Ventilation i produktionslokaler: regler för organisering av luftutbyte

Huvuduppgiften för ventilation av produktionslokaler är att avlägsna använd luft och tillföra frisk luft. Med dess hjälp skapas en behaglig luftmiljö i verkstäder och kontor på företaget, som uppfyller normkraven.

Det är svårt att överskatta rollen av ett effektivt ventilationssystem. Du håller väl med om att endast under förhållanden med ren luft, normal temperatur och luftfuktighet kan man uppnå ökad produktivitet.

För att förstå hur man organiserar tillräcklig luftväxling i en byggnad måste man sätta sig in i typerna och funktionerna hos olika ventilationssystem.

Vi kommer att berätta hur naturlig och mekanisk ventilation fungerar, beskriva sätt att ordna lokal ventilation av arbetsområdet, samt förklara principerna för beräkning av luftväxling.

Klassificering av ventilationssystem

Alla befintliga ventilationssystem grupperas enligt 4 kriterier:

1. Efter sättet att flytta luft kallas ventilation: naturlig, mekanisk eller konstgjord, kombinerad, när båda varianterna förekommer samtidigt.
2. Efter luftflödets riktning delas ventilationssystem in i tilluft, frånluft eller till- och frånluft.
3. Efter verkningsområde sammanförs ventilationssystem i 3 grupper: allmänventilation, lokal ventilation, kombinerad.
4. Efter ändamål urskiljs arbets- och nödsystem.

Basen vid projektering av ventilation för arbetsplatser i produktionen är de normer som anges i SNiP 41-01-2003. Naturlig och mekanisk luftväxling fungerar enligt olika scheman.

Medan processerna som sker vid naturlig ventilation beror på termiskt och vindtryck och är praktiskt taget utanför människans kontroll, är mekanisk luftväxling endast möjlig med aktivt deltagande.

Schema för naturlig luftväxling

Ventilering av rum som utförs på det första sättet är inget annat än enkel vädring. Det sker utan mänsklig inblandning och är möjligt när skydden inte är tillräckligt täta och släpper in luft i rummet både utifrån och inifrån.

Trycket påverkar riktningen. Om dess värden är högre utomhus, öppnas en väg för ren luft från gatan att tränga in i rummet. Annars finner varm luft från rummet vägar ut. Ofta löper dessa processer parallellt.

Den stora fördelen med naturlig ventilation är att dess installation inte kräver betydande kostnader varken för utrustning eller för elförsörjning. Av alla befintliga scheman är detta det enklaste.

Aktiv naturlig ventilation sker oorganiserat på grund av slumpmässiga omständigheter. Det observeras under förhållanden där lufttemperaturen utanför och inne i byggnaden skiljer sig kraftigt.

Denna process underlättas också av uppkomsten av områden med höga och låga tryckvärden på byggnadssidan som intensivt blåses av vinden respektive dess mer skyddade sida. I en sådan situation observeras infiltration - luft kommer in i rummet från vindsidan och lämnar ut på läsidan.

Luftväxlingskoefficienten som kännetecknar processens intensitet överstiger inte 0,5 vid naturlig ventilation.

Oorganiserad ventilation kan inte ge bekväma förhållanden för människor och arbetande utrustning i produktionslokalen. Här måste specialdesignade system finnas.

Naturlig ventilation av organiserad typ realiseras genom luftning eller med hjälp av deflektorer. Både tillförsel och avlägsnande av luft från rummet sker antingen genom öppningar i omslutande konstruktioner eller genom luftkanaler. I kanalventilation finns alltid en deflektor.

När man talar om ventilation i produktionen menar man inte bara utrustning, utan även dess underhåll och en rad åtgärder som rör att skapa ett hälsosamt inomhusklimat.

Naturlig ventilation med hjälp av luftning

I verkstäder där processen genererar stora mängder värme sker luftväxling genom takfönster och fönsteröppningar under påverkan av temperatur- och vindtryck. I kalla verkstäder sker luftomsättningen endast genom vindtryck.

Vid installation av luftningssystem måste man ta hänsyn till vindrosen, annars kan skadliga utsläpp från närliggande fabrikers skorstenar komma in i produktionslokalen. Ingenting får heller hindra ångor och skadliga gaser från att lämna genom takfönstren.

Bästa förutsättningarna för ventilation skapas när byggnaden placeras på lovartsidan i förhållande till den skadliga produktionen. Öppning och stängning av fönsterluckor bör vara automatiserad så att de kan manövreras underifrån.

Olika placeringar gör det möjligt att reglera tillförseln av frisk luft. Luftning är ett mer lämpligt alternativ för stora verkstäder där mekanisk ventilation inte är möjlig på grund av dess höga kostnad.

Med hjälp av luftning kan man i vissa fall, baserat på naturligt drag, organisera effektiv luftväxling. För detta ändamål installeras ljus- och luftningsfönster.

Rekommenderad höjd för lufttillförsel vid denna typ av ventilation är minst 0,3 och högst 1,8 m under varma perioder och minst 4 m under kalla. Det optimala alternativet är fönster av särskild konstruktion på tre nivåer. När det är varmt kommer frisk luft in genom de nedre luckorna och smutsig luft lämnar genom de övre.

Den mellersta raden av fönster ger luftflöde vid minusgrader. Under den tid som luftmassan når golvnivån hinner den värmas upp.

När en stor luftvolym måste avlägsnas krävs en deflektor av betydande storlek eller flera mindre som tillsammans motsvarar den störres kapacitet.

I mindre produktionsbyggnader installeras deflektorer på kanaler eller rör avsedda för frånluft. Med deras hjälp avlägsnas frånluft från verkstäder med allmän ventilation.

De används även för att leda bort heta gaser från ugnar, pressar och smedjor. Vid installation utgår man från den rådande luftströmmens bana.

Konstgjord eller mekanisk ventilation

Eftersom den är mer avancerad än naturlig ventilation, kräver denna typ betydande ekonomiska och driftsmässiga investeringar. I ett sådant system kan det finnas anordningar som inte bara renar utan även joniserar, fuktar och värmer luften.

I det mekaniska ventilationsschemat ingår: luftintagsschakt (1), kalorifer (2), lufttillförsel (3), frånluftsfläkt (4), kanaler för frånluftsaggregat (5), ventilationskanaler (6), cyklon (7)

Mekanisk ventilation kan vara både tilluft och frånluft eller kombinerad, det vill säga till- och frånluft.

Fördelarna är uppenbara:

• säkerställande av insugning av ren luft och dess behandling — uppvärmning, torkning, befuktning;
• förflyttning av luftmassor över betydande avstånd;
• leverans av ren luft direkt till arbetsplatsen;
• bortföring av smutsig luft och rening av den;
• oberoende drift – systemets effektivitet beror inte på omgivningsförhållandena.

I huvudsak arbetar frånlufts- och tilluftssystem tillsammans, men ibland rekommenderas användning av endast en av dessa två typer.

Uppgiften för tilluftsventilationen är att förse arbetslokalen med luft som gynnar människors hälsa.

Den används där produktionsprocesser åtföljs av stora värmeavgivningar som innehåller obetydliga mängder skadliga ämnen. Den rena luften som kommer genom kanalerna distribueras till arbetsplatserna med hjälp av distributionsmunstycken.

System som avlägsnar luft som innehåller olika föroreningar från lokalen kallas frånluftssystem. Denna typ av luftväxling används i produktionslokaler där det inte finns skadliga utsläpp och där ett minimivärde av parametern luftväxlingsfrekvens inte är uteslutet.

Det kan vara lager-, hjälp- eller utrymmeslokaler. Lufttillförsel sker genom infiltration. Aspirationssystem klarar bra av att effektivt avlägsna förorenad luft och rena den.

Vid behov av aktiv och pålitlig luftväxling används till- och frånluftsventilation. För att på något sätt skydda lite förorenade lokaler från angränsande verkstäder med högre föroreningsnivå skapas ett litet övertryck i systemet.

Luftväxlingssystemet på företaget installeras baserat på beräkningar. Deras noggrannhet är nyckeln till korrekt och effektiv funktion av systemet.

I projekteringsstadiet för att skapa ett till- och frånluftsventilationssystem beräknas luftflödet, för vilket formeln används:

Lots = 3600FWo, där

F – total area of openings in m², Wo — genomsnittlig hastighet för luftinsugning. Denna parameter beror på utsläppens toxicitet och typen av utförda operationer.

Frånluftsintag kan vara på olika höjder. Huvudsaken är att förorenade luftströmmar inte ändrar sin naturliga rörelsebana. Utsläpp med högre densitet än luft finns alltid i den nedre zonen, därför bör även anordningar för deras uppsamling placeras där.

Under höst-vinterperioden måste luften som tillförs rummet värmas upp. För att minska kostnaderna används recirkulation, som innebär att en del av den renade luften värms upp och återförs till rummet.

För drift av PVU med återvinning måste 2 regler följas:

1. Utifrån kommer minst 10% frisk luft, och i den återförda luften överstiger halten av förorenade ämnen inte 30% av den maximalt tillåtna kapaciteten.
2. Det är förbjudet att använda recirkulation i produktion där luftmassan innehåller explosionsfarligt damm, mikroorganismer som kan orsaka olika sjukdomar, utsläpp som tillhör faroklass 1-3.

Valet av ventilationstyp efter plats beror på utsläppens vikt, deras koncentration, temperatur. Allmänventilation gör det möjligt att avlägsna hela volymen förorenad luft oavsett från vilka punkter den kommer.

Mekanisk ventilation kan vara både allmän och lokal. Den första av dem kan vara kanal- eller kanalfri.

Den vanligaste varianten är kanalvarianten. Här används en ejektorinstallation eller en fläkt — axial- eller centrifugaltyp för att flytta luft genom speciella kanaler.

Om det inte finns några luftkanaler kallas systemet kanalfritt. Ventilationsutrustningen monteras i så fall direkt i väggen eller i taket. Huvudvillkoret är att det finns naturlig ventilation.

Möjligheten för utsläpp med hög explosionsrisk i rummet tillåter inte att ventilationsutrustning monteras på luftkanaler, därför används ejektorer i dessa fall.

Tilluftens allmänna konstgjorda ventilationssystem kopplas ofta till centralvärme. Utanför byggnaden organiseras luftintag för tillförsel av frisk luft.

Schakten placeras ovanför taket och ovanför marken. Huvudsaken är att det inte finns några industrier med skadliga utsläpp i närheten av intagen.

Själva luftintagsöppningarna ska vara minst 2 m från marken, och om produktionen är placerad i en grön zon, ska det minsta tillåtna avståndet från marknivå till öppningens nedre punkt vara 1 m.

Principen för allmän tilluftsventilation är enkel:

• fläkten suger in luftmassor genom värmebatteriet;
• luften värms upp och fuktas;
• luftströmmarna kommer in i byggnaden via speciella ventilationskanaler.

Mängden inkommande luft regleras med ventiler eller spjäll som är avsedda för detta ändamål.

Koncentrerade ångor och gaser som den allmänna och lokala frånluftsventilationen inte kunnat avlägsna späds ut av tilluftssystemet med allmän ventilation. Det assimilerar även överskottsfukt och värme.

Allmän mekanisk ventilation av till- och frånluftstyp kan vara öppen eller sluten. I det första fallet rör det sig om två oberoende system, varav ett trycker in luft och det andra parallellt avlägsnar förbehandlad frånluft.

Dessa system lämpar sig för verkstäder där ämnen av faroklass 1-2 frigörs och där produktionen i sig tillhör kategori A, B, V.

Förutom arbetsventilation i potentiellt farliga produktionslokaler måste det även finnas ett nödalternativ. Den görs huvudsakligen som frånluft. För lokaler i kategori A, B, E förses systemet med mekanisk drivning.

Alla systemkomponenter måste uppfylla PUE-kraven. I verkstäder av kategori V, G, D är naturlig ventilation tillåten om kapaciteten säkerställs under de mest ogynnsamma väderförhållandena.

Galler och rörstosar i nödventilationssystemet placeras på platser med högst koncentration av farliga ämnen.

På rör och schakt för nödventilation behöver inga huvar installeras. Själva öppningarna får inte placeras där människor vistas kontinuerligt. Det skulle försämra det lokala mikroklimatet.

Nödventilationens roll är att minska halten av farliga ämnen i utsläppen under den tid det tar att utrymma arbetare från verkstaden. Ju fler som arbetar i produktionen, desto längre tid tar utrymningsprocessen.

Tilluftsventilation för nödsituationer installeras i verkstäder där det vid en nödsituation kan ske utsläpp av ångor eller gaser som är lättare än luft. Omkoppling till nödventilation ska ske automatiskt så snart det ordinarie systemet slutar fungera.

Lokal ventilation av rum

Lokal frånluft avlägsnar frånluft på platser där den förorenas. Produktionsfläktarna omfattar frånluftsfläktar, rörledningar, ventilationsgaller.

Lokal ventilation avsedd för att avlägsna ämnen av faroklass 1 och 2 från utrustning utformas så att utrustningens start är omöjlig när ventilationssystemet är avstängt.

I vissa fall förses systemet med reservfläktar och lokala utsug förses med automatik. Denna ventilation delas in i två typer – tilluft och frånluft. Tilluftstypen utförs som luftridåer och luftduschar.

Värmluftsgardiner

Öppningar som förblir öppna under lång tid (mer än 40 minuter per skift) eller öppnas ganska ofta (mer än 5 gånger) bidrar till nedkylning av personer i rummet. Negativa konsekvenser orsakas också av torkanläggningar som avger föroreningar.

I dessa fall installeras luftridåer. De fungerar som en barriär mot kall eller mycket överhettad luft.

Luft- och luftvärmeskärmar utformas så att temperaturen i verkstäderna inte sjunker under följande nivåer under kall väderlek när öppningarna är öppna:

• 14°C — vid arbete som inte kräver stor fysisk ansträngning;
• 12°C — när arbetet klassificeras som medeltungt;
• 8°C — vid tungt arbete.

Om arbetsplatserna ligger nära portar och tekniska öppningar installeras skärmar eller väggar. Luftridån vid dörrar som leder utåt ska bestå av luft med en maxtemperatur på 50°C och vid portar högst 70°C.

Lokal frånluft med hjälp av speciella utsug

Ett lokalt utsugningssystem med specialsug fångar först upp och leder sedan bort hälsofarliga föroreningar i form av gaser, rök och damm.

Detta är en slags luftdusch vars uppgift är att tillföra frisk luft på en fast plats och sänka temperaturen i tillförselzonen. Den används i industrier där arbetare utsätts för höga temperaturer och strålningsenergi med en intensitet på över 300 kcal/m² per timme, som avges från värme- och smältugnar.

Sådana installationer kan vara både stationära och mobila. De ska ge en lufthastighet på 1 till 3,5 m/s.

Användning av luftdusch är ett sätt att upprätta en termisk balans mellan människan och den miljö där han eller hon tvingas vistas.

Det finns också ett begrepp som luftoas, som är samma typ av anordning som ingår i ett lokalt ventilationssystem. Den skapar ett mikroklimat med givna parametrar i en viss del av produktionslokalen.

Den rena luften som tillförs en given avskild zon genomgår vanligtvis en speciell värme- och fuktbehandling.

Luftoasen skapar förbättrade förhållanden på arbetsplatsen och neutraliserar effekterna av skadliga ämnen. Det är ofta separata kabiner, men när installationen inte är möjlig riktas en luftstråle mot arbetsplatserna.

Om ett lokalt utsugningsorgan placeras direkt vid källan för förorenande ämnen kan man avlägsna luft som innehåller en högre andel av dem än vid allmänventilation. Lokal ventilation kan avsevärt minska luftutbytet.

Beräkning av luftväxling

Om inga skadliga ämnen avges i produktionsverksamheten, beräknas den luftmängd som behövs för ventilation med formeln:

L = N × Ln, där

N är antalet personer som normalt vistas i rummet, Ln är den luftvolym som behövs per person, mätt i m³/h. Normalt är detta mellan 20 och 60 m³/h.

Med hjälp av parametern luftväxlingsfrekvens görs beräkningen enligt formeln:

L = n × S × H, där

n är luftväxlingsfrekvensen i rummet (för produktionslokaler är n=2), S är rummets area i m², och H är dess höjd i m.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Här är allt om detaljerna för olika ventilationssystem:

Detaljer om montering av systemet:

Oavsett vilket ventilationssystem som väljs måste det ha två huvudegenskaper: god konstruktion och funktionalitet. Endast under dessa förhållanden kan en optimal inomhusmiljö för hälsan upprätthållas i produktionen.

Har du något att tillägga eller har du frågor om ämnet ventilation i industribyggnader? Lämna gärna kommentarer till inlägget. Kontaktformuläret finns i det nedre blocket.