Ventilatsioonisüsteemide tüübid: ventilatsioonisüsteemide korraldamise variantide võrdlev ülevaade

Ventilatsioonisüsteemi olemasolu on vajalik õhuvahetuse tagamiseks hoone sees, eemaldades liigset niiskust, soojust ja kahjulikke aineid. Selle olemasolu on üks peamisi tingimusi elutegevuse tagamiseks.

Kui ruumis puuduvad igasugused ventilatsioonisüsteemid, kahjustab see inimorganismi, põhjustab hallituse teket, sest õhuvahetuse puudumise tingimustes tekib kondensaat.

Pakume, et mõistaksime olemasolevaid ventilatsioonisüsteemide tüüpe ja nende tööpõhimõtteid.

Ventilatsioonisüsteemide klassifikatsioon

Süsteeme klassifitseeritakse erinevate kriteeriumide alusel:

• etteandmisviisi järgi;
• otstarbe;
• õhuvahetusviisi järgi;
• konstruktiivse teostuse järgi.

Ventilatsiooni tüüp määratakse hoone projekteerimisetapil. Seejuures võetakse arvesse nii majanduslikku kui ka tehnilist külge ning sanitaarhügieenilisi tingimusi.

Ventilatsioonisüsteemi tüübid etteandmisviisi järgi

Kui lähtuda õhu etteandmise ja eemaldamise viisidest ruumist, saab eristada 3 ventilatsioonikategooriat:

• loomulik;
• mehaaniline;
• segaühendus.

Teostatakse ventilatsiooni projekteerimist, kui selline lahendus suudab tagada kehtestatud normidele vastava õhuvahetuse.

Kui loomulikku tüüpi ventilatsioon ei rahulda sanitaarhügieeninormatiivide nõudeid, valitakse teine variant — mehaaniline viis õhumassi aktiveerimiseks.

Kui on võimalik lisaks teisele ventilatsioonivariandile osaliselt kasutada ka esimest, siis projekti pannakse segaventilatsioon. Elamutes toimub õhu sissevool läbi akende, väljatõmbeseadmed paiknevad köögis ja sanitaarruumis. Seetõttu on oluline tagada ruumide vahel hea õhuvahetus.

Segatüüpi ventilatsioon. Seda kasutatakse siis, kui loomulik ventilatsioon ei saa olla ainsaks võimaluseks. Kvaliteetse õhuvahetuse tagamiseks väga saastunud õhuga ruumides rajatakse mehaaniline ventilatsioon.

Ventilatsiooni tüübid otstarbe järgi

Lähtudes ventilatsiooni otstarbest, eristatakse töötavaid ventilatsioonisüsteeme ja avariisüsteeme. Esimesed peavad pidevalt tagama mugavad tingimused, teised hakkavad tööle alles esimeste väljalülitamisel ja hädaolukorra saabumisel, kui standardsed elutingimused on häiritud.

Need on äkilised rikked, kui õhk saastub mürgiste aurude, gaaside, plahvatusohtlike ja toksiliste ainetega.

Ventilatsioonisüsteemide tüübid on kõigi ruumitüüpide jaoks peaaegu samad. Olles uurinud kõiki nende liike ja kaalunud kõiki eeliseid ja puudusi, saab valida konkreetse hoone jaoks optimaalse variandi.

Avariiventilatsioon ei ole ette nähtud värske õhu juurdeandmiseks. See tagab ainult gaasi eemaldamise ega lase ohtlike ainetega õhumassil kogu ruumis levida.

Ventilatsioonisüsteemid õhuvahetusviisi järgi

Selle kriteeriumi järgi eristatakse üldvahetus- ja kohtventilatsioonisüsteeme. Esimene peab tagama kogu ruumi mahu piisava õhuvahetuse, säilitades kõik vajalikud õhuparameetrid. Lisaks peab see eemaldama liigse niiskuse, soojuse ja saasteained. Õhuvahetus võib toimuda nii kanal- kui ka kanalita süsteemi kaudu.

Üldvahetus sissepuhkeventilatsioon vähendab kahjulike ainete kontsentratsiooni taset, mis on jäänud pärast kohaliku ja üldvahetus väljatõmbeventilatsioonisüsteemi tööd.

Kohaliku ventilatsiooni eesmärk on varustada konkreetseid kohti puhta õhuga ja eemaldada saastunud õhk nendest punktidest, kus see tekib. Tavaliselt paigaldatakse see suurtesse ruumidesse, kus töötab piiratud arv inimesi. Õhuvahetus toimub ainult töökohtadel.

Süsteemide jaotus konstruktiivse teostuse järgi

Selle tunnuse alusel jagatakse ventilatsioonisüsteemid kanal- ja kanaliteta süsteemideks. Kanaltüüpi süsteemid koosnevad hargnenud trassist, mis koosneb õhukanalitest, mille kaudu õhku transporditakse. Sellise süsteemi paigaldamine on otstarbekas suurtes ruumides.

Kui kanalid puuduvad, nimetatakse süsteemi kanaliteta süsteemiks. Sellise süsteemi näide on tavaline ventilaator. Kanaliteta süsteeme on kahte tüüpi: lae- ja põrandaalused. Kanaliteta süsteemid on lihtsamini teostatavad ja tarbivad vähem energiat.

Ruumide loomulik ventilatsioon

Õhumasside liikumine loomuliku ventilatsiooni korral toimub looduslikul teel ilma täiendava ergutuseta järgmiste tegurite tõttu:

• hoone sise- ja välistemperatuuri erinevus;
• rõhu erinevus ruumi ja hoone katusele paigutatud väljatõmbe vahel;
• tuule mõju.

See on kõige lihtsam süsteem. Siin pole vaja paigaldada keerukaid ja kallist, palju elektrit tarbivat seadmeid. Sellist süsteemi ei saa nimetada usaldusväärseks, kuna selle efektiivsus sõltub inimeste poolt juhitamatutest teguritest.

Süsteem võib olla organiseeritud ja organiseerimata. Reguleeritav või organiseeritud süsteem toimib tänu aeratsioonile või deflektorite olemasolule. Aeratsioon on üldvahetusprotsess, mille käigus õhk siseneb ja väljub läbi avatud akende, valgusavade ja katuseakende.

Infiltraat ehk reguleerimata loomulik ventilatsioon – see on õhu sattumine ruumi konstruktsioonide ebatäiuslikkuse kaudu.

Vaatamata tehnoloogia arengule kasutatakse loomulikku ventilatsiooni ka tänapäevastes ehitistes selle lihtsuse ja puuduvate käituskulude tõttu. Lisaks selle sõltuvusele ümbritsevatest tingimustest ei saa ignoreerida ka asjaolu, et esineb tõmbe ümberpöördumiseks nimetatava nähtuse tekkimise võimalus. See on väga täpne määratlus – õhumass muudab järsku suunda ja hakkab tagasi liikuma.

Tööstuses kasutatakse aereerimist protsessides, kus tööga kaasneb suures koguses soojuse eraldumine. Selle kasutamine on lubatud tingimusel, et sissepuhkeõhus sisaldub vähem kui 30% kahjulikke heitmeid lubatud kontsentratsioonist vahetult nende tekke tsoonis.

Aereerimist ei saa kasutada, kui ruumi sisenev õhk vajab eeltöötlust või kui väljast õhu sissevoolu tulemusena võib tekkida kondensaat või udu. Aereerimise teel toimub mitmekordne õhuvahetus minimaalse energiakuluga. See on selle peamine eelis.

Loomuliku õhuvooluga ventilatsioonisüsteemi tööpõhimõte põhineb nende temperatuuri ja rõhu erinevusel:

Mõnel juhul paigaldatakse väljatõmbekanalite suudmetele deflektorid – spetsiaalsed otsikud. Need töötavad tuuleenergiat kasutades. Deflektorid tulevad hästi toime määrdunud ja ülekuumenenud õhumasside eemaldamisega väikestest ruumidest. Neid kasutatakse ka kohaliku väljatõmbe jaoks.

Rõhuerinevusel töötava ventilatsiooni normaalseks toimimiseks tagab minimaalne vahe 3 m õhu sissevõtu ja väljatõmbe ava vahel.

Tõhusa ventilatsiooni tagamiseks soovitavad eksperdid mitte teha õhukanali horisontaalseid lõike pikemaks kui 3 m. Õhk peaks neis liikuma kiirusega mitte üle 1 m/s.

Mehaanilise ventilatsiooni omadused

Ventilatsioonisüsteemi, mille abil õhku juhitakse ja eemaldatakse täiendavate ergutite abil suurtele kaugustele, nimetatakse mehaaniliseks. Sellel ventilatsioonitüübil on ka teisi nimetusi – sund- ja kunstlik ventilatsioon.

Seda kasutatakse nii tehnoloogiliste protsesside tagamiseks erinevates tootmistes kui ka mugavate tingimuste loomiseks inimesele.

Lihtne paigaldada ja kasutada seade, mis tagab kasutatud õhu väljatõmbe vannitubadest, köökidest ja eramajade tualettidest, on automaatse mikroprotsessoriga ventilatsioonisüsteem:

Mehaaniline ventilatsioon erinevalt looduslikust ventilatsioonist ei sõltu välistingimustest. See on täielikult kontrollitav ja juhitav. Ruumi juhitav õhk töödeldakse ja häälestatud süsteemi korral vastavad kõik selle parameetrid standarditele. Heitmed jõuavad atmosfääri samuti juba vajalikul määral kahjulikest lisanditest puhastatuna.

Mehaaniline süsteem hõlmab seadmeid ja varustust – automaatikaventilaatorid, tolmu kogujad, õhusoojendid, elektrimootorid. See kõik tarbib palju elektrienergiat.

Mehaanilise ventilatsioonisüsteemi olemasolu võimaldab õhku optimaalselt jaotada, suunates selle konkreetsesse kohta. Selle abil püütakse kahjulikud heitmed kinni nende tekkekohas, takistades kogu ruumi õhu saastumist.

Mehaanilise ventilatsiooni puuduseks on suured rahalised investeeringud selle paigaldamisel ja käitamisel. Kõigi selle eeliste kasutamiseks tuleb võidelda kanalite saastumisega ja regulaarselt vahetada filtreid.

Kui paigaldatud on soojustagastusfunktsiooniga ventilatsioonifilter, tuleb enne suveperioodi saabumist üle minna suvevahele. Kui jätta talvine variant, vähendab see ventilatsiooni tõhusust.

Mehaaniline ventilatsioon võib olla nii lokaalne kui ka üldvahetusega. Viimane teostatakse kahes variandis – kanalita ja kanaliga. Õhu asendamine kanalisüsteemis toimub ventilaatorite abil – tsentrifugaal- või aksiaalventilaatorid, ejektoriseadmed.

Tootmises kasutatakse väljatõmbeks sagedamini ejektoriseadmeid, eriti kohtades, kus esineb plahvatusohtlikke gaase. Tavaliste ventilaatorite kasutamine siin on lubamatu, kuna need võivad rikke tekkimisel sädemeid tekitada. Nende paigaldust praktiseeritakse sissepuhke- või sissepuhke-väljatõmbesüsteemi monteerimisel.

Üldvahetusventilatsioon mehaanilise ajamiga

Mehaanilise ajamiga konstruktsioonid võivad olla nii sissepuhke- kui ka väljatõmbeventilatsioon. Sissepuhkeventilatsiooni teostatakse mõnikord koos keskküttega.

Õhuvõtuavad võivad sellises süsteemis olla aukudena hoone piirdetarindites, eraldiseisvas või külgnevas šahtis. Hoonevälistel paigaldustel on õhuvõtušaht maapinnast kõrgemal või katusel.

Õhuvõtuseadmete paiknemise skeem: piirdetarindis (a), välisseina lähedal (b), katusel (c). Väljatõmbekanalid ja šahtid isoleeritakse väljast, muidu tekib neisse talvel jää.

Õhuvõtuseadmete konstruktsiooni ja paiknemiskoha valikut mõjutavad nõuded välisõhu puhtusele ning hoone arhitektuurilised iseärasused. Ava alumine serv, mille kaudu puhas õhk sisse tuleb, peab asuma vähemalt 2 m kaugusel maapinnast, ja kui hoone asub haljasalal, siis 1 m. Välisõhuvõtuseadmeid ei tohi paigutada kohtadesse, kus on kahjulikke heitmeid.

Õhumassid satuvad šahti ventilaatori abil. Kalorifeeri läbides soojenevad nad, niiskuvad või vastupidi kuivavad ja sisenevad sisse õhukanalite kaudu, millel on augud.

Õhu sissevõtt võib toimuda ka harude kaudu, mis on varustatud otsikutega, mis suunavad sissepuhkeõhumasse. Juhitava õhu mahtu reguleeritakse siibrite või ventiilidega, mis asuvad harudes.

Mehaaniline kohalik sissepuhkeventilatsioon

Kohalikku mehaanilist ventilatsiooni, mis toimib piiratud ruumis, nimetatakse õhudušiks. Sellist ventilatsioonivarianti kasutatakse nendes töötsoonides, kus kiirgussoojuse tugevus on üle 300 kcal/h või tootmisega kaasneb toksiinide eraldumist, mida ei ole võimalik kohaliku väljatõmbega eemaldada.

Dušiseadmed võivad olla teisaldatavad ja statsionaarsed. Esimesed võtavad puhta õhu tagamisel töökohale õhu ruumist. Mõnikord juhitakse pihustatavasse õhumassi vett. Selle tilgad muutuvad inimkehale sattudes täiendavaks jahutiks. Teised juhivad dušitorude kaudu puhast välisõhku või eelnevalt töödeldud õhku.

Üldvahetusväljatõmbeventilatsioon

Väljatõmbeventilatsiooni ülesanne on eemaldada ruumist kasutatud õhk. Kasutatud õhu eemaldamine ruumist toimub rõhu langetamise teel selles. Nii luuakse tingimused õhu sisenemiseks väljast või kõrvalruumist.

Väljatõmbeventilatsiooni konstruktsiooni kuuluvad puhastusseade (1), ventilaator (2), õhukanalid – keskne (3) ja imitoru (4). Kui ruumis ei ole muud tüüpi ventilatsiooni peale väljatõmbe, langeb rõhk selles madalamale tasemele kui kõrvalruumides või madalamale kui väljas.

Üldvahetusega väljatõmbe projekteerimisel tootmistöökodades tuleb arvestada, et määrdunud õhu eemaldamine peab toimuma otse kahjulike ainete tekkeallikast nende loomuliku trajektoori suunas ega tohi saastada puhtaid tsoone. Sellisteks kohtadeks on bioloogialaborid, kahjulike tingimustega töökojad.

Mehaaniline sissepuhke-väljatõmbeventilatsioon

Sisse- ja väljatõmbeventilatsiooni aluseks on kaks vastassuunas liikuvat voolu. See koosneb kahest sõltumatust süsteemist – sisse- ja väljatõmbest või ühest plokist. Sellesse on sisse ehitatud kogu seadmed, mis on vajalikud nii sisse- kui ka väljatõmbe jaoks.

Kahe eraldi süsteemi olemasolul töötab ventilatsioon ilma retsirkulatsioonita ja seda nimetatakse lahtiseks. Teist tüüpi ventilatsioonisüsteemi nimetatakse suletuks ja see töötab retsirkulatsiooniga.

Retsirkulatsiooniga süsteem säästab jahutamisele või õhu soojendamisele kuluvat energiat, kuna õhumass ei soojene täielikult, vaid ainult see osa, mis tuleb väljast. Eemaldatud õhk retsirkulatsiooniga süsteemis naaseb ruumi uuesti koos värske õhu lisandiga, mis moodustab 10–15% kogu õhumassist.

Sellise ventilatsiooni seadistamine on võimalik kohtades, kus puuduvad ohtlikud saasteained. Külma kliimaga piirkondades ei ole suletud süsteem tõhus, kuna retsirkulatsiooni- ja välisõhumassid ei segune piisavalt hästi.

Mehaaniline avariiventilatsioon

Mittestandardsete olukordade korral paigaldatakse lisaks töövariandile avariiventilatsioon. See on alati väljatõmbeventilatsioon. Mehaaniline avariiventilatsioon paigaldatakse ruumidesse, kus on oht plahvatusohtlike aurude või gaaside läbimurdeks. Sel juhul paigaldatakse plahvatus- ja sädemeohutusventilaatorid.

Aksiaalse plahvatusohutu ventilaatori koosseisu kuulub plahvatuskindla kestaga mootor. See on kinnitatud nii, et vajaduse korral saab selle kiiresti vahetada.

On ohtlikke koostisosi, mida ventilaatorite abil eemaldada ei saa. Sel juhul lülitatakse süsteemi ejektor. Avariiventilatsiooni sisselülitamine peab toimuma automaatselt kohe, kui põhiventilatsioon lakkab töötamast. Avade, mille kaudu määrdunud õhk väljub, avamine peab toimuma kaugjuhtimise teel.

Avariiventilatsiooni töö ajal õhu väljumiseks mõeldud torud ja võred paigutatakse kohtadesse, kus on kõige tõenäolisem ohtlike ainete suur kontsentratsioon. Avad, mille kaudu õhku avariikorras eemaldatakse, ei tohi asuda tsoonides, kus inimesed pidevalt viibivad. Avariisüsteemi torudele ja šahtidele ei tohi paigaldada katusekatteid.

Avariiolukorras atmosfääri paisatavad heitmed tuleb võimalikult palju hajutada ja mitte lasta neil sattuda hoonega külgneva territooriumi suletud tsoonidesse. Piirnorme kontrollitakse vastavalt reguleeritud gaasianalüsaatorite abil.

Suitsutõrjeventilatsioon

Suitsutõrjeventilatsiooni peamine ülesanne on suits võimalikult kiiresti ruumist või hoonest eemaldada, selle levik blokeerida ja seeläbi inimesi nende evakueerimisel kaitsta.

Fotol on suitsutõrjeventilatsiooni toimimise skeem. See paigaldatakse põhiventilatsiooni täienduseks, et tagada inimeste evakueerimine tulekahju korral ja tõkestada suitsu leviku teed.

Selline ventilatsioon paigaldatakse kohtadesse, kus suure hulga inimeste pideva viibimise korral ei ole võimalik loomulik õhu juurdevool. Need on liftid, trepikojad, umbkoridorid ja muud sarnased kohad. Suitsutõrjeventilatsiooni töö aluseks on sissepuhke-väljatõmbe skeem.

Ventilatsiooni kuuluvad kanalid ja võimsad ventilaatorid on suure tulekindlusega ja võimega mitte deformeeruda pikaajalise kõrgete temperatuuride mõjul.

Süsteemi osad on varustatud kahte tüüpi klappidega – suitsutõrje- ja tulepidurdusklapid. Suitsutõrjesüsteemi komponentideks on ka tugevad, gaaside ja suitsu läbilaskmatud ekraanid ning uksed.

Inimeste evakueerimise ajal ebameeldivuste vältimiseks sisaldab suitsutõrjeventilatsiooni konstruktsioon kahte tüüpi juhtimist – automaatne ja kaugjuhtimisega manuaalne.

Süsteemi lisatakse kindlasti elemendid, mis annavad märku tulekahju tekkest:

• tulekahjuandurid, mille käivitumisel toimub automaatselt väljatõmbeventilaatorite ja suitsuklappide avamine;
• signaal «Tulekahju» keskseinal;
• suitsutõrje ventilatsiooni käsitsi sisselülitamine.

Suitsuklapid jaotavad ühtlaselt lae all. Katvusala ei tohi ületada 900 m². Süsteem jagatakse sektsioonideks ning lisaks luukidele ja klappidele varustatakse suitsuimejatega.

See ei üksnes eemalda suitsu, vaid ka vingugaasi ja põlemisel tekkivaid peeneid hõljumeid. Täpsemalt suitsu eemaldamise süsteemi paigaldamise kohta saab lugeda selles materjalis.

Järeldused ja kasulik video teemal

See video on omamoodi ventilatsiooni algõpetus. Siin on üksikasjalikult käsitletud ventilatsiooni mõistet ja hõlmatud kõik küsimused, mis puudutavad selle asjatundlikku projekteerimist:

Meistriklass ventilatsioonisüsteemi paigaldamisest:

Nii ettevõtete juhid kui ka eraarendajad peavad mõistma, et ventilatsiooni tõhususest sõltub nende inimeste normaalne elutegevus, kelle eest nad vastutavad. Mõnikord seatakse kahtluse alla ka inimeste elu. Seda hetke ei tohi käest lasta ega selle pealt kokku hoida.

Kas teil tekkis artikli teemal küsimusi, leidsite puudusi või on teil väärtuslikku teavet, mida saaksite jagada meie lugejatega? Palun jätke kommentaare, jagage kogemusi, osalege aruteludes.