Vėdinimo sistemų tipai: lyginamoji ventiliacinių sistemų organizavimo variantų apžvalga

Vėdinimo sistemos buvimas yra būtinas norint užtikrinti oro mainus pastato viduje, šalinant drėgmės perteklių, šilumą, kenksmingas medžiagas. Jos buvimas yra viena iš pagrindinių sąlygų gyvybinei veiklai užtikrinti.

Jeigu patalpoje nėra jokių vėdinimo sistemų, tai kenkia žmogaus organizmui, sukelia grybelių atsiradimą, nes nesant oro mainų susidaro kondensatas.

Siūlome susipažinti su esamais vėdinimo sistemų tipais ir jų veikimo principais.

Vėdinimo sistemų klasifikacija

Sistemos klasifikuojamos pagal skirtingus kriterijus:

• tiekimo būdą;
• paskirtį;
• oro mainų būdą;
• konstrukcinį vykdymą.

Vėdinimo tipas nustatomas pastato projektavimo etape. Tuo metu atsižvelgiama tiek į ekonominę, tiek į techninę pusę, taip pat į sanitarines-higienines sąlygas.

Vėdinimo sistemų tipai pagal tiekimo būdą

Jeigu remtis oro tiekimo ir šalinimo iš patalpos būdais, galima išskirti 3 vėdinimo kategorijas:

• natūrali;
• mechaninis;
• mišri.

Atliekamas vėdinimo projektavimas, jei toks sprendimas gali užtikrinti oro mainus, atitinkančius nustatytas normas.

Kai natūralaus tipo ventiliacija neatitinka sanitarinių-higieninių normatyvų reikalavimų, pasirenkamas antrasis variantas – mechaninis oro masės aktyvinimo būdas.

Jei įmanoma, papildomai prie antrojo vėdinimo varianto iš dalies naudoti pirmąjį, į projektą įtraukiamas mišrus vėdinimas. Gyvenamuosiuose namuose oro patekimas vyksta pro langus, o ištraukimo įranga įrengiama virtuvėje ir sanitariniame kambaryje. Todėl svarbu tarp patalpų nustatyti gerą oro mainą.

Mišraus tipo vėdinimas. Jis taikomas, kai natūralus vėdinimas negali būti vienintelis variantas. Kokybiškam oro mainui patalpose su labai užterštu oru įrengiamas mechaninis vėdinimas.

Vėdinimo tipai pagal paskirtį

Atsižvelgiant į vėdinimo paskirtį, išskiriamos darbinės vėdinimo sistemos ir avarinės. Tuo tarpu pirmosios turi nuolat užtikrinti patogias sąlygas, antrosios pradeda veikti tik išsijungus pirmosioms ir kilus ekstremaliajai situacijai, kai pažeistos standartinės gyvenimo sąlygos.

Tai staigūs sutrikimai, kai vyksta oro užteršimas nuodingais garais, dujomis, sprogstamosiomis, toksiškomis medžiagomis.

Vėdinimo sistemų tipai visų tipų patalpoms yra beveik vienodi. Ištyrę visus jų tipus ir įvertinę visus privalumus bei trūkumus, galite pasirinkti optimalų variantą konkrečiam pastatui.

Avarijinis vėdinimas nėra skirtas tiekti gryną orą. Jis tik užtikrina dujų šalinimą ir neleidžia, kad pavojingomis medžiagomis užterštos oro masės pasklistų po visą patalpą.

Vėdinimo sistemos pagal oro mainų būdą

Pagal šį kriterijų išskiriamos bendrosios ir vietinės vėdinimo sistemos. Pirmoji turi užtikrinti visos patalpos tūrio pakankamą oro mainą, išlaikant visus reikiamus oro parametrus. Papildomai ji turi šalinti drėgmės, šilumos ir teršalų perteklių. Oro mainai gali vykti tiek kanaline, tiek bekanale sistema.

Bendroji tiekiamoji ventiliacija sumažina kenksmingų medžiagų koncentracijos lygį, likusį po vietinės ir bendrosios ištraukiamosios vėdinimo sistemos darbo.

Vietinės vėdinimo sistemos paskirtis – tiekti švarų orą konkrečioms vietoms ir šalinti užterštą orą iš tų taškų, kur jis susidaro. Paprastai ji įrengiama didelėse patalpose, kuriose dirba ribotas skaičius darbuotojų. Oro mainai vyksta tik darbo vietose.

Sistemų skirstymas pagal konstrukcinį vykdymą

Remiantis šiuo požymiu, vėdinimo sistemos skirstomos į kanalines ir bekanales. Kanalinio tipo sistemos susideda iš išsišakojusios trasos, sudarytos iš ortakių, kuriais transportuojamas oras. Tokios sistemos įrengimas tikslingas didelės apimties patalpose.

Kai kanalų nėra, sistema vadinama bekanale. Tokios sistemos pavyzdys yra paprastas ventiliatorius. Egzistuoja 2 bekanalių sistemų tipai – lubiniai ir po grindimis tiesiami. Bekanalės sistemos yra paprastesnės įrengimo ir sunaudoja mažiau energijos.

Natūralus patalpų vėdinimas

Oro masių judėjimas natūralios ventiliacijos metu vyksta natūraliai be papildomo skatinimo dėl:

• temperatūrų skirtumo pastato viduje ir išorėje;
• slėgio skirtumo tarp patalpos ir ant pastato stogo įrengto ištraukimo;
• vėjo poveikio.

Tai pati paprasčiausia sistema. Čia nereikia montuoti sudėtingos brangios įrangos, sunaudojančios daug elektros energijos. Tokios sistemos negalima vadinti patikima, nes jos efektyvumas priklauso nuo žmogaus nevaldomų veiksnių.

Sistema gali būti organizuota ir neorganizuota. Reguliuojama arba organizuota sistema veikia dėl aeracijos arba esant deflektoriams. Aeracija – tai bendrasis procesas, kurio metu oras patenka ir išeina per atviras orlaides, stoglangius, langų skersines.

Infiltracija arba nereguliuojama natūrali ventiliacija – tai oro patekimas į patalpą per nesandarumus konstrukcijose.

Nepaisant technologijų plėtros, natūralus vėdinimas vis dar taikomas ir šiuolaikiniuose pastatuose dėl paprastumo ir eksploatacijos sąnaudų nebuvimo. Be jo priklausomybės nuo aplinkos sąlygų, negalima ignoruoti ir to, kad egzistuoja reiškinio, kuriam apibūdinti vartojamas terminas „traukos apvertimas“, atsiradimo tikimybė. Tai labai tikslus apibrėžimas – oro masė staiga pakeičia kryptį ir pradeda judėti atgal.

Pramonėje aeracija taikoma tais atvejais, kai pagal technologiją darbą lydi didelis šilumos išsiskyrimas. Jos naudojimas leidžiamas su sąlyga, kad tiekiamame ore kenksmingų išmetamųjų teršalų yra mažiau nei 30% leistinos koncentracijos tiesiai jų susidarymo zonoje.

Aeracijos negalima taikyti, jei į patalpą patenkantis oras reikalauja išankstinio apdorojimo arba dėl oro patekimo iš lauko gali atsirasti kondensatas ar rūkas. Aeracijos būdu vyksta daugkartinis oro pasikeitimas esant minimalioms energijos sąnaudoms. Tai ir yra pagrindinis jos privalumas.

Vėdinimo sistemos su natūraliu oro srautų judėjimu veikimo principas pagrįstas jų temperatūros ir slėgio skirtumu:

Atskirais atvejais ant ištraukimo kanalų angų montuojami deflektoriai – specialūs antgaliai. Jie veikia naudodami vėjo energiją. Deflektoriai gerai susidoroja su užduotimi pašalinti nešvarias ir per daug įkaitusias oro mases iš nedidelės apimties patalpų. Jie naudojami ir vietinei ištraukai.

Normalų vėdinimo, veikiančio dėl slėgio skirtumo, darbą užtikrina minimalus aukščių skirtumas tarp oro paėmimo taško ir ištraukimo išvado, lygus 3 m.

Siekiant efektyvaus vėdinimo veikimo, specialistai rekomenduoja tiesiant ortakius nedaryti horizontalių ruožų, ilgesnių nei 3 m. Oras jose turi judėti ne didesniu kaip 1 m/s greičiu.

Mechaninio tipo vėdinimo charakteristikos

Vėdinimo sistema, kurios pagalba oras tiekiamas ir šalinamas naudojant papildomus skatintojus dideliais atstumais, vadinama mechanine. Šis vėdinimo tipas turi ir kitų pavadinimų – priverstinis ir dirbtinis.

Ji taikoma tiek technologiniams procesams įvairiose gamybose užtikrinti, tiek komfortiškoms sąlygoms žmogui sukurti.

Paprastu montuoti ir eksploatuoti prietaisu, užtikrinančiu panaudoto oro ištraukimą iš vonios kambarių, virtuvių ir sanitarinių mazgų privačiuose namuose, yra vėdinimo sistema su automatiniu mikroprocesoriumi:

Mechaninė ventiliacija, skirtingai nuo natūralios, nepriklauso nuo išorinių sąlygų. Ji yra visiškai kontroliuojama ir valdoma. Į patalpą tiekiamas oras yra apdorojamas, o esant suderintai sistemai, visi jo parametrai atitinka standartus. Išmetimai taip pat patenka į atmosferą jau išvalyti nuo kenksmingų priemaišų iki reikiamo lygio.

Mechaninė sistema apima prietaisus ir įrangą – automatiką, ventiliatorius, dulkių gaudykles, oro šildytuvus, elektros variklius. Visa tai sunaudoja daug elektros energijos.

Mechaninės vėdinimo sistemos buvimas leidžia optimaliai paskirstyti orą, tiekiant jį į konkrečią vietą. Jos pagalba kenksmingi išmetimai sulaikomi jų susidarymo šaltinyje, neleidžiant užteršti visos patalpos oro.

Mechaninės ventiliacijos trūkumas – didelės finansinės investicijos jos montavimo ir eksploatavimo metu. Norint naudotis visais jos privalumais, teks kovoti su kanalų tarša, reguliariai keisti filtrus.

Jei sumontuotas ventiliacinis filtras su šilumos rekuperacijos funkcija, prieš prasidedant vasaros sezonui reikia pereiti prie vasaros įdėklo. Jei paliksite žiemos variantą, jis sumažins ventiliacijos efektyvumą.

Mechaninė ventiliacija gali būti tiek vietinė, tiek bendroji maininė. Pastaroji įgyvendinama dviem variantais – bekanaliu ir kanaliniu. Oro pakeitimas kanalinėje sistemoje vyksta ventiliatorių – išcentrinių arba ašinių, ežektorinių įrenginių pagalba.

Gamyboje ištraukimui dažniau naudojami ežektoriniai įrenginiai, ypač ten, kur yra sprogstamųjų dujų. Paprastų ventiliatorių naudojimas čia neleistinas, nes jie gali kibirkščiuoti sugedus. Jų montavimą praktikuoja įrengiant tiekimo arba tiekimo-ištraukimo sistemą

Bendroji mainų ventiliacija su mechanine pavara

Konstrukcijos su mechanine pavara gali būti tiek tiekiamosios, tiek ištraukiamosios. Tiekiamoji ventiliacija kartais atliekama kartu su centriniu šildymu.

Oro imtuvas tokioje sistemoje gali būti angų pavidalu atitvarinėse pastato konstrukcijose, atskirai stovinčioje arba pristatomoje šachtoje. Montuojant už pastato ribų, oro imtuvo šachta yra virš žemės lygio arba ant stogo.

Oro imtuvų įrenginių išdėstymo schema: atitvarinėje konstrukcijoje (a), prie išorinės sienos (b), ant stogo (c). Ištraukimo kanalai ir šachtos iš išorės apšiltinami, kitaip žiemą juose susidarys ledo.

Konstrukcijos ir oro imtuvų vietos pasirinkimui turi įtakos reikalavimai, keliami išorinio oro grynumo laipsniui, taip pat pastato architektūros ypatumai. Angos, per kurią patenka švarus oras, apačia turi būti bent 2 m atstumu nuo žemės, o jei pastatas yra žaliojoje zonoje – 1 m. Išoriniai oro imtuvai negali būti dedami ten, kur yra kenksmingų išmetimų.

Oro masės patenka į šachtą per ventiliatorių. Praeidamos per kaloriferį, jos įšyla, drėkinamos arba atvirkščiai – išsausinamos ir patenka į vidų ortakiais su angomis.

Oras gali patekti ir per atšakas, kuriose sumontuoti antgaliai, nukreipiantys tiekiamo oro mases. Tiekiamo oro kiekį reguliuoja sklendės ar vožtuvai, esantys atšakose.

Mechaninė vietinė tiekiamojo tipo ventiliacija

Vietinė mechaninė ventiliacija, veikianti ribotoje erdvėje, vadinama oro dušavimu. Toks ventiliacijos variantas taikomas tose darbo zonose, kuriose spinduliuojamosios šilmos stiprumas sudaro daugiau nei 300 kcal/val. arba gamyba susijusi su toksinų išskyrimais, kurių negalima pašalinti naudojant vietinį ištraukimą.

Oro dušavimo įrenginiai būna mobilūs ir stacionarūs. Pirmieji, tiekiant darbo vietai švarų orą, jį ima iš patalpos. Kartais į purškiamą oro masę tiekiamas vanduo. Jo lašeliai, patekę ant žmogaus kūno, tampa papildomu aušintuvu. Antrieji per oro dušo antgalius tiekia švarų lauko orą arba iš anksto apdorotą.

Bendroji mainų ištraukiamoji ventiliacija

Panaudoto oro šalinimas iš patalpos – ištraukiamosios ventiliacijos uždavinys. Panaudotas oras iš patalpos pašalinamas dėl slėgio joje sumažėjimo. Taip sukuriamos sąlygos orui patekti iš lauko arba iš gretimos patalpos.

Į ištraukiamosios ventiliacijos konstrukciją įeina valymo įrenginys (1), ventiliatorius (2), ortakiai – centrinis (3), išsiurbiamasis (4). Kai patalpoje nėra kitokios ventiliacijos, išskyrus ištraukiamąją, slėgis joje nukrenta iki žemesnės žymos nei gretimose patalpose arba žemiau nei lauke

Projektuojant bendrojo mainų pobūdžio ištraukimą gamybiniams cechams, atsižvelgiama į tai, kad nešvaraus oro pašalinimas turi būti atliekamas tiesiogiai iš pirminio kenksmingų išskyrimų susidarymo šaltinio pagal jų natūralią trajektoriją ir neturi teršti švarių zonų. Tokios vietos yra biologinės laboratorijos, cechai su kenksmingomis sąlygomis.

Mechaninė tiekiamoji-ištraukiamoji ventiliacija

Tiekiamosios-ištraukiamosios ventiliacijos pagrindą sudaro du vienas prieš kitą judantys srautai. Ją sudaro dvi nepriklausomos sistemos – tiekiamoji ir ištraukiamoji, arba vienas blokas. Į jį įmontuota visa įranga, būtina darbui tiek tiekiant, tiek ištraukiant.

Esant dviem atskiroms sistemoms, ventiliacija veikia be recirkuliacijos ir vadinama atvira. Antrojo tipo ventiliacijos sistema vadinama uždara ir veikia su recirkuliacija.

Sistema su recirkuliacija taupo energiją, sunaudojamą orui aušinti arba šildyti, nes oro masė šildoma ne visa, o tik tas jos tūris, kuris patenka iš lauko. Šalinamas oras sistemoje su recirkuliacija grąžinamas į patalpą pakartotinai su šviežio oro priemaiša, sudarančia 10–15 % viso oro masės tūrio.

Tokios ventiliacijos įrengimas galimas vietose, kur nėra pavojingų teršalų. Regionuose su šaltu klimatu uždara sistema neefektyvi, nes recirkuliacinės ir lauko oro masės nesusimaišo pakankamai gerai.

Mechaninė avarinė ventiliacija

Nestandartinių situacijų atveju, be darbinio varianto, įrengiama avarinė ventiliacija. Ji visada yra ištraukiamoji. Mechaninė avarinė ventiliacija įrengiama patalpose, kuriose yra sprogstamųjų garų ar dujų proveržio grėsmė. Tokiu atveju montuojami sprogimo ir kibirkščių apsaugoti ventiliatoriai.

Ošinio sprogimui atsparaus ventiliatoriaus sudėtyje yra variklis sprogimui nepralaidžiame apvalkale. Jis pritvirtintas taip, kad prireikus jį būtų galima greitai pakeisti.

Egzistuoja tokių pavojingų komponentų, kurių negalima pašalinti ventiliatoriais. Tada į sistemą įtraukiamas ežektorius. Avarinė ventiliacija turi įsijungti automatiškai, kai tik nustoja veikti pagrindinė ventiliacija. Angų, pro kurias išeis nešvarus oras, atidarymas turi būti vykdomas nuotoliniu būdu.

Patalpų ir grotelių, skirtų orui išeiti veikiant avarinei ventiliacijai, dedamos labiausiai tikėtinos didelės pavojingų medžiagų koncentracijos vietose. Angos, pro kurias avariniu būdu pašalinamas oras, neturi būti zonose, kuriose nuolat būna žmonės. Ant avarinės sistemos vamzdžių ir šachtų negalima montuoti skėčių.

Išmetimus, avariniu būdu išmetamus į atmosferą, reikia kuo labiau išsklaidyti ir neleisti, kad jie patektų į uždarą teritorijos zoną, greta esančią pastatui. DLK (didžiausia leistina koncentracija) kontroliuojama atitinkamai sureguliuotais dujų analizatoriais.

Priešdūminė ventiliacija

Pagrindinė priešdūminės ventiliacijos užduotis – kuo greičiau pašalinti dūmus iš patalpos ar pastato, užblokuoti jų plitimą ir taip apsaugoti žmones evakuacijos metu.

Nuotraukoje – priešdūminės ventiliacijos veikimo schema. Ji montuojama papildomai prie pagrindinės ventiliacijos, kad būtų užtikrinta žmonių evakuacija kilus gaisrui ir atkirsti dūmų plitimo keliai.

Tokia ventiliacija įrengiama ten, kur nuolat esant dideliam skaičiui žmonių, neįmanomas natūralus oro patekimas. Tai liftai, laiptinės, aklieji koridoriai ir panašios vietos. Priešdūminės ventiliacijos veikimo pagrindas yra tiekiamoji-ištraukiamoji schema.

Ortakiai, galingi ventiliatoriai, įeinantys į ventiliacijos sudėtį, pasižymi padidintu atsparumu ugniai ir gebėjimu nesideformuoti veikiant aukštoms temperatūroms ilgą laiką.

Sistemos dalys aprūpintos dviejų tipų vožtuvais – priešdūminiu ir ugnį sulaikančiu. Priešdūminės sistemos sudedamosios dalys yra ir tvirti, dujoms bei dūmams nepralaidūs ekranai bei durys.

Kad būtų išvengta nemalonumų evakuojant žmones, į priešdūminės ventiliacijos konstrukciją įterpiami 2 valdymo tipai – automatinis ir nuotolinis rankinis.

Į sistemą būtinai įtraukiami elementai, pranešantys apie gaisro kilimą:

• gaisro detektoriai, kuriuos suveikus, automatiškai atsidaro ištraukiamieji ventiliatoriai ir dūmų sklendės;
• signalas „Gaisras“ centriniame pulte;
• priešdūminės ventiliacijos įjungimas rankiniu būdu.

Dūmų šalinimo sklendės tolygiai paskirsto po lubomis. Dengiamas plotas neturi viršyti 900 m². Sistema zonuojama į sekcijas, o be liukų ir sklendžių, įrengiami dūmų šalintuvai.

Ji ne tik šalina dūmus, bet ir pašalina anglies monoksidą, smulkias daleles, susidarančias degimo metu. Daugiau apie dūmų šalinimo sistemos montavimą galite perskaityti šiame straipsnyje.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Šis vaizdo įrašas – savotiškas vėdinimo pagrindų kursas. Čia išsamiai aptariama pati vėdinimo sąvoka ir apimami visi klausimai, susiję su jos tinkamu projektavimu:

Meistriškumo pamoka apie vėdinimo sistemos montavimą:

Tiek įmonių vadovai, tiek privatūs užsakovai privalo suprasti, kad nuo vėdinimo efektyvumo priklauso normali tų, už kuriuos jie atsako, gyvenimo veikla. Kartais kyla klausimas ir dėl žmonių gyvybių. Šio momento negalima praleisti ir taupyti.

Ar atsirado klausimų straipsnio tema, radote trūkumų ar turite vertingos informacijos, kuria galėtumėte pasidalinti su mūsų skaitytojais? Prašome palikti komentarus, pasidalinti patirtimi ir dalyvauti diskusijose.