.PODSTAWY PROJEKTOWANIA WENTYLACJI I KLIMATYZACJI
Właściwym zadaniem wentylacji i klimatyzacji jest stworzenie i utrzymanie wewnątrz pomieszczeń takich warunków mikroklimatycznych, które zapewniłyby po pierwsze — dobre samopoczucie ludzi, po drugie — były odpowiednie dla procesów produkcyjnych i wytwarzanych produktów. Aby to zadanie mogło być wykonane, urządzenia te muszą być prawidłowo wymiarowane z punktu widzenia obciążeń (gazowych, parowych, cieplnych i innych), jak również regulowane w ciągu całego roku. Wydajność urządzenia jest ustalana na podstawie obciążeń maksymalnych.
Ponieważ zakres urządzenia wentylacyjnego jest zależny od czynników powodujących zmianę stanu powietrza w pomieszczeniu, należy dążyć w miarę możności do uporządkowania procesów technologicznych i poprawnego rozwiązania budynku przy współpracy z technologiem i architektem. W związku z powyższym należy przestrzegać niżej podanych zaleceń:
wyposażenie produkcyjne i procesy technologiczne powinny być tak dobrane, aby możliwe było zredukowanie do minimum wydobywania się zanieczyszczeń, uciążliwych dla zdrowia ludzkiego;
urządzenia, aparaty, przewody i inne źródła ciepła należy odpowiednio zabezpieczyć izolacją cieplną, względnie ciepło to usuwać w miejscu powstawania, natomiast źródła silnego promieniowania należy zaopatrzyć w osłony, ekrany, kurtyny wodne itp.;
urządzenia, przy których wydziela się para wodna należy zaopatrzyć w okapy lub osłony z wentylatorami;
urządzenia lub miejsca będące źródłem znacznego wydzielania się pyłu należy zaopatrzyć w obudowy; w miarę możności procesy te powinny odbywać się w wydzielonych pomieszczeniach i bez udziału w nich ludzi;
materiały, które podczas transportu powodują powstawanie pyłu. zaleca się przekazywać za pomocą transportu pneumatycznego, hydraulicznego, względnie mechanicznego obudowanego i z zastosowaniem zwilżania materiału;
rozdrabnianie materiałów, szlifowanie i inne procesy obróbki materiałów pylących, należy w miarę możności wykonywać stosując zwilżanie materiału, mokry przemiał, mokre szlifowanie itp.;
aparaty, w których odbywają się procesy produkcyjne, podczas których wydzielają się gazy, pary i pyły, należy zaopatrywać w urządzenia odciągu miejscowego (ssawki i wentylatory promieniowe);
w pomieszczeniach, w których możliwe jest wydzielanie się wybuchowych i łatwopalnych, gazów, konstrukcje budowlane powinny być tak zaprojektowane, aby nie mogły w nich powstać przestrzenie nie przewietrzane;
w pomieszczeniach produkcyjnych ze znacznym wydzielaniem się pyłu wszystkie wewnętrzne konstrukcje powinny być tak rozwiązane, aby stwarzały jak najmniejsze możliwości osadzania na nich pyłu.
Wentylacja ogólna nawiewno - wywiewna daje dobre rezultaty właściwie tylko, przy zwalczaniu zysków ciepła i wilgoci i tylko wtedy, jeżeli nie występują jednocześnie zanieczyszczenia szkodliwe dla zdrowia. We wszystkich innych przypadkach należy stosować jak najdalej posuniętą hermetyzację i odciągi miejscowe.
Aeracja może mieć zastosowanie do wentylacji pomieszczeń produkcyjnych przy znacznych zyskach ciepła jawnego. Jednak w przypadku równoczesnego występowania wilgoci i ciepła stosowanie aeracji jest niewłaściwe.
Zanieczyszczania w postaci gazu, pary i pyłu występujące jednocześnie z ciepłem lub bez niego wymagają zastosowania odciągu miejscowego i wentylacji nawiewnej, a czasem dodatkowej wentylacji wywiewnej. Istnieje tendencja do rozróżniania zakładów przemysłowych bez lub ze źródłami ciepła, co jest wygodne, lecz dowolne.
Jeżeli źródła ciepła wewnątrz pomieszczeń produkcyjnych są praktycznie nieznaczne, problem sprowadza się do ochrony przed zyskami ciepła od nasłonecznienia, które przy stałej tendencji przeszklenia ścian nie powinny być bagatelizowane. Zyski ciepła od nasłonecznienia przez przegrody nieprzezroczyste są zazwyczaj nieznaczne i zależą od bezwładności cieplnej przegrody. Mogą być przypadki, że konstrukcja przegrody będzie wystarczająca w okresie ogrzewania, lecz nie będzie dostateczna w okresie letnim. Dotyczy to przede wszystkim przegród cienkich i lekkich.
Największy wpływ na zyski ciepła od nasłonecznienia wywierają powierzchnie oszklone. Ochrona przegród oszklonych przed nasłonecznieniem jest bardzo istotna, lecz stwarza pewne trudności. Mogą tu być zastosowane różnego rodzaju zasłony rzucające cień.
W budownictwie przemysłowym najczęściej stosuje się jako środek ochronny farby absorpcyjne na zewnętrznej powierzchni szyby. Niedogodnością tych farb jest to, że pochłonięta część promieniowania słonecznego ogrzewa szybę i następnie ciepło to zostaje częściowo przekazane do pomieszczenia na drodze konwekcji i promieniowania. Poza tym farby te muszą być usuwane w zimie ze względu na oświetlenie.
Wszelkie metody zmierzające do zmniejszenia zysków ciepła od nasłonecznienia przez powierzchnie oszklone w budownictwie przemysłowym są właściwie półśrodkami. Rozwiązania rzeczywiście dające dobre rezultaty mogą być osiągnięte tylko przez właściwą, ekspozycję ścian oszklonych w trakcie projektowania budynku. Pod tym względem ekspozycją najwłaściwszą jest północna. Wydaje się, że to rozwiązanie jest klasyczną regułą dobrej ekspozycji, zwłaszcza dla budynków przemysłowych o pilastych dachach.
Drugą najwłaściwszą ekspozycją dla ścian oszklonych jest ekspozycja południowa ze względu na skuteczne działanie wszelkiego rodzaju daszków przeciwsłonecznych, które w tym przypadku dają możność całkowitego zacienienia okna w lecie, natomiast nie zmniejszają nasłonecznienia w zimie. Inne ekspozycje ścian oszklonych w budownictwie przemysłowym są niekorzystne.
Należy unikać stosowania stropodachów nad pomieszczeniami klimatyzowanymi, gdyż są one źródłem dużych zysków ciepła, jak również należy dążyć do ograniczenia nadmiernego przeszklenia budynków przemysłowych. Zakłady przemysłowe ze znacznymi źródłami ciepła wewnątrz pomieszczeń produkcyjnych stanowią dużą trudność przy rozwiązywaniu urządzeń wentylacyjnych i wentylatorów, zwłaszcza, że warunki cieplne w pomieszczeniu zmieniają się na poszczególnych stanowiskach pracy.
Mimo, że zyski ciepła od wszelkiego rodzaju wewnętrznych źródeł ciepła są w tym przypadku czynnikami dominującymi, nie należy pomijać zysków od nasłonecznienia zwłaszcza przez przegrody oszklone. Przy rozwiązywaniu wentylacji budynków przemysłowych, w których występują znaczne zyski ciepła wewnątrz pomieszczeń, należy przede wszystkim poszukiwać prawidłowych rozwiązań technologicznych, które by do minimum zredukowały te zyski, ponadto należy dążyć do poprawnego i możliwie ścisłego określenia ich wartości.
Jeżeli oddawanie ciepła w czasie określonego procesu nie jest związane z równoczesnym wydzielaniem się szkodliwych gazów lub pyłów, to powstające zyski ciepła mogą być usunięte za pomocą aeracji lub wentylacji mechanicznej wywiewno - nawiewnej realizowanej poprzez wentylatory samodzielne lub centrale wentylacyjne .
W pomieszczeniach, w których warunki produkcyjne zezwalają na otwieranie okien i świetlików, może być stosowana aeracja w celu usunięcia zysków ciepła. Czasem aeracja może być stosowana tylko w lecie, zaś w pozostałych porach roku — wentylacja mechaniczna. W przypadku zastosowania aeracji w lecie, wydajność powietrza dla potrzeb wentylacji mechanicznej może być mniejsza.
Istnieje jednak taki okres w roku, gdy temperatura powietrza zewnętrznego nie jest jeszcze tak niska, żeby trzeba było zamykać okna, a jednocześnie niewystarczająco wysoka, żeby je móc otwierać. Mówimy wówczas o okresie przejściowym, za który przyjęto uważać okres charakteryzujący się temperaturą powietrza zewnętrznego wynoszącą +10”C. Przy temperaturze powyżej +10”C możliwe jest zazwyczaj otwieranie okiennic tylko w górnej części, lecz również na poziomie strefy pracy.
W pomieszczeniach z dużymi źródłami ciepła, zyski ciepła w przejściowym okresie roku są większe niż w zimie wskutek mniejszych strat ciepła przez przegrody.
Przed przystąpieniem do projektu wentylacji lub klimatyzacji i obliczeń zysków lub strat ciepła konieczne jest zapoznanie się z projektem budowlanym i przeprowadzenie analizy chwilowych obciążeń cieplnych. Dokładność i rzetelność tej analizy jest podstawą dobrych obliczeń.
Dla możności przeprowadzenia analizy budynku należy posiadać plan sytuacyjny, plany poszczególnych kondygnacji, przekroje oraz rysunki konstrukcyjne. Ponadto należy również wyjaśnić sprawy związane bezpośrednio z projektem urządzenia wentylacyjnego, takie jak: usytuowanie maszynowni, wentylatorowni, możliwości prowadzenia przewodów powietrznych oraz źródła energii. W szczególności należy zwrócić uwagę na następujące sprawy:
Położenie budynku, względnie pomieszczenia wentylowanego z uwzględnieniem położenia geograficznego, usytuowanie sąsiednich budynków i ich wysokości.
Wymiary pomieszczeń, tj. długość, szerokość i wysokość.
Szczegóły konstrukcyjne takie jak: słupy, podciągi, ich wymiary, rodzaj stropów, stropodachów, podłóg, ścian działowych. Materiał, z którego są wykonane wyszczególnione elementy, kolor ścian zewnętrznych itp.
Okna — wymiary, metalowe czy drewniane, oszklenie pojedyncze czy podwójne, rodzaj i grubość szkła. Czy mogą być stosowane osłony zacieniające, zewnętrzne czy też. wewnętrzne,
Drzwi — wymiary, metalowe czy drewniane, częstotliwość otwierania.
Klatki schodowe, dźwigi, schody ruchome — położenie, moc silników, czy pomieszczenia maszynowni mogą być wentylowane czy też nie.
Lokalizację i wielkość pomieszczeń na maszynownię wentylacyjną i chłodniczą, miejsce prowadzenia przewodów powietrznych.
Przebieg przewodów elektrycznych, wodociągowych, kanalizacyjnych, centralnego ogrzewania, gazowych oraz inne przeszkody, które mogą kolidować z przebiegiem przewodów powietrznych.
Miejsce usytuowania czerpni i wyrzutni powietrza.
Źródła energii elektrycznej — lokalizacja miejsc podłączenia, napięcie prądu, ilość faz itp.
Źródło wody - lokalizacja przyłączy, średnica przewodu, wydajność, ciśnienie, temperatura.
Źródło ciepła — kotłownia własna czy też sieć cieplna, rodzaj czynnika grzejnego, ciśnienie, temperatura, w przypadku pary sposób odprowadzenia kondensatu.
Źródło zimna — jeżeli istnieje: rodzaj urządzenia, wydajność, temperatura, ciśnienie, czynnik chłodzący, solanka, woda lub freon.
Rodzaj regulacji automatycznej — pneumatyczna, elektro - pneumatyczna. elektronowa.
Dopuszczalny poziom hałasu.
Dostęp do maszynowni — wymiary schodów, otworów, korytarzy ze względu na możność wprowadzania elementów wyposażenia urządzenia wentylacyjnego. Względnie należy przewidzieć konieczność wykonania specjalnych otworów montażowych.
Architektoniczną charakterystykę pomieszczeń dla doboru właściwych nawiewników i wywiewników.
Analizując chwilowe obciążenia cieplne należy wyjaśnić następujące sprawy:
Ilość osób, czas ich przebywania w pomieszczeniu, rodzaj wykonywanej pracy.
Moc zainstalowanego oświetlenia, rodzaj: żarowe czy też fluorescencyjne, rodzaj oprawy — wbudowane w strop, czy też podwieszone.
Ilość silników, ich rozmieszczenie, typ, moc i przeznaczenie. To ostatnie ma duże znaczenie i powinno być starannie określone, bowiem moc wykorzystana nie zawsze odpowiada mocy znamionowej silnika, zaś obciążenie silnika nie musi być koniecznie równe niezmienności maksymalnej mocy.
Ilość aparatów, maszyn, sprzętu elektronicznego itp.; należy ustalić ich rozmieszczenie, zapotrzebowanie na energię elektryczną, parę, gaz itp. -Niektóre przyrządy elektroniczne wymagają niekiedy własnych urządzeń klimatyzacyjnych. Należy wówczas brać pod uwagę dane dotyczące wydajności, temperatury i wilgotności względnej powietrza.
Podczas projektowania wentylacji lub klimatyzacji konieczne jest przestrzeganie następujących trzech podstawowych warunków:
Prawidłowego ustalenia ilości powietrza wentylacyjnego na podstawie czynników powodujących zmianę stanu powietrza w pomieszczeniu.
Opracowania koncepcji rozdziału powietrza wentylacyjnego w pomieszczeniu zapewniającej prawidłowy przepływ tego powietrza przez strefę przebywania ludzi.
Wymiarowania przewodów powietrznych z obliczeniowym wyrównaniem ciśnienia w węzłach rozdzielczych sieci przewodów, co zapewni, że do poszczególnych miejsc nawiewu, względnie z miejsc wywiewu zostanie doprowadzona lub odprowadzona określona ilość powietrza.
Nieprzestrzeganie wyżej wymienionych warunków poprawnego projektowania, nawet w przypadku zastosowania najlepszej jakości elementów wyposażenia, da w końcowym efekcie źle działające urządzenie wentylacyjne.
Kategoria Budownictwo
