Естественный воздухообмен: Естественный воздухообмен и системы вентиляции

Что такое воздухообмен в помещениях. Определение нормируемой кратности и коэффициента воздухообмена для различных сооружений.

Организованный естественный воздухообмен — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Организованный естественный воздухообмен

Cтраница 1

Организованный естественный воздухообмен называется аэрацией. Для аэрации в промышленных зданиях служат оконные проемы в стенах и створки ( поворотные) в фонарях. Оконные проемы в стенах предусматриваются для притока, а фонари — для вытяжки. В жилых и части административных помещений проветривание осуществляется с помощью форточек.
 [1]

Организованный естественный воздухообмен, осуществленный в заранее заданных и рассчитанных объемах, управляемый и регулируемый в соответствии с внутренними и внешними условиями ( температурой воздуха, направлением и скоростью ветра), называется аэрацией.
 [2]

Организованный естественный воздухообмен, осуществляемый в заранее заданных и рассчитанных объемах, управляемый и регулируемый в соответствии с внутренними и внешними условиями среды ( температурой воздуха, направлением и скоростью ветра), называется аэрацией.
 [3]

Организованный естественный воздухообмен, осуществляемый в — заранее рассчитанных объемах и регулируемый в соответствии с внешними метеорологическими условиями называется аэрацией. Аэрацию обычно применяют в помещениях с выделениями большого количества избыточного тепла и при малых концентрациях содержащихся в воздухе вредных веществ. Нагретый воздух удаляется через окна, фрамуги, аэрационные фонари в перекрытиях и через вытяжные трубы с дефлекторами, устанавливаемыми на крыше здания. На рис. 24 показан дефлектор типа ЦАГИ, который наиболее распространен в химической промышленности. При обтекании дефлектора ветром разрежение, образующееся в обечайке, способствует: увеличению тяги в вытяжной трубе. Одновременно через двери, оконные проемы и другие неплотности поступает свежий воздух снаружи и таким образом обеспечивается воздухообмен в помещении.
 [4]

Аэрацией называется организованный естественный воздухообмен, осуществляемый в заранее рассчитанных объемах и регулируемый в соответствии с метеорологическими условиями.
 [6]

Азрацигй называют организованный естественный воздухообмен в помещении. Ее осуществляют через специально предусмотренные регулируемые отверстия в наружных ограждениях с использованием естественных побудителей движения воздуха — гравитационных сил и ветра. Аэрация может обеспечивать весьма интенсивное проветривание помещений.
 [7]

Аэрацией называется организованный естественный воздухообмен, осуществляемый в заранее рассчитанных объемах и регулируемый в соответствии с внешними метеорологическими условиями.
 [9]

Аэрацией называется организованный естественный воздухообмен, осуществляемый в заранее рассчитанных объемах и регулируемый в соответствии с метеорологическими условиями.
 [11]

Аэрацией называется организованный естественный воздухообмен в промышленных зданиях, осуществляемый за счет разности плотностей наружного и внутреннего воздуха — теплового давления и действия ветра — ветрового давления или одновременного их действия. Регулирование расчетного естественного воздухообмена проводится в соответствии с внешними метеорологическими условиями, т.е. с температурой наружного воздуха, скоростью и направлением ветра.
 [12]

Аэрация — организованный естественный воздухообмен в зданиях — происходит вследствие разности удельных весов наружного и внутреннего воздуха и за счет действия ветра на ограждения здания.
 [13]

Под аэрацией понимают организованный естественный воздухообмен, в результате которого можно достигнуть параметров воздуха в помещении, отвечающих санитарно-гигиеническим нормам. Аэрация является общеобменной вентиляцией, осуществляемой за счет естественных сил: гравитационного и ветрового давления. Наружный воздух при аэрации поступает в помещение через открытые проемы. Отработавший воздух, уносящий с собой теплоту, влагу, вредные вещества, уходит из цеха через верхние проемы или специальные устройства — фонари.
 [14]

Одним из видов организованного естественного воздухообмена помещений является аэрация. Аэрация особенно успешно применяется для вентиляции помещений с большим выделением теплоты при производственных процессах в литейных, мартеновских, кузнечных и других цехах.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

Естественная и принудительная вентиляция промышленных помещений

Автор Евгений Апрелев На чтение 6 мин Просмотров 2.1к.
Обновлено 26.04.2018

Вентиляция промышленных помещений очень важна в процессе работы человека, так как он находится в них, довольно продолжительное время. Любое предприятие нуждается в достаточном воздухообмене – это один из постулатов создания нормального микроклимата для работы персонала и оборудования. Тот или иной вид вентиляционной системы рассчитывается при проектировании исходя из типа помещения и его назначения. Она может быть трех видов:

1. Естественная. Это когда воздухообмен осуществляется за счет перепада давления и проходит естественным образом.
2. Принудительная. Этот тип вентиляционной системы осуществляется при помощи различных механизмов, которые принуждают воздушный поток двигаться в заданном направлении.
3. Смешанный тип. Естественная вентиляция дополняется работой принудительной системы благодаря чему, значительно увеличивается эффективность воздухообмена.

Естественный воздухообмен промышленных помещений

Промышленные вентиляционные системы оснащаются приточными и воздухозаборными отверстиями, которые располагаются на высоте 1,8м и 4м, для контроля воздухообмена при различных погодных условиях. Более холодные воздушные массы, заходя через верхние отверстия, опускаются вниз, тем самым происходит их смешивание с более теплыми воздушными потоками.

Естественный воздухообмен позволяет контролировать температуру в производственных помещениях. В холодное время года перекрывается доступ охлажденного воздушных масс через нижние вентиляционные отверстия, тем самым регулируется температура в цехах.

Принудительный воздухообмен промышленных помещений

В зависимости от специфики производственных помещений, а также их площади, для увеличения воздухообмена может применяться специальное приточное и вытяжное оборудование. Производственные помещения, в которых существуют условия наличия в воздухе опасных для здоровья человека веществ в высоких концентрациях, большая влажность или повышенные значения температуры воздуха – приточно-вытяжная вентиляция нужна обязательно.

При ее применении, скорость воздухообмена значительно увеличивается, тем самым уменьшается концентрация загрязненного воздуха и его негативное влияние на здоровье персонала.

Системы вентиляции малярных цехов

Основной задачей вентиляции промышленных зданий, в которых находятся малярные цеха, является удаление из воздушных масс ядовитых паров растворителей и лакокрасочной взвеси. Концентрация этих веществ в воздухе работающего цеха настолько велика, что может стать угрозой взрыва или пожара, а также наносит немалый вред здоровью человека.

Эффективность ее определяется воздухооборотом, но для малярного цеха расход воздуха должен быть в десятки, а то и в сотни раз больше, чем в других производственных цехах, поэтому в них используется мощная приточно-вытяжная вентиляция. При проектировании вентиляционных систем для помещений, в которых планируется выполнять покрасочные работы, учитывается и предполагаемый способ окрашивания изделий.

При окраске изделий методом окунания их в ванну, т. е. без использования пульверизатора, концентрация лакокрасочной взвеси в воздухе будет сравнительно небольшой, и для этого достаточно, чтобы вентиляция обеспечивала кратность смены воздуха 5-6 раз в час. Но в тех цехах, где для покраски деталей используется пульверизатор, концентрация опасных веществ в воздухе достигает критических значений и требует от вентиляции, от 20 до 200 кратной смены воздуха в малярном цеху.

Вентиляционная система такой мощности, часто становится очень энергозатратной, что экономически невыгодно для предприятия, поэтому стали проектировать такие системы, которые снизят содержание взрывоопасных летучих веществ до концентрации, устранения угрозы возникновения взрыва или пожара на предприятии. Работникам такого цеха выдаются средства индивидуальной защиты, такие как баллонные респираторы и специальная защитная одежда.

В зависимости от того, какие пары выделяют лакокрасочные изделия, применяющиеся на конкретном производстве, и проектируется месторасположение приточных и вытяжных воздуховодов. Дело в том, что некоторые ядовитые газы тяжелее воздуха, поэтому их целесообразно удалять через воздухозаборные решетки, которые располагаются в нижней части помещения, а приток осуществлять по воздуховодам, расположенным в верхней части цеха. Если выделяемые краской пары легче воздуха, то вытяжные воздуховоды располагают в верхней части помещения, а приточные – в нижней.

Смешанная система воздухообмена

В покрасочном цеху используется как естественная вентиляция, так и принудительная, но с разными воздуховодами и воздушными шахтами. Локальная вентиляционная система проектируется таким образом, чтобы эффективно осуществлять воздухообмен, в зависимости от летучести веществ, в следующих пропорциях: 2/3 воздуха из верхней части помещения, а 1/3 из нижней, или наоборот.

Воздухозаборные решетки должны располагаются возле покрасочных столов, ванн, сушильных камер, распылительных установок, стендов и т.д.

Вентиляция горячих цехов

В горячих цехах общественного питания, особое внимание уделяется выводу воздушных масс с высокими температурными показателями, а также эффективному удалению запахов и воздуха с большим содержанием жировой взвеси. Кроме того, в воздушных потоках, которые поднимаются от горячих поверхностей печек, в большом количестве присутствуют: угарный газ, копоть, водяной пар. Эти вещества, смешиваясь с воздухом помещения, создают настоящую проблему для людей, которые находятся в нем длительное время.

Для борьбы с этими явлениями служит принудительная вентиляционная система, первым барьером в которой, являются вытяжные кухонные «зонты» 1 уровня. Они располагаются над плитами и «перехватывают» загрязненные воздушные потоки, которые проходят через различную систему фильтрации и по воздуховодам выводятся за пределы помещения.

Принудительная вытяжка в горячих цехах

Принудительная вентиляция в горячих цехах осуществляется также через систему «зонтов», но 2 уровня, через которые проходит вытяжка более чистых воздушных потоков. Но самым главным показателем при проектировании систем вентиляции горячих цехов, остается ее производительность, которая напрямую зависит от теплонапряженности цеха. В качестве примера, мы приведем одну из нескольких возможных методик расчета, наиболее часто использующихся при проектировании вентиляционных систем горячих цехов:

Методика подсчета заключается в сумме мощностей всех нагревательных приборов, деленных на площадь горячего цеха.

Важно!
По МГСН 4.14-98, теплонапряженность помещения не должна превышать 210Вт/м2 площади.

Воздухообмен горячих цехов

Существует небольшая таблица воздухообмена, которая рекомендует:

• для небольших кухонь, с высотой потолка от 3м до 6м. использовать кратность воздухообмена: приток 20; вытяжка 30;
• для больших помещений, с высотой потолков от 4м до 6м. кратность воздухообмена должна составлять: приток 15; вытяжка 20.

Важно!
Этот расчет воздухообмена довольно приблизительный, и подходит для быстрого определения воздухообмена в начале проектирования вентиляционной системы горячего цеха.

Вентиляция помещений для хранения продукции

Основной задачей при проектировании вентиляции помещений, предназначенных для хранения продукции, является создание микроклимата, способствующего правильной сохранности различных изделий, сырья или продуктов питания. Сложностью в проектировании эффективной вентиляции для таких зданий, считается большая плотность хранимой продукции, стеллажей и погрузочно-разгрузочного оборудования, которое расположено на складах практически по всему периметру. Поэтому к системам вентиляции этих строений предъявляются такие же требования, как и к вентиляции промышленных предприятий с крупногабаритным оборудованием.

Вентиляционная система для этих помещений должна обеспечивать:

• Равномерное распределение воздушных потоков заданной температуры по всему объему постройки.
• Поддержание уровня влажности в заданных пределах.
• Требуемый для складов воздухообмен.

Основным критерием эффективности вентиляции в этих зданиях, является воздухообмен. Если они используются для хранения не замороженных или сыпучих продуктов питания, то оборудуются как приточной, так и естественной вентиляционными системами. Таким образом, приточный воздух поступает по воздуховодам, в места непосредственного нахождения товара, а вытяжка удаляет отработанный воздушный поток через воздуховоды, расположенные в потолочном пространстве. Кратность воздухообмена на складах равна 1, но этот показатель может быть изменен, если предполагается хранение продукции с особыми требованиями.

Важно!
На сегодняшний день современные вентиляционные системы являются неотъемлемой частью общей климатического решения, в которую входят: вентиляция, кондиционирование и отопления.

Естественный воздухообмен в легких 10 букв

Ad

Ответы на сканворды и кроссворды

Вентиляция

Естественный воздухообмен в легких 10 букв

НАЙТИ

Похожие вопросы в сканвордах

• 
  Естественный воздухообмен в легких 10 букв





• 
  Легких, расширение легких с уменьшением их подвижности, нарушением функций дыхания и кровообращения (мед.) 8 букв





• 
  Группа заболеваний, характеризующихся воспалительным процессом в тканях легких и в конечных разветвлениях бронхов, воспаление легких 9 букв

Похожие ответы в сканвордах

• 
  Вентиляция — Система таких устройств 10 букв





• 
  Вентиляция — Регулируемый воздухообмен помещений при помощи особых устройств 10 букв





• 
  Вентиляция — Проветривание помещения при помощи особых устройств 10 букв





• 
  Вентиляция — Регулируемый воздухообмен помещений 10 букв





• 
  Вентиляция — Система устройств для проветривания помещения или для подачи потока воздуха 10 букв





• 
  Вентиляция — Удаление отработанного воздуха из помещения и замена его наружным. В необходимых случаях при этом проводится обработка воздуха, например очищение от пыли и др. твёрдых веществ, подогрев, увлажнение, охлаждение, осушение, ионизация и т. д. … создаёт условия воздушной среды, благоприятные для здоровья и самочувствия человека, отвечающие требованиям санитарных норм, технологических 10 букв





• 
  Вентиляция — Естественный воздухообмен в легких 10 букв





• 
  Вентиляция — Обмен воздуха в помещениях 10 букв





• 
  Вентиляция — Проветривание 10 букв

Естественная вентиляция: воздухообмен для создания здорового микроклимата в помещении

Благодаря современным методам энергосберегающего строительства мы работаем, живем и учимся во все более герметичных зданиях. Недостатком этого является нехватка свежего воздуха, а также то, что влажность, тепло и запахи не удаляются в достаточной степени.

Однако Постановление об энергосбережении (EnEV) предусматривает, что строящиеся здания должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать минимальный воздухообмен, необходимый для хорошего самочувствия и отопления. Поэтому в доме, построенном в соответствии с EnEV, необходима контролируемая вентиляция.

Одним из решений является механическая вентиляционная система. Но кто любит работать или жить в помещениях, где из-за вентиляционной системы невозможно открыть окна? Многие люди чувствуют себя неуютно в комнатах, где окна всегда закрыты. Альтернативой является контролируемая естественная вентиляция через окна, которая автоматически забирает свежий воздух прямо снаружи.
 

Естественная вентиляция через окна реализуется за счет разницы температур и ветра

Естественная вентиляция, также известная как «свободная» вентиляция, обеспечивает воздухообмен через окна без механической вентиляционной системы. Необходимые воздушные потоки создаются исключительно за счет разницы температур и давления воздуха в помещении и снаружи, а также под воздействием ветра.

Умные фасады самостоятельно обеспечивают вентиляцию. Это означает, что окна с электроприводами управляются сигналами датчиков, например, от метеостанций или датчиков качества воздуха. Интеллектуальные системы кондиционирования определяют силу и направление ветра, температуру снаружи, осадки, а также температуру, влажность и концентрацию CO2 в помещении и соответствующим образом управляют открыванием и закрыванием автоматических окон. Управление окнами осуществляется полностью независимо от пользователя, даже если в здании нет ни одного человека.

Естественная и энергоэффективная

В классных комнатах или офисах, где находится много людей, помимо CO2 вырабатывается много тепла. А летом солнечные лучи часто нагревают помещения еще сильнее. Естественная вентиляция может удалить нежелательный теплый воздух из помещения наружу, позволяя поступать внутрь свежему прохладному воздуху извне. В прохладные ночные часы свободная вентиляция обеспечивает естественное кондиционирование воздуха в здании. Это позволяет естественным путем повысить качество воздуха без использования энергии для транспортировки и охлаждения воздуха.

Способы воздухообмена в помещениях

Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция и ремонт жилых зданий

Способы воздухообмена в помещениях

Способы воздухообмена в помещениях

Воздухообмен в производственных помещениях осуществляется: аэрацией, через неплотности в ограждениях и поры материала, способом механической вентиляции и с помощью кондиционеров.

Способ аэрации, т. е. естественной вентиляции, называют организованным и управляемым способом воздухообмена, так как он позволяет регулировать объем воздуха, подаваемого в помещение. Аэрацию применяют в зданиях, в которых допускается небольшое колебание температуры и влажности воздуха как в течение года, так и суток.

Количество воздуха, поступающее в цех через неплотности в ограждениях и поры материалов, из которых они выполнены (инфильтрация), а также через фрамуги, двери и ворота, незначительно и не поддается учету и регулированию. Поэтому такой способ воздухообмена не принимают в качестве самостоятельного; он лишь дополняет аэрацию.

Способ механической (принудительной) вентиляции применяют главным образом в помещениях с производствами, не допускающими резких изменений температуры и влажности воздуха. Механические вентиляционные установки особенно целесообразны в тех случаях, когда источником вредностей являются отдельные агрегаты. Над агрегатами устанавливают местные отсосы, которые удаляют загрязненный воздух, не давая ему распространяться по всему помещению.

Кондиционерные установки применяют преимущественно в зданиях, в которых размещают производства со строго заданным температурно-влажностным режимом.

Описанию устройства и принципов проектирования механической вентиляции и кондиционирования воздуха посвящены специальные курсы. Здесь же кратко рассмотрены общие принципы воздухообмена посредством аэрации.

Аэрация обеспечивается системой специально запроектированных приточных и вытяжных отверстий. Приточные отверстия располагают, как правило, в нижней части наружных стен. Ими являются открывающиеся створки окон, а иногда проемы с жалюзи. Вытяжные отверстия размещают в верхней части помещений (как правило, в покрытии).

Как известно, естественный воздухообмен в помещении происходит вследствие разности давлений внутри и снаружи здания из-за различия температур наружного и внутреннего воздуха и под воздействием ветра на ограждающие конструкции здания. Через отверстия, около которых внутреннее давление меньше наружного, воздух поступает в здание, а через отверстия, около которых внутреннее давление больше наружного, воздух выходит из помещения.

Напомним, что на активность естественного воздухообмена влияют тепловой перепад, равный разности температур наружного и внутреннего воздуха, и высотный перепад, равный разности уровней расположения приточных и вытяжных отверстий. В летних условиях, когда температуры наружного и внутреннего воздуха выравниваются, естественный воздухообмен происходит в результате высотного перепада. Последний можно увеличить, открывая для притока наружного воздуха самые низкие проемы, а для выхода внутреннего воздуха — наиболее высоко расположенные отверстия. В зимних условиях аэрация помещений происходит при значительно меньшем высотном перепаде, так как достаточно велик тепловой перепад.

Существенное воздействие на аэрацию оказывает ветер, создавая за зданием и у выступающих углов его профиля завихрения, которые сопровождаются появлением в этих местах отсоса (разрежения), т. е. отрицательного давления. Наветренная сторона здания испытывает положительное давление.

Расположение приточных отверстий в местах положительных давлений, а вытяжных — в местах отрицательных давлений может значительно увеличить воздухообмен, тогда как неудачное расположение отверстий приводит к полному прекращению его. Следовательно, для обеспечения нормального воздухообмена в помещении открывание створок приточных и вытяжных проемов необходимо регулировать не только с учетом температуры воздуха, но и в зависимости от направления и скорости ветра.

Рис. 1. Схемы аэрации одноэтажных зданий:
а — в зимний и летний периоды; б — эпюры давления на ограждение здания при ветре; в — открывание приточных и вытяжных отверстий при ветре; г — роза ветров; д — неустойчивый режим работы фонарей; е — активный аэрационный профиль здания

Обязательным условием аэрации является также равенство площадей приточных и вытяжных отверстий.

Для лучшей аэрации помещений здания рекомендуется ориентировать так, чтобы продольная ось их фонарей располагалась перпендикулярно направлению господствующих ветров в летние месяцы. На розе ветров в определенном масштабе по направлению 16 румбов откладывают продолжительность действия ветра в рассматриваемый период года (навстречу ветру). На розе, изображенной на рис. 1,г, господствующими являются ветры юго-западного направления.

В широких многопролетных зданиях с одинаковой высотой пролетов организация естественного воздухообмена сильно затруднена, так как воздух через приточные отверстия распространяется в глубь помещения не более чем на 40—50 м. Поэтому в зданиях шириной более 100 м фонари средних пролетов работают неустойчиво: то на вытяжку, то на приток, что не всегда обеспечивает требуемый санитарно-гигиенический режим помещений.

Еще более затрудняется аэрация помещений, имеющих сплошные перегородки, доходящие до покрытия, а также в тех случаях, когда к наружным стенам здания примыкают различные пристройки, уменьшающие площадь приточных отверстий.

В целях улучшения условий аэрации широких зданий иногда им придают активный аэрационный профиль путем чередования низких и высоких пролетов. При этом целесообразно располагать в высоких пролетах агрегаты с наибольшими выделениями тепла и вредностей.

В зданиях активного аэрационного профиля фонари высоких пролетов работают на вытяжку воздуха, а фонари низких пролетов — на его приток.

Расстояние между фонарями высоких пролетов нужно принимать от 24 до 40 м. В этом случае пространство между фонарями хорошо проветривается и исключено попадание в цех загрязненного воздуха через фонари низких пролетов.

Похожие статьи:
Подкрановые балки

Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция и ремонт жилых зданий

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

требования, нормы, проектирование приточно вытяжной системы вентиляции

Вентиляция склада – это одно из ключевых требований по обеспечению сохранности товаров в складских помещениях. Оптимальный режим хранения разрабатывается для каждой конкретной группы товаров и описывается в соответствующей нормативной документации (например, «Проект приказа Росалкогольрегулирования …» для складов алкогольной продукции, «Инструкция N 9-7-88» для зерна и круп, «Ведомственные строительные нормы …» для хранения строительных материалов и пр.).

Наши преимущества:

10

10 лет стабильной и успешной работы

500

Выполнено более 500 000 м²

₽

Почему у нас лучшая цена?

24

Минимальные сроки

100

100% контроль качества

5

5 лет гарантии на выполненные работы

1500

1500 м2 площадь собственных складских помещений

В каждом отдельном случае на систему вентиляции ложится прямая задача по обеспечению необходимых режимов температуры и влажности, поэтому для каждого складского объекта разрабатывается индивидуальный проект вентиляции – в соответствии с поставленными целями и особенностями складского помещения.

Существует несколько основных способов организации складских помещений:

• Складские помещения простейшего типа — защита от атмосферных осадков под навесом.
• Предохранение от воздействия атмосферных осадков и высоких температур в утепленных складах.
• Защита от низких температур в утепленных отапливаемых складах.
• Предохранение товара от воздействия высоких и низких температур, температурных перепадов и колебаний влажности в складах с искусственно поддерживаемым микроклиматом.

Требования к хранению

Для корректного хранения большинства групп товаров необходимы капитальные строения. Складские помещения должны быть сухими, чистыми, хорошо проветриваемыми, без посторонних запахов. Относительная влажность в помещении должна составлять от 50 до 70%, температура – от +5 до +18⁰ С. Контроль температуры и влажности осуществляется ответственными сотрудниками (лаборатория, ОТК). В складах должны быть установлены поверенные гигрометры психрометрические – их показания ежедневно вносятся в соответствующие журналы регистрации показаний.

Резкие колебания температуры и влажности даже в пределах допустимых диапазонов недопустимы – стабильность показаний обеспечивается системами вентиляции, отопления и кондиционирования.

Требования экономии энергии

Требования максимальной экономии энергии официально закреплено в Постановлении по тепловой защите зданий, разработанном на основе действующего Закона об энергии, а также в известном Федеральном законе о воздушных выбросах. С учетом этого требования должны проектироваться и создаваться все системы инженерного оборудования зданий и складов. На фоне повышенного внимания к теплоизоляции возводимых объектов все большее значение приобретает техника вентиляции и кондиционирования воздуха, прежде всего во вновь строящихся зданий. Эти системы обязаны в полной мере соответствовать уровню техники.

В то время как обычные отопительные установки обусловливают лишь тепловой режим здания, системы кондиционирования воздуха способны выполнять более широкие специальные задачи по качеству воздуха помещений, оказывая влияние не только на его температуру, но также на влажность и чистоту. Тем самым, безусловно, вносится существенный вклад в дело сохранения здоровья и работоспособности человека, причем одновременно достигается и другой положительный эффект, а именно решается проблема защиты зданий от скоплений влаги в стенах конструкций и на самих стенах и заметно повышается звукоизоляция строений. По соображениям гигиены и с учетом ряда физических аспектов из области строительного дела необходимо в обязательном порядке отводить из помещений воздух, пропитанный влагой и содержащий вредные вещества и запахи.

Решение технических проблем вентиляции

Для решения связанных с вентиляцией технических проблем существует множество разных возможностей. При этом, выбирая ту или иную установку, приходится учитывать особые граничные условия, относящиеся к данному зданию или помещению, ибо только решение применительно к конкретной проблеме даст искомый результат — экономичный, экологически чистый, энергосберегающий способ строительства. Поэтому все инженерные коммуникации, системы оборудования зданий, и техника кондиционирования воздуха в частности, непременно должны рассматриваться в тесной связи с архитектурно-строительными решениями строящегося объекта.

От чего нужно отталкиваться при выборе вентиляционной системы?

Каждый заказчик хочет не только сэкономить, но и добиться максимальной эффективности.  Для правильного выбора комплектных установок (систем) либо их отдельных элементов необходимо обладать определенной информацией, в большей или меньшей степени характеризующей эти установки. Речь идет прежде всего об объемных расходах воздуха; мощности, идущей на нагрев и охлаждение; разностей давлений.

Отталкиваться нужно и от площади помещения, высоты потолков, количества помещений с разными температурами, степени загрязнения воздуха, расчетного уровня шума.

Но один из основных факторов является то, что вы собираетесь хранить на складе.

Например если это склад с продовольствием, то важно учитывать санитарные нормы хранения, постоянную температуру воздуха, определенную влажность.

Если же на вашем складе имеются выделения вредных веществ то необходимо применить интенсивную вентиляцию учитывая нормы пожарной безопасности.

По санитарным нормам желательно установить вентиляцию таким образом, что бы обеспечить 100% обмен воздуха в течении 1 часа.

Виды вентиляции

• обогрев приточного воздуха электричеством
• обогрев приточного воздуха водой

Преимущества и недостатки той или иной установки

Приточно-вытяжная установка с электрическим нагревателем

Как правило в такую установку монтируется рекуператор, делается это для уменьшения затрат электро-энергии. Разумным решением установки рекуператора на складском помещении от 1000 м². Рекуператоры бывают роторные и пластинчатые. Как правило большинство используют пластинчатые рекуператоры, из-за его не сложного устройства, небольшой стоимости, и высоким КПД. Недостатком является обмерзание пластит при низких температурах, в таком случае лучше установить роторный рекуператор.

Приточно-вытяжная установка с водяным нагревателем

Для установки такой системы необходимо иметь свою котельную, или собственную трассу с горячей водой (90-70 С^о) Изначальная стоимость установки  будет дороже чем ПВУ с электрическим нагревателем, но в дальнейшем его эксплуатация не только себя окупит, но и будет экономить ваш бюджет.

Так же при желании заказчика могут быть установлены секции охлаждения в ПВУ с водяным и электрическим нагревателем.

Воздушно-тепловые завесы

Установка воздушно тепловых завес необходима как минимум при въезде на склад. Они устанавливаются над воротами.  Если у вас склад разделен на разные помещения с разной температурой, то необходимо между ними установить воздушно-тепловые завесы. Работает как преграда не позволяя теплому воздуху просачиваться в помещение с более низкой температурой и наоборот, так же она не позволяет просачиваться газам, пыли.

Отопление складов

Отопление складов важная часть при проектировании склада, система отопления должна располагается в легко доступном месте, для его непосредственного обслуживания. Системы отопления бывают воздушные и водяные. Водяное отопление устанавливается как правило вдоль стен, где проходит отопление, что позволяет быстро и удобно установить его. Минусом является медлительность перепада температур. Воздушное отопление используется повсеместно и подключается к приточной системой вентиляции, что позволяет нам обеспечить склад теплом и свежим воздухом за небольшой промежуток времени. Так же такую систему выгодно использовать в помещениях с высокими потолками, что нельзя сказать о системе с водяным отоплением. Высокий КПД до 95%. Недостатком является его габаритность из-за большой транспортировки воздуха.

Цели и задачи

Задачи, которые могут быть реализованы путем монтажа в одном или нескольких помещениях, а так же в зданиях в целом, всегда определяются требованиями, предъявляемыми к качеству микроклимата на том или ином объекте. Одна из важнейших задач состоит в замещении отработавшего воздуха свежим( т.е. воздухообмене) . Благодаря весьма простым способам вентиляции здесь уже достигнуты достаточно хорошие результаты.

О воздухообмене

Воздухообмен – это процесс замены отработанного (загрязненного, нагретого) воздуха чистым для создания оптимального микроклимата в складском помещении. Различают естественный и искусственный воздухообмен.

Естественный воздухообмен осуществляется за счет перепада давления внутри и снаружи воздуха – без применения специального оборудования. Он осуществляется путем естественного проветривания (через окна, форточки) – аэрации, а также за счет движения потоков воздуха через щели и поры в стенах, окнах, дверях и кровле – инфильтрация.

Искусственный воздухообмен осуществляется под воздействием специального оборудования, объединенного в системы вентиляции и кондиционирования.

Кратность воздухообмена – показатель, определяющий, сколько раз в час требуется полностью заменить весь воздух в помещении, чтобы достичь допустимых параметров санитарно-гигиенических норм в части загрязненности воздуха (ПДК).

Кратность воздухообмена N определяется по формуле: N = V / W раз в 1 час., где:

• V (м³/ч) – необходимое количество чистого воздуха, поступающего в помещение в течение 1 часа;
• W (м³) – объем помещения.

Классификация вентиляционных систем, подходящих для разных складских помещений

Вентиляция обеспечивает:

• Воздухообмен для комфортных условий работы.
• Обогрев или охлаждение помещения для соблюдения условий хранения товара.
• Устранение посторонних запахов, избытка влажности, сырости.

В зависимости от конструктивных особенностей складского помещения и необходимого режима хранения товаров различают несколько обширных групп вентиляционных систем. Они классифицируются:

• По типу – естественные и искусственные.
• По сфере действия – местные и общеобменные.
• По назначению – приточные и вытяжные.
• По конструкции – бесканальные и канальные.

Конструкционные отличия в разных типах вентиляционных систем

Естественные и искусственные системы вентиляции.

Естественная вентиляция складских помещений осуществляется за счет конструкционных особенностей здания и расположения воздуховодов, для искусственной вентиляции используются специальные механические приборы. Чаще всего применяются смешанные системы – с элементами механической и естественной вентиляции.

Приточная, приточно-вытяжная и вытяжная вентиляция.

Задача приточной вентиляции – подать в помещение чистый воздух параллельно с вытеснением загрязненного либо предельно холодного/горячего воздуха.

Вытяжная вентиляция, напротив, обеспечивает отток из здания загрязненного либо нагретого воздуха. Взамен него в помещение поступает свежий воздух, который зачастую дополнительно очищают либо нагревают.

Приточно-вытяжная система совмещает аэрацию помещения с отводом отработанного воздуха.

Общеобменная и локальная вентиляция

Общеобменная система вентиляции обеспечивает необходимый микроклимат в масштабах всего склада, местные системы выполняют точечные вмешательства (к примеру, удаление загрязненного воздуха на конкретном участке).

Канальные и бесканальные системы вентиляции

Канальная система вентиляции характеризуется значительным количеством воздуховодов, по которым навстречу движется чистый и отработанный воздух. В бесканальных системах подобных воздуховодов нет, чаще всего в них используются вентиляторы, встроенные в стены, потолки или перекрытия. Естественное проветривание также относится к бесканальной системе вентиляции.

Принцип создания перепадов давления, применимо к складу

Перемещение воздуха при естественной вентиляции осуществляется за счет давления, создаваемого вследствие разницы температур внутри и снаружи складского помещения. Аэрация успешно используется в тех случаях, когда нет необходимости в дополнительной очистке приточного воздуха. При этом обязательным условием успешного воздухообмена является высокий перепад по высоте между воздухозаборником и дефлектором, выпускающим отработанный воздух – разница в высоте должна быть не менее 3 метров.

Естественная вентиляция применительно к складам

Естественная вентиляция проста в использовании и не требует дополнительных экономических затрат по обслуживанию. При разработке системы воздуховодов необходимо тщательно рассчитать их расположение (длина горизонтальных участков не должна составлять более 3м), высоту и расположение вентиляционных шахт, розу ветров и метеорологические данные региона – естественная вентиляция очень сильно зависит от атмосферных показателей может оказаться малоэффективной, если ПДК пыли, газов или взвесей превышает 30% от санитарной нормы либо требуется дополнительная очистка воздуха.

В большинстве случаев система естественной вентиляции создается как дополнение к общеобменной принудительной вентиляции. Различают следующие виды естественной вентиляции:

• Инфильтрация – неорганизованная вентиляция, выполняется за счет естественного воздухообмена между помещением и наружным пространством через воздухопроницаемые стены, ограждения, кровлю. Для складских помещений значение инфильтрации полуторакратно воздухообмену.
• Вытяжная – отвод воздуха выполняется посредством отводящих каналов. Компенсировать отток воздуха может инфильтрация.
• Приточно-вытяжная вентиляционная система обеспечивает циркуляцию воздуха в помещении: вводит чистый воздух через технические проемы в стенах и отводит отработанный воздух через вытяжные фрамуги или шахты.

Основные правила по монтажу естественной приточно-вытяжной вентиляции

• В теплое время года технические проемы для притока воздуха снаружи помещений должны располагаться на высоте 0,3 – 1,8 м от пола.
• В зимнее время года проемы устанавливаются: в складах высотой менее 6м – на уровне 3м от пола и выше; в складах высотой более 6м – не ниже 4м от пола.
• Рекомендуемое расположение вытяжных элементов – не менее 50 см выше конька крыши.

Механическая система вентиляции применительно к складу

Механическая (принудительная) система вентиляции значительно практичнее и надежнее, чем естественный воздухообмен:

• Создание необходимых условий хранения товара в любое время года вне зависимости от температуры внутри и снаружи помещения.
• Возможность дополнительной очистки, увлажнения, нагрева либо осушения воздуха.
• Отвод воздуха на любые необходимые расстояния от склада.

Для каждого складского комплекса вентиляционная система разрабатывается индивидуально. Комплекс может включать следующие элементы:

• Вентиляторы. Техническая основа любой принудительной вентиляции. Различают осевые, радиальные и диаметральные агрегаты. Каждый тип конструкции имеет свои особенности и оптимальные условия применения.
• Вентиляторные агрегаты. Среди широкого ассортимента моделей встречаются конструкции, предназначенные для установки на крышах или в вентиляционных каналах.
• Вентустановки приточно-вытяжные, вытяжные, приточные.
• Воздушно-тепловые завесы обустраиваются в промышленных помещениях, складах, открытых площадках.
• Шумоглушители снижают уровень шума в процессе работы вентиляционных установок.
• Воздушные фильтры очищают приточный воздух до уровня, установленного санитарными нормами.
• Воздухонагреватели (электрические, водяные) нагревают приточный воздух для создания благоприятных условий в помещении.
• Воздуховоды служат для транспортировки воздушных масс.
• Регулирующие и запорные устройства.
• Воздухораспределительные устройства (решетки, плафоны, щелевые воздуховоды и пр).
• Специальная тепловая изоляция.

Нормы вентиляции складов

При проектировании системы вентиляции следует руководствоваться строительными нормативными документами и требованиями к условиям хранения той группы товаров, что планируется размещать на складе. Из проектной документации обязательно необходимо учесть требования:

• НТП-АПК 1.10.17.001-03 «Нормы технологического проектирования баз и складов общего назначения предприятий ресурсного обеспечения»
• СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений»
• СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий»
• СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»
• СНиП 31-04-2001 «Складские здания»
• ГОСТ 12.1.005–88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»
• ГОСТ 12.1.004–91 «ССБТ. Пожарная безопасность»

Нормы кратности обмена воздушных потоков для складов

Проектирование

Для разработке подробного проекта требуются следующие данные:

1. Тип хранимой продукции, а также количество и объемы.
2. Количество, мощность и тип основного освещения, применяемого на складе.
3. Технические условия, которые демонстрируют возможность подключения к инженерным системам.
4. Существующий тип воздухонагревателя.
5. Есть ли нужда в охлаждении в летний период приточного воздуха.
6. Обычное количество присутствующего на складе персонала.
7. Расположение помещения по сторонам света.
8. Подробная характеристика оконных и дверных проемов, их тип и количество.
9. Наличие на территории склада конструктивных элементов – балки, колонны, ригеля и т.п.
10. Тип кровли, а также возможность ее использования для прохода некоторых узлов вентиляции.
11. Предполагаемые или возможные места, где будут присутствовать важные элементы системы вентиляции.
12. Категория здания или помещения по противопожарному решению

Вентиляция склада из металлоконструкций

При разработке проекта вентиляции металлического склада наиболее рациональным выходом станет принудительная система с ручным или автоматическим управлением. Дело в том, что в дневное металлоконструкции очень сильно накаляются на солнце, вследствие чего в помещении более активно испаряется влага и растет влажность воздуха. В ночное время, когда температура резко падает (что также недопустимо для многих групп товаров) и на поверхности товара образуется конденсат. Поэтому в ночное время требуется более интенсивный воздухообмен.

Влажность воздуха

Избыточная либо недостаточная влажность воздуха губительно сказывается на качестве хранящегося товара. Для того, чтобы контролировать уровень влажности воздуха, специалисты ОТК ежедневно проверяют показания приборов и заносят данные в журнал учета.

В течение всего года системы вентиляции, отопления и кондиционирования совместно работают над обеспечением необходимых условий хранения грузов. Однако высокая разница между температурой снаружи и внутри помещения может привести к образованию конденсата и увлажнению продукции. Чтобы этого не произошло, необходимо более интенсивно проветривать складские помещения в осенний и весенний периоды, чтобы как можно быстрее выровнять температуры груза и воздуха снаружи помещения.

Расчет вентиляции склада с примером

Расчет вентиляции помещения осуществляется по каждому из видов загрязнений, присутствующих в воздухе.

Расчет ведется по количеству приточного воздуха, необходимого для нормальных условий работы. Расчет вытяжной вентиляции выполняется после расчета приточной вентиляции и основывается на обеспечении баланса приточного и вытяжного воздуха на объекте. В зависимости от особенностей складского объекта расчет можно производить:

• по излишкам тепла
• при повышенном содержании влаги
• расчет выделений от персонала

Наиболее часто на складских объектах рассчитывают вентиляцию для снижения влажности внутри помещения. Для расчёта нужно знать температуру наружного воздуха, внутреннего воздуха и их относительную влажность: tн, tв, jн, jн. Из этих показателей мы можем получить абсолютную влажность dн и dв.

• В случаях, когда необходимо снижение влажности воздуха в помещении, проветривать его разрешено, только если абсолютная влажность наружного ниже абсолютной влажности в помещении
• Если необходимо понизить влажность и температуру в помещении, то проветривание допускается в случаях, когда температура и влажность воздуха вне помещения ниже температуры и относительной влажности внутри.

Пример: пусть jн = 60%, tн = +13 °С, а jв = 90%. С помощью психометрической таблицы находим dн = 6,75 г/м3; dв = 11,44 г/м3. Так как dн меньше dв, то проветривание вызовет снижение внутренней влажности воздуха.

«ИНТЕХ» — инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.

Получите коммерческое предложение на email:

Нужна консультация? Звоните:

Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

Естественная вентиляция: воздухообмен для здорового климата в помещении

Благодаря современным энергосберегающим методам строительства мы работаем, живем и учимся во все более герметичных зданиях. Обратной стороной этого является то, что поступает недостаточно свежего воздуха, а влага, тепло и запахи не удаляются эффективно из-за недостаточной скорости воздухообмена.

Тем не менее, Немецкий закон об энергосбережении (EnEV) предписывает, что здания должны быть построены таким образом, чтобы гарантировать минимальную скорость воздухообмена, необходимую для здоровья и отопления.Поэтому контролируемая вентиляция необходима в здании, построенном в соответствии с EnEV.

Система механической вентиляции — одно из решений. Но кому нравится работать или жить в доме, где из-за системы вентиляции окна не открываются? Многие люди чувствуют себя неуютно в комнатах, где окна всегда закрыты. Альтернативой этому является контролируемая естественная вентиляция через окна, которая автоматически забирает свежий воздух снаружи.

Естественная оконная вентиляция при колебаниях температуры и ветре

Естественная вентиляция, также известная как «свободная» вентиляция, обеспечивает обмен воздуха через окна без какой-либо системы механической вентиляции. Необходимые воздушные потоки создаются исключительно разницей температуры и давления между внутренним и внешним воздухом, а также естественными ветровыми потоками.

«Умные фасады» сами создают вентиляцию.Это означает, что окна с электроприводом управляются сигналами датчиков, например метеостанциями или датчиками качества воздуха. Интеллектуальные системы регулирования микроклимата в помещении определяют силу и направление ветра, внешнюю температуру и осадки, комнатную температуру, влажность воздуха и значения CO2 в воздухе в помещении, и они соответственно контролируют открытие и закрытие автоматических окон. Этот тип управления окнами полностью не зависит от пользователя, даже если здание пусто.

Узнайте больше об умных фасадах

Естественная и энергоэффективная вентиляция

Помимо выбросов CO2, классы или офисы с большим количеством людей также выделяют много тепла.В частности, летом солнечная радиация часто еще больше нагревает комнату. Естественная вентиляция может вытягивать нежелательный теплый воздух из комнаты наружу и, таким образом, впускать свежий, более прохладный внешний воздух. В прохладный ночной период свободная вентиляция обеспечивает естественный контроль микроклимата здания. Это обеспечивает хорошее качество воздуха естественным образом из-за разницы в температуре, без использования энергии для подачи и охлаждения воздуха.

Больше удобства, безопасности и гигиены благодаря автоматизированным окнам

Риск распространения вирусных инфекций может быть выше в закрытых помещениях из-за аэрозолей.Следовательно, для улучшения гигиены воздуха в помещении рекомендуется обеспечить достаточный приток свежего воздуха через вентиляцию. Но если окна нужно открывать вручную, при контакте с ними могут передаваться бактерии, микробы и вирусы. Автоматические приводы окон, которыми можно управлять бесконтактно, повышают удобство и безопасность для пользователей.

Откройте для себя наши решения GEZE для естественной вентиляции здесь (PDF | 259 KB )

Обзор моделей скорости воздухообмена для оценки воздействия загрязнения воздуха

Физические модели могут отдельно оценивать AER для трех типов воздушных потоков (утечка, естественная вентиляция, механическая вентиляция), которые можно комбинировать для прогнозирования общего AER.Несмотря на то, что между этими тремя воздушными потоками могут происходить взаимодействия, мы не выявили никаких упрощенных однозонных моделей, которые учитывали бы эти зависимости. Физически обоснованные модели можно разделить на две основные категории: однозонные и многозонные модели (рисунок 2). ²⁵ Однозонные модели подходят для небольших зданий и жилых домов, которые могут быть представлены в виде одного хорошо перемешанного отсека без внутреннего сопротивления воздушному потоку. Есть два типа однозонных моделей: упрощенные и сетевые модели (рисунок 2). ⁴⁶ Сетевые модели учитывают каждый путь потока через ограждающую конструкцию здания, тогда как в упрощенных однозонных моделях требуется только утечка во всем доме. Поскольку требования к данным для сетевых моделей (например, распределение и характеристики пути потока) обычно недоступны для оценки воздействия, в этой статье основное внимание уделяется упрощенным однозонным моделям. Сначала мы опишем модели утечки, затем модели для естественной и механической вентиляции.

Обобщенная модель утечки

Обобщенная модель утечки была разработана на основе физических факторов, которые, как было показано, коррелируют с измеренными скоростями утечки воздуха. ⁴⁷ Эти факторы включают протечку в зданиях, разницу температур внутри и снаружи помещений, скорость ветра, которая может быть изменена путем локального укрытия от окружающих конструкций (например, зданий, деревьев). Основываясь на измеренных уровнях утечки в жилых домах, AER был определен как

, где L — обобщенный коэффициент герметичности здания (1 < L <5), C — обобщенный коэффициент укрытия местности (1 < C < 10), T _в и T _из — это температура в помещении и на улице, а U — это скорость ветра на местной метеостанции.Модель имеет два параметра ( L , C ) и три входные переменные ( T _в , T _из , U ). Эмпирический коэффициент герметичности имеет значения для герметичных (L <1,5) и негерметичных (L> 2,5) домов. Эмпирический коэффициент укрытия имеет значения для низкой (C = 1), умеренной (C = 3) и высокой (C = 10) ветрозащиты в зависимости от местности.

Преимущество обобщенной модели утечки состоит в небольшом количестве требуемых входных данных. Основным ограничением является неопределенность определения значений для конкретных зданий для L и C .Основываясь на степени соответствия, оценки обобщенной модели утечки показали среднюю абсолютную ошибку 13% в прогнозируемой AER для 11 домов. ⁴⁷ Для специалистов по оценке воздействия обобщенная модель утечки может обеспечить скрининговую или качественную оценку AER.

Модель утечки LBL

Модель LBL широко используется для прогнозирования уровней утечки в жилых помещениях. ^{2, 48} Модель предполагает, что утечка описывается уравнением отверстия, полученным из механики жидкости (уравнение.(8)). Движущая сила двух физических процессов (эффект суммирования и ветра) рассчитывается отдельно, а затем объединяется. Воздушный поток, индуцированный стеком, описывается как

, а воздушный поток, индуцированный ветром, определяется как

, где k _s — коэффициент вытяжки, который зависит от высоты здания, k _w — коэффициент ветра, который зависит от по высоте застройки и локальному укрытию от близлежащих построек и природных сооружений. Поскольку физические детали каждого отверстия утечки в здании неизвестны, а взаимодействие между дымовой трубой и ветровыми эффектами является сложным, требуется упрощенный метод для объединения потоков воздуха, создаваемых дымовой трубой и ветром.Используя простые параметры распределения утечек, обычно только 35% (диапазон: 0–85%) утечки из меньшего воздушного потока можно добавить к большему воздушному потоку. ^{49, 50} Путем сравнения нескольких методов с данными измерений был найден надежный метод ⁵⁰ , как определено в

. AER рассчитывается как Q _LBL , деленное на V .

Модель LBL имеет два параметра ( k _s и k _w ) и пять входных переменных ( A _inf , T _in , T _out , U и V ).Переменная A _inf может быть измерена (уравнение (7)) или смоделирована (уравнения (10 и 12)), T _out и U являются измерениями с местных метеостанций, а T _в можно измерить, установить на постоянное значение или оценить по температуре наружного воздуха с использованием моделей теплового комфорта. ^{51, 52} Параметры k _s и k _w установлены на литературные значения в зависимости от высоты здания и местного укрытия. ^{2, 4, 48}

Для оценки воздействия преимуществом модели LBL является учет характеристик здания и погодных условий. Модель LBL может предсказывать почасовые или суточные AER, а также долгосрочные средние значения на основе временного разрешения метеорологических данных. Таким образом, модель LBL может применяться для различных исследований воздействия. Основным ограничением модели LBL является подробная информация о здании, необходимая для входных данных. Эту информацию можно получить из анкет для оценки индивидуального воздействия, а также из общедоступных баз данных, таких как переписи населения, оценки собственности и обследования жилых помещений для оценки воздействия на население.Оценка модели LBL с использованием измерений площади утечки показала средние абсолютные ошибки 26–46% ⁵³ и 25% ⁵⁴ для частных домов. Используя модель площади утечки, модель LBL имела среднюю абсолютную ошибку 43% для 31 отдельно стоящего дома за четыре сезона. ⁴

Воздушная инфильтрация Альберты (AIM-2) Модель

Модель инфильтрации AIM-2 является усовершенствованием модели утечки LBL. ^{2, 55} В отличие от модели LBL, модель AIM-2 предполагает, что утечка описывается эмпирическим степенным соотношением (уравнение.(6)), учитываются эффекты трубы и ветра от дымоходов, а также влияние ветра от плит и фундаментов подползней. ² Как и в модели LBL, движущая сила для стеков и ветров рассчитывается отдельно, а затем объединяется. Вызываемый дымоходом воздушный поток Q _s и поток воздуха, индуцированный ветром Q _w , определены как

, где C _s — коэффициент дымовой трубы, который зависит от дымохода и высоты дома; C _w — коэффициент ветра, который зависит от дымохода, высоты дома и типа фундамента; и s — фактор укрытия, который зависит от ветрозащиты от окружающих зданий, высоты дома и дымохода.Используя уравнение. (16), общий воздушный поток Q _AIM определяется как

AER рассчитывается как Q _AIM , деленное на V.

Модель AIM-2 имеет три параметра ( C _s , C _w , s ) и шесть входных переменных ( c , n , T _в , T _out , U и V ) . Входные данные c и n можно оценить по измерениям (уравнение.(6)) или установить в соответствии с литературными значениями. ² Параметры C _s , C _w и s могут быть установлены на литературные значения в зависимости от высоты здания, типа фундамента и наличия дымохода. ²

Для оценки воздействия точность модели AIM-2 (средняя ошибка 19%) может быть лучше, чем модель LBL (средняя ошибка 25%), если параметры для здания хорошо известны. ⁵⁴ Ограничениями модели AIM-2 являются дополнительные входные требования по сравнению с моделью LBL, а также отсутствие модели для входов, связанных с утечкой c и n , в отличие от моделей зоны утечки, доступных для LBL. модель.

Модель утечки Шоу-Тамура для высоких зданий

Моделирование утечки для больших многоэтажных зданий сложнее, чем для небольших зданий. Большие здания, как правило, имеют больше внутренних перегородок, которые препятствуют потокам воздуха в виде стеклопакетов, и структуры соединения воздушных потоков (например, вентиляционные каналы, лифтовые шахты, лестничные клетки), которые усиливают потоки воздуха за счет эффекта стека. ²² Для высоких зданий перепад давления внутри и снаружи может существенно меняться в зависимости от высоты. Была разработана модель для прогнозирования скорости утечки в высотных зданиях. ⁵⁶ Простые поправочные коэффициенты учитывают влияние внутренних перегородок и конструкций, соединяющих воздушный поток в больших зданиях. Входные данные модели включают характеристики здания, температуру внутри и снаружи помещения и скорость ветра. Модель использовалась для анализа в масштабе сообщества. ²² Для оценки воздействия модель Шоу-Тамура обеспечивает критическую потребность в оценщиках воздействия, способность оценивать утечки в многоэтажных зданиях (например, офисах, школах, квартирах), где люди могут проводить значительную часть своего дня.Ограничением для применения этой модели утечки для оценки воздействия является то, что механическая вентиляция, используемая во многих высоких зданиях, вероятно, будет доминирующим воздушным потоком для всего AER.

Модель утечки LBLX для естественной вентиляции

Модель LBL прогнозирует AER из-за утечки, но не учитывает естественную вентиляцию. Чтобы устранить это ограничение, модель LBL была расширена (LBLX) для прогнозирования естественного вентиляционного потока воздуха через большие преднамеренные отверстия (например, окна, двери). ⁴ Для потока воздуха естественной вентиляции Q _nat , ветра Q _{nat, ветра} и потока воздуха, индуцированного дымовой трубой Q _{nat, stack} , были объединены с использованием того же метода, который описан для потока воздуха утечки в модель LBL (уравнение (16)), как определено в

Физические детали отверстий утечки и естественной вентиляции неизвестны, а взаимодействие между потоками воздуха утечки и естественной вентиляции является сложным. Поэтому был использован упрощенный метод для объединения потоков воздуха утечки и естественной вентиляции с использованием того же метода, который описан для объединения потоков воздуха утечки и механической вентиляции, ² , как определено в

AER для модели LBLX — это Q _LBLX разделить на V .Исходные данные включают площадь отверстий для естественной вентиляции, температуру в помещении и на улице, а также скорость ветра.

Для оценки воздействия преимуществом модели LBLX является учет поведения людей, связанных с естественной вентиляцией. В домах без кондиционера AER из-за естественной вентиляции может быть значительным в теплое время года. Модель LBLX может применяться для исследований воздействия, когда данные об открытии окон доступны из анкет для индивидуальных оценок воздействия или из общедоступных баз данных для оценок воздействия на уровне города или округа.Основным ограничением модели LBLX является подробная информация, необходимая для естественной вентиляции (например, размер открытых окон, дверей). Используя значения параметров, представленные в литературе, прогнозы AER модели LBLX сравнивались с данными 642 ежедневных измерений AER в 31 отдельном доме в центральной части Северной Каролины с соответствующими открывающимися окнами и метеорологическими данными. ⁴ Для индивидуальной модели AER, рассчитанной и измеренной, средняя абсолютная разница составила 40% (0,17 ч ^-1 ) для модели LBLX по сравнению с 43% (0.17 ч ⁻¹ ) для модели LBL.

Подобные результаты, полученные для моделей LBLX и LBL, могут быть связаны только с умеренным увеличением 24-часового среднего AER от открывания окон. Возможно, окна открываются всего на несколько часов, в то время как отверстия утечки постоянны. Кроме того, окна могут открываться чаще в те дни, когда разница температур внутри и снаружи помещений (эффект стека) небольшая. Кроме того, после открытия окон может возникнуть тепловое равновесие между температурой в помещении и на улице, что снижает эффект накопления.

Комбинация системы вентиляции утечки и механической вентиляции

Системы механической вентиляции можно разделить на две категории: сбалансированные и несбалансированные. Системы со сбалансированным потоком (например, воздухо-воздушные теплообменники) имеют как минимум два вентилятора: один нагнетает воздух в здание (приточный вентилятор), а другой — такое же количество воздуха наружу (вытяжной вентилятор). Следовательно, нет изменения внутреннего давления и никакого последующего взаимодействия между механической системой и утечкой. В системах с несбалансированным потоком есть впускной или вытяжной вентилятор, который изменяет внутреннее давление и утечку.Несбалансированные воздушные потоки могут возникать из-за вытяжных вентиляторов в ванных комнатах, вытяжек на кухне с вентиляцией, сушилок для одежды, оконных вентиляторов, вентиляторов для всего дома и оконных / настенных кондиционеров, работающих с открытыми наружными вентиляционными отверстиями. Поскольку механическая вентиляция и утечка происходят одновременно, была разработана модель для комбинированного воздушного потока Q _comb , как определено в

, где Q _bal и Q _unbal — это сбалансированные и несбалансированные потоки воздуха механической вентиляции, соответственно, и Q _утечка — утечка воздушного потока. ^{2, 50}

Преимущества использования этой модели для оценки воздействия — это возможность уменьшить смоделированную неопределенность AER в зданиях со значительной механической вентиляцией, таких как коммерческие здания (например, офисы), где многие люди работают и проводят много времени. Основная проблема с применением этой модели для оценки воздействия — это необходимость вводных данных о работе и типе приточных или вытяжных вентиляторов в домах (например, оконный вентилятор, вентилятор для ванной комнаты) и офисах (например, в системах механической вентиляции).

Естественная вентиляция | WBDG — Руководство по проектированию всего здания

Введение

Почти все исторические здания вентилировались естественным путем, хотя многие из них были повреждены из-за установки перегородок и механических систем. С повышением осведомленности о стоимости и влиянии энергопотребления на окружающую среду естественная вентиляция становится все более привлекательным методом снижения энергопотребления и затрат, а также для обеспечения приемлемого качества окружающей среды в помещении и поддержания здорового, комфортного и продуктивного климата в помещении, а не более преобладающий подход к использованию ИВЛ.При благоприятном климате и типах зданий естественная вентиляция может использоваться как альтернатива установкам кондиционирования воздуха, что позволяет сэкономить 10–30% от общего потребления энергии.

Системы естественной вентиляции основаны на разнице давлений для подачи свежего воздуха через здания. Разница в давлении может быть вызвана ветром или эффектом плавучести, создаваемым разницей температур или разницей влажности. В любом случае количество вентиляции будет в решающей степени зависеть от размера и расположения отверстий в здании.Систему естественной вентиляции полезно рассматривать как контур с одинаковым вниманием к приточной и вытяжной вентиляции. Проемы между комнатами, такие как окна с фрамугой, жалюзи, решетки или открытая планировка, — это методы создания контура воздушного потока через здание. Требования кодекса в отношении передачи дыма и огня создают проблемы для проектировщиков систем естественной вентиляции. Например, в исторических зданиях лестница использовалась в качестве вытяжной трубы, что во многих случаях запрещено правилами.

Описание

Естественная вентиляция, в отличие от принудительной вентиляции с помощью вентилятора, использует естественные силы ветра и плавучести для подачи свежего воздуха в здания. Свежий воздух необходим в зданиях для устранения запахов, обеспечения кислородом для дыхания и повышения теплового комфорта. При внутренней скорости воздуха 160 футов в минуту (фут / мин) воспринимаемая внутренняя температура может быть снижена на целых 5 ° F. Однако, в отличие от настоящего кондиционирования, естественная вентиляция неэффективна для снижения влажности поступающего воздуха.Это накладывает ограничения на применение естественной вентиляции во влажном климате.

A. Типы воздействия естественной вентиляции

Ветер может продувать воздух через отверстия в стене с наветренной стороны здания и высасывать воздух из отверстий с подветренной стороны и крыши. Разница в температуре между теплым воздухом внутри и холодным воздухом снаружи может привести к тому, что воздух в комнате поднимется и будет выходить через потолок или конек, а затем попадать через нижние отверстия в стене. Точно так же плавучесть, вызванная разницей влажности, может позволить сжатому столбу плотного, охлаждаемого испарением воздуха наполнять пространство, а более легкий, теплый и влажный воздух выпускать ближе к верху.Эти три типа эффектов естественной вентиляции описаны ниже.

Ветер

Ветер вызывает положительное давление с наветренной стороны и отрицательное давление с подветренной стороны зданий. Чтобы уравновесить давление, свежий воздух будет поступать в любое наветренное отверстие и выходить из любого отверстия с подветренной стороны. Летом ветер используется для подачи как можно большего количества свежего воздуха, а зимой вентиляция обычно снижается до уровня, достаточного для удаления избыточной влаги и загрязняющих веществ.Выражение для объема воздушного потока, вызванного ветром:

Qwind = K x A x V, где

Qwind = объем воздушного потока (м ³ / ч)
A = площадь меньшего отверстия (м ² )
V = скорость ветра снаружи (м / ч)
K = коэффициент полезного действия

Коэффициент полезного действия зависит от угла ветра и относительного размера входных и выходных отверстий. Он колеблется от примерно 0,4 для ветра, поражающего отверстие под углом 45 °, до 0.8 для прямого попадания ветра под углом 90 °.

Иногда ветровой поток преобладает параллельно стене здания, а не перпендикулярно к ней. В этом случае по-прежнему возможно вызвать ветровую вентиляцию архитектурными особенностями или способом открытия створчатого окна. Например, если ветер дует с востока на запад вдоль стены, обращенной на север, первое окно (которое открывается наружу) будет иметь петли с левой стороны, которые будут действовать как ковш и направлять ветер в комнату. Второе окно будет открываться с правой стороны, чтобы отверстие было направлено вниз по ветру от открытого стекла, а отрицательное давление вытягивало воздух из комнаты.

Важно избегать препятствий между наветренными впускными и подветренными выпускными отверстиями. Избегайте перегородок в помещении, ориентированных перпендикулярно потоку воздуха. С другой стороны, принятый дизайн позволяет избежать входных и выходных окон, расположенных прямо напротив друг друга (вы не должны видеть сквозь здание, в одном окне и в другом), чтобы способствовать большему перемешиванию и повысить эффективность вентиляция.

Плавучесть

Плавучесть вентиляции может быть вызвана температурой (вытяжная вентиляция) или влажностью (градирня).И то, и другое можно объединить, установив охлаждающую башню, которая подает воздух, охлаждаемый испарением, в низкую часть помещения, а затем полагаясь на повышенную плавучесть влажного воздуха, когда он нагревается, для выпуска воздуха из помещения через дымовую трубу. Подача холодного воздуха в помещение осуществляется под давлением столба холодного воздуха над ним. Хотя и градирни, и дымовые трубы использовались отдельно, автор считает, что градирни следует использовать только в сочетании с вытяжной вентиляцией помещения, чтобы обеспечить стабильность потока.Плавучесть возникает из-за разницы в плотности воздуха. Плотность воздуха зависит от температуры и влажности (холодный воздух тяжелее теплого воздуха при той же влажности, а сухой воздух тяжелее влажного воздуха при той же температуре). Внутри самой градирни влияние температуры и влажности действует в противоположных направлениях (температура понижается, влажность повышается). Внутри комнаты тепло и влажность, исходящие от людей, а также другие внутренние источники имеют тенденцию поднимать воздух. Несвежий нагретый воздух выходит из отверстий в потолке или крыше и позволяет свежему воздуху поступать в нижние отверстия, чтобы заменить его.Ступенчатая вентиляция — особенно эффективная стратегия зимой, когда разница температур в помещении и на улице максимальна. Вентиляция с эффектом стеклопакета не будет работать летом (предпочтительнее использовать ветровые или влажные источники), потому что для этого требуется, чтобы в помещении было теплее, чем на улице, что нежелательно летом. Дымоход, обогреваемый солнечной энергией, может использоваться для управления эффектом дымовой трубы без повышения температуры в помещении, а солнечные дымоходы очень широко используются для вентиляции компостных туалетов в парках.1/2, где

Qstack = объемная скорость вентиляции (м ³ / с)
Cd = 0,65, коэффициент расхода.
A = свободная площадь входного отверстия (м ² ), что равняется площади выходного отверстия.
г = 9,8 (м / с ² ). ускорение свободного падения
h = расстояние по вертикали между средними точками входа и выхода (м)
Ti = средняя температура воздуха в помещении (K), обратите внимание, что 27 ° C = 300 K.
To = средняя температура наружного воздуха (K)

Вентиляция градирни эффективна только при очень низкой наружной влажности.Следующее выражение для воздушного потока, создаваемого столбом холодного воздуха, нагнетающего давление в источнике воздуха, основано на форме, разработанной Томпсоном (1995), с коэффициентом по данным, измеренным в Центре посетителей национального парка Зайон . Эта башня имеет высоту 7,4 м, квадратное сечение 2,4 м и проем 3,1 м ² .

Qcool tower = 0,49 * A * [2gh (Tdb-Twb) / Tdb] 1/2, где
Qcool tower = объем вентиляции (м ³ / с)
0,49 — это эмпирический коэффициент, рассчитанный по данным Zion Центр для посетителей, штат Юта, который включает поправку на плотность влажности, эффекты трения и эффективность испарительной подушки.
A = свободная площадь входного отверстия (м ² ), что равняется площади выходного отверстия.
г = 9,8 (м / с ² ). ускорение свободного падения
h = расстояние по вертикали между средними точками входа и выхода (м)
Tdb = температура наружного воздуха по сухому термометру (K), обратите внимание, что 27 ° C = 300 K.
Twb = температура наружного воздуха по влажному термометру ( К)

Общий воздушный поток за счет естественной вентиляции является результатом комбинированного воздействия давления ветра, плавучести, вызванной температурой и влажностью, а также любых других эффектов от таких источников, как вентиляторы.Воздушный поток от каждого источника можно комбинировать методом квадратного корня, как описано в Справочнике ASHRAE — Основы. Наличие механических устройств, использующих комнатный воздух для горения, негерметичных систем воздуховодов или других внешних воздействий может существенно повлиять на работу систем естественной вентиляции.

B. Рекомендации по проектированию

Конкретный подход и конструкция систем естественной вентиляции зависят от типа здания и местного климата. Однако количество вентиляции в решающей степени зависит от тщательного проектирования внутренних пространств, а также от размера и расположения отверстий в здании.

• Обеспечьте максимальную ветровую вентиляцию, разместив конек здания перпендикулярно летним ветрам.
  • Приблизительные направления ветра суммированы в сезонных диаграммах «роз ветров», которые можно получить в Национальном управлении океанографии и атмосферы (NOAA). Однако эти розы обычно основаны на данных, взятых в аэропортах; фактические значения на удаленной строительной площадке могут сильно отличаться.
  • Здания следует размещать так, чтобы летние препятствия для ветра были минимальными.Ветрозащитная полоса из вечнозеленых деревьев также может быть полезна для смягчения холодных зимних ветров, которые, как правило, дуют преимущественно с севера.
• Здания с естественной вентиляцией должны быть узкими.
  • Распределение свежего воздуха по всем частям очень широкого здания с помощью естественной вентиляции затруднительно. Максимальная ширина, которую можно было бы ожидать для естественной вентиляции, оценивается в 45 футов. Следовательно, здания, которые полагаются на естественную вентиляцию, часто имеют шарнирный план этажа.
• В каждой комнате должно быть два отдельных приточных и вытяжных отверстия. Расположите выхлопную систему высоко над входным отверстием, чтобы усилить эффект дымовой трубы. Сориентируйте окна по комнате и смещайте друг от друга, чтобы обеспечить максимальное перемешивание в комнате и минимизировать препятствия для воздушного потока внутри комнаты.
• Оконные проемы должны открываться жильцам.
• Обеспечьте вентиляционные отверстия на гребне.
  • Коньковое вентиляционное отверстие — это отверстие в самой высокой точке крыши, которое обеспечивает хороший выход как для плавучести, так и для вентиляции, вызываемой ветром.В проеме конька не должно быть препятствий, чтобы воздух мог свободно выходить из здания.
• Обеспечьте достаточный внутренний поток воздуха.
  • Помимо первичного учета потока воздуха в здание и из него, важен воздушный поток между комнатами здания. По возможности внутренние двери должны быть открытыми, чтобы обеспечить вентиляцию всего здания. Если требуется конфиденциальность, вентиляция может быть обеспечена через высокие жалюзи или фрамуги.
• Рассмотрите возможность использования фонарей или вентилируемых световых люков.
  • Фонарь или вентилируемый световой люк обеспечат отверстие для выхода застоявшегося воздуха в стратегии плавучести. Световой колодец светового люка может также действовать как солнечный дымоход, увеличивая поток. Отверстия ниже в конструкции, такие как окна подвала, должны быть предусмотрены для завершения системы вентиляции.
• Обеспечьте вентиляцию чердака.
  • В зданиях с чердаками вентиляция чердачного помещения значительно снижает передачу тепла в кондиционируемые помещения внизу.На вентилируемых чердаках примерно на 30 ° F холоднее, чем на чердаках без вентиляции.
• Рассмотрите возможность использования стратегии охлаждения с помощью вентилятора.
  • Потолочные вентиляторы и вентиляторы для всего здания могут обеспечить эффективное снижение температуры до 9 ° F, что составляет одну десятую потребляемой электроэнергии механических систем кондиционирования воздуха.
• Определите, выиграет ли здание от открытой или закрытой вентиляции.
  • Подход с закрытым зданием хорошо работает в жарком и сухом климате, где температура сильно колеблется от дня к ночи.Массивное здание вентилируется ночью, а утром закрывается, чтобы не пропускать горячий дневной воздух. Затем обитатели охлаждаются за счет лучистого обмена с массивными стенами и полом.
  • Открытый подход хорошо работает в теплых и влажных районах, где температура не сильно меняется днем ​​и ночью. В этом случае рекомендуется использовать дневную перекрестную вентиляцию для поддержания температуры в помещении, близкой к температуре наружного воздуха.
• Используйте механическое охлаждение в жарком влажном климате.
• Постарайтесь обеспечить естественную вентиляцию для охлаждения массы здания ночью в жарком климате.
• Открытые лестницы обеспечивают вентиляцию с эффектом стека, но соблюдайте все меры предосторожности в отношении огня и дыма для закрытых лестниц.

Фотография центра для посетителей в национальном парке Зайон, на которой изображена градирня с нисходящим потоком воздуха с испаряющейся средой наверху и выхлопными газами через окна в высоких потолках.
Фото: Робб Уильямсон

Естественная вентиляция в большинстве климатических условий не переводит внутренние условия в зону комфорта в 100% случаев.Убедитесь, что жители здания понимают, что от 3% до 5% времени тепловой комфорт не может быть достигнут. Это делает естественную вентиляцию наиболее подходящей для зданий, где кондиционирование помещения не ожидается. Как проектировщику важно понимать проблему одновременного проектирования для естественной вентиляции и механического охлаждения — может быть сложно спроектировать конструкции, которые должны полагаться как на естественную вентиляцию, так и на искусственное охлаждение. Естественно вентилируемая конструкция часто включает в себя шарнирный план и большие оконные и дверные проемы, в то время как искусственно кондиционируемое здание иногда лучше всего обслуживается компактной планировкой с герметичными окнами.Более того, внимательно интерпретируйте данные о ветре. Местный рельеф, растительность и окружающие здания влияют на скорость ветра, падающего на здание. Данные о ветре, собранные в аэропортах, могут не очень многое рассказать вам о местных условиях микроклимата, на которые могут сильно влиять естественные и искусственные препятствия. Подсказки о том, какой тип естественной вентиляции может быть наиболее эффективным, часто можно найти в исторической и местной строительной практике.

C. Материалы и методы строительства

Некоторые из материалов и методов, используемых для проектирования надлежащих систем естественной вентиляции в зданиях, — это солнечные дымоходы, ветряные башни и методы управления летней вентиляцией.Солнечный дымоход может быть эффективным решением там, где преобладающий бриз недостаточно надежен, чтобы полагаться на ветровую вентиляцию, и где поддержание температуры в помещении, достаточно превышающей температуру наружного воздуха, для создания плавучего потока было бы неприемлемо теплым. Дымоход изолирован от занимаемого пространства и может максимально обогреваться солнцем или другими способами. Воздух просто выпускается через верхнюю часть дымохода, создавая в нижней части всасывание, которое используется для удаления застоявшегося воздуха.

Ветряные башни, часто увенчанные тканевыми парусами, которые направляют ветер в здание, являются обычным явлением в исторической арабской архитектуре и известны как «малкафы».«Поступающий воздух часто направляется мимо фонтана, чтобы обеспечить испарительное охлаждение, а также вентиляцию. Ночью процесс обратный, и ветряная башня действует как дымоход для вентиляции воздуха в помещении. В современном варианте, называемом« охлаждающая башня », используется испарительный охлаждающие элементы в верхней части градирни для создания давления в приточном воздухе с помощью холодного плотного воздуха.

Летом, когда наружная температура ниже желаемой внутренней температуры, следует открывать окна для максимального поступления свежего воздуха. Для поддержания внутренней температуры не более чем на 3-5 ° F выше наружной температуры требуется большой поток воздуха.В жаркие безветренные дни скорость воздухообмена будет очень низкой, и внутренняя температура будет иметь тенденцию превышать температуру наружного воздуха. Использование принудительной вентиляции с вентилятором или тепловой массы для лучистого охлаждения может быть важным для контроля этих максимальных температур.

D. Инструменты анализа и проектирования

Методы справочника

, такие как представленные в Справочнике по основам ASHRAE или Пассивное проектирование зданий Bansal and Minke: Справочник по естественному климатическому контролю (ISBN: 044481745X), очень полезны при расчете воздушного потока от естественных источников для очень простой геометрии зданий.

Вычислительная гидродинамика (CFD): для предсказания деталей естественного воздушного потока могут использоваться численные вычислительные модели механики жидкости. Эти компьютерные симуляции подробны и трудоемки, но оправданы там, где важно точное понимание воздушного потока. Они использовались для анализа новых зданий, включая атриум здания суда в Фениксе и ангар музея авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия.

Обширный список журналов, книг и других справочных материалов по естественной вентиляции и другим пассивным технологиям включен в Архив Солнцестояния.Например:

Программа кодексов энергопотребления зданий Министерства энергетики США

Информационный бюллетень EERE: естественное охлаждение вашего дома

Пакеты программного обеспечения для анализа естественной вентиляции включают:

AIRPAK: обеспечивает расчет моделирования воздушного потока, переноса загрязняющих веществ, распределения воздуха в помещении, распределения температуры и влажности, а также теплового комфорта с помощью вычислительной гидродинамики.

FLOVENT: вычисляет воздушный поток, теплопередачу и распределение загрязнений для застроенной среды с использованием вычислительной гидродинамики.

FLUENT: Программа вычислительной гидродинамики, полезная при моделировании естественной вентиляции в зданиях. Он моделирует воздушный поток при определенных условиях, поэтому для оценки годовой экономии энергии требуется дополнительный анализ.

STAR-CD: STAR-CD использует вычислительную гидродинамику, чтобы помочь инженерам-строителям, архитекторам и руководителям проектов, которые нуждаются в более глубоком и детальном понимании вопросов, связанных с отоплением и вентиляцией, распределением дыма и загрязняющих веществ и анализом пожарной опасности, а также проектированием чистых помещений.

Модели зданий включают в себя очень ограниченные функции для преднамеренной естественной вентиляции, но они включают расчет естественной инфильтрации воздуха в зависимости от разницы температур, скорости ветра и эффективной площади утечки или расписания и определяемые пользователем функции для скорости инфильтрации.

URBAWIND: UrbaWind моделирует ветер в городской местности и автоматически рассчитывает естественный расход воздуха в зданиях с учетом эффектов окружающих зданий и местной климатологии.

«Проектирование зданий с низким энергопотреблением с помощью Energy-10»: программа моделирования с почасовой оплатой, разработанная для информирования на самых ранних этапах процесса проектирования. Работает на IBM-совместимых платформах. Лучше всего работает с процессором Pentium или выше и 32 мегабайтами оперативной памяти.

DOE-2: Полное почасовое моделирование; Расчет дневного света и яркости интегрируется с почасовым моделированием энергии. Рекомендуется IBM или совместимый Pentium.

EnergyPlus ™: программа моделирования энергопотребления зданий, предназначенная для моделирования зданий с соответствующими потоками тепла, охлаждения, освещения, вентиляции и других потоков энергии.

Приложение

Среди основных типов зданий, которые могут извлечь выгоду из применения естественной вентиляции:

• автобусные остановки, навесы для пикников и другие сооружения, где не ожидается строгого кондиционирования помещений,
• бараков и прочих жилых домов на одну и несколько семей,
• самые маленькие отдельно стоящие строения в теплом и умеренном климате, и
• складов, бассейнов для обслуживания и других многоярусных объектов в теплом климате.

Здания с естественной вентиляцией должны быть спроектированы так, чтобы обеспечивать тепловой комфорт, обеспечивать адекватное удаление влаги и загрязняющих веществ, а также соответствовать государственным стандартам энергосбережения или превосходить их.

Соблюдайте все нормы и стандарты, касающиеся транспортировки дыма и огня, при принятии решения о применимости естественной вентиляции и при проектировании системы.

Дополнительные ресурсы

Публикации

• Справочник ASHRAE — основы, глава 26 Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE).Атланта, Джорджия. Хорошее обсуждение уравнений естественной вентиляции и основной источник современной практики принудительной вентиляции.
• Дизайн с климатом Виктора Ольгая. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. 1963 г. Определена зона теплового комфорта человека и исследованы способы обеспечения повышенного комфорта естественными средствами.
• Руководство по энергоэффективной вентиляции Мартина В. Лиддамента. Центр вентиляции с инфильтрацией воздуха, 1996 г.
• Как работает естественная вентиляция Стивен Дж. Хофф и Джей Д. Хармон. Эймс, Айова: Департамент сельскохозяйственной и биосистемной инженерии, Государственный университет Айовы, ноябрь 1994 г.
• Характеристики HVAC и здоровье людей by W.K. Зибер, М.Р. Петерсен, Л. Стейнер, Р. Малкин, М.Дж. Менделл, К. Уоллингфорд, Т. Уилкокс, М. Крэндалл и Л. Рид. ASHRAE Journal , сентябрь 2002 г.
• Inside Out, Процедуры проектирования для пассивных экологических технологий Дж.З. Браун, Б. Хаглунд, Дж. Лавленд, Дж. Рейнольдс и М. Уббелод. Нью-Йорк, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1992. ISBN: 0471898740. Основное обсуждение вопросов естественной вентиляции, предназначенное для студентов-архитекторов.
• Пассивное проектирование зданий: Справочник по контролю естественного климата Наренда Бансал, Наренда, Герд Хаузер и Гернот Минке. Нидерланды: Elsevier Science BV, 1994. ISBN: 044481745X. Содержит информацию о физике естественной вентиляции, включая обсуждение уравнений, связанных с эффектами вентиляции ветра и плавучести.
• Скорость вентиляции и здоровье Олли Сеппянен, сотрудник ASHRAE, Уильям Дж. Фиск, P.E., член ASHRAE, и Марк Дж. Менделл, доктор философии. Журнал ASHRAE , август 2002 г.

прочие

Понятие естественной вентиляции — Естественная вентиляция для инфекционного контроля в медицинских учреждениях

4.1. Движущие силы естественной вентиляции

Три силы могут перемещать воздух внутри зданий:

Первые две силы объясняются в следующих разделах.Естественные силы управляют естественной вентиляцией, а механические вентиляторы — механической вентиляцией. Механическая сила может сочетаться с естественными силами в гибридной или смешанной системе вентиляции.

4.1.1. Давление ветра

Когда ветер дует в здание, он создает положительное давление на наветренной стороне и отрицательное давление на подветренной стороне. Это заставляет воздух течь через наветренные отверстия в здание к отверстиям низкого давления на подветренной стороне (см.). Можно оценить давление ветра для простых зданий.Ветровые потоки вокруг зданий сложны и являются предметом ряда учебников, например, Aynsley, Melbourne & Vickery (1977) и Liu (1991).

Рисунок 4.1

Направления ветровых потоков в здании.

Для односторонней вентиляции с помещениями, в остальном герметично закрытыми, влияние среднего давления ветра отсутствует, только колебания компонентов (см.). Этеридж и Сандберг (1996) довольно подробно рассмотрели тему неустойчивого давления.Это обычная конструкция; однако со временем возникает значительная утечка через двери и другие проникновения в комнату. Следует помнить, что просто потому, что окно открыто, достаточное количество воздухообмена в час (ACH) не обязательно может быть достигнуто.

Рисунок 4.2

Колеблющиеся компоненты, способствующие одностороннему потоку воздуха.

Давление ветра, создаваемое на поверхности здания, выражается как разница давлений между общим давлением на точку и статическим атмосферным давлением.Данные о ветровом давлении обычно можно получить в аэродинамических трубах с помощью масштабных моделей зданий. Если форма здания, его окружающее состояние и направление ветра одинаковы, давление ветра пропорционально квадрату скорости наружного ветра. Таким образом, давление ветра обычно нормируется путем деления на динамическое давление скорости наружного ветра. Стандартизированное давление ветра называется коэффициентом давления ветра и обозначается как C _p . Скорость ветра на открытом воздухе обычно измеряется на высоте карниза здания в аэродинамической трубе:

, где:

C _p = коэффициент ветрового давления (-)

P _T = всего давление (Па)

P _AS = статическое атмосферное давление на высоте здания (Па)

ρ = плотность воздуха (кг / м ³ )

V _H = ветер скорость на удаленном участке от окружающих воздействий на высоте здания (м / с).

4.1.2. Накопительное давление (или плавучесть)

Накопительное давление (или плавучесть) создается за счет разницы температуры или влажности (иногда определяемой как разница плотности) между внутренним и наружным воздухом. Эта разница порождает дисбаланс градиентов давления внутреннего и внешнего воздушных столбов, вызывая вертикальный перепад давления.

Когда воздух в помещении теплее, чем на улице, воздух в помещении становится менее плотным и поднимается вверх. Воздух поступает в здание через нижние отверстия и выходит через верхние отверстия.

Направление потока меняется в меньшей степени, когда воздух в помещении холоднее, чем наружный воздух; воздух в помещении более плотный, чем наружный. Воздух поступает в здание через верхние отверстия и выходит через нижние отверстия.

Потоки в здании, вызванные накоплением (или плавучестью), зависят от температуры в помещении и на улице. Скорость вентиляции через дымовую трубу является функцией разницы давлений между двумя отверстиями в этой дымовой трубе.

Перепад давления можно рассчитать следующим образом:

ΔPs = (ρo − ρi) gH = ρogHTi − ToTo

где:

P _с = давление дымовой трубы (или плавучесть) (Па)

ρ _o = плотность наружного воздуха (кг / м ³ )

ρ _i Плотность воздуха в помещении (кг / м ³ )

g = ускорение свободного падения (9.8 м / с ² )

H = высота между двумя отверстиями (м)

T _i = температура воздуха в помещении (° K)

T _o = температура наружного воздуха ( ° К)

4.2. Скорость потока вентиляции

Практически, скорость естественной вентиляции с помощью ветра через комнату с двумя противоположными отверстиями (например, окно и дверь) можно рассчитать следующим образом:

ACH = 0,65 × скорость ветра (м / с) × наименьшая площадь проема (м2) × 3600 с / ч объем помещения (м3)

Скорость вентиляции (л / с) = 0.65 × скорость ветра (м / с) × наименьшая площадь проема (м ² ) × 1000 л / м ³

обеспечивает оценку ACH и скорости вентиляции только за счет ветра при скорости ветра 1 м / s, принимая палату размером 7 м (длина) × 6 м (ширина) × 3 м (высота), с окном 1,5 × 2 м ² и дверью 1 м ² × 2 м ² (наименьшее отверстие).

Таблица 4.1

Расчетный объем воздухообмена в час и скорость вентиляции для палаты 7 м × 6 м × 3 м.

Под скоростью ветра понимается значение высоты здания на участке, достаточно удаленном от здания без каких-либо препятствий (например,грамм. в аэропорту).

Для естественной вентиляции стека (или плавучести) ACH можно рассчитать как:

Воздухообмен в час (ACH) = 0,15 × наименьшая площадь проема (м2) × 3600 сек / ч × (температура воздуха в помещении / на улице (° K)) × высота дымовой трубы (м) объем помещения (м3)

Скорость вентиляции (л / с) = 0,15 × 1000 л / м3 × наименьшая площадь проема (м2) × (температура воздуха внутри и снаружи (° K)) × высота дымовой трубы (м)

Расширенные инструменты проектирования для анализа и определения размеров отверстий: также имеется (CIBSE, 2005).

4.3. Резюме

Перед проектированием чисто естественной системы вентиляции проектировщикам необходимо понять основные движущие силы естественной вентиляции — давление ветра и давление дымовой трубы (или выталкивающей силы). Эти силы управляют движением воздуха внутри и через здание, и при необходимости их можно комбинировать для создания оптимальной системы естественной вентиляции.

The Air Exchange — запись из блога Air King America

Что приходит на ум, когда вы слышите термин Air Exchange? Некоторые представляют себе место, например, где вы меняете свой баллон с пропаном для газового гриля, некоторые думают об отделе возврата.Даже те, кто слышал этот термин, иногда не до конца понимают, что это такое на самом деле.

На поверхности воздухообмен — это довольно простое понятие. Забрать воздух внутри вашего дома и заменить его (или заменить его) свежим наружным воздухом. Не все так сложно понять. Сложность заключается в том, как это делается. Давайте сначала разберемся, что такое воздухообмен.

Воздухообмен — это количество раз, когда воздух в вашем доме заменяется свежим наружным воздухом.Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAR) рекомендует производить воздухообмен как минимум каждые 3 часа. Обмен воздуха обычно осуществляется за счет постоянного поступления свежего воздуха в дом и вытяжки застоявшегося воздуха. Пока все кажется довольно простым. Хороший воздух, плохой воздух — легко. Задача состоит в том, чтобы точно рассчитать, сколько. Если вы вложите слишком много, вы создадите ненужную нагрузку на вашу систему HVAC. Недостаточно внесения, и теперь ухудшается качество воздуха в помещении.Здесь нам нужно немного посчитать. Не волнуйтесь, это довольно простая математика. Если у вас дом площадью 1000 квадратных футов с 8-футовыми потолками, в вашем доме будет примерно 8000 кубических футов воздуха. Обмен воздуха каждые 3 часа будет означать, что вам нужно переместить около 2700 кубических футов воздуха в час. Теперь разделите это на 60 (60 минут в час), и вы получите примерно 45 кубических футов в минуту (CFM). Это было бы для дома без естественного проникновения воздуха. Чтобы получить более полное представление о том, сколько воздуха действительно необходимо, нам нужно рассмотреть разные типы домов.

Старый, продуваемый сквозняками дом. Если у вас более старый дом, в котором есть сквозняки, хорошие и плохие новости — это одни и те же новости. Плюс в том, что в ваш дом поступает естественный поток свежего воздуха. Инженеры называют это естественным проникновением воздуха, а весь остальной мир — сквозняком. Плохая часть продуваемого дома заключается в том, что у вас нет возможности контролировать воздух, и ваши счета за коммунальные услуги, вероятно, высоки. Для таких домов важно, чтобы вы правильно проветривали дом с помощью вытяжных вентиляторов для ванных комнат и кухонной вытяжки, но обычно вам не требуется никакого дополнительного оборудования для обеспечения поступления свежего воздуха.Количество поступающего воздуха естественным образом «вытолкнет» застоявшийся воздух из помещения. Добавление изоляции, герметизация дверей, окон и т. Д. Может уменьшить количество сквозняков, что хорошо, но имейте в виду, что вам может потребоваться добавить механический раствор для подачи свежего воздуха.

Дом Златовласки. Не слишком сквозняк, но и не слишком тесный. Этим домам обычно несколько лет (от 10 до 20) или более старый дом, который был отремонтирован. У них хороший баланс естественной инфильтрации воздуха, но не настолько, чтобы их можно было бы считать «сквозняками».В этих домах вентиляция важна, но вам также может потребоваться добавить какой-либо тип системы для подачи свежего воздуха. Подсчитать ее количество, как мы уже упоминали выше, может быть немного сложно. Используя наш пример дома площадью 1000 квадратных футов, мы подсчитали, что вам нужно 45 кубических футов в минуту, но если у вас есть естественная инфильтрация воздуха 10 кубических футов в минуту, теперь вам нужно только 35 кубических футов в минуту. Чтобы определить эти числа, вам нужно будет проконсультироваться со специалистом по HVAC. Они могут провести тесты в вашем доме, чтобы узнать, какова ваша истинная скорость проникновения.

Тесный дом.Как правило, это дома, построенные примерно за последние 10 лет в соответствии с высокими строительными стандартами. Их называют герметичными домами, потому что в них практически отсутствует естественная инфильтрация воздуха. Это хорошо для затрат на обогрев и охлаждение, но не очень хорошо для качества воздуха в помещении и воздухообмена. Хорошая новость заключается в том, что строительные нормы и правила включают положения о механическом решении для обмена воздуха — выпуск застоявшегося воздуха и подачу свежего воздуха. Существует ряд решений, которые могут сделать это без заметного воздействия на систему HVAC.Было бы бессмысленно строить дом, чтобы получить все преимущества тесного дома, а затем развернуться и потерять все это, потому что вам нужно принести свежий воздух. Одна из лучших систем на рынке — это либо система рекуперации энергии. Вентилятор (ERV) или вентилятор с рекуперацией тепла (HRV). Оба «восстанавливают» потерянную энергию, смягчая воздух, поступающий в дом.

Чтобы узнать больше о воздухообмене и качестве воздуха в помещениях, посетите сайт www.ashrae.org

Все о домашней вентиляции, теплообменниках HRV и ERV

Дома, построенные за последние 40 лет в Канаде, относительно герметичны .Раньше мы обычно полагались на неплотные неизолированные стены, чтобы обеспечить свежий воздух и предотвратить появление плесени и грибка, и у них это очень хорошо получалось.

Стоимость и комфорт заставили нас добавить изоляцию, но не обязательно герметизировать наши стены. Безумие этого было быстро осознано, и вскоре после этого пароизоляция стала частью оболочки здания.

Пароизоляция препятствовала прохождению влажного воздуха через стены, это, конечно, приводило к накоплению влаги в домах, а конденсат на окнах был обычным явлением, и его трудно было остановить.Это привело к скоплению плесени и грибка в домах. Современные герметичные дома нуждаются в механической помощи, чтобы остановить повреждение влаги и защитить качество воздуха в помещении, особенно в подвалах, где вентиляция необходима для предотвращения образования плесени.

Есть еще те, кто утверждает, что стены должны дышать и что «дома слишком герметичны», но этот миф полностью ложен и наносит большой ущерб вашему дому. Стены должны высыхать, в идеале в обоих направлениях.

Если зимой держать дверь открытой в щели, естественная конвекция будет втягивать воздух внизу и вытеснять его вверху.Ваш дом будет вести себя аналогичным образом, это называется эффектом стека.

Теплый воздух поднимается вверх, вытесняя воздух из верхней части дома и втягивая холодный воздух снизу, чтобы заменить его. Насколько сильно изменится воздух, зависит от того, насколько хорошо герметичен ваш дом.

В то время как естественная конвекция предлагает определенное количество свежего воздуха, для большинства новых домов этого просто недостаточно. Правильно закрытые дома требуют систем механической вентиляции для удаления влаги и обеспечения жителей достаточным количеством свежего воздуха.

Системы вентиляции — Что такое HRV?

Системы механической вентиляции известны как теплообменники , HVAC (отопление, вентиляция и кондиционирование) или HRV (вентиляторы с рекуперацией тепла). Эти системы предназначены для удаления влаги и подачи свежего воздуха в ваш дом, который предварительно нагревается выходящим воздухом.

© Van EE

Ядро HRV имеет небольшие отдельные каналы, через которые проходит воздух, что позволяет предварительно нагреть входящий воздух выхлопным воздухом. Здесь нет нагревательных змеевиков, вы просто управляете вентиляторами, поэтому они относительно дешевы в эксплуатации.И вы, безусловно, сэкономите деньги в целом, так как нагревание влажного воздуха потребляет много энергии.

В зависимости от качества машины, которую вы покупаете, вы можете рассчитывать на возмещение от 50% тепла воздуха до 95%. Планируйте потратить около 2000 долларов на установку, это достаточно эффективный вариант. Вдвое больше, чем у высокопроизводительных моделей с алюминиевым сердечником, который проводит тепло лучше, чем пластиковый.

Вентиляционные системы — что такое ERV?

Вентиляция с рекуперацией энергии ( ERV ) — это процесс обмена энергией, содержащейся в обычном вентиляторе, забираемом несвежим или влажным воздухом из домов, и ее использование для обработки (предварительного кондиционирования) поступающего наружного свежего воздуха в жилых и коммерческих системах HVAC.В теплые дни система ERV предварительно охлаждает и осушает, в то время как в зимний период системы ERV увлажняют и предварительно нагревают входящий воздух снаружи дома. Одним из преимуществ использования рекуперации энергии в США является возможность соответствовать стандартам вентиляции и энергопотребления ASHRAE, одновременно улучшая качество воздуха в помещении и снижая общие рейтинги HVAC и потребности в энергии.

Технология

ERV — это не только эффективное средство снижения затрат на электроэнергию и отопление и охлаждение, но и позволяет использовать меньшее оборудование.Кроме того, системы ERV позволяют поддерживать идеальную относительную влажность от 40% до 50% в домашних условиях. Этот диапазон может поддерживаться более или менее во всех условиях, с единственной потерей энергии для воздуходувки, которая преодолевает падение давления в системе.

Если вам нужна помощь в выборе между системой HRV и ERV, см. Здесь

Качество воздуха в помещении важно по многим причинам:

• Предотвращение проблем с влажностью, таких как гниль и плесень

• Предотвращение повреждения окон конденсатом

• Профилактика респираторных заболеваний, вызванных внутренними загрязнителями

• Снижение затрат на отопление за счет отказа от нагрева избыточного водяного пара, который будет вытекать из вашего дома.

Идеальный уровень влажности:

Наряду с удалением загрязняющих веществ из воздуха, слишком много или слишком мало влаги в наших домах влечет за собой последствия для здоровья. Есть бактерии, вирусы, плесень и клещи, которые появятся на любом конце спектра, если ваш воздух слишком влажный или слишком сухой.

Обычно считается, что относительная влажность в диапазоне от 35 до 50% является наилучшей для предотвращения большинства рисков для здоровья и раздражителей.Он достаточно высокий, чтобы не было потрескавшейся мебели, потрескавшихся губ или постоянных кровотечений из носа, и он не слишком влажный для комфорта, конденсации или потребления тепла.

Если вы живете в старом доме, не паникуйте. То, что мы пишем на этих страницах, призвано вдохновлять на идеи и решения, а не на страх и беспокойство. Если вам хорошо, воздух хорошо пахнет, а из окон не капает, расслабьтесь.

Для душевного спокойствия подумайте о покупке ареометра для измерения относительной влажности в помещении, который в большинстве хозяйственных магазинов будет стоить вам от 20 до 30 долларов.Если у вас есть проблема, немного взломайте окно, пока не разберетесь с ней. Для решения некоторых из этих проблем доступны увлажнители, осушители и очистители воздуха.

Осушитель будет стоить от 200 до 300 долларов в месяц, и, возможно, от 10 до 15 долларов в месяц для эксплуатации. Эти дополнительные затраты, вероятно, будут сведены на нет за счет экономии тепла, поскольку для нагрева влажного воздуха требуется гораздо больше энергии, чем для нагрева сухого воздуха.

Если вы планируете самостоятельно выполнить проект по установке HRV или ERV, сначала проведите исследование, чтобы определить правильное размещение вентиляции.Например, воздухозаборник в ванной, а не простой вытяжной вентилятор, будет означать нагретый входящий воздух вместо того, чтобы просто создавать отрицательное давление и позволять холодному воздуху находить свой собственный путь каждый раз, когда кто-то включает вентилятор.

Конечно, если у вас есть воздухозаборник, вам не нужно устанавливать вентилятор для ванной, просто обязательно установите таймер, чтобы вы и ваши гости могли его включить. Воздухозаборник на кухне или рядом с ней помогает собирать общую влагу и загрязнения, но не подключайте ее к вытяжке.Посылать кулинарный жир через дорогой теплообменник — не лучший вариант.

Что касается монтажа воздуховодов, гибкие трубки дешевле и с ними легче работать, но они могут быть довольно шумными, а ребра замедляют движение воздуха, заставляя ваш воздухообменник работать тяжелее.

Поскольку вентиляционные отверстия для свежего воздуха лучше всего размещать в жилых помещениях и спальнях, вы можете обнаружить, что они оправдывают дополнительные затраты на массивные воздуховоды просто для снижения шума.

Дополнительные статьи о высокоэффективных системах вентиляции для пассивных домов и домов с сертификатом LEED см. Здесь из EcoHome

Руководства по экологическому строительству

Ключевые факторы вентиляции птичника

Вентиляция птичника обеспечивает приток свежего воздуха, необходимого для поддержания жизни.Это также помогает снизить экстремальные температуры, влажность и загрязнение воздуха до допустимых пределов для содержащихся кур.

Усовершенствованные системы вентиляции также сделали возможным содержание крупного рогатого скота и птицы в закрытых помещениях, что снизило стоимость строительства на единицу жилья. Это экономически важно, поскольку снижает производственные и трудовые затраты.

Вентиляционный воздух удаляет из здания избыточное тепло, влагу, пыль и запахи и в то же время разбавляет переносимые по воздуху болезнетворные микроорганизмы.Правильно спроектированные зимние системы также позволяют экономить энергию за счет тепла, выделяемого птицами. Обеспечение надлежащей вентиляции для домашней птицы — это искусство, но с ним может справиться любой целеустремленный и желающий птицевод. Однако это является проблемой, поскольку птичники разные, а требования к вентиляции меняются в зависимости от времени суток, сезона, температуры, влажности, ветра, возраста и плотности птиц. В данной публикации обсуждаются общие принципы вентиляции птичника.

Принципы вентиляции

Если не заменить воздух в закрытом здании, где содержится птица, состав воздуха изменится.Концентрация углекислого газа, аммиака и других вредных газов возрастет до недопустимого уровня. В таблице 1 указаны уровни некоторых газов, которые, как показали исследования, являются критическими, и желательный уровень. Поскольку система вентиляции обменивает воздух в здании, она вводит кислород, необходимый для поддержания жизни, и уносит вредные газы и нежелательные запахи, вызванные дыханием и разложением отходов. здоровье птиц.

Необходимо использовать вентиляцию для удаления лишней влаги из птичника.Правильная вентиляция снижает относительную влажность, способствует укреплению здоровья и предотвращает конденсацию влаги на стенах и потолке. При нагревании воздух расширяется в объеме и может удерживать больше влаги. Влагоудерживающая способность воздуха удваивается каждый раз, когда температура воздуха повышается примерно на 20 ° F. (Рисунки 1 и 2). Эта характеристика помогает выводить влагу из домов в холодную погоду.

Рис. 1. Нагретый воздух расширяется и способен поглощать больше влаги

Рисунок 2.Влагоудерживающая способность воздуха при различных температурах

Строительная изоляция

Изоляция может существенно повлиять на уровень требований к дополнительному отоплению и вентиляции. Это снижает потери или приток тепла через стены и потолок, контролирует конденсацию и снижает потребность в дополнительном тепле. Эффективность изоляции измеряется ее значением R. Чем выше значение R, тем эффективнее изоляция снижает теплопередачу. Оптимальное количество изоляции для птичников зависит от множества факторов, таких как ее стоимость в зависимости от стоимости топлива и местных климатических условий.Из-за этих факторов оптимальный уровень изоляции зависит от ситуации. Для Грузии рекомендуются минимальные значения R-значения 9 в стенах и 12 в потолке.

Большинство изоляционных материалов необходимо защищать пароизоляцией. Влажная изоляция теряет свою эффективность и не восстанавливает свои первоначальные изоляционные свойства при высыхании. Структурный каркас утепленных стен также может быть поврежден без соответствующей пароизоляции. Поместите пароизоляцию на внутреннюю поверхность изоляции и убедитесь, что они имеют «Perm-Rating» 1 или меньше для птичников.Этому требованию соответствуют многие изоляционные плиты высокой плотности — полиэтиленовая пленка толщиной 4 мил, алюминиевая фольга, строительная бумага на основе асфальта.

Системы вентиляции

Системы вентиляции обычно делятся на два типа: (1) система с естественным потоком воздуха и (2) с механическим движением воздуха (вентиляторы).

Из-за различных требований к вентиляции две совершенно разные системы иногда объединяют в попытке обеспечить комфорт цыплятам в различных климатических условиях с минимальными затратами.

Система естественного воздушного потока

Основные требования: Хорошая система вентиляции должна иметь достаточный приток воздуха в здание и соответствующую систему распределения воздуха внутри здания. Преобладающее направление ветра, ориентация здания и особенности площадки определяют доступность воздуха.

Тепло также передается с воздухом, когда воздух используется для испарения воды. Теплота испарения воды составляет примерно 1000 БТЕ на фунт (или пинту) испарившейся воды.Летом мы используем испарение при вентиляционном охлаждении (испарительное охлаждение), чтобы улучшить комфорт домашней птицы.

Самый практичный способ рассчитать воздушный поток — это использовать следующее практическое правило: обеспечьте 0,1 кубических футов воздушного потока в минуту на фунт веса тела цыплят в птичнике на каждый 1 ° F температуры наружного воздуха ( Таблица 2).

Если можете, сориентируйте дома в направлении восток-запад.Вентилируемые укрытия должны быть защищены от ветра, поэтому размещайте здание на высоком месте, а не на низком месте. Держите естественные или искусственные ветровые преграды на расстоянии не менее 100 футов от той стороны, где преобладающий ветер проникает в здание. Ветрозащитные полосы уменьшают естественное движение воздуха на расстояние в 5-10 раз больше их высоты.

Правильный дизайн и детали конструкции обеспечат хорошее распределение и движение воздуха. Высота карниза должна быть на шесть-девять футов выше внешней поверхности. Скаты крыши должны подниматься на четыре-пять дюймов на каждый беговой фут.Теплый и влажный воздух, производимый бройлерами, поднимается к крыше, а более крутой скат крыши создает эффект «дымохода», поэтому рекомендуется коньковая вентиляция. Разместите вентиляторы на расстоянии от 30 до 50 футов.

Вы можете добавить вентиляционное отверстие шириной от одного до двух дюймов вдоль стороны здания возле карниза, которое можно закрыть, когда штора полностью закрыта. Когда занавеска опущена, единый проем будет проходить по всей длине здания. Использование только занавески может не обеспечить равномерного открытия, поскольку занавеска в некоторых местах может провисать.

Небольшое равномерное отверстие гарантирует, что минимальная интенсивность вентиляции будет попадать в птичник высоко над птицами в прохладную погоду. Это также уменьшает сквозняки и позволяет входящему воздуху смешиваться и смягчаться перед контактом с птицей.

Шторы, которые можно открывать, должны быть размещены на обеих боковых стенах по всей длине здания. Шторы должны выступать примерно на 30 дюймов над полом и перекрывать верхнюю часть боковой стены примерно на четыре дюйма.

Летом центральные вентиляторы в навесном доме будут использоваться почти постоянно. Концевые вентиляторы будут использоваться в основном в период выращивания. Разместите вытяжные вентиляторы через равные промежутки по боковым стенкам, чтобы удалить застоявшийся воздух, запахи и влагу. Если используется частичное выращивание в птичнике, поместите по крайней мере один 36-дюймовый вытяжной вентилятор в боковую стенку на каждые 100 футов длины птичника. В оставшейся части дома должен быть 36-дюймовый вентилятор на каждые 150 футов длины дома. Эти вентиляторы должны управляться термостатом и таймером периодического удаления воздуха.

Зимняя вентиляция: Системы для холодной погоды намного сложнее, чем для теплой погоды, потому что дома должны быть плотно закрыты для комфорта и экономии энергии. Плотные помещения задерживают газы, запахи, влажность и т. Д., С которыми необходимо постоянно бороться для здоровья птицы. Таблица 2 поможет вам определить минимальное количество вентилируемого воздуха, необходимого в период выращивания.

Разработаны средства управления, которые могут автоматически управлять шторами, окнами и различным оборудованием, обеспечивая точную вентиляцию птичника.Имеются лебедки с электроприводом (с термостатическим управлением) для автоматической регулировки завес и других типов воздухозаборников для поддержания желаемой атмосферы внутри птичника.

Летняя вентиляция: Система естественного приточного воздуха используется для теплых погодных условий в домах с боковыми занавесками. Эта система использует разницу температур и естественное движение воздуха для отвода избыточного тепла и влаги, а также для подачи кислорода.

Изменение условий окружающей среды за короткий промежуток времени снижает эффективность этой системы в современном птицеводстве.Чтобы поддерживать постоянную температуру и обеспечивать птицам максимальный комфорт, необходимо обеспечить механическое движение воздуха в сочетании с системой естественного воздуха.

Система механической вентиляции

Механическое движение воздуха необходимо для правильной вентиляции дома в любых экстремальных климатических условиях.

Эти механические системы используют электрические вентиляторы в качестве основных компонентов для воздухообмена в здании. Их можно разделить на два различных типа: (1) отрицательное давление и (2) положительное давление.

Отрицательная (вытяжная) система: В системе отрицательного давления вентиляторы предназначены для удаления воздуха из здания. При этом они создают в доме частичный вакуум или отрицательное давление. Перепад давления втягивает свежий воздух через входные отверстия в птичник (рис. 3). Распределите воздухозаборники равномерно по периметру здания. Расположение, распределение и размер вентиляторов и воздухозаборников имеют решающее значение для вентиляции всех помещений в доме. Технические характеристики можно получить у производителей оборудования и инженеров-консультантов.

Рис. 3. Типовая вытяжная система вентиляции со щелевыми впускными отверстиями и вытяжными вентиляторами

Расположение вентиляторов и воздухозаборников зависит от ширины здания. В зданиях шириной до 40 футов размещайте вентиляторы на одной боковой стене. Вентиляторы на боковой стенке, противоположной преобладающему ветру, уменьшают противодавление на вентилятор. Вентиляторы обеспечивают лучшую вентиляцию, если они равномерно расположены вдоль стены. Зданиям шириной более 50 футов требуются вентиляторы на обеих боковых стенках.

Размер воздухозаборника имеет решающее значение для правильного функционирования системы вентиляции.Скорость поступающего воздуха должна быть достаточно высокой, чтобы свежий воздух достигал всех частей помещения. Однако скорость воздуха не должна быть настолько высокой, чтобы птицы подвергались сквознякам. Установите воздухозаборники так, чтобы воздух поступал и двигался к потолку. Такое расположение позволяет несколько смягчить холодный вентиляционный воздух путем смешивания с теплым воздухом, уже находящимся в птичнике, до того, как он попадет в контакт с птицами. Это помогает уменьшить сквозняки.

Равномерное распределение воздуха в птичнике может быть обеспечено только в том случае, если здание герметично, за исключением правильных размеров и равномерно расположенных воздухозаборников.Утечки вокруг дверей и других отверстий в стенах или потолке должны быть устранены. По этим причинам, а также из-за склонности к короткому замыканию, с напорными системами трудно управлять в навесных домах.

Система положительного давления: В системе положительного давления используются вентиляторы, которые нагнетают воздух в здание и создают положительное давление. Разница давлений заставляет воздух двигаться — в данном случае через жалюзи или другие выпускные отверстия. В птицеводстве используется ряд систем положительного давления.Одна система нагнетает теплый воздух в птичник и смешивает его с внутренним воздухом по всему дому. В другом варианте теплый воздух продвигается по всему дому через пластиковые трубы или воздуховоды с выходными отверстиями. Эта система распределяет тепло и перемешивает воздух в птичнике.

Смешивание вентиляционного воздуха

Простое прохождение воздуха через здание не обеспечивает надлежащей вентиляции (Рисунок 4). При правильной вентиляции свежий воздух поступает равномерно, хорошо смешивается с домашним воздухом и должным образом циркулирует по птичнику.

Рис. 4. Вентиляционный воздух должен быть перемешан должным образом, чтобы предотвратить появление горячих точек и мертвых воздушных карманов.

Если старый воздух поступает в теплое место без направления или скорости, это вызовет туман и / или создаст сквозняк для птиц. Летом воздуху необходимо задавать контролируемое направление, чтобы обеспечить равномерное распределение воздуха и предотвратить образование «мертвых» воздушных пузырей.

Разместите вентиляторы под потолком по центру и по краям дома, чтобы воздух циркулировал и перемешивал.Вентиляторы перемешивают воздух в доме, чтобы теплый воздух не оставался под потолком.

Дополнительные требования к теплу для птичников-бройлеров зависят от уровня изоляции, интенсивности вентиляции, температуры наружного воздуха и методов хозяйствования. Добавление дополнительного тепла позволяет оператору поддерживать требуемый уровень температуры в холодную погоду и пока птица еще молодая.

Перемешивание и циркуляция воздуха в закрытых птичниках в холодную погоду использует тепло, вырабатываемое птицами, для снижения потребности в дополнительном тепле и сохранения подстилки в сухости.

Компоненты системы механической вентиляции

Система вентиляции состоит из трех основных компонентов: (1) вентиляторы, необходимые для перемещения воздуха через здание, (2) входные и выходные отверстия для воздуха и (3) набор элементов управления (термостаты и таймеры) для регулирования работы вентиляторов.

Вентиляторы: При выборе вентиляторов для конкретной системы вентиляции необходимо учитывать широкий диапазон климатических условий, а также систему вентиляции, в которой они будут использоваться.При работе в неблагоприятных условиях необходимо использовать прочное высококачественное оборудование.

Ассоциация управления воздушным движением (Air Movement Control Association, Inc.) установила стандартные коды испытаний и процедуры, которые производители вентиляторов могут использовать при оценке их производительности. Эти рейтинги гарантируют покупателю, что вентилятор будет подавать указанный объем воздуха.

Вообще говоря, для обеспечения необходимой вентиляции лучше выбирать вентиляторы большего размера, чем меньшего размера. На случай выхода из строя одного из вентиляторов предусмотрен запас прочности.Однако вы можете сэкономить как на начальных, так и на эксплуатационных расходах, используя вентиляторы правильного размера. Эксплуатационные расходы можно снизить за счет использования эффективных двигателей на вентиляторах.

Электромонтаж вентиляторов должен выполняться квалифицированными электриками в соответствии с Национальными правилами установки электрооборудования и любыми применимыми местными правилами.

Впускные и выпускные отверстия: Скорость воздухообмена определяется вентиляторами, но равномерность распределения воздуха зависит в первую очередь от расположения, конструкции и регулировки воздухозаборников.

Рекомендуется скорость впуска воздуха от 600 до 1000 футов в минуту (фут / мин). Хорошее практическое правило для определения размеров входных отверстий для достижения этого диапазона скоростей —

.

Поскольку требования к вентиляции меняются в зависимости от возраста птицы, массы тела и температуры наружного воздуха (Таблица 2), ширина щелей также должна изменяться. Типичный диапазон ширины прорези составляет от одного до шести дюймов. Шириной можно управлять вручную или с помощью автоматических регуляторов, чувствительных к статическому давлению.

Элементы управления: Вентиляторы обычно управляются термостатами или термостатами в сочетании с интервальными таймерами.Одноступенчатый термостат будет управлять одним или несколькими односкоростными вентиляторами, активируя вентилятор при повышении температуры и останавливая его, когда температура воздуха падает до выбранного уровня. Термостат с двухходовым переключателем будет управлять двухскоростным вентилятором, автоматически меняя скорость с высокой на низкую при изменении температуры до выбранного уровня. Вентиляторы с моторизованными жалюзи должны управляться одним и тем же термостатом, чтобы обеспечить их одновременную работу.

Интервальный таймер допускает прерывистую работу одного или нескольких вентиляторов, поскольку в холодную погоду вентиляторы обычно не работают постоянно.Большинство таймеров работают с 10-минутным циклом, приблизительно равным расходу воздуха постоянно работающего вентилятора. Постоянно работающий вентилятор, обеспечивающий необходимое количество вентилируемого воздуха, не будет обеспечивать скорость воздуха, необходимую для правильного перемешивания. Термостат, соединенный с таймером, блокирует работу системы, когда требуется дополнительная вентиляция для отвода избыточного тепла.

Реле необходимы для защиты двигателей и термостатов, когда группа вентиляторов должна одновременно управляться одним термостатом или таймером.

Общие требования для эффективной установки

1. Проектируйте систему с учетом экстремальных климатических условий местности.
2. При установке вентиляционного оборудования соблюдайте конструкцию и технические характеристики.
3. Для системной сбалансированности здание должно быть заполнено птицами до проектной вместимости.
4. Изоляция конструкции должна соответствовать предполагаемому использованию и местным погодным условиям.
5. Изоляция должна быть надлежащего типа и установлена ​​так, чтобы быть защищенной от быстрого разрушения.
6. Регулярно очищайте вентиляционную систему и приспосабливайте ее к сезону.
7. Обеспечивает дополнительное отопление и охлаждение для экстремальных климатических условий.
8. Все оборудование (вентиляторы и органы управления) следует периодически обслуживать и поддерживать в хорошем состоянии.
9. Обеспечьте надлежащий уход за птицей, зданием и вентиляционной системой.
10. Соответствующая система аварийной сигнализации и / или резервное электрическое генерирующее оборудование должны быть доступны на случай отключения электроэнергии.

Список литературы

Руководство по вентиляции птицеводства и животноводства. Большой голландец, Зеландия, Мичиган.

Справочник по экологическому контролю для птицеводческих помещений. Acme Engineering & Manufacturing Corp., Маскоги, Оклахома.