Ventilācijas sistēmu veidi: salīdzinošs pārskats par ventilācijas sistēmu organizācijas variantiem

Ventilācijas sistēmas klātbūtne ir nepieciešama gaisa apmaiņas nodrošināšanai ēkas iekšienē, noņemot lieko mitrumu, siltumu, kaitīgās vielas. Tās esamība ir viens no galvenajiem nosacījumiem dzīvības darbības nodrošināšanai.

Ja telpā nav nekādu ventilācijas sistēmu, tas kaitē cilvēka organismam, noved pie sēnīšu veidošanās, jo bez gaisa apmaiņas veidojas kondensāts.

Piedāvājam izprast esošos ventilācijas sistēmu veidus un to darbības principus.

Ventilācijas sistēmu klasifikācija

Sistēmas klasificē pēc dažādiem kritērijiem:

• padeves veida;
• pielietojuma;
• gaisa apmaiņas veida;
• konstruktīvā izpildījuma.

Ventilācijas veidu nosaka ēkas projektēšanas stadijā. Tajā pašā laikā tiek ņemta vērā gan ekonomiskā, gan tehniskā puse, kā arī sanitāri higiēniskie nosacījumi.

Ventilācijas sistēmas veidi pēc padeves veida

Ja balstās uz gaisa padeves un izvadīšanas veidiem no telpas, var izdalīt 3 ventilācijas kategorijas:

• dabiskā;
• Mehāniskā;
• jauktā.

Veic ventilācijas projektēšanu, ja šāds risinājums spēj nodrošināt gaisa apmaiņu, kas atbilst noteiktajām normām.

Kad dabiskā tipa ventilācija neatbilst sanitāri higiēnisko normatīvu prasībām, izvēlas otro variantu — mehānisko gaisa masas aktivācijas veidu.

Ja iespējams papildus otrajam ventilācijas variantam daļēji izmantot pirmo, projektā iestrādā jauktu ventilāciju. Dzīvojamās mājās gaisa pieplūde notiek caur logiem, bet izsūkšanas iekārta atrodas virtuvē un sanitārajā telpā. Tāpēc ir svarīgi nodrošināt labu gaisa apmaiņu starp telpām.

Jaukta tipa ventilācija. To pielieto, kad dabiskā ventilācija nevar būt vienīgais variants. Kvalitatīvai gaisa apmaiņai telpās ar ļoti piesārņotu gaisu ierīko mehānisko ventilāciju.

Ventilācijas veidi pēc mērķa

Pamatojoties uz ventilācijas mērķi, izšķir darba ventilācijas sistēmas un avārijas sistēmas. Kamēr pirmām pastāvīgi jānodrošina komfortabli apstākļi, otrās sāk darboties tikai tad, kad pirmās ir atslēgtas un iestājusies ārkārtas situācija, kad ir traucēti standarta dzīves apstākļi.

Tās ir pēkšņas darbības traucējumi, kad notiek gaisa piesārņojums ar indīgiem izgarojumiem, gāzēm, sprādzienbīstamām, toksiskām vielām.

Ventilācijas sistēmu veidi visiem telpu tipiem ir gandrīz vienādi. Izpētot visus to veidus un izvērtējot visas priekšrocības un trūkumus, var izvēlēties optimālo variantu konkrētai ēkai.

Avārijas ventilācija nav paredzēta svaiga gaisa padevei. Tā tikai nodrošina gāzes novadīšanu un nepieļauj, ka gaisa masa ar bīstamām vielām izplatītos pa visu telpu.

Ventilācijas sistēmas pēc gaisa apmaiņas veida

Pēc šī kritērija izšķir vispārējās un vietējās ventilācijas sistēmas. Pirmajai ir jānodrošina visa telpas tilpuma pietiekama gaisa apmaiņa, saglabājot visus nepieciešamos gaisa parametrus. Papildus tai jānovērš mitruma, siltuma un piesārņojuma pārpalikums. Gaisa apmaiņa var tikt veikta gan kanālu, gan bezkanālu sistēmā.

Vispārējā pieplūdes ventilācija samazina kaitīgo vielu koncentrācijas līmeni, kas palikušas pēc vietējās un vispārējās izplūdes ventilācijas sistēmas darbības.

Vietējās ventilācijas mērķis ir nodrošināt tīru gaisu konkrētām vietām un noņemt piesārņoto no tām vietām, kur tas rodas. Parasti to ierīko lielās telpās ar ierobežotu darbinieku skaitu. Gaisa apmaiņa notiek tikai darba vietās.

Sistēmu iedalījums pēc konstruktīvā izpildījuma

Pamatojoties uz šo pazīmi, ventilācijas sistēmas iedala kanālu un bezkanālu sistēmās. Kanālu tipa sistēmas sastāv no sazarotas trases, kas sastāv no gaisa vadiem, pa kuriem tiek transportēts gaiss. Šādas sistēmas uzstādīšana ir lietderīga liela tilpuma telpās.

Ja kanālu nav, sistēmu sauc par bezkanālu. Šādas sistēmas piemērs ir parasts ventilators. Ir 2 veidu bezkanālu sistēmas – griestu sistēmas un sistēmas, kas ierīkotas zem grīdas. Bezkanālu sistēmas ir vienkāršākas izpildījumā un patērē mazāk enerģijas.

Telpu dabiskā ventilācija

Gaisa masu kustība dabiskās ventilācijas laikā notiek dabiski bez papildu stimulēšanas, pateicoties:

• temperatūras starpībai ēkas iekšienē un ārpusē;
• spiediena starpībai starp telpu un izplūdes atveri, kas izvietota uz ēkas jumta;
• vēja iedarbībai.

Šī ir vienkāršākā sistēma. Šeit nav nepieciešama sarežģītas, dārgas iekārtas uzstādīšana, kas patērē daudz elektrības. Šādu sistēmu nevar saukt par uzticamu, jo tās efektivitāte ir atkarīga no cilvēka nekontrolējamiem faktoriem.

Sistēma var būt organizēta un neorganizēta. Regulējama vai organizēta sistēma darbojas, pateicoties aerācijai vai deflektoru klātbūtnei. Aerācija ir vispārējs process, kura laikā gaiss ieplūst un izplūst caur atvērtiem logiem, laternām, šķērsām.

Infiltracija jeb neregulēta dabiskā ventilācija – tā ir gaisa iekļūšana telpā caur konstrukciju nelīdzenumiem.

Neraugoties uz tehnoloģiju attīstību, dabiskā ventilācija tiek izmantota arī mūsdienu būvēs, pateicoties tās vienkāršībai un ekspluatācijas izmaksu trūkumam. Turklāt tās atkarību no apkārtējiem apstākļiem nevar ignorēt, un pastāv iespēja, ka var rasties parādība, kuras apzīmēšanai lieto terminu "vilces apgāšanās". Tas ir ļoti precīzs apraksts — gaisa masa pēkšņi maina virzienu un sāk kustēties atpakaļ.

Rūpniecībā aerāciju izmanto procesos, kuros tehnoloģiski darbs ir saistīts ar lielu siltuma izdalīšanos. Tās izmantošana ir pieļaujama ar nosacījumu, ka pieplūdes gaisā ir mazāk nekā 30% kaitīgo izmešu no pieļaujamās koncentrācijas tieši to rašanās zonā.

Aerāciju nevar lietot, ja telpā ieplūstošais gaiss prasa iepriekšēju apstrādi vai arī ārējā gaisa pieplūdes rezultātā var veidoties kondensāts vai migla. Ar aerāciju tiek panākta vairākkārtēja gaisa apmaiņa ar niecīgu enerģijas patēriņu. Tā ir tās galvenā priekšrocība.

Ventilācijas sistēmas ar dabisku gaisa plūsmu darbības princips ir balstīts uz temperatūras un spiediena starpību:

Atsevišķos gadījumos uz izplūdes kanālu atverēm tiek uzstādīti deflektori — speciāli uzgaļi. Tie darbojas, izmantojot vēja enerģiju. Deflektori labi tiek galā ar netīro un pārlieku sakarsēto gaisa masu izvadīšanu no neliela tilpuma telpām. Tos izmanto arī lokālajai izsūkšanai.

Normālu ventilācijas darbību, ko iedarbina spiediena starpība, nodrošina minimālais kritums starp gaisa ņemšanas punktu un izplūdes izeju — 3 m.

Lai ventilācija darbotos efektīvi, speciālisti iesaka, ierīkojot gaisa vadus, neveidot horizontālus posmus, kas garāki par 3 m. Gaiss tajos jāpārvieto ar ātrumu, kas nepārsniedz 1 m/s.

Mehāniskā tipa ventilācijas raksturlielumi

Ventilācijas sistēma, ar kuras palīdzību gaiss tiek padots un izvadīts, izmantojot papildu dzinējspēkus ievērojamās distances, tiek saukta par mehānisko. Šim ventilācijas veidam ir arī citi nosaukumi — piespiedu un mākslīgā.

To izmanto gan tehnoloģisko procesu nodrošināšanai dažādās ražotnēs, gan komfortablu apstākļu radīšanai cilvēkam.

Vienkārši uzstādāma un ekspluatējama ierīce, kas nodrošina izlietotā gaisa izsūkšanu no vannas istabām, virtuvēm un tualetēm privātmājās, ir ventilācijas sistēma ar automātisku mikroprocesoru:

Mehāniskā ventilācija, atšķirībā no dabiskās, nav atkarīga no ārējiem apstākļiem. Tā ir pilnībā kontrolējama un pārvaldāma. Gaiss, kas tiek padots telpā, tiek apstrādāts, un, ja sistēma ir noregulēta, visi tā parametri atbilst standartiem. Arī izmeši nonāk atmosfērā jau attīrīti no kaitīgajiem piemaisījumiem līdz vajadzīgajai pakāpei.

Mehāniskā sistēma ietver ierīces un aprīkojumu — automatiku, ventilatorus, putekļu uztvērējus, gaisa sildītājus, elektromotorus. Tas viss patērē daudz elektroenerģijas.

Mehāniskās ventilācijas sistēmas esamība ļauj optimāli sadalīt gaisu, padodot to konkrētā vietā. Ar tās palīdzību kaitīgie izmeši tiek uztverti pie to rašanās avota, neļaujot piesārņot visas telpas gaisu.

Mehāniskās ventilācijas trūkums ir lieli finanšu ieguldījumi tās uzstādīšanā un ekspluatācijā. Lai izmantotu visas tās priekšrocības, jācīnās ar kanālu piesārņojumu un regulāri jāveic filtru nomaiņa.

Ja ir uzstādīts ventilācijas filtrs ar siltuma rekuperācijas funkciju, pirms vasaras perioda iestāšanās ir jāpārslēdzas uz vasaras ieliktni. Ja atstāj ziemas variantu, tas samazinās ventilācijas efektivitāti.

Mehāniskā ventilācija var būt gan vietējā, gan vispārējā apmaiņas. Pēdējo realizē 2 variantos — bezkanālu un kanālu. Gaisa nomaiņa kanālu sistēmā notiek ar ventilatoru palīdzību — centrbēdzes vai aksiālie, ežektoru iekārtas.

Ražošanā izplūdei biežāk izmanto ežektoru iekārtas, īpaši tur, kur atrodas sprādzienbīstamas gāzes. Parasto ventilatoru izmantošana šeit nav pieļaujama, jo tie var dzirksteļot bojājuma gadījumā. To uzstādīšanu praktizē, montējot pieplūdes vai pieplūdes-izplūdes sistēmu.

Vispārējā ventilācija ar mehānisko piedziņu

Konstrukcijas ar mehānisko piedziņu var būt gan pieplūdes, gan izplūdes. Pieplūdes ventilāciju dažreiz veic kopā ar centrālo apkuri.

Gaisa uztvērējs šādā sistēmā var būt veidots kā atveres ēkas norobežojošajās konstrukcijās, atsevišķi stāvošā vai piebūvētā šahtā. Montējot ārpus ēkas, gaisa uztvērēja šahta atrodas virs zemes līmeņa vai uz jumta.

Gaisa uztvērēju ierīču izvietojuma shēma: norobežojošajā konstrukcijā (a), pie ārsienas (b), uz jumta (c). Izplūdes kanālus un šahtas siltina no ārpuses, pretējā gadījumā ziemā tajos veidosies apledojums.

Uz gaisa uztvērēju konstrukcijas un izvietojuma izvēli ietekmē prasības attiecībā uz āra gaisa tīrības pakāpi, kā arī ēkas arhitektūras īpatnības. Atveres apakšdaļai, caur kuru nāk tīrs gaiss, jāatrodas vismaz 2 m attālumā no zemes, bet, ja ēka atrodas zaļajā zonā — 1 m. Āra gaisa uztvērējus nedrīkst novietot vietās, kur ir kaitīgas emisijas.

Gaisa masas nonāk šahtā caur ventilatoru. Iziet caur kaloriferu, tās tiek uzsildītas, mitrinātas vai, gluži pretēji, pažāvētas un nonāk iekšā pa gaisa vadiem, kuriem ir atveres.

Gaisa ieplūde var notikt arī caur atzarojumiem, kas aprīkoti ar sprauslām, kas virza pieplūdes gaisa masas. Pievadītā gaisa apjomu regulē aizbīdņi vai vārsti, kas atrodas atzarojumos.

Mehāniskā vietējā pieplūdes ventilācija

Vietējo mehānisko ventilāciju, kas darbojas ierobežotā telpā, sauc par gaisa dušošanu. Šādu ventilācijas variantu izmanto tajās darba zonās, kur starojuma siltuma jauda pārsniedz 300 kcal/h, vai ražošana ir saistīta ar toksīnu izdalīšanos, kurus nevar novadīt ar vietējo nosūcēju.

Dušošanas iekārtas var būt pārvietojamas un stacionāras. Pirmās, nodrošinot darba vietu ar tīru gaisu, to ņem no telpas. Dažreiz izsmidzinātajā gaisa masā tiek pievienots ūdens. Tā pilieni, nokļūstot uz cilvēka ķermeņa, kļūst par papildu dzesētāju. Otrās caur dušošanas sprauslām pievada tīru āra gaisu vai iepriekš apstrādātu gaisu.

Vispārējā izplūdes ventilācija

Izmantotā gaisa izvadīšana no telpas ir nosūces ventilācijas uzdevums. Izmantotā gaisa izvadīšana no istabas notiek, samazinot spiedienu tajā. Tādējādi tiek radīti apstākļi gaisa ieplūdei no ārpuses vai no blakus telpas.

Nosūces ventilācijas konstrukcijā ietilpst tīrīšanas ierīce (1), ventilators (2), gaisa vadi – centrālais (3), nosūces (4). Ja telpā nav cita veida ventilācijas, izņemot nosūces, spiediens tajā pazeminās līdz zemākam līmenim nekā blakus telpās vai zemāk nekā ārpusē.

Projektējot vispārējas apmaiņas nosūci ražošanas cehiem, jāņem vērā, ka netīrā gaisa likvidēšana jāveic tieši no kaitīgo izmešu veidošanās avota to dabiskās trajektorijas virzienā un nedrīkst piesārņot tīrās zonas. Šādas vietas ir bioloģiskās laboratorijas, cehi ar kaitīgiem apstākļiem.

Mehāniskā pieplūdes-izplūdes ventilācija

Pieplūdes un nosūces ventilācijas pamatā ir 2 plūsmas, kas virzās viena otrai pretī. Tā sastāv no divām neatkarīgām sistēmām — pieplūdes un nosūces vai no viena bloka. Tajā ir iebūvēts viss aprīkojums, kas nepieciešams darbam gan pieplūdei, gan nosūcei.

Ja ir 2 atsevišķas sistēmas, ventilācija darbojas bez recirkulācijas un tiek saukta par atvērto. Otrā veida ventilācijas sistēmu sauc par slēgto, un tā darbojas ar recirkulāciju.

Sistēma ar recirkulāciju taupa enerģiju, kas tiek iztērēta gaisa dzesēšanai vai sildīšanai, jo gaisa masa netiek uzkarsēta pilnībā, bet tikai tas tās tilpums, kas nāk no ārpuses. Izvadītais gaiss recirkulācijas sistēmā tiek atgriezts telpā atkārtoti ar svaiga gaisa piejaukumu, kas veido 10–15% no kopējās gaisa masas tilpuma.

Šādas ventilācijas ierīkošana ir iespējama vietās, kur nav bīstamu piesārņojumu. Reģionos ar aukstu klimatu slēgtā sistēma ir neefektīva, jo recirkulācijas un āra gaisa masas sajaucas nepietiekami labi.

Mehāniskā ventilācija avārijas gadījumam

Nestandarta situāciju gadījumā papildus darba variantam tiek ierīkota avārijas ventilācija. Tā vienmēr ir izplūdes. Mehānisko avārijas ventilāciju uzstāda telpās, kur pastāv sprādzienbīstamu tvaiku vai gāzu izplūdes draudi. Šajā gadījumā tiek montēti sprādziendroši un dzirksteļdroši ventilatori.

Aksiālā sprādziendrošā ventilatora sastāvā atrodas dzinējs sprādziendrošā apvalkā. Tas ir piestiprināts tā, ka nepieciešamības gadījumā to var ātri nomainīt.

Pastāv tādas bīstamas sastāvdaļas, kuras nevar noņemt ar ventilatoru palīdzību. Tad sistēmā tiek iekļauts ežektors. Avārijas ventilācijas ieslēgšanai jānotiek automātiski, tiklīdz pamata ventilācija pārstāj darboties. Atveres, caur kurām izvadīs netīro gaisu, jāatver attālināti.

Caurules un restes, kas paredzētas gaisa izvadīšanai avārijas ventilācijas darbības laikā, tiek izvietotas vietās, kur visvairāk iespējama bīstamu vielu koncentrācija lielā apjomā. Atveres, caur kurām avārijas kārtībā tiek izvadīts gaiss, nedrīkst atrasties zonās, kur pastāvīgi uzturas cilvēki. Uz avārijas sistēmas caurulēm un šahtām nevar montēt lietussargus.

Avārijas režīmā atmosfērā izmestās emisijas ir maksimāli jāizkliedē un jānovērš to nokļūšana slēgtās teritorijas zonās, kas piekļaujas ēkai. PKA kontrolē ar atbilstoši noregulētu gāzu analizatoru palīdzību.

Pretdūmu ventilācija

Pretdūmu ventilācijas galvenais uzdevums ir pēc iespējas ātrāk izvadīt dūmus no telpas vai ēkas, bloķēt to izplatīšanos un tādējādi aizsargāt cilvēkus to evakuācijas laikā.

Fotoattēlā redzama pretdūmu ventilācijas darbības shēma. To uzstāda papildus pamata ventilācijai, lai garantētu cilvēku evakuāciju ugunsgrēka gadījumā un nogrieztu dūmu izplatīšanās ceļus.

Šādu ventilāciju uzstāda vietās, kur pastāvīgi uzturas liels cilvēku skaits un dabiskais gaisa pieplūdums nav iespējams. Tie ir lifti, kāpņu telpas, koridori bez izejām un tamlīdzīgas vietas. Pretdūmu ventilācijas darbības pamatā ir pieplūdes-izplūdes shēma.

Ventilācijas sastāvā esošie kanāli un jaudīgie ventilatori ir ar paaugstinātu ugunsizturību un spēju nedeformēties ilgstošas augstas temperatūras ietekmē.

Sistēmas posmi ir aprīkoti ar divu veidu vārstiem — pretdūmu un ugunsaizturīgajiem. Pretdūmu sistēmas sastāvdaļas ir arī izturīgi, gāzēm un dūmiem necaurlaidīgi ekrāni un durvis.

Lai izvairītos no problēmām cilvēku evakuācijas laikā, pretdūmu ventilācijas konstrukcijā ir iekļauti 2 vadības veidi — automātiskā un attālinātā manuālā.

Sistēmā obligāti tiek iekļauti elementi, kas brīdina par ugunsgrēka izcelšanos:

• trauksmes detektori, kuru iedarbināšanas rezultātā automātiski tiek atvērti izplūdes ventilatori un dūmu aizbīdņi;
• signāls «Ugunsgrēks» uz centrālās vadības pults;
• pretdūmu ventilācijas ieslēgšana manuāli.

Dūmu izvadīšanas aizbīdņi izvieto vienmērīgi zem griestiem. Apklājuma platība nedrīkst pārsniegt 900 m². Sistēmu zonas iedala sekcijās, un papildus lūkām un aizbīdņiem, aprīko ar dūmu sūkņiem.

Tā ne tikai novada dūmus, bet arī izvada oglekļa monoksīdu, nelielas suspensijas, kas veidojas degšanas laikā. Vairāk par dūmu izvades sistēmas montāžu var lasīt šajā materiālā.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Šis video ir sava veida izglītojošs materiāls par ventilāciju. Šeit detalizēti apskatīts pats ventilācijas jēdziens un aptverti visi jautājumi, kas saistīti ar tās pareizu projektēšanu:

Meistarklase par ventilācijas sistēmas montāžu:

Gan uzņēmumu vadītājiem, gan privātajiem attīstītājiem ir jāsaprot, ka no ventilācijas efektivitātes ir atkarīga normāla dzīvotspēja tiem, par kuriem viņi ir atbildīgi. Reizēm tiek apšaubīta arī cilvēku dzīvība. Šo momentu nedrīkst palaist garām un uz tā taupīt.

Radās jautājumi par raksta tēmu, atradāt trūkumus vai jums ir vērtīga informācija, ar ko varētu dalīties ar mūsu lasītājiem? Lūdzu, atstājiet komentārus, dalieties pieredzē, piedalieties diskusijās.