Typer av ventilationssystem: jämförande översikt över alternativ för ventilationssystem

Ett ventilationssystem är nödvändigt för att säkerställa luftväxling inne i byggnaden genom att avlägsna överflödig fukt, värme och skadliga ämnen. Dess närvaro är en av de viktigaste förutsättningarna för att upprätthålla liv.

Om rummet saknar alla typer av ventilationssystem, skadar det människokroppen och leder till mögelbildning, eftersom kondens uppstår i avsaknad av luftväxling.

Vi föreslår att du sätter dig in i de befintliga typerna av ventilationssystem och deras arbetsprinciper.

Klassificering av ventilationssystem

Systemen klassificeras efter olika kriterier:

• tillförselmetod;
• ändamål;
• luftväxlingsmetod;
• konstruktion.

Typen av ventilation bestäms i designstadiet av byggnaden. Då tas hänsyn till både ekonomiska och tekniska aspekter samt sanitära och hygieniska förhållanden.

Typer av ventilationssystem efter tillförselmetod

Om man utgår från metoder för tillförsel och borttagning av luft från rummet kan man urskilja 3 kategorier av ventilation:

• naturlig;
• mekanisk;
• blandad.

Man utför projektering av ventilation om en sådan lösning kan säkerställa luftväxling som överensstämmer med fastställda normer.

När naturlig ventilation inte uppfyller kraven i sanitära och hygieniska standarder, väljer man det andra alternativet — mekanisk aktivering av luftmassan.

Om det är möjligt att delvis använda det första ventilationsalternativet utöver det andra, planeras blandad ventilation i projektet. I bostadshus sker luftintag genom fönster, och frånluftsutrustning placeras i kök och sanitetsutrymme. Därför är det viktigt att upprätta god luftväxling mellan rummen.

Blandad ventilation. Den används när naturlig ventilation inte kan vara det enda alternativet. För kvalitativ luftväxling i rum med mycket förorenad luft installeras mekanisk ventilation.

Typer av ventilation efter användningsområde

Utifrån ventilationsfunktionen särskiljer man arbetsventilationssystem och nödventilation. Medan de förra ständigt ska säkerställa bekväma förhållanden, träder de senare i funktion endast när de förra kopplas bort och en nödsituation inträffar, när normala levnadsförhållanden rubbats.

Det är plötsliga störningar när luften förorenas av giftiga ångor, gaser, explosiva, toxiska ämnen.

Typerna av ventilationssystem för alla typer av lokaler är nästan desamma. Genom att studera alla deras typer och väga alla för- och nackdelar kan du välja det optimala alternativet för en specifik byggnad.

Nödventilation är inte avsedd att tillföra frisk luft. Den säkerställer endast gasavledning och förhindrar att luftmassan med farliga ämnen sprids i hela lokalen.

Ventilationssystem efter luftväxlingsmetod

Efter detta kriterium särskiljs allmänna ventilationssystem och lokala ventilationssystem. Det första ska säkerställa tillräckligt luftutbyte i hela lokalen med bibehållande av alla nödvändiga luftparametrar. Dessutom ska det avlägsna överskott av fukt, värme och föroreningar. Luftväxlingen kan ske både med kanalsystem och kanallösa system.

Allmän tilluftsventilation minskar koncentrationen av skadliga ämnen som blivit kvar efter arbetet med lokalt och allmänt frånluftssystem.

Syftet med lokalventilation är att förse specifika platser med ren luft och avlägsna förorenad luft från de punkter där den uppstår. Vanligtvis installeras den i stora lokaler med ett begränsat antal arbetande. Luftväxlingen sker endast på arbetsplatserna.

Indelning av system efter konstruktion

Utifrån detta kriterium delas ventilationssystem in i kanalsystem och kanallösa system. Kanalsystem består av ett förgrenat nät av luftkanaler genom vilka luften transporteras. Installation av ett sådant system är lämpligt i stora lokaler.

När kanaler saknas kallas systemet kanallöst. Ett exempel på ett sådant system är en vanlig fläkt. Det finns två typer av kanallösa system – takmonterade och undergolvssystem. Kanallösa system är enklare att utföra och förbrukar mindre energi.

Naturlig ventilation av rum

Luftmassornas rörelse vid naturlig ventilation sker naturligt utan ytterligare pådrivning genom:

• temperaturskillnad inomhus och utomhus;
• tryckskillnad mellan lokalen och frånluftsdonet som är placerat på byggnadens tak;
• påverkan av vind.

Detta är det enklaste systemet. Här krävs ingen installation av komplex och dyr utrustning som förbrukar mycket el. Ett sådant system kan inte kallas pålitligt eftersom dess effektivitet beror på faktorer som människan inte kan kontrollera.

Systemet kan vara organiserat eller oorganiserat. Ett reglerbart eller organiserat system fungerar tack vare luftning eller närvaro av deflektorer. Luftning är en allmän process där luft kommer in och ut genom öppna fönster, takfönster och överljus.

Infiltration eller oreglerad naturlig ventilation är när luft kommer in i lokalen genom otätheter i konstruktionerna.

Trots teknikens utveckling används naturlig ventilation även i moderna byggnader på grund av enkelhet och låga driftskostnader. Förutom dess beroende av omgivningsförhållanden kan man inte ignorera att det finns en risk för ett fenomen som kallas 'dragomkastning'. Det är en mycket exakt definition – luftmassan ändrar plötsligt riktning och börjar röra sig bakåt.

Inom industrin används luftning vid processer där arbetet enligt tekniken åtföljs av stora värmemängder. Det är tillåtet under förutsättning att tilluften innehåller mindre än 30 % av de skadliga utsläppen i förhållande till den tillåtna koncentrationen direkt i bildningszonen.

Luftning får inte användas om den luft som kommer in i rummet kräver förbehandling, eller om kondens eller dimma kan uppstå på grund av utomhuslufttillförseln. Genom luftning sker ett flerfaldigt luftutbyte med minimal energiförbrukning. Detta är dess främsta fördel.

Funktionsprincipen för ett ventilationssystem med naturlig luftrörelse bygger på skillnaderna i temperatur och tryck:

I vissa fall monteras deflektorer – speciella munstycken – på avluftningskanalernas mynningar. De fungerar genom att utnyttja vindenergi. Deflektorerna klarar väl av uppgiften att avlägsna smutsiga och överhettade luftmassor från mindre utrymmen. De används även för lokal frånluft.

För normal drift av ventilation som drivs av tryckskillnad krävs en minsta höjdskillnad på 3 m mellan luftintag och frånluftsutlopp.

För effektiv ventilation rekommenderar experter att horisontella kanalsektioner inte görs längre än 3 m. Luften i dem ska röra sig med en hastighet på högst 1 m/s.

Egenskaper hos mekanisk ventilation

Ett ventilationssystem där luft tillförs och avlägsnas med hjälp av extra fläktar över betydande avstånd kallas mekanisk. Denna ventilationstyp kallas även forcerad och artificiell.

Den används både för att säkerställa tekniska processer i olika industrier och för att skapa bekväma förhållanden för människor.

En enkel apparat att installera och använda som suger ut frånluft från badrum, kök och toaletter i privata hus är ett ventilationssystem med inbyggd mikroprocessor:

Mekanisk ventilation, till skillnad från naturlig, är oberoende av yttre förhållanden. Den är helt kontrollerbar och styrbar. Luften som tillförs rummet behandlas och vid ett väl fungerande system uppfyller alla dess parametrar standarderna. Utblåsen släpps också ut i atmosfären rena från skadliga ämnen i erforderlig grad.

Ett mekaniskt system innehåller apparater och utrustning – automatik, fläktar, dammavskiljare, luftvärmare, elmotorer. Allt detta förbrukar mycket el.

Närvaron av ett mekaniskt ventilationssystem gör det möjligt att optimalt fördela luften och tillföra den till en specifik plats. Med dess hjälp fångas skadliga utsläpp upp vid deras källa, vilket förhindrar att luften i hela rummet förorenas.

Nackdelen med mekanisk ventilation är stora ekonomiska investeringar vid installation och drift. För att dra nytta av alla dess fördelar måste du kämpa med kanalföroreningar och regelbundet byta filter.

Om ett ventilationsfilter med värmeåtervinningsfunktion är installerat, måste du byta till sommarinsatsen innan sommaren. Om du låter vintervarianten sitta kvar kommer den att minska ventilationseffektiviteten.

Mekanisk ventilation kan vara både lokal och allmänventilation. Den senare realiseras i två varianter – kanalfri och kanalbaserad. Luftbyte i kanalsystemet sker med hjälp av fläktar – centrifugal- eller axialfläktar, ejektoraggregat.

I produktionen används oftast ejektoraggregat för frånluft, särskilt där det finns explosiva gaser. Användning av vanliga fläktar är inte tillåten här, eftersom de kan gnista om ett fel uppstår. Deras installation praktiseras vid montering av tilluft eller till- och frånluftssystem.

Allmänventilation med mekanisk drivning

Konstruktioner med mekanisk drivning kan vara både tillufts- och frånluftsventilation. Tilluftsventilation utförs ibland tillsammans med centralvärme.

Luftintaget i ett sådant system kan ha formen av öppningar i byggnadens omslutande konstruktioner, en fristående eller ansluten schakt. Vid installation utanför byggnaden befinner sig luftintagsschaktet över marknivå eller på taket.

Schema för placering av luftintagsanordningar: i omslutande konstruktion (a), nära yttervägg (b), på tak (c). Frånluftskanaler och schakt isoleras utvändigt, annars uppstår is under vintern.

Valet av konstruktion och placering av luftintag påverkas av krav på renhetsgraden hos utomhusluften samt byggnadens arkitektoniska egenskaper. Botten av öppningen genom vilken ren luft kommer in måste placeras minst 2 meter från marken, och om byggnaden är belägen i ett grönområde – 1 meter. Utomhusluftintag får inte placeras där det finns skadliga utsläpp.

Luftmassorna kommer in i schakten via fläkten. När de passerar genom värmebatteriet värms de upp, fuktas eller omvänt torkas och kommer in i byggnaden via kanaler med öppningar.

Lufttillförsel kan även ske genom grenledningar utrustade med munstycken som riktar tilluften. Volymen tillförd luft regleras med spjäll eller ventiler som finns i grenledningarna.

Mekanisk lokal tilluftsventilation

Lokal mekanisk ventilation som verkar i ett begränsat utrymme kallas luftduschning. Denna ventilationstyp används i arbetszoner där strålningsvärmens intensitet överstiger 300 kcal/h, eller där produktionen innebär utsläpp av toxiner som inte kan avlägsnas med hjälp av lokal frånluft.

Duschanläggningar kan vara mobila eller stationära. De förra tar luft från rummet när de förser arbetsplatsen med ren luft. Ibland tillsätts vatten till den sprayade luftmassan. Vattendropparna blir en extra kylare när de träffar människans kropp. De senare tillför ren utomhusluft eller förbehandlad luft via duschmunstycken.

Allmän frånluftsventilation

Att avlägsna frånluft från rummet är frånluftsventilationens uppgift. Avlägsnandet av använd luft från rummet sker genom sänkning av trycket i rummet. På så sätt skapas förutsättningar för luft att komma in utifrån eller från ett angränsande rum.

I frånluftsventilationens konstruktion ingår en rengöringsanordning (1), en fläkt (2), luftkanaler – central (3) och frånluftskanal (4). När det inte finns någon annan typ av ventilation i rummet förutom frånluft, sjunker trycket i rummet till en lägre nivå än i angränsande rum eller lägre än utomhus.

Vid projektering av allmän frånluft för produktionslokaler beaktas att borttagning av förorenad luft ska ske direkt från källan till skadliga utsläpp i deras naturliga riktning och inte förorena rena zoner. Sådana platser är biologiska laboratorier, lokaler med skadliga arbetsförhållanden.

Mekanisk till- och frånluftsventilation

Grunden för till- och frånluftsventilation är två luftflöden som rör sig mot varandra. Den består av två separata system – tilluft och frånluft – eller av en enda enhet. I denna enhet är all utrustning för både tilluft och frånluft inbyggd.

Om det finns två separata system arbetar ventilationen utan recirkulation och kallas öppen. Den andra typen av ventilationssystem kallas sluten och arbetar med recirkulation.

Ett system med recirkulation sparar energi som annars skulle gå åt till kylning eller uppvärmning av luft, eftersom luftmassan inte värms upp helt, utan endast den del som kommer utifrån. I ett system med recirkulation återförs frånluften till rummet igen med en inblandning av frisk luft som utgör 10-15 % av den totala luftmassan.

Installation av sådan ventilation är möjlig på platser där det inte finns farliga föroreningar. I regioner med kallt klimat är ett slutet system ineffektivt eftersom recirkulations- och utomhusluftmassor inte blandas tillräckligt bra.

Mekanisk nödventilation

För att hantera oförutsedda situationer installeras förutom den ordinarie ventilationen även en nödventilation. Den är alltid frånluftsbaserad. Mekanisk nödventilation installeras i utrymmen där det finns risk för utsläpp av explosiva ångor eller gaser. I sådana fall monteras explosions- och gnistskyddade fläktar.

I en axial explosionssäker fläkt sitter motorn i en explosionssäker kapsling. Den är monterad så att den vid behov snabbt kan bytas ut.

Det finns farliga ämnen som inte kan avlägsnas med fläktar. Då kopplas en ejektor in i systemet. Nödventilationen ska starta automatiskt så snart huvudventilationen slutar fungera. Öppning av öppningar genom vilken den smutsiga luften leds ut måste ske på distans.

Anslutningsrör och galler avsedda för luftutsläpp vid nödventilation placeras på platser där det är mest sannolikt att farliga ämnen ansamlas i stor mängd. Öppningar genom vilka luft avlägsnas i nödfall får inte finnas i områden där människor vistas stadigvarande. På rör och schakt i nödsystemet får inga huvar monteras.

Utsläpp som nödventileras till atmosfären måste spridas så mycket som möjligt och inte tillåtas nå slutna zoner på området intill byggnaden. Gränsvärden (maximal tillåten koncentration) övervakas med gasanalysatorer som är korrekt justerade.

Rökventilation

Huvuduppgiften för rökventilation är att så snabbt som möjligt avlägsna rök från ett rum eller en byggnad, blockera dess spridning och därmed skydda människor vid evakuering.

På bilden visas ett schema för rökventilationens funktion. Den installeras som komplement till huvudventilationen för att säkerställa evakuering av människor vid brand och förhindra rökspridning.

Sådan ventilation installeras där det på grund av ständig närvaro av många människor inte är möjligt med naturlig lufttillförsel. Det gäller hissar, trapphus, korridorer utan fönster och liknande platser. Rökventilationen bygger på en till- och frånluftsprincip.

Kanaler och kraftfulla fläktar som ingår i ventilationen har förhöjd brandmotståndsförmåga och förmåga att inte deformeras under långvarig hög temperaturpåverkan.

Systemets delar är utrustade med två typer av ventiler – rökventiler och brandspjäll. Ingående komponenter i rökventilationssystemet är även robusta, gas- och röktäta skärmar och dörrar.

För att undvika problem vid evakuering av människor utformas rökventilationen med två typer av styrning – automatisk och manuell fjärrstyrning.

I systemet ingår alltid komponenter som varnar vid brand:

• detektorer som, när de utlöses, automatiskt öppnar frånluftsfläktar och rökluckor;
• signal 'Brand' på centralpanelen;
• manuell aktivering av rökventilation.

Rökavledningsventiler fördelar jämnt under taket. Täckningsområdet får inte överstiga 900 m². Systemet zonindelas i sektioner, och förutom luckor och ventiler förses det med röksugare.

Den leder inte bara bort rök, utan avlägsnar även koloxid och fina partiklar som bildas vid förbränning. Mer om installation av rökevakueringssystem kan du läsa i detta material.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Den här videon är en slags grundkurs i ventilation. Här behandlas själva begreppet ventilation i detalj och alla frågor som rör dess korrekta projektering täcks:

Mästarklass om installation av ventilationssystem:

Både företagsledare och privata byggherrar måste förstå att en normal livsföring för dem de ansvarar för beror på ventilationens effektivitet. Ibland står till och med människors liv på spel. Man kan inte försumma denna aspekt och spara in på den.

Har du frågor om artikelns ämne, har du funnit brister eller har du värdefull information som du skulle kunna dela med våra läsare? Lämna gärna kommentarer, dela med dig av erfarenheter, delta i diskussionerna.