Требования к устанавливаемому оборудованию
Вентиляционное оборудование работает в комплексе с другими устройствами для создания и поддержания условий нормального функционирования и технического состояния склада. Поэтому необходимо не только соблюдать указанные в СП 60.13330.2012 предписания, но и учитывать положения других нормативных документов.
Основные правила размещение оборудования
Мощность вентиляционного оборудования необходимо выбирать исходя из расчетного воздухооборота с учетом возможных потерь объема по причине неполной герметичности системы.
На небольших складах оборудование размещают исходя из следующих принципов:
- доступность и удобство проведения профилактических и ремонтных работ;
- соответствие требованиям пожарной и электрической безопасности;
- наличие свободного места.
На крупных складах, где необходимо соблюдение нормативов, оборудование устанавливают в специальном помещении или на кровле здания. Это зависит от отнесения помещения склада к определенным категориям пожароопасности.
Если вентиляционное оборудование установлено на кровле здания, то необходимо ограничить доступ к нему посторонних лиц. Это требование прописано в СП 60.13330.2012
Резервные и аварийные системы вентиляции
В случае поломки вентиляционного оборудования и остановки системы возможно возникновение нештатной ситуации в складе. Длительное отсутствие воздухообмена может привести к порче хранимой продукции и к созданию условий для высокой концентрации нежелательных примесей в воздухе.
Поэтому в нормативных документах прописан порядок установки резервных систем и их параметры.
Согласно п. 7.2.8, если в помещениях склада предполагается постоянное пребывание людей, то воздухообменные системы необходимо оснащать резервными вентиляторами или использовать две или большее количество установок.
Согласно п. 7.2.18 в помещениях вместимости более 10 тонн и высокой категории пожароопасности необходимо предусмотреть резервную систему, которая полностью обеспечит потребность воздухообмена.
На складе также возможно возникновение аварийной ситуации с выбросом большого объема загрязнителей. Решить возникшую проблему поможет кратковременная работа вентиляционной системы в форсированном режиме. Эффективную работу демонстрируют аспирационные системы.
Согласно п. 7.6.1 расход воздуха и другие параметры аварийной системы определяют на основании положений технологической части проекта.
Вытяжки для удаления загрязнителя размещают в зависимости от его плотности. Если летучие компоненты тяжелее воздуха, то патрубки устанавливают в рабочей зоне, а если легче – то под потолком.
Взвесь пыли не только вредно влияет на здоровье человека. Мучная и древесная пыль взрывоопасна, поэтому установку и работу аварийной вентиляции обязательно проверяет пожарная инспекция
Устройства для обеспечения микроклимата
Наиболее эффективным способом обеспечения температурно-влажностного режима является интеграция калориферов и увлажнителей в приточную вентиляцию. В этом случае будет выполнена подача воздуха с заранее определенными параметрами.
Калориферы могут быть электрического и водяного типа. Вторые более распространены для вентиляционных систем складов и крупных комплексов.
В период года с характерными минусовыми температурами актуально использование систем рекуперации тепла. Это решение значительно снижает объем затрат на обогрев помещения склада.
По причине наличия отдельной зоны для оборудования при выборе рекуператора или регенератора можно руководствоваться только финансовыми затратами и КПД системы. Уровень шума и масса устройств не так важны как при использовании их в поквартирной вентиляции.
Роторные рекуператоры и водяные калориферы имеют встроенные или внешние электродвигатели. Согласно п. 7.2.7 для них необходимо предусмотреть резервные моторы и насосы на случай поломки основных узлов.
Роторный рекуператор издает шум, однако для склада это не так важно как высокий КПД. Поэтому использование устройства такого типа является популярным решением при вентиляции нежилых помещений
Рекомендации по энергосбережению
Вентиляционные системы являются одним из основных потребителей электрической и тепловой энергии, поэтому внедрение мер энергосбережения позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции. К наиболее эффективным мерам можно отнести использование систем рекуперации воздуха, рециркуляции воздуха и эл/двигателей с отсутствием «мертвых зон».
Принцип рекуперации основан на передаче тепла вытесняемого воздуха теплообменнику, в результате чего снижаются расходы на отопление. Наиболее распространение получили рекуператоры пластинчатого и роторного типа, а также установки с промежуточным теплоносителем. КПД этого оборудования достигает 60-85%.
Принцип рециркуляции основан на повторном использовании воздуха после его фильтрации. При этом к нему подмешивается часть воздуха извне. Эта технология применяется в холодное время года в целях экономии расходов на отопление. Она не применяется на вредных производствах, в воздушной среде которых могут присутствовать вредные вещества 1,2 и 3 классов опасности, болезнетворные микроорганизмы, неприятные запахи и там, где велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, связанных с резким увеличением концентрации в воздухе пожаро- и взрывоопасных веществ.
Учитывая, что большинство электродвигателей имеют так называемую «мертвую зону», их правильный подбор позволяет экономить электроэнергию. Как правило «мертвые зоны» появляются во время пуска, при работе вентилятора в холостом режиме или когда сопротивление сети значительно меньше того, что требуется для его корректной работы. Для того чтобы избежать этого явления применяют двигатели с возможностью плавной регулировки оборотов и с отсутствием пусковых токов, что позволяет экономить энергию при запуске и в процессе работы.
Рабочее давление и сечение воздуховода
Принципиальная схема работы воздухонагревателя .
Расчет вентиляции предполагает обязательное определение таких параметров, как рабочее давление и сечение воздуховодов. Эффективная и полноценная система включает в свой состав распределители воздуха, воздуховоды и фасонные изделия. При определении рабочего давления нужно учитывать такие показатели:
- Форма вентиляционных труб и их сечение.
- Параметры вентилятора.
- Число переходов.
Расчет подходящего диаметра можно выполнять с использованием следующих соотношений:
- Для здания жилого типа на 1 м пространства будет достаточно трубы с площадью сечения, равной 5,4 см².
- Для частных гаражей – труба сечением 17,6 см² на 1 м² площади.
С сечением трубы напрямую связан такой параметр, как скорость воздушного потока: в большинстве случаев подбирают скорость в пределах 2,4-4,2 м/с.
Таким образом, выполняя расчет вентиляции, будь то вытяжная, приточная или приточно-вытяжная система, нужно учитывать ряд важнейших параметров. От правильности этого этапа зависит эффективность всей системы, поэтому будьте внимательны и терпеливы. При желании можно дополнительно определить расход электроэнергии на работу устраиваемой системы.
Местная вытяжка
Если в технологических процессах производства на одном из участков происходят выбросы вредных веществ, то рядом с источником, согласно нормативам нужно установить местную вытяжку. Так удаление будет более эффективным.
Чаще всего таким источником являются технологические резервуары. Для таких объектов используются специальные установки – отсосы в виде зонтиков. Его размеры и мощность рассчитываются с использованием следующих параметров:
- размеры источника в зависимости от формы: длина сторон (a*b) или диаметр (d);
- скорость потоков в зоне источника (vв);
- скорость всасывания установки (vз);
- высота размещения отсоса над резервуаром (z).
Стороны прямоугольного отсоса рассчитываются по формуле:А=а +0,8z,
где А – сторона отсоса, а – сторона резервуара, z – расстояние между источником и устройством.
Стороны круглого устройства рассчитываются по формуле:D=d +0,8z,
где D – диаметр устройства, d – диаметр источника, z – расстояние между отсосом и резервуаром.
ВытяжкаL=3600vз*Sa,L
Рекомендации по энергосбережению
Вентиляционные системы являются одним из основных потребителей электрической и тепловой энергии, поэтому внедрение мер энергосбережения позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции. К наиболее эффективным мерам можно отнести использование систем рекуперации воздуха, рециркуляции воздуха и эл/двигателей с отсутствием «мертвых зон».
Принцип рекуперации основан на передаче тепла вытесняемого воздуха теплообменнику, в результате чего снижаются расходы на отопление. Наиболее распространение получили рекуператоры пластинчатого и роторного типа, а также установки с промежуточным теплоносителем. КПД этого оборудования достигает 60-85%.
Принцип рециркуляции основан на повторном использовании воздуха после его фильтрации. При этом к нему подмешивается часть воздуха извне. Эта технология применяется в холодное время года в целях экономии расходов на отопление. Она не применяется на вредных производствах, в воздушной среде которых могут присутствовать вредные вещества 1,2 и 3 классов опасности, болезнетворные микроорганизмы, неприятные запахи и там, где велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, связанных с резким увеличением концентрации в воздухе пожаро- и взрывоопасных веществ.
4.2. Естественная вентиляция
Естественная вентиляция осуществляется за счет разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха (тепловой напор) или действия ветра (ветровой напор). Естественная вентиляция может быть неорганизованной и организованной. При неорганизованной вентиляции неизвестны объемы воздуха, которые поступают и удаляются из помещения. Воздухообмен зависит от направления и силы ветра, температуры наружного и внутреннего воздуха. Организованная естественная вентиляция называется аэрацией. Для аэрации в стенах здания делают отверстия для поступления наружного воздуха, а в верхней части здания устанавливают специальные устройства (фонари) для удаления отработанного воздуха. В результате этого необходимо рассчитать площади приточных и вытяжных аэрационных отверстий, обеспечивающих нужный воздухообмен.
Требования к вентиляционному оборудованию
Предположим, что все нормы и параметры соответствуют требуемым. Но при этом над вашей кроватью висит огромный блок кондиционера, а для прочистки системы необходимо вызвать целую бригаду с оборудованием, которое едва влезает в квартиру.
Согласитесь, при таком раскладе сто раз подумаешь, так ли важен чистый воздух или можно обойтись форточками.
Форточка является самым популярным методом естественного проветривания помещений. Однако далеко не во всех помещениях они имеются, да и не в любую погоду актуальны. Для холодного сезона, в отдельных случаях, больше подходит приточная канальная система вентиляции с подогревом
Некоторые жильцы многоквартирных домов часто жалуются на массивную вентиляционную систему, проходящую через всю комнату и конечно, это неправильно, и подлежит исправлению в случае наличия технической возможности.
Поэтому существуют еще и архитектурные, внешние, а также эксплуатационные требования.
Например:
- Так, в некоторых случаях категорически запрещено на фасадной части устанавливать блоки кондиционеров.
- Оборудование не должно занимать слишком много места, все должно быть увязано по минимуму.
- Малая инерционность системы.
- Монтаж, сборка — максимально упрощенные.
- Эксплуатация — приборы должны обеспечивать легкость управления и максимально редкое обслуживание с ремонтом и заменой оборудования.
- Для пожаробезопасности необходимо предусматривать дополнительную защиту в виде огнеупорных клапанов.
- Для защиты от вибраций и шума устанавливается дополнительная защита.
- Взаимная установка 2 кондиционеров, чтобы в случае отказа 1, второй смог обеспечить минимум 50% воздухообмена.
- Кроме того, системы вентиляции и кондиционирования должны соответствовать экономическим возможностям как по самому оборудования, так и по затратам на их обслуживание/эксплуатацию.
Система вентиляции может быть естественной, принудительной или смешанной. Если естественный воздухообмен не обеспечивает должные нормы, его разрабатывают с механическим побуждением.
Приточная система — конструкция или вид вентиляционного воздухообмена, благодаря которому происходит приток свежего воздуха. Вытяжная система — конструкция, через которую выходит отработанный воздух
Благодаря точным расчетам можно уже на стадии проектирования узнать, какая схема вам необходима для конкретного помещения. Кроме того, это регламентируется отдельными нормативными актами.
Выбор схемы вентилирования и кондиционирования зависит от:
- вида и назначения здания/помещения;
- количества этажей в строении;
- наличия возможности выделения вредных веществ;
- пожароопасности.
Кратность воздухообмена устанавливают СП и ВСН, а также он определяется расчетами.
Чаще всего для большинства видов зданий естественная вентиляция без использования механического побуждения удовлетворяет всем нормативным требованиям.
Однако если она не справляется, нет возможности установить проветривание или самая холодная пятидневка региона одаривает морозами ниже −40 градусов, предусматриваются искусственные методы.
Вентиляционная система обычно разрабатывается еще до строительства здания с учетом его назначения. Однако если здание носит универсальный характер использования, как например, аренда под разные офисы, торговые площади, приходится подстраивать систему под конкретный случай
Фактически, вентиляция необходима для обеспечения комфортного микроклимата. Что уж говорить про здания, где проживают и работают люди, нуждающиеся в чистом воздухе.
Документально по качеству воздухообмена разделяют следующие виды зданий:
- жилые и общежития с помещениями различного назначения;
- административные, научно-исследовательские;
- образовательные, в том числе школьные, дошкольные, интернаты с проживанием;
- лечебного направления;
- бытового обслуживания;
- розничной торговли;
- различные культурно-зрелищные помещения – цирк, кинотеатр, театр, клуб.
Для каждого есть свои нормативные таблицы с подробным указанием того, какой воздухообмен должна обеспечивать качественная вентиляция.
Но для начала разберемся с нормативными актами.
Кратность воздухообмена в помещении предприятий розничной торговли (магазинов)
| № | Помещение | Расчетная температура воздуха для холодного периода года, °С | Кратность воздухообмена или количество воздуха, удаляемого из помещений | |
| приток | вытяжка | |||
| 1 | Торговые залы магазинов площадью 400 м2 и менее: | |||
| продовольственных | 16 | — | 1 | |
| непродовольственных | 16 | — | 1 | |
| 2 | Торговые залы магазинов площадью более 400 м2: | |||
| продовольственных | 16 | По расчету | По расчету | |
| непродовольственных | 16 | По расчету | По расчету | |
| 3 | Разрубочная | 10 | 3 | 4 |
| 4 | Разгрузочные помещения | 10 | По расчету | По расчету |
| 5 | Помещения для подготовки товаров к продаже (при размещении в отдельном помещении), комплектовочные, приемочные | 16 | 2 | 1 |
| 6 | Кладовые (неохлаждаемые): | |||
| хлеба, кондитерских изделий; | 16 | — | 0,5 | |
| гастрономии, рыбы, молока, фруктов, овощей, солений, вина, пива, напитков; | 8 | — | 1 | |
| обуви, парфюмерии, товаров бытовой химии, химикатов; | 16 | — | 2 | |
| прочих товаров | 16 | — | 0,5 | |
| 6.1 | Помещение подготовки товаров к продаже (при размещении в отдельном помещении), комплектовочные, приемочные, экспедиции | 16 | 2 | 1 |
| 7 | Помещения демонстрации новых товаров (при размещении в отдельном помещении) | 16 | 2 | 2 |
| 8 | Гладильные | 16 | По расчету | По расчету |
| 9 | Камеры для мусора (неотапливаемые) | — | — | — |
| 10 | Помещение для механизированного прессования бумажных отходов | 16 | — | 1,5 |
| Помещения для хранения: | ||||
| 11 | упаковочных материалов и инвентаря | 16(8) | — | 1 |
| 12 | контейнеров обменного фонда | — | — | 1 |
| 13 | тары | 8 | — | 1 |
| 14 | уборочного инвентаря, моющих средств | 16 | — | 1,5 |
| 15 | Бельевая | 18 | — | 0,5 |
| 16 | Мастерские, лаборатории | 18 | 2 | 3(2) |
| 17 | Охлаждаемые камеры для содержания: | |||
| мяса, полуфабрикатов, гастрономии | — | — | ||
| рыбы | -2 | — | — | |
| овощей, фруктов, кондитерских изделий, напитков | 4 | 4 | 4 | |
| мороженое, пельмени и т.п. | -12 | Периодически | ||
| пищевых отходов | 2 | — | 10 | |
| 18 | Машинные отделения охлаждаемых камер с воздушным охлаждением | 5 | По расчету | |
| 19 | Машинные отделения охлаждаемых камер с водяным охлаждением | 5 | 2 | 3 |
| 20 | Конторские помещения, комната персонала, главная касса, помещение охраны, опорный пункт АСУ | 18 | — | 1 |
| 21 | Гардеробные, подсобная для персонала предприятия общественного питания, комната для приема пищи | 16 | — | 1 |
| 22 | Общественные туалеты для покупателей и туалеты для персонала | 16 | — | 50 м3/ч на унитаз |
| 23 | Душевые | 25 | — | 5 |
| 24 | Комната-профилакторий (при размещении магазина в подземных этажах) | 20 | — | 60 м3/ч на чел. |
| 25 | Помещения приема и выдачи заказов | 12 | — | 1 |
| 26 | Помещения приема стеклотары | 16 | — | 1 |
| 27 | Здравпункт | 20 | 1 | 1 |
Нормы воздухообмена в офисах
Регулирование стандартов вентиляции, влажности в офисном помещении происходит на этапе законодательном с помощью следующих документов:
Трудовой Кодекс РФ
СанПиН 2.2.4.48-96, где указываются требования к установлению микроклимата в производственном помещении.
Норматив обмена воздуха, изложенный в СП 60.13330. 2016, определяют назначением кабинета, а также числом работников в нём. Стандарты кратности воздухообмена на 1 сотрудника, описанные в нём:
- Помещение для совещаний — 60 м в кубе в час;
- Кабинет, где находится руководитель — 60 м в кубе в час;
- Приёмная — 40 м в кубе в час
- Если офис имеет открытый тип, то норма для него — 30 м в кубе в час;
- Коридор, а также холл — 11 м в кубе в час;
- Уборная имеет норму в 75 м в кубе в час;
- Курилка же — 100 м в кубе в час.
Обеспечить адекватную вентиляцию необходимо не только для производственной безопасности. Прямым образом она затрагивает здоровье сотрудника и качество его труда.
Расчет кратности воздухообмена
При определении кратности воздухообмена для каждого конкретного помещения проектировщики учитывают нормативные показатели, зафиксированные в санитарно-гигиенических нормах, ГОСТах и строительные правила снип, например СНиП 2.08.01-89. Не принимая в учет содержания в воздухе вредных примесей, количество замещений для помещений определенного объема и назначения будет вычисляться по значениям нормативных показателей кратности. Объем здания определяется по формуле (1):
где a – длина помещения; b – ширина комнаты; h – высота помещения.
Зная объем помещения и количество поступающего в течение 1 часа кислорода, можно выполнить расчет кратности Кв, используя формулу (2):
Расчет кратности воздухообмена
где Кв – кратность воздухообмена; Qвозд – подача чистого воздуха, поступающего в комнату в течение 1 часа.
Чаще всего формула (2) не используется для подсчета количества циклов полного замещения воздушных масс. Это связано с наличием для всех типовых сооружений различного назначения таблиц кратности воздухообмена. При такой постановке задачи для помещения, имеющего заданный объем с известным значением коэффициента воздухообмена необходимо подобрать оборудование или выбрать технологию, обеспечивающую поступление необходимого количества кислорода в единицу времени. В этом случае объем чистого воздуха, который должен поступить для обеспечения полной замены кислорода в помещении согласно требованиям СНиП, можно определить по формуле (3):
Согласно приведенным формулам, единицей измерения кратности воздухообмена является количество полных циклов замены кислорода в комнате в час или 1/ч.
Используя естественный тип воздухообмена можно добиться 3-4 кратной замены воздуха в помещении в течение 1 часа. При необходимости увеличения интенсивности воздухообмена рекомендуется прибегать к использованию механических систем, обеспечивающих принудительную подачу свежего или устранение загрязненного кислорода.
Формулы расчета вентиляции
Расчет по площади помещения
Это самый простой расчет. Для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения, независимо от количества людей.
Расчет по санитарно-гигиеническим нормам
По санитарным нормам для общественных и административно-бытовых зданий на одного постоянно пребывающего в помещении человека необходимо 60 м3/час свежего воздуха, а на одного временного 20 м3/час.
В случае жилого помещения можно ориентироваться на то, в каком помещении сколько времени проводят жильцы. Например, для спальни рекомендуется принять, что хозяева находятся там постоянно (8 часов подряд), а для кабинета можно принять 1 человек — постоянно, и 1-2 временно.
Расчет по кратностям
В документе (СНиП 2.08.01-89* Жилые здания, Приложение 4) приведена таблица с кратностями воздухообмена по типам помещений (табл.1):
| Помещения | Расчетная температура зимой,ºС | Требования к воздухообмену | ||
| Приток | Вытяжка | |||
| Общая комната, спальня, кабинет | 20 | 1-кратный | — | |
| Кухня | 18 | — | По воздушному балансу квартиры, но не менее, м3/час | 90 |
| Кухня-столовая | 20 | 1-кратный | ||
| Ванная | 25 | — | 25 | |
| Уборная | 20 | — | 50 | |
| Совмещенный санузел | 25 | — | 50 | |
| Помещение для стиральной машины в квартире | 18 | — | 0,5-кратный | |
| Гардеробная для чистки и глажения одежды | 18 | — | 1,5-кратный | |
| Вестибюль, общий коридор, лестничная клетка, прихожая квартиры | 16 | — | — | |
| Электрощитовая | 5 | — | 0,5-кратный |
Здесь приведена сокращенная версия таблицы, если вы не нашли свой тип помещения — обратитесь к исходному документу (СНиП-у).
Кратность воздухообмена — это величина, которая означает, сколько раз в течение часа воздух в помещении полностью заменяется на новый. Она напрямую зависит от объема помещения. То есть, однократный воздухообмен это когда в течение часа в помещение подали и удалили объем воздуха, равный объему помещения; 0,5 кранный воздухообмен – половине объема помещения и т.д. В этой таблице в двух последних колонках указаны кратности и требования к воздухообмену в помещениях по притоку и вытяжке воздуха соответственно.
Формула расчета вентиляции, включающая нужное количество воздуха выглядит так:
L=n*V (м3/час) , где
n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1;
V – объём помещения, м3.
Когда мы считаем воздухообмен для группы помещений в пределах одного здания (к примеру, жилая квартира) или для здания в целом (коттедж), их нужно рассматривать как единый воздушный объём. Этот объём должен отвечать условию ∑ Lпр = ∑ Lвыт То есть, какое количество воздуха мы подаём, такое же должны и удалить.
Таким образом, последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:
- Считаем объем каждого помещения в доме (объем=высота * длина * ширина).
- Подсчитываем для каждого помещения требуемый воздухообмен по формуле L=n*V.
Для этого выбираем из таблицы 1 норму по кратности воздухообмена. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых (например кухня-столовая) и то, и другое. Прочерк означает, что для данного помещения нормы не установлены.
Для тех помещений, для которых вместо кратности указан минимальный воздухообмен (например, 90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому. В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ Lпр и ∑ Lвыт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат будем увеличивать до требуемой величины.
Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=Sпомещения*3.
- Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ Lпр и ∑ Lвыт
- Составляем уравнение баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт.
Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы во 2 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.
Санитарные правила и нормы
- СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» — настоящие санитарные правила и нормы предназначены для предотвращения неблагоприятного воздействия микроклимата рабочих мест, производственных помещений на самочувствие, функциональное состояние, работоспособность и здоровье человека.
- СанПиН 2.4.1.3049-13 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы дошкольных образовательных организаций» — настоящие санитарно-эпидемиологические правила и нормативы направлены на охрану здоровья детей при осуществлении деятельности по воспитанию, обучению, развитию и оздоровлению, уходу и присмотру в дошкольных организациях.
- СП 1009-73 «Санитарные правила при сварке, наплавке, и резке металлов» — настоящие правила распространяются на все виды сварки, наплавки и термической резки металлов, применяемые в промышленности и строительстве.
