся ценностей (для склада ГСМ, например, воздухообмен должен быть не меньше 2,5, а при хранении ацетона ‒ 9-10).
Основные санитарно-гигиенические требования к вентиляции производственных помещений определены санитарными нормативами, а также строительными нормами и правилами (СНиП) «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
Для эффективной работы вентиляции важно, чтобы еще на стадии ее проектирования было предусмотрено выполнение ряда санитарно-гигиенических и технических требований. Объем потребного воздуха должен быть достаточным. Количество воздуха, необходимого для вентиляции производственных помещений и обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне, устанавливается расчетным способом. Расчет ведется соответственно по избытку явного тепла или влаги или по количеству выделяющихся вредностей (пыли, газов, паров). При одновременном выделении в помещении тепла, влаги и вредных веществ (или их различных сочетаний) необходимый воздухообмен должен устанавливаться по превалирующей вредности.
В соответствии с санитарными нормами количество наружного воздуха, подаваемого в помещение на одного работающего, должно составлять не менее 30 м 3 /ч при работе в помещении меньше 20 м 3 на одного человека и не менее 20 м 3 /ч при объеме помещения больше 20 м 3 на одного человека. В помещениях с объемом более 40 м 3 на каждого работающего при наличии окон или окон и фонарей и при отсутствии выделения вредных или неприятно пахнущих веществ допускается устраивать периодически действующую вентиляцию. В помещениях без естественной вентиляции подача воздуха на одного человека должна составлять не менее 60 м 3 /ч.
Баланс приточного и удаляемого воздуха должен соответствовать назначению вентиляции и конкретным условиям ее применения. В классических случаях количество приточного воздуха должно соответствовать количеству удаляемого, разница между ними должна быть минимальной. Однако иногда необходима специальная организация воздухообмена с преобладанием того или иного количества воздуха в общем балансе. Например, при проектировании вентиляции в двух смежных помещениях, в одном из которых наблюдается выделение вредных веществ, в нем необходимо создать отрицательный баланс (небольшое преобладание вытяжки над притоком), тем самым предупредив возможность проникновения загрязненного воздуха в помещение без собственных источников вредности.
В ряде случаев требуются такие схемы организации воздухообмена, когда во всем помещении поддерживается избыточное давление по отношению к атмосферному, т. е. объем приточного воздуха должен быть больше объема удаляемого. Это, например, необходимо в цехах электровакуумного производства, так называемых чистых комнатах, для предупреждения проникания через неплотности в ограждениях наружного воздуха. Положительный воздушный баланс необходим при организации вентиляции с избыточным рассредоточенным влаговыделением для предупреждения образования тумана и конденсата вследствие проникновения холодного воздуха из вне.
Объем воздуха, удаляемый из помещения вытяжными вентиляционными установками, должен компенсироваться организованным притоком чистого воздуха. Неорганизованный приток наружного воздуха для возмещения вытяжки в холодный период года допускается принимать в объеме не более однократного в час, если при этом не будет переохлаждения воздуха и образования тумана.
Приточные и вытяжные системы должны быть правильно размещены. Приток должен обеспечить максимальную чистоту и оптимальные микроклиматические параметры воздуха в рабочей зоне. Вытяжка должна максимально удалять вредные выделения. Система вентиляции не должна вызывать перегрев или переохлаждение работающих. Шум вентиляционных установок не должен увеличивать производственный шум выше допустимого санитарными нормами уровня. Система вентиляции должна быть эффективна во все периоды года при любых климатических и погодных условиях. Система вентиляции не должна быть источником загрязнения окружающей среды. Система вентиляции должна быть проста по устройству, надежна в эксплуатации и соответствовать требованиям электро-, пожаро-, взрывоопасности.
Способы уменьшения шума и вибрации вентиляционных установок.
Работа вентиляционных установок, как правило, сопровождается большим или меньшим шумом. На промышленных предприятиях с невысоким уровнем шума от производственного оборудования шум, генерируемый вентиляционными агрегатами, может быть одним из основных неблагоприятных факторов производственной среды.
Шум вентиляционных установок может быть механическим и аэродинамическим. Механический шум создается главным образом вентиляторами и электродвигателями в результате плохой амортизации, неудовлетворительной балансировки вращающихся деталей, плохого состояния подшипников и т. п. Механический шум распространяется по воздуху помещения, вентиляционным каналам и нередко через фундаменты вентиляционного агрегата на ограждающие конструкции здания, так называемый структурный шум. Аэродинамический шум возникает в результате вихреобразования при вращении колеса вентилятора, перемещения воздуха в вентиляционных сетях с большой скоростью, при выходе воздуха через приточные отверстия и т. д.
Уменьшение механического шума вентиляционных агрегатов достигается специальными техническими решениями: для устранения вибрации вентилятора его рекомендуется монтировать на виброизолирующих основаниях в отдельной вентиляционной камере. Необходима тщательная динамическая балансировка вращающихся механизмов вентилятора, оклеивание кожуха вентилятора звукоизолирующими материалами; для предупреждения распространения механического шума по воздуховодам между последним и вентилятором делаются гибкие неметаллические (брезентовые и др.) вставки.
Снижение аэродинамического шума обеспечивается такими мерами, как правильный подбор вентилятора (он должен создавать необходимый напор при минимальном числе оборотов рабочего колеса), правильный выбор скоростей движения воздуха в воздуховодах; площадь сечения воздуховодов и насадки должны соответствовать своему назначению, не создавать ненужных турбулентных движений воздушных потоков, при необходимости устанавливаются глушители шума.
Вентиляция в помещениях с избыточными тепловыделениями.
Многие производственные процессы, связанные с нагревом, плавкой, литьем металла, производством строительных материалов (цемента, кирпича, керамики), химического сырья, на тепловых электростанциях сопровождаются выделением значительного количества тепла в производственные помещения.
Если тепловыделения в помещение больше теплопотерь, то их разность называют избыточным теплом. Согласно санитарным нормам, производственные помещения с избытками явного тепла при теплонапряженности более 20 ккал/м 3 в 1 ч относятся к помещениям со значительными тепловыделениями или так называемым горячим цехам.
Расчет теплового баланса, т. е. поступающего в рабочее помещение и уходящего из него тепла, является одной из основных и довольно сложных задач при проектировании вентиляции для борьбы с теплоизбытками.
К источникам тепловыделений относятся: нагревательные печи для плавки, нагрева металла или других материалов; остывающие материалы; нагретые поверхности аппаратов, трубопроводов; работающие станки и механизмы; солнечная радиация; источники освещения; люди.
Тепло расходуется на обогрев здания, охлаждаемого через наружные ограждения; нагревание в холодное время транспорта и материалов, поступающих в цех; уносится нагретым воздухом через неплотности в ограждениях здания или удаляется местными отсосами и др. Разработаны соответствующие методы и формулы расчета, позволяющие определить потребный воздухообмен. Они изложены в специальных руководствах и справочниках. Общие принципы организации воздухообмена в цехах с большими избытками явного тепла предусматривают устройство аэрации в сочетании с механической вентиляцией.
Вентиляция в цехах с избыточными влаговыделениями.
Для удаления избыточной влаги, выделение которой не может быть предотвращено технологическими средствами, в первую очередь следует предусматривать местные вытяжные вентиляционные установки. К рекомендуемым воздухоприемникам относятся вытяжные шкафы; при температуре испаряющейся воды свыше 80 °С можно применять вытяжные зонты; пригодны витринные укрытия; ванны оборудуются бортовыми отсосами.
В ряде производств при рассеянном интенсивном выделении влаги, где технически не представляется возможным полностью укрыть источники и удалить всю влагу с помощью местных вытяжных устройств, дополнительно применяют общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию, рассчитанную на удаление увлажненного воздуха и ассимиляцию избытков влаги приточным воздухом. При этом рекомендуется следующая принципиальная схема вентиляции: большая часть (примерно 2/3) перегретого и пересушенного приточного воздуха подается в верхнюю зону помещения, вытяжка насыщенного парами воздуха производится также из верхней зоны. При высоте помещения не менее 5 м допускается перегрев приточного воздуха до 35 °С, а при высоте более. 6 м до 50 - 70°С.
Приток должен преобладать над вытяжкой, чтобы избежать неорганизованного поступления наружного холодного воздуха в помещения и образования тумана.
При этом предъявляется ряд архитектурно-строительных условий к помещениям со значительными влаговыделениями: их высота должна быть не менее 5 м, чтобы избежать перегрева воздуха на рабочих местах горячим приточным воздухом; для исключения возможности образования конденсата на внутренней поверхности ограждений здания (потолке, стенах, перекрытиях) они должны быть выполнены из малотеплопроводных материалов.
Вентиляция в цехах с выделением токсичных газов и паров.
Предупреждение попадания токсических веществ в воздух рабочих помещений прежде всего должно решаться рациональной организацией технологических процессов, надежной герметизацией оборудования и др.
Из средств вентиляции предпочтение должно отдаваться аспирации. При невозможности ее оборудования для локализации и удаления вредных веществ непосредственно от места их образования и выделения наиболее рациональной является местная вытяжная вентиляция с укрытиями типа вытяжных шкафов, бортовых отсосов, зонтов и др. Для эффективной работы вентиляции необходимо обеспечить такие скорости засасывания воздуха в открытые проемы и создавать такие разрежения внутри вентиляционных укрытий, которые бы в максимальной степени способствовали удалению газов и паров из помещения. Местные отсосы, предназначенные для удаления от технологического оборудования вредных веществ 1-го и 2-го классов опасности, следует блокировать с этим оборудованием таким образом, чтобы оно не могло работать при бездействии местной вытяжной вентиляции.
В ряде случаев, когда по технологическим, конструктивным и другим причинам использовать местную вытяжную вентиляцию не- представляется возможным, применяют общеобменную вентиляцию, предназначенную для разбавления токсических веществ до предельно допустимых концентраций.
В соответствии с нормами технологического проектирования и требованиями ведомственных нормативных документов в определенных случаях предусматривается аварийная вентиляция. Должно быть также предусмотрено блокирование аварийной вентиляции с газоанализаторами, настроенными на допустимые концентрации вредных веществ.
Определенную сложность представляют расчеты потребного воздухообмена. Опыт свидетельствует о том, что нередко наблюдаются резкие колебания концентраций газов и паров в отдельных точках помещения, а иногда их концентрации даже при работе вентиляции на полную проектную мощность могут достигать потенциально опасных уровней. В связи с этим при расчете воздухообмена рекомендуется вводить коэффициент запаса. Это касается токсических веществ с предельно допустимыми концентрациями больше 1 мг/м 3 .
При выделении токсических веществ, предельно допустимая концентрация для которых установлена ниже 1 мг/м 3 , применение общеобменной вентиляции недопустимо.
Вентиляция по борьбе с пылью.
Среди мероприятий, направленных на предупреждение запыления воздушной среды производственных помещений, ведущая роль также должна принадлежать мерам архитектурно-планировочного и технологического характера.
При выборе способов борьбы с пылью путем вентиляции следует иметь в виду, что решающее значение принадлежит местным установкам пылеотсасывающей вентиляции. Применение же общеобменной вентиляции, действующей по принципу разбавления пыли, является нерациональным, неэкономичным и недостаточно эффективным способом, поскольку повышенная подвижность воздуха препятствует оседанию мелкодисперсной фракции пыли, а она неопределенно длительное время может находиться во взвешенном состоянии.
Лишь в исключительных случаях допускается прибегать к общеобменной вентиляции для снижения запыленности воздуха путем разбавления аэрозоля. Например, при дуговой сварке на нефиксированных рабочих местах в механосборочных и других цехах, когда нет возможности оборудовать местные отсосы. К активному проветриванию, направленному на удаление пыли, прибегают в глухих забоях горных выработок. При этом приточный воздух подается со строго рассчитанными сравнительно небольшими скоростями (0,4 - 0,7 м/сек).
Рис. 29. Установка вентиляционного отсоса, а - неправильная; б - правильная.
Оптимальным способом обеспыливания с помощью местных вытяжных вентиляционных установок является аспирация - полное укрытие оборудования, совмещенное с вытяжкой. Для предотвращения выбивания пыли через неплотности в аспирационных укрытиях необходимо обеспечить достаточное разрежение воздуха, Отсосы следует правильно расположить (рис. 29).
При выборе конструкции отсоса (пылеприемника) и самой вытяжной установки необходимо соблюдать ряд условий:
Обеспечить возможно полное укрытие источника пылеобразования, в то же время не препятствующее свободному выполнению трудовых операций;
Максимально приблизить отсасывающее отверстие к источнику пылевыделения;
Предусмотреть плотное присоединение воздуховода к пылеприемнику, исключающее выбивание пыли;
Обеспечить такое расположение пылеприемника, чтобы отсасываемый запыленный воздух не проходил через зону дыхания работающего;
Воздуховоды должны быть снабжены отверстиями для периодической их очистки от осевшей пыли;
Пылеотсасывающие вентиляционные системы должны быть максимально децентрализованы, т. е. состоять из нескольких самостоятельных установок. Это дает возможность избежать прокладки длинных воздуховодов и засорение их пылью;
Не допускается объединение в одну систему пылеотсасывающих установок с установками для удаления избыточной влаги.
Местная вытяжная вентиляция, предназначенная для борьбы с пылью, должна быть оборудована пылеочистными устройствами, гарантирующими степень очистки воздуха в соответствии с требованиями санитарного законодательства.
Санитарный надзор за вентиляцией.
В проектном задании должны быть решены принципы и схемы вентиляции. При рассмотрении проекта необходимо тщательно ознакомиться с технологической его частью, проверить основные расчеты, тепловоздушный баланс и др.; оценить соответствие запроектированных местных отсосов характеру оборудования, являющегося источником выделения вредных факторов. Следует иметь в виду, что в ряде случаев при рассмотрении проектов встречаются сложные технические расчеты и задачи, требующие специальной подготовки для их решения. В этих случаях санитарный врач привлекает инженеров по вентиляции.
При возникновении спорных вопросов или при особой сложности проекта он может быть направлен на санитарную или техническую экспертизу в научно-исследовательские институты.
Текущий санитарный надзор за системами вентиляции действующих промышленных предприятий основывается на периодическом контроле за состоянием воздушной среды в рабочей зоне на постоянных рабочих местах, а также в местах расположения воздухозаборных устройств. В случае несоответствия воздуха рабочей зоны существующим нормативным требованиям возникает вопрос об эффективности работы промышленной вентиляции.
Контроль за работой вентиляции предусматривает технические и санитарно-гигиенические испытания вентиляционных систем и установок.
Технические испытания вентиляционной установки проводят перед введением ее в эксплуатацию при новом строительстве или реконструкции с целью проверки общего соответствия проекту и качества ее монтажа; существующей вентиляции - с целью проверки технического состояния установки.
При технических испытаниях определяют число оборотов вентилятора и электродвигателя, давление в сети (статическое, динамическое, полное); общую производительность установки и распределение воздуха по отдельным ее элементам; наличие неплотностей, приводящих к подсосу или утечке воздуха; температуру и относительную влажность приточного и вытяжного воздуха; производительность калориферов.
Определяется также правильность распределения приточного воздуха по вентилируемому помещению и его удалению с учетом объемов и необходимых скоростей.
После устранения выявленных дефектов производят регулирование вентиляции. Эффективность работы вентиляционной установки или всей системы вентиляции оценивается на основании санитарно-гигиенических испытаний.
Они предусматривают оценку состояния воздушной среды в рабочих помещениях на основании инструментальных замеров и проведения необходимых химических исследований:
а) соответствие воздуха рабочей зоны требованиям нормативов (ПДК) на содержание вредных паров, газов и пыли;
б) микроклиматического режима в помещении и на рабочих местах;
в) степени чистоты приточного воздуха, а также его температуры и влажности;
г) эффективности очистки воздуха, удаляемого из помещения в окружающую атмосферу.
Каждая вентиляционная установка должна иметь паспорт, в который наряду с ее описанием вносятся данные технических испытаний.
Оглавление книги Следующая страница>>§ 4. Санитарные нормы для проектирования вентиляции и способы определения воздухообмена
В соответствии с санитарными нормами все производственные и вспомогательные помещения должны вентилироваться. В производственных помещениях с объемом воздуха на одного работающего менее 20 м 3 должна быть предусмотрена вентиляция, обеспечивающая подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м 3 /ч на каждого работающего, а в помещениях с объемом на одного работающего более 20 м 3 — не менее 20 м 3 /ч на каждого работающего.
В производственных помещениях без фонарей и без окон подача наружного воздуха на одного работающего должна быть не менее 60 м 3 /ч. При этом должны быть соблюдены нормы метеорологических условий, а содержание вредных паров, газов и пыли в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельных значений по санитарным нормам.
В помещениях, в которых воздушная среда загрязнена пылью, вредными парами либо газами или наблюдаются значительные тепловыделения, количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне, определяют расчетом, исходя из условия разбавления вредных выделений до допустимых концентраций или удаления избытков тепла.
При устройстве приточно-вытяжной вентиляции в сообщающихся между собой помещениях необходимо обеспечить определенное соотношение между количеством подаваемого и отсасываемого воздуха с тем, чтобы исключить поступление воздуха из помещений с большими выделениями вредностей или с наличием взрывоопасных газов, паров и пыли в помещения с меньшими выделениями или в помещения без этих выделений.
При устройстве местной вытяжной вентиляции количество удаляемого воздуха принимается в зависимости от конструкции местного отсоса, характера вредных выделений, скорости и направления их движения. При этом чаще всего руководствуются определенной величиной скорости всасывания воздуха в отверстиях местного отсоса, выбирая ее такой, при которой возможны наиболее полный захват вредных выделений.
Для местных отсосов, выполняемых в виде зонтов, укрытий, шкафов и камер, величина скорости всасывания воздуха в открытых отверстиях (проемах) принимается в размере 0,5—0,7 м/с для удаления газов и паров, обладающих малой токсичностью (пары спиртов, аммиака и др.), и в размере 1,2—1,7 м/с для удаления газов и паров высокой токсичности и летучести (ароматические углеводороды, цианистые соединения, пары свинца и др.). Объем удаляемого воздуха L с помощью местной вытяжной вентиляции может быть подсчитан по формуле L = Fv*3600 м 3 /ч,
где F — площадь нижнего (открытого) сечения зонта или открытого проема, укрытия, шкафа, камеры в м;
v— скорость движения всасываемого воздуха в этом проеме в м/с.
Количество отсасываемого воздуха вытяжными вентиляционными устройствами от абразивных и полировальных станков подсчитывается по формуле L = AD м 3 /ч,
где D — диаметр круга в мм;
А— коэффициент, равный. 1,6 для абразивных станков, 2— для полировальных и 2,4 — для качающихся наждачных кругов.
Удаляемый местными отсосами воздух, содержащий пыль, ядовитые газы и вредные пары, перед выпуском в атмосферу должен подвергаться очистке. Степень очистки выбросов, содержащих пыль, вредные неприятно пахнущие вещества, устанавливается в зависимости от их предельно допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны производственных помещений и с таким расчетом, чтобы атмосферный воздух в пределах предприятия мог бы быть использован в приточной вентиляции без предварительной его обработки (очистки).
Трудоспособность офисного работника напрямую зависит от микроклимата в помещении. Согласно данным медицинских исследований, температура воздуха в кабинете не должна превышать 26 градусов, тогда как на практике в зданиях с панорамными окнами и обилием техники она может зашкаливать за 30 градусов. В жару притупляется реакция сотрудников, повышается утомляемость. Также плохо сказывается на трудоспособности и холод, вызывающий сонливость и вялость. Недостаток кислорода и высокая влажность создают невыносимые условия для сотрудников, понижая производительность труда, а значит и доходность предприятия.
Для поддержания оптимального температурно-влажностного режима обустраивается офисная система вентиляции.
Требования к вентиляции офиса
Вентиляция офисного здания должна соответствовать следующим требованиям:
- обеспечение притока свежего чистого воздуха;
- удаление или фильтрация отработанного воздуха;
- минимальный уровень шума;
- доступность в управлении;
- небольшое энергопотребление;
- малые размеры, возможность гармонично вписать в интерьер.
Нагрузка на офисные климатсистемы по сравнению с бытовыми значительно выше. Требуется качественно удалять излишки тепла и углекислоты, выделяемые техникой и сотрудниками, подавать чистый и отфильтрованный воздух заданной температуры.
Используемые ранее естественные системы вентиляции офисов сегодня не в состоянии обеспечить условия, регламентируемые санитарными нормами. Работу естественной вентиляции невозможно контролировать, эффективность ее очень зависит от параметров воздуха снаружи. Зимой такой способ грозит охлаждением помещения, а летом сквозняками.
Широко применяемые при возведении офисных зданий современные герметично закрывающиеся окна и двери, сплошное панорамное остекление препятствуют прохождению воздуха снаружи, вызывая его застой и ухудшение самочувствия людей.
Все требования к вентиляции офисных помещений указаны в СанПиН (Санитарные правила и нормы) 2.2.4.
Согласно документу влажность в помещениях должна быть:
- при температуре 25 градусов – 70%;
- при температуре 26 градусов – 65%;
- при температуре 27 градусов – 60%.
Разработаны следующие нормы вентиляции в офисах с учетом назначения помещения, в кубометрах в час на 1 лицо:
- кабинет руководителя – от 50;
- конференцзал – от 30;
- приемная – в среднем 40;
- зал для переговоров – 40;
- кабинеты сотрудников – 60;
- коридоры и вестибюли – не менее 11;
- туалеты – от 75;
- помещения для курения – от 100.
СанПиН вентиляции офисных помещений регламентирует и скорость движения воздуха 0,1 м\с независимо от времени года.
Как правило, вентиляция небольших офисных помещений реализуется с помощью нескольких . Если в жаркое время года приточная вентиляция офиса не в состоянии опустить температуру воздуха ниже 28 градусов, требуется дополнительное кондиционирование.
Отдельные приточные установки нужны в конференц-залах. Дополнительные вытяжные устройства – в туалетах, курительных, коридорах и вестибюлях, копировальных залах. Механическая вытяжка из офисных кабинетов необходима, если площадь каждого более 35 кв. метров.
Если общая площадь не более 100 кв. метров и в нем 1-2 туалета разрешается естественная приточная вентиляция в офисе через форточки. Приточно-вытяжная вентиляция устанавливается в офисах средних и больших размеров.
Проект системы вентиляции офиса
На систему вентиляции офисного здания возлагается целый ряд функций. Поэтому при проектировании учитываются многие факторы, регламентируемые правилами СНиП вентиляции офисных помещений №№ 2.09.04.87 и 2.04.05.91. Система собирается из узлов различной стоимости, функциональности и конструкции. Задача проектировщиков правильно их подобрать.
С заказчиком согласуются следующие моменты:
- расположение вентиляционной установки;
- расположение вентканалов;
- мощность электросистемы, возможность подачи воды;
- необходимость и пути дренажной системы;
- доступ к оборудованию после установки;
- возможность изменения конструкции.
Проектирование систем вентиляции для офисов включает:
- расчеты теплопритоков для каждого отдельного помещения в зависимости от архитектурных особенностей, назначения с учетом технического задания к проекту;
- расчет воздухообмена;
- аксонометрическая схема коммуникаций;
- аэродинамический расчет, позволяющий определить площадь сечений воздуховодов и потери давления по сети;
- подбор всего необходимого оборудования для комплектации системы вентиляции в офисе;
- расчет мощности обогревателя в приточной установке;
- подготовка пакета проектных документов.
Техническое оснащение подбирается одновременно с составлением проекта и учитывает все требования заказчика. Правильно скомпанованная система вентиляции любого офиса повышает производительность труда сотрудников на 20% и выше.
Компоненты офисных вентиляционных систем
Доставка воздуха в помещение и отвод его осуществляется по системе воздуховодов. Сеть воздуховодов содержит непосредственно трубы, адаптеры, разветвители, повороты и переходники, а также диффузоры и распределительные решетки. Диаметр воздуховодов, сопротивление всей сети, шум от работы вентиляции и мощность установки тесно взаимосвязаны. Поэтому для оптимальной работы вентиляции в процессе проектирования необходимо сбалансировать все показатели. Это сложная работа, правильно выполнить которую могут только профессионалы.
Давление воздуха вычисляется с учетом общей длины воздушных каналов, разветвленности сети и площади сечения трубы. Мощность вентилятора увеличивается при большом количестве переходов и ответвлений. Скорость движения воздуха в офисных вентиляционных системах должна быть около 4 м\с.
Воздуховоды собираются из гибких гофротруб или жестких металлических или пластиковых. Гибкие трубы легче монтировать. Но они сильнее сопротивляются движению воздуха и гудят. Поэтому гибкие трубы используют в офисах маленькой площади. Иногда магистральные каналы выполняют из жестких труб, а отводки к кабинетам – из гибких. Но крупные системы собирают из жестких труб.
Решетки для забора воздуха
Устанавливаются в месте поступления воздуха с улицы в вентканал. Решетки защищают от проникновения в трубу насекомых, грызунов, атмосферных осадков. Производятся из пластика или металла.
Клапана воздушные
Предотвращают задувание ветра при выключенной системе вентиляции. Нередко к клапану подводится электропривод, управляемый автоматикой. В целях экономии используются ручные приводы. Тогда к клапану примыкает обратный пружинный клапан или «бабочка», чтобы на всю зиму перекрыть выходы вентканалов.
Воздушный фильтр
Очищает приточный воздух от пыли. Как правило, применяются фильтры грубой очистки, задерживающие до 90% частиц размером от 10 микрон. В некоторых случаях дополняется фильтром тонкой или особо тонкой очистки.
Периодически фильтрующую поверхность (металлическая сетка или искусственные волокна) нужно очищать. Степень загрязненности фильтров определяется датчиками давления.
Калорифер
Используется для подогрева уличного воздуха зимой, бывают электрическими или водяными.
Электрические нагреватели обладают некоторыми плюсами по сравнению с водяными:
- простое автоматическое управление;
- легче монтируется;
- не замерзает;
- легко обслуживается.
Главный минус – высокая цена электроэнергии.
Водяные калориферы работают на воде температурой 70 – 95 градусов. Недостатки:
- сложная автоматическая система управления;
- громоздкий и сложный смесительный контур;
- за смесительным контуром требуется особый уход и надзор;
- может замерзнуть.
Но при грамотной эксплуатации обеспечивает значительную экономию средств по сравнению с электрическим нагревателем.
Вентиляторы
Один из важнейших узлов всей вентиляционной системы. Основные параметры при выборе: производительность, давление, уровень шума. Существуют радиальные и осевые типы вентиляторов. Для мощных и разветвленных сетей предпочтительнее радиальные вентиляторы. Осевые более производительны, но выдают слабое давление.
Шумоглушитель
Устанавливается после вентилятора для подавления шума. Основной источник шума в системе вентиляции для офиса – это лопасти вентилятора. Наполнитель шумоглушителя обычно минвата или стекловолокно.
Распределительные решетки или диффузоры
Устанавливаются на выходах воздуховодов в помещения. Находятся на виду, поэтому должны вписываться в интерьер и обеспечить распространение воздушных потоков во все стороны.
Автоматическая система управления
Осуществляет контроль над работой вентиляционного оборудования. Обычно устанавливается в электрощитке. Запускает вентиляторы, предохраняет от замерзания, оповещает о необходимости прочистки фильтров, включает и выключает вентиляторы и калориферы.
Климатическое оборудование для офисов
Приточно-вытяжная вентиляция офиса
Канальная вентиляция системы приток-выдув используется для помещений до 600 кв. метров, так как производительность приточно-вытяжной вентиляции офиса составляет до 8 тыс. кубометров в час.
Согласно нормам СанПиН вентиляции офисных помещений, на одного человека необходимо подавать 60 кубометров воздуха в час.
СНиП вентиляции офисных помещений требует воздухообмен:
- приток 3,5 раза в час;
- отток 2,8 раза в час.
Оборудование обычно прячется за подвесным потолком подсобного помещения. По офисам воздух раздается системой вентканалов, выходы которых скрываются за диффузорами или решетками.
Приток воздуха с улицы при приточной вентиляции офиса проводится на высоте от двух метров над поверхностью почвы. Воздух пропускается через систему очистки, при необходимости его температура понижается или повышается (электрическим или водяным нагревателем).
Отток отработанного воздуха осуществляется в вентиляционную шахту или через трубу, конец которой располагается в 150 см над крышей.
Для снижения потребляемой электроэнергии приточный воздух подогревается рекуператором. Он представляет собой теплообменник, в котором тепло от отработанного воздуха передается свежему. Рекуператоры для офисной вентиляции используются роторные и пластинчатые. Первые обладают КПД более 75%, работают при трескучих морозах. Но в процессе работы около 5% отработанного воздуха попадает обратно в помещение.
Пластинчатые рекуператоры недороги, КПД их не более 65%. Но они обледеневают, приходится обеспечивать их обогрев.
Все необходимое оборудование для обработки воздуха в приточно-вытяжной системе находится в одном сравнительно небольшом корпусе. Канальная вентиляция офисных помещений представляет собой комбинацию нескольких модулей.
Чтобы обеспечить необходимую температуру воздуха в офисном помещении, приточно-вытяжную вентиляцию дополняют кондиционерами. В зависимости от особенностей здания, это могут быть несколько сплит-систем или мультисплитов.
Вентиляция офиса
Вентиляция небольшого офисного здания может быть обеспечена канальным кондиционером. Кроме охлаждения и подогрева воздуха канальные системы подают в залы некоторое количество свежего воздуха с улицы. Для реализации этой функции канальный кондиционер оснащается дополнительным оборудованием подмешивающим воздух. То есть, оборудование и кондиционирует, и вентилирует офис согласно нормам.
Работает эта схема так:
Наружный воздух подается в камеру смешения, расположенную перед кондиционером, здесь он смешивается с отработанным воздухом. Смесь подается в кондиционер, очищается, доводится до необходимой температуры и направляется по вентканалам в кабинеты. Воздух отсюда перемещается в камеру смешения и далее по круговому циклу.
Корпус кондиционера прячут над фальшпотолком или в подсобном помещении.
Преимущество канальной схемы вентилирования офисных помещений в ее незаметности. Но она исключает возможность варьировать температуру воздуха в разных комнатах.
Приточно-вытяжные установки в сочетании с VRF-системами для офиса
На больших площадях установка канального оборудования затруднена, поэтому обслуживание крупных зданий осуществляется приточно-вытяжными вентиляционными установками для офисов в комбинации с чиллер-фанкойлами и VRF-системами.
Мощность такой техники может доходить 60 тысяч кубометров в час. Вентиляционное и климатическое оборудование устанавливается на крыше здания или в отдельных помещениях.
Установка состоит из множества модулей, которые собирают в зависимости от нужд предприятия и учитывая нормы вентиляции офисов. В комплект могут входить:
- вентиляторная камера;
- рекуператор;
- шумопоглотитель;
- камера смешения;
- блок с фильтрами.
Движение воздуха осуществляется по разветвленной системе воздуховодов. Температура воздуха в здании поддерживается чиллер-фанкойлами или VRF-системами.
VRF- представляет собой мультизональную климатическую систему, способную поддерживать микроклимат целого здания. Существует возможность дифференцировать температуру в различных помещениях. В каждом зале монтируется внутренний модуль, удерживающий температуру в заданных рамках. Перепады температуры, характерные для бытовых кондиционеров, отсутствуют. Внутренние модули могут быть любого типа (напольные, кассетные, потолочные).
Чиллер согревает или охлаждает хладагент – этиленгликоль. Который подается на теплообменник – фанкойл с принудительным движением воздуха. Фанкойлы размещаются непосредственно в офисных залах. Чтобы теплоноситель двигался с заданной скоростью, система дополняется насосной. К одной схеме вентиляции и кондиционирования можно присоединить множество кабинетов и залов. Причем не все сразу, а по мере возникающей необходимости.
Центральные кондиционеры для вентиляции офисов
Центральные кондиционеры относятся к промышленной климатической технике. Они устанавливаются согласно СНиП и обеспечивают вентиляцию и кондиционирование офисных помещений. В модуле кондиционера воздух доводится до требуемых параметров температуры и влажности. Осуществляется рециркуляция воздуха (смешение отработанного и свежего), в том числе и частичная с подмесом. После обработки воздух подается в помещения по системе воздуховодов.
Преимущество центральных систем в отсутствии внутренних модулей. Одновременно с этим сам кондиционер представляет собой достаточно громоздкое сооружение, требующее отдельного помещения. Воздуховоды нужны тоже довольно объемные. При этом температура во всем здании будет поддерживаться на одном уровне.
Краткое изложение СНиП по вентиляции (санитарных норм и правил).
Санитарные нормы и правила, в сокращенном варианте имеющие аббревиатуру "СНиП", четко и недвусмысленно описывают, где и когда следует применять те или иные средства кондиционирования и и обязательны к выполнению на всей территории Российской Ферерации. Здесь мы перечислим основные требования, которые предъявляют СНиП по вентиляции к объектам и сооружениям, предполагаемым под установку различных видов вентиляции и .В каких случаях СНиП предусматривают установку принудительной вентиляции.
согласно СНиП должна устанавливаться в двух случаях:- если не позволяет добиться требуемых параметров микроклимата по чистоте, влажности и содержанию загрязняющих веществ;
- если здание или сооружение имеет зоны и помещения, в которых отсутствует естественная замена воздуха;
СНиП вентиляции о температурных нормах.
Если здание эксплуатируется в холодных районах со среднегодовой температурой ниже минус тридцать градусов, то для административных, хозяйственных и бытовых сооружений СНиП вентиляции рекомендуют устанавливать механическую вентиляцию с принудительным побуждением.При совместном проектировании СНиП регламентирует использование резервных (дублированных) вентиляторов или применение не менее двух отопительных приборов. Это делается на случай выхода из строя одного из вентиляторов, и в этом случае СНиП вентиляции допускают временное понижение температуры воздуха, но не менее двенадцати градусов по Цельсию.
СНиП вентиляции о резервных вентиляторах.
Резервный СНиП вентиляции разрешает не устанавливать в следующих ситуациях:- если при аварийном отключении автоматически останавливается работа приборов, агрегатов и оборудования, технологические процессы которых предусматривают выделение в воздух загрязняющих паров, газов и пылевоздушных смесей;
- если установленная в здании включает в себя аварийную вентиляцию, способную обеспечить производительность не менее пятидесяти процентов от мощности основной системы;
