Вентиляция

ВЕНТИЛЯЦИЯ (от латинского ventilo - производить ветер, проветривать), система мероприятий и устройств, обеспечивающих необходимые чистоту, температуру, влажность и скорость движения воздуха. Эти требования определяются гигиеническими нормативами, которые в Российской Федерации являются следующими: температура воздуха 18-20 °С, относительная влажность 35-65%, подвижность воздуха 0,10-0,15 м/сек, содержание углекислого газа до 1%, запахи отсутствуют. В зарубежной практике, в странах с более тёплым климатом, комфортная температура внутреннего воздуха составляет по нормативам 22 °С.

Движение воздуха в жилых и промышленных помещениях и вентиляционных устройствах происходит или вследствие действия ветра и разности температур внутреннего и наружного воздуха (вентиляция с естественным побуждением), или обеспечивается действием вентиляторов (с механическим побуждением). Достоинства естественных систем вентиляции - дешевизна, простота монтажа и надёжность, вызванные отсутствием электрооборудования. Недостатки - сильная зависимость эффективности вентиляции от внешних факторов и недостаточная регулируемость системы в целом (смотри также Аэрация). Искусственные (механические) системы вентиляции могут удалять или подавать воздух в помещения независимо от условий окружающей среды, гарантируя тем самым создание комфортных условий.

Различают вентиляционные устройства и системы: вытяжные (удаление загрязнённого воздуха, в том числе с повышенной температурой и влажностью), приточные (приток свежего воздуха с изменяемыми по необходимости температурой и влажностью) и приточно-вытяжные (одновременно вытяжка и приток). Они могут быть местными (для создания локальных условий воздушной среды, отличных от условий в остальной части помещения) и общеобменными (вентиляция осуществляется во всём помещении). В последних вредные вещества и избыточные тепловлаговыделения перемешиваются с подаваемым чистым воздухом так, чтобы в рабочей зоне (в зоне пребывания людей) содержание вредных веществ (мг на м³ воздуха), а также температура и влажность соответствовали санитарным нормам. Местная вентиляция чаще применяется на производстве, общеобменная - в помещениях общественного назначения (рис. 1). Местная вентиляция бывает приточной и вытяжной (так называемые местные отсосы - вытяжной шкаф, бортовой отсос и др.). К местной приточной вентиляции относятся воздушные души и воздушные оазисы. Воздушный душ создаётся подачей на фиксированное рабочее место струи приточного воздуха с благоприятными параметрами. Воздушные оазисы представляют собой часть помещения, выделенную не доходящей до потолка прозрачной перегородкой, куда подаётся приточный воздух с комфортными кондициями.

Общеобменная вентиляция может осуществляться смешением чистого воздуха с воздухом помещения или «вытеснительным способом» (вытесняющая вентиляция), при котором воздух подают с малой скоростью в нижнюю зону помещения, а удаляют его, вместе с выделяющимися вредными веществами и избыточными тепловлагопоступлениями, из верхней зоны (под потолком). Вытесняющая вентиляция, более выгодная в экономическом отношении, начала применяться с 1990-х годов. Используя приточно-вытяжную общеобменную систему вентиляции, можно создавать разрежение в «грязных» помещениях (например, в курительных комнатах в театрах) и избыточное давление в «чистых» (например, в фойе), что будет способствовать сохранению чистого воздуха в последних.

Эффективность вентиляции определяется интенсивностью (или кратностью) воздухообмена, т. е. отношением объёма поступающего или удаляемого в течение 1 ч воздуха к объёму помещения. В гражданских сооружениях (жилых домах, офисах, общественных зданиях) эффективность вентиляции часто определяется также количеством свежего (наружного) воздуха, приходящегося на одного человека в помещении. Эта величина колеблется в широких пределах от 20-30 до (в частности, при разрешении курения) 60-80 м³/ч.

Приточная вентиляция может быть центральной, в том числе по несколько систем на одно здание, и локальной; в некоторых случаях, особенно в районах с жарким климатом, приточная вентиляция выполняет функции кондиционирования воздуха. В системах приточной вентиляции с механическим побуждением производится воздухоподготовка наружного воздуха, оборудование для которой располагается в приточной вентиляционной камере (рис. 2), обычно размещаемой в подвале или на первом этаже здания.

С целью подачи наружного воздуха с наименьшими загрязнениями, особенно в городах, его забор в приточные камеры производят вне улиц с оживлённым автомобильным движением или на большой высоте (над крышей здания). В ряде случаев для улучшения экономических показателей вентиляции, в частности сокращения расхода энергии, к наружному приточному воздуху подмешивается рециркуляционный воздух, забираемый из вентилируемых помещений. В приточных камерах производится очистка воздуха с помощью воздушных фильтров различных конструкций, его подогрев в калориферах (воздухонагревателях), а также может быть предусмотрено и увлажнение подаваемого воздуха с помощью форсунок, распыляющих воду. Возможно также дооборудование приточных камер устройствами для ионизации, ароматизации, стерилизации и других видов обработки подаваемого в помещения воздуха. Подобная обработка воздуха помещений возможна и без участия в этом процессе вентиляционных систем, например с помощью ионизатора А. Л. Чижевского, который устанавливается в помещении и воздействует непосредственно на находящихся в нём людей.

Значительный объём затрат, особенно в устройстве центральных систем вентиляции, приходится на воздуховоды (устройства в виде коробов для перемещения воздуха); они выполняются круглого или прямоугольного сечения, преимущественно из листовой стали. В жилых зданиях воздуховоды часто устанавливают в капитальных стенах (с использованием пустот), а также в виде приставных, подвесных каналов и чердачных коробов, выполняемых из несгораемых, в том числе неметаллических, материалов.

Человек большую часть своей жизни проводит в помещении, при этом жилые дома составляют в городском хозяйстве 75-80% всего объёма зданий. Основная масса жилых зданий России оборудована вытяжной общеобменной вентиляцией с естественным побуждением, которая, однако, имеет существенные недостатки: создаваемый ею воздухообмен неравномерен, зависит от температуры наружного воздуха, действия ветра и характера планировки квартир. При температурах наружного воздуха выше -5 °С вентиляция не обеспечивает требующийся воздухообмен, который становится ещё меньше при применении герметичных оконных переплётов без регулирования степени открытия окон. Но главным недостатком является невозможность использования тепла удаляемого из здания вентиляционного воздуха. Поэтому годовой расход тепла, связанный с необходимостью вентиляция жилых домов, стал примерно таким же, как расходуемый на их отопление. Примерно половину этого выбрасываемого тепла можно использовать для подогрева приточного воздуха, применяя приточно-вытяжную вентиляцию с механическим побуждением и использованием теплообменного аппарата, в котором удаляемый тёплый воздух нагревает холодный наружный воздух. Такая система применяется за рубежом с 1990-х годов, а с 2004 года рекомендована для применения в России. Перспективным направлением является совмещение систем вентиляции с воздушным отоплением. О вентиляции горных выработок смотри в статье Проветривание горных выработок.

Лит.: Батурин В. В. Основы промышленной вентиляции. М., 1990; Ливчак И. Ф., Кувшинов Ю. Я. Развитие теплоснабжения, климатизации и вентиляции в России за 100 последних лет. М., 2004; Ливчак И. Ф., Наумов А. Л. Вентиляция многоэтажных жилых зданий. М., 2005.