Предисловие. 
Вентиляция: теоретические основы расчета

Здоровье и работоспособность человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды помещения, в котором он находится.

В результате жизнедеятельности различных организмов и несовершенства технологических процессов в воздух помещений могут поступать загрязняющие вещества (контаминаты), такие как избыточные теплота и влага, пыль, споры и пыльца растений, газы и пары, вызывая нежелательные изменения его состояния. Поддерживать состав и состояние воздуха, удовлетворяющие гигиеническим и технологическим требованиям, — это основная, внутренняя задача вентиляции. Внешняя задача вентиляции направлена на защиту воздуха населенных мест от загрязнения.

Решение внутренней задачи вентиляции осуществляется:

• • удалением вредных выделений от места их образования (местная вытяжная вентиляция);
• • разбавлением до определенных концентраций чистым наружным воздухом выделяющиеся вредности;
• • нагреванием, охлаждением, увлажнением и очисткой наружного воздуха, поступающего в помещение;
• • распределением воздуха по отдельным зонам помещения.

Для решения внешней задачи вентиляции необходимо:

• • очищать от контаминатов выбрасываемый в атмосферу воздух;
• • выводить загрязненные вредными веществами вентиляционные выбросы в такие места снаружи здания, где возможно их максимальное разбавление;
• • применять полную или частичную рециркуляцию воздуха в помещениях.

К вентиляции предъявляются гигиенические и технологические требования. Гигиенические требования сводятся к созданию нормируемых метеорологических условий, чистоты и качества воздуха в помещении, а технологические требования вытекают из особенностей производственных процессов, из условий хранения сырья и продукции, сохранности строительных конструкций здания и его оборудования.

Исходя из сказанного, вентиляцию можно определить как совокупность мероприятий и устройств, направленных на поддержание в помещении заданных условий и защиту атмосферы от загрязнения.

Носителем вредностей, за исключением лучистой теплоты, является воздух. Поэтому вентиляцию можно также назвать наукой об организации воздухообмена. Для правильной и научно обоснованной организации воздухообмена в помещении надо ответить на восемь вопросов:

• • как, куда, с какими параметрами и в каком количестве следует подать воздух;
• • как, откуда, с какими параметрами и в каком количестве следует удалить воздух.

При этом необходимо соблюдать основное правило вентиляции — подавать в помещение чистый воздух в места его наименьшего загрязнения, а удалять — из мест наибольшего загрязнения.

Тенденция развития промышленности почти всегда характеризуется его совершенствованием, а значит, и изменением технологических процессов. Это существенно сказывается на эффективности вентиляционных устройств. В условиях быстро меняющихся технологий, размещения в одном помещении на огромной площади без разделяющих стен различных производств необходимо менять принцип определения величины воздухообмена, уходить от традиционных решений по распределению воздуха и размещению вентиляционного оборудования. Воздухообмен помещений в этом случае должен определяться не какой-то конкретной технологией, а характером производства и рассчитываться на единицу производственной площади, оборудования, продукции, на количество людей, с обязательным учетом перспективы развития отрасли. Величина воздухообмена может быть нормирована подвижностью воздуха в поперечном сечении помещения, с проверкой на разбавление выделяющихся вредностей. В этой связи актуальным представляется создание микроклимата помещения с переменной во времени и пространстве скоростью воздуха, которая может быть достигнута, в частности, применением вентиляции с количественным регулированием величины воздухообмена. Перспективными являются также применение зональной вентиляции, обеспечивающей нормируемые параметры микроклимата в строго заданном аэродинамическом объеме помещениям безвоздуховодная раздача приточного воздуха.

В результате изучения курса «Вентиляция» и работы с данным учебным пособием студенты должны:

знать

• основные физические и химические процессы, происходящие в вентилируемом помещении, в вентиляционных сетях, в свободных и стесненных струйных течениях;

уметь

• • предельно точно обосновывать нормирование параметров воздушной среды;
• • технически грамотно составлять тепловые балансы и балансы вредных выделений;
• • рассчитывать и организовывать воздухообмен и воздухораспределение в помещениях;
• • рассчитывать вентиляционные сети, подбирать оборудование для перемещения и обработки воздуха;

владеть

• • современными методами расчета и проектирования вентиляции;
• • навыками проведения математического моделирования;
• • средствами энергосберегающих технологий.