Ventilacija proizvodnih prostora: pravila organizacije izmjene zraka

Osnovni posao koji obavlja ventilacija proizvodnih prostora je uklanjanje korištenog zraka i ubacivanje svježeg. Pomoću nje se u radionicama i uredima poduzeća stvara ugodna zračna sredina koja odgovara normativnim zahtjevima.

Teško je precijeniti ulogu učinkovitog ventilacijskog sustava. Slažete se, samo u uvjetima čistog zraka, normalnog temperaturnog i vlažnog režima može se postići povećanje produktivnosti rada.

Da biste razumjeli kako organizirati dovoljnu izmjenu zraka zgrade, potrebno je upoznati se s vrstama i značajkama rada različitih ventilacijskih sustava.

Mi ćemo ispričati kako funkcionira prirodna i mehanička ventilacija, opisati ćemo načine uređenja lokalnog ventiliranja radne zone, a također ćemo objasniti principe izračuna izmjene zraka.

Klasifikacija ventilacijskih sustava

Svi postojeći ventilacijski sustavi grupiraju se prema 4 obilježja:

1. Prema načinu premještanja zraka ventilacija se naziva: prirodnom, mehaničkom ili umjetnom, kombiniranom, kada su istovremeno prisutne obje varijante.
2. Prema smjeru zračnog toka ventilacijski sustavi dijele se na dovodne, odvodne ili dovodno-odvodne.
3. Prema mjestu djelovanja ventilacijski sustavi ujedinjuju se u 3 grupe: opću, lokalnu, kombiniranu.
4. Prema namjeni izdvajaju se radni i hitni sustavi.

Osnova pri projektiranju ventilacije za radna mjesta u proizvodnji su norme propisane u SNiP-u 41-01-2003. Prirodna i mehanička izmjena zraka rade po različitim shemama.

Dok procesi koji se odvijaju pri prirodnoj ventilaciji ovise o toplinskom i vjetrovnom tlaku i gotovo su izvan ljudske kontrole, dotle je prisilna izmjena zraka moguća samo uz njegovo aktivno sudjelovanje.

Shema djelovanja prirodne izmjene zraka

Prozračivanje prostorija koje se provodi prvom metodom nije ništa drugo nego jednostavno provjetravanje. Odvija se bez ljudske intervencije i moguće je kada ograde nisu dovoljno čvrste i propuštaju zrak u prostoriju i izvana i iznutra.

Na smjer utječe tlak. Ako su njegove vrijednosti više izvana, tada se otvara put za prodiranje čistog zraka s ulice u prostoriju. U suprotnom, topli zrak iz prostorije pronalazi puteve izlaska van. Često ti procesi teku paralelno.

Velika prednost prirodne ventilacije je u tome što njeno uređenje ne zahtijeva značajne troškove ni za opremu ni za dovod električne energije. Od svih postojećih shema ova je najjednostavnija.

Aktivno prirodno prozračivanje događa se neorganizirano zbog slučajno nastalih okolnosti. Uočava se u uvjetima kada se temperatura zraka izvana i unutar zgrade znatno razlikuju.

Tom procesu doprinosi i pojava pojedinih područja s visokim i niskim vrijednostima tlaka na strani tijela zgrade koje intenzivno vjetar obavija, odnosno na njegovoj zaštićenijoj strani. U takvom rasporedu uočava se infiltracija – zrak ulazi u prostoriju s privjetrinske strane, a izlazi van s zavjetrinske strane.

Koeficijent izmjene zraka, koji karakterizira intenzitet procesa, kod prirodnog načina prozračivanja ne prelazi 0,5.

Udobne uvjete za ljude koji borave u proizvodnoj prostoriji i opremu koja radi, neorganizirana ventilacija ne može osigurati. Ovdje nužno moraju postojati posebno razvijeni sustavi.

Prirodna ventilacija organiziranog tipa ostvaruje se putem aeracije ili pomoću deflektora. I dovod i odvod zraka iz prostorije odvija se ili kroz otvore u ogradnim konstrukcijama ili kroz zračne odvode. U kanalskoj ventilaciji nužno je prisutan deflektor.

Kada se govori o ventilaciji u proizvodnji, misli se ne samo na opremu, već i na njezino održavanje, te na cijeli niz mjera koje se tiču stvaranja zdrave mikroklime.

Prirodna ventilacija korištenjem aeracije

U radionicama u kojima tehnologija predviđa stvaranje topline u velikim količinama, aeracija podrazumijeva izmjenu zraka koja se provodi kroz svjetlosne krovne prozore i otvore prozora pod utjecajem temperaturnog i vjetrovnog tlaka. U hladnim radionicama asimilacija zraka odvija se samo pod djelovanjem vjetra.

Pri postavljanju aeracije nužno je obvezno uzimanje u obzir ruže vjetrova, inače u proizvodni prostor mogu dospjeti štetne emisije iz dimnjaka susjednih poduzeća. Ništa ne smije ometati izlazak para i štetnih plinova kroz svjetlosne krovne prozore.

Najbolje uvjete za ventilaciju stvara smještaj građevine s privjetrinske strane u odnosu na štetnu proizvodnju. Otvaranje i zatvaranje nadprozornika mora biti automatizirano kako bi se njima moglo upravljati odozdo.

Različit njihov raspored omogućuje reguliranje dovoda svježeg zraka. Aeracija je prikladnija opcija za velike radionice u kojima nije moguće primijeniti mehaničku ventilaciju zbog njezine visoke cijene.

Pomoću aeracije u pojedinim slučajevima moguće je organizirati učinkovitu izmjenu zraka temeljenu na prirodnoj vuči. U tu svrhu postavljaju se svjetlosno-aeracijski krovni prozori.

Preporučena visina dovoda zraka u prostoriju kod ove vrste ventilacije je minimalno 0,3 i maksimalno 1,8 m u toplom razdoblju, a minimalno 4 m u hladnom. Optimalna opcija su prozori posebne konstrukcije na 3 razine. Kad je toplo, svježi zrak prolazi kroz donje nadprozornike, a onečišćeni odlazi kroz gornje.

Srednji red prozora osigurava protok zraka pri negativnim temperaturama. Dok zračna masa stigne do razine poda, uspijeva se zagrijati.

Kada je potrebno ukloniti veliku količinu zraka, potreban je deflektor značajne veličine ili nekoliko manjih, jednakih većem po performansama.

U manjim proizvodnim zgradama na kanale ili cijevi namijenjene ispuhu postavljaju se deflektori. Pomoću njih uklanja se istrošeni zrak iz radionica u kojima postoji opća ispušna ventilacija.

Također se koriste za odvođenje zagrijanih plinova od peći, preša, kovačnica. Pri njihovoj instalaciji polazi se od putanje prevladavajućeg zračnog strujanja.

Umjetna ili mehanička ventilacija

Budući da je napredniji od prirodne, ovaj tip ventilacije zahtijeva znatna financijska i operativna ulaganja. U takvom sustavu mogu biti prisutni uređaji koji ne samo da čiste, već i ioniziraju, ovlažuju i zagrijavaju zrak.

U shemu mehaničke ventilacije ulaze: usisno okno (1), kalorifer (2), dovod zraka (3), ispušni ventilator (4), zračni kanali ispušne ventilacijske jedinice (5), ventilacijski kanali (6), ciklon (7)

Mehanička ventilacija može biti dovodna, odsisna ili kombinirana, odnosno dovodno-odsisna.

Njezine prednosti su očite:

• osiguranje unosa čistog zraka i njegovu obradu – zagrijavanje, sušenje, ovlaživanje;
• premještanje zračnih masa na velike udaljenosti;
• dostava čistog zraka izravno na radno mjesto;
• uklanjanje prljavog zraka i njegovo čišćenje;
• neovisnost rada – učinkovitost sustava ne ovisi o okolnim uvjetima.

Uglavnom, odsisni i dovodni sustavi rade zajedno, ali ponekad se preporučuje korištenje samo jednog od ova dva tipa.

Zadaća dovodne ventilacije je osigurati opskrbu radnog prostora zrakom koji blagotvorno utječe na zdravlje ljudi.

Primjenjuje se tamo gdje proizvodni procesi prate velika toplinska oslobađanja koja sadrže neznatnu količinu štetnih tvari. Čisti zrak koji dolazi kroz zračne kanale raspodjeljuje se na radna mjesta pomoću razdjelnih nastavaka.

Sustavi koji uklanjaju iz prostorije zrak koji sadrži razne zagađivače nazivaju se odsisnima. Ova vrsta izmjene zraka koristi se u proizvodnim prostorijama u kojima nema štetnih emisija i gdje nije isključena minimalna vrijednost parametra kao što je broj izmjena zraka.

To mogu biti skladišni, pomoćni, kućanski prostori. Dovod zraka osigurava se infiltracijom. Sa zadatkom učinkovitog uklanjanja onečišćenog zraka i njegovog čišćenja dobro se nose aspiracijski sustavi.

U slučaju potrebe za aktivnom i pouzdanom izmjenom zraka primjenjuje se dovodno-odsisna ventilacija. Kako bi se donekle zaštitile malo onečišćene prostorije od susjednih radionica s povišenom razinom onečišćenja, u sustavu se stvara mali tlak.

Shema izmjene zraka u poduzeću montira se na temelju proračuna. Njihova točnost ključna je za ispravno i učinkovito funkcioniranje sustava.

U fazi projektnih radova na stvaranju sustava dovodno-odsisne ventilacije izračunava se protok zraka, za što se koristi formula:

Lots = 3600FWo, gdje

F – ukupna površina otvora u m², Wo – prosječna vrijednost brzine kojom se zrak uvlači. Ovaj parametar ovisi o toksičnosti emisija i vrsti izvođenih operacija.

Usisni ispušni uređaji mogu se nalaziti na različitim visinama. Bitno je da onečišćene zračne struje ne mijenjaju svoju prirodnu putanju kretanja. Emisije koje imaju veću specifičnu težinu od zraka uvijek se nalaze u donjoj zoni, stoga na istom mjestu treba smjestiti uređaje za njihovo prikupljanje.

U jesensko-zimskom razdoblju zrak koji se dovodi u prostoriju potrebno je zagrijavati. Kako bi se smanjili troškovi koristi se recirkulacija, koja predviđa zagrijavanje dijela pročišćenog zraka i njegov povratak u prostoriju.

Za rad POU s rekuperacijom moraju se poštivati 2 pravila:

1. Izvana dolazi najmanje 10% svježeg zraka, a u zraku koji se vraća udio onečišćenih primjesa ne prelazi 30% u odnosu na granično dopušteni kapacitet.
2. Zabranjeno je primjenjivati recirkulaciju u proizvodnji gdje u zračnoj masi ima eksplozivne prašine, mikroorganizama koji mogu uzrokovati različite bolesti, emisija koje pripadaju 1-3 klasi opasnosti.

Odabir vrste ventilacije prema mjestu djelovanja ovisi o težini emisija, njihovoj koncentraciji i temperaturi. Opća ventilacija omogućuje odvođenje cjelokupnog volumena prljavog zraka bez obzira s kojih točaka on dolazi.

Mehanička ventilacija može biti općeprotočna ili lokalna. Prva od njih može biti kanalska i bezkalna.

Najveće rasprostranjenje dobio je kanalski način. Ovdje je za potiskivanje zraka kroz posebne zračne kanale predviđena ejektorska instalacija ili se koristi ventilator – aksijalnog ili centrifugalnog tipa.

Ako zračni kanali izostaju, tada se sustav naziva bezkalnim. Ventilacijska oprema se u tom slučaju montira izravno u zid ili u međukatnu konstrukciju. Glavni uvjet je postojanje prirodne ventilacije.

Mogućnost pojave emisija s visokim stupnjem eksplozivnosti u prostoriji ne dopušta montažu ventilacijske opreme na zračne kanale, stoga se u tim slučajevima primjenjuju ejektori.

Dovodni općeprotočni umjetni ventilacijski sustav često se povezuje s centralnim grijanjem. Izvan zgrade se organiziraju usisnici zraka za dotok svježeg zraka.

Okna se postavljaju iznad krova i iznad tla. Bitno je da u blizini usisnika nema proizvodnje sa štetnim emisijama.

Sami otvori za usis zraka moraju se nalaziti na udaljenosti od tla od najmanje 2 m, a ako je proizvodnja smještena u zelenoj zoni – minimalno dopuštena udaljenost od razine tla do donje točke otvora treba biti 1 m.

Princip djelovanja općeprotočne dovodne ventilacije nije složen:

• ventilator usisava zračne mase kroz kalorifer;
• zrak se zagrijava i ovlažuje;
• zračne struje ulaze u zgradu kroz posebne ventilacijske kanale.

Volumen ulaznog zraka reguliraju ventili ili zaklopke namijenjeni za tu svrhu.

Koncentrirane pare i plinove koje opća i lokalna ispušna ventilacija nije uspjela ukloniti, razrjeđuje dovodna opća ventilacija. Također asimilira višak vlage i topline.

Opća umjetna ventilacija dovodno-ispušnog tipa može biti otvorena i zatvorena. U prvom slučaju to su 2 neovisna sustava, od kojih jedan tlači zrak, a drugi paralelno uklanja prethodno neutralizirani otpadni zrak.

Ovi sustavi su prikladni za radionice u kojima se oslobađaju tvari 1. i 2. klase opasnosti, a sama proizvodnja pripada kategorijama A, B, V.

Osim radne ventilacije u potencijalno opasnim proizvodnim prostorijama, mora postojati i njezina avarijska inačica. Uglavnom se izvodi kao ispušna. Za prostorije koje pripadaju kategorijama A, B, E sustav se opskrbljuje mehaničkim pogonom.

Svi elementi sustava moraju odgovarati zahtjevima PUE. U radionicama kategorije V, G, D dopušteno je prirodno poticanje ventilacije, ako je učinak osiguran i pri najnepovoljnijim vremenskim uvjetima.

Rešetke i priključci avarijskog ventilacijskog sustava postavljaju se na mjestima najveće koncentracije opasnih tvari.

Na cijevima i oknima avarijske ventilacije ne treba postavljati zaklone. Same otvore nije dopušteno smještati na mjesta gdje se stalno nalaze ljudi. To bi pogoršalo lokalnu mikroklimu.

Uloga avarijske ventilacije jest smanjiti zasićenost ispušnih plinova štetnim tvarima za vrijeme evakuacije radnika iz radionice. Što više ljudi radi u proizvodnji, to više vremena traje proces evakuacije.

Dovodna avarijska ventilacija postavlja se u radionicama gdje će u slučaju izvanredne situacije doći do ispuštanja para ili plinova koji su lakši od zraka. Prebacivanje na avarijsku ventilaciju mora se dogoditi automatski čim obični sustav otkaže.

Lokalno ventiliranje prostora

Lokalni ispuh uklanja otpadni zrak na mjestima gdje dolazi do njegovog zagađenja. U komplet proizvodnih ispuha ulaze ispušni ventilatori, cjevovodi, ventilacijske rešetke.

Lokalna ventilacija namijenjena uklanjanju tvari 1. i 2. klase opasnosti s opreme postavlja se tako da pokretanje opreme bude nemoguće kada je ventilacijski sustav isključen.

U nekim slučajevima predviđaju se rezervni ventilatori i lokalni odvodi opskrbljuju se automatizacijom. Dijele takvu ventilaciju na 2 vrste – dovodnu i ispušnu. Dovodni tip ventilacije izvodi se u obliku toplinskih zavjesa, zračnih tuševa.

Toplinske zavjese od zraka

Otvori koji ostaju otvoreni dulje vrijeme (više od 40 m po smjeni) ili se otvaraju prilično često (više od 5 puta), doprinose pothlađivanju ljudi koji se nalaze u prostoriji. Negativne posljedice uzrokuje i rad sušilica koje ispuštaju zagađenja.

U tim se slučajevima postavljaju zračne zavjese. One djeluju kao barijera na putu hladnog ili vrlo pregrijanog zraka.

Zračne i zračno-toplinske zavjese projektiraju se tako da se u hladno vrijeme pri otvaranju otvora temperatura u radionicama ne spusti ispod oznake:

• 14°C — tijekom obavljanja posla koji ne zahtijeva velike fizičke napore;
• 12°C — kada se rad klasificira kao srednje težak;
• 8°C — pri obavljanju teškog rada.

Ako se radna mjesta nalaze nedaleko od vrata i tehnoloških otvora, postavljaju se zasloni ili pregrade. Zračno-toplinska zavjesa kod vrata koja vode van mora se sastojati od zraka maksimalne temperature 50°C, a kod vrata ne više od 70°C.

Lokalni isis s korištenjem posebnih usisnih naprava

Lokalni ispušni sustav pomoću posebnih usisnika najprije zahvaća, a zatim odvodi štetne primjese u obliku plinova, dima i prašine.

To je svojevrsni zračni tuš, čija je zadaća tlačenje svježeg zraka na fiksnom mjestu i snižavanje temperature u zoni dotoka. Primjenjuje se u proizvodnji gdje na radnike djeluju visoke temperature i toplinsko zračenje intenziteta većeg od 300 kcal/m² na sat, koju emitiraju peći za grijanje i taljenje.

Takvi uređaji mogu biti i stacionarni i pokretni. Moraju osigurati brzinu puhanja od 1 do 3,5 m/s.

Primjena zračnog tuša jedan je od načina uspostavljanja toplinske ravnoteže između čovjeka i okoline u kojoj se mora nalaziti.

Postoji i pojam zračna oaza, koja predstavlja isti uređaj uključen u sustav lokalne ventilacije. Ona stvara u određenom dijelu proizvodnog prostora mikroklimu sa zadanim parametrima.

Pročišćeni zrak koji se dovodi u zadanu odvojenu zonu obično se podvrgava posebnoj toplinsko-vlažnoj obradi.

Zračna oaza stvara poboljšane uvjete na radnom mjestu i neutralizira djelovanje štetnih tvari. Često su to zasebne kabine, ali kada njihova ugradnja nije moguća, na radna mjesta usmjerava se mlaz zraka.

Ako se lokalni usisni uređaj približi izravno mjestu ispuštanja tvari koje onečišćuju prostor, moći će se ukloniti zrak koji sadrži veći postotak tih tvari nego kod ventilacije općeg tipa. Lokalna ventilacija omogućuje značajno smanjenje izmjene zraka.

Proračun izmjene zraka

Ako se kao rezultat proizvodne aktivnosti ne oslobađaju štetne tvari, količina zraka potrebna za ventilaciju izračunava se prema formuli:

L = N x Ln, gdje

N je broj ljudi koji se obično nalaze u prostoriji, Ln je volumen zraka potreban za 1 osobu, izražen u m³/h. Prema normi to je od 20 do 60 m³/h.

Korištenjem parametra kao što je broj izmjena zraka, proračun se izvodi prema formuli:

L = n x S x H, gdje

n je broj izmjena zraka u prostoriji (za proizvodnu prostoriju n=2), S je površina prostorije u m², a H je njena visina u m.

Zaključci i koristan video na temu

Ovdje je sve o nijansama raznih sustava ventilacije:

Detalji o montaži sustava:

Koji god ventilacijski sustav bio odabran, mora imati dva glavna svojstva: ispravno konstrukcijsko izvođenje i funkcionalnost. Samo uz ispunjenje ovih uvjeta u proizvodnji će se održavati optimalna mikroklima za zdravlje.

Imate li što dodati ili imate pitanja o organizaciji ventilacije proizvodnih zgrada? Molimo Vas, ostavite komentare na objavu. Obrazac za kontakt nalazi se u donjem bloku.