Vrste ventilacijskih sustava: usporedni pregled opcija organizacije ventilacijskih sustava

Postojanje ventilacijskog sustava nužno je za osiguranje izmjene zraka unutar zgrade uklanjanjem viška vlage, topline, štetnih tvari. Njegova prisutnost jedan je od glavnih uvjeta za osiguranje životnih aktivnosti.

Ako u prostoriji nedostaje bilo kakva vrsta ventilacijskog sustava, to šteti ljudskom organizmu, dovodi do stvaranja plijesni, jer u uvjetima nedostatka izmjene zraka nastaje kondenzacija.

Predlažemo da se upoznate s postojećim vrstama ventilacijskih sustava i principima njihovog rada.

Klasifikacija ventilacijskih sustava

Sustavi se klasificiraju prema različitim kriterijima:

• načinu dovoda;
• namjeni;
• načinu izmjene zraka;
• konstrukcijskom izvođenju.

Tip ventilacije određuje se u fazi projektiranja zgrade. Pritom se uzimaju u obzir kako ekonomska tako i tehnička strana, kao i sanitarno-higijenski uvjeti.

Vrste ventilacijskih sustava prema načinu dovoda

Ako se temeljimo na načinima dovoda i odvoda zraka iz prostorije, možemo izdvojiti 3 kategorije ventilacije:

• pritodna;
• mehaničko;
• mješovita.

projektiranje ventilacije, ako takvo rješenje može osigurati izmjenu zraka koja odgovara utvrđenim normama.

Kada prirodna ventilacija ne zadovoljava zahtjeve sanitarno-higijenskih normi, odabire se druga opcija – mehanički način aktiviranja zračne mase.

Ako je moguće, uz drugu opciju ventilacije djelomično koristiti prvu, u projekt se ugrađuje mješovita ventilacija. U stambenim zgradama dotok zraka odvija se kroz prozore, a odvodna oprema smještena je u kuhinji i sanitarnoj prostoriji. Stoga je važno uspostaviti dobru izmjenu zraka između prostorija.

Ventilacija mješovitog tipa. Primjenjuje se kada prirodna ventilacija ne može biti jedina opcija. Za kvalitetnu izmjenu zraka u prostorijama s vrlo zagađenim zrakom uređuje se mehanička ventilacija.

Vrste ventilacije prema namjeni

Na temelju namjene ventilacije, razlikuju se radni ventilacijski sustavi i hitni sustavi. Dok prvi moraju stalno osiguravati ugodne uvjete, drugi stupaju na snagu tek kada se prvi isključe i nastupi hitna situacija, kada su narušeni standardni uvjeti života.

To su iznenadni poremećaji kada dolazi do onečišćenja zraka otrovnim isparavanjima, plinovima, eksplozivnim, toksičnim tvarima.

Vrste ventilacijskih sustava za sve tipove prostorija gotovo su iste. Nakon što proučite sve njihove vrste i odvagnete sve prednosti i nedostatke, možete odabrati optimalnu varijantu za određenu zgradu.

Hitna ventilacija nije predviđena za dovod svježeg zraka. Ona samo osigurava odvod plinova i ne dopušta da se zračna masa s opasnim tvarima proširi cijelom prostorijom.

Ventilacijski sustavi prema načinu izmjene zraka

Prema ovom kriteriju razlikuju se sustavi ventilacije opće izmjene i lokalni. Prvi mora osigurati cijelom volumenu prostorije dovoljnu izmjenu zraka uz održavanje svih potrebnih parametara zraka. Dodatno, mora uklanjati višak vlage, topline i onečišćenja. Izmjena zraka može se odvijati kako u kanalskom, tako i u beskanalskom sustavu.

Dovodna ventilacija opće izmjene smanjuje razinu koncentracije štetnih tvari koje su ostale nakon rada lokalnog i općeg ispušnog ventilacijskog sustava.

Namjena lokalne ventilacije je opskrba čistim zrakom određenih mjesta i uklanjanje onečišćenog s onih točaka gdje nastaje. U pravilu se postavlja u velikim prostorijama s ograničenim brojem radnika. Izmjena zraka odvija se samo na radnim mjestima.

Podjela sustava prema konstrukcijskom izvođenju

Na temelju ove značajke ventilacijski sustavi dijele se na kanalske i beskanalske. Sustavi kanalskog tipa sastoje se od razgranate trase koja se sastoji od zračnih kanala kojima se transportira zrak. Postavljanje takvog sustava svrhovito je u velikim prostorijama po volumenu.

Kada kanali ne postoje, sustav se naziva beskanalskim. Primjer takvog sustava je običan ventilator. Postoje 2 vrste beskanalskih sustava – stropni i oni koji se polažu ispod poda. Beskanalski sustavi jednostavniji su za izvođenje i troše manje energije.

Prirodna ventilacija prostorija

Kretanje zračnih masa kod prirodne ventilacije odvija se prirodnim putem bez dodatnog poticanja zahvaljujući:

• temperaturnoj razlici unutar i izvan zgrade;
• razlici tlaka između prostorije i ispuha smještenog na krovu građevine;
• pod utjecajem vjetra.

To je najjednostavniji sustav. Ovdje nije potrebna ugradnja složene skupe opreme koja troši mnogo električne energije. Takav se sustav ne može nazvati pouzdanim jer njegova učinkovitost ovisi o čimbenicima koje čovjek ne može kontrolirati.

Sustav može biti organiziran i neorganiziran. Regulirani ili organizirani sustav funkcionira zahvaljujući aeraciji ili prisutnosti deflektora. Aeracija je proces opće izmjene tijekom kojeg zrak ulazi i izlazi kroz otvorene prozore, krovne prozore i nadsvjetla.

Infiltracija ili neregulirana prirodna ventilacija je prodiranje zraka u prostoriju kroz propuste u konstrukcijama.

Unatoč razvoju tehnologije, prirodna ventilacija se primjenjuje i u modernim građevinama zbog jednostavnosti i nepostojanja troškova održavanja. Osim njezine ovisnosti o vanjskim uvjetima, ne može se zanemariti ni činjenica da postoji vjerojatnost pojave fenomena koji se naziva 'prevrtanje vuče'. To je vrlo precizan opis – zračna masa iznenada mijenja smjer i počinje se kretati unatrag.

U industriji se aeracija primjenjuje kod procesa gdje rad po tehnologiji prati veliko oslobađanje topline. Njezina primjena dopuštena je pod uvjetom da dovodni zrak sadrži manje od 30% štetnih emisija od dopuštene koncentracije izravno u zoni njihovog nastanka.

Ne može se primijeniti aeracija ako zrak koji ulazi u prostoriju zahtijeva prethodnu obradu ili ako zbog dotoka zraka izvana može doći do stvaranja kondenzata ili magle. Aeracijom se postiže višestruka izmjena zraka uz minimalnu potrošnju energije. To je njezina glavna prednost.

Princip rada ventilacijskog sustava s prirodnim kretanjem zračnih struja temelji se na razlici u njihovoj temperaturi i tlaku:

U pojedinim slučajevima na otvore odvodnih kanala montiraju se deflektori — posebne mlaznice. Djeluju pomoću energije vjetra. Deflektori se dobro nose sa zadatkom uklanjanja prljavih i prekomjerno zagrijanih zračnih masa iz prostorija male prostornosti. Koriste se i za lokalni odvod.

Normalan rad ventilacije koja se pokreće razlikom tlaka osigurava minimalni pad između točke usisa i izlaza odvoda od 3 m.

Za učinkovito funkcioniranje ventilacije stručnjaci preporučuju da se pri polaganju zračnih kanala ne rade vodoravni dijelovi duži od 3 m. Zrak u njima treba se kretati brzinom ne većom od 1 m/s.

Karakteristike ventilacije mehaničkog tipa

Ventilacijski sustav kojim se zrak dovodi i odvodi pomoću dodatnih pokretača na velike udaljenosti naziva se mehaničkim. Postoje i drugi nazivi za ovu vrstu ventilacije — prisilna i umjetna.

Koristi se kako za osiguranje tehnoloških procesa u raznim proizvodnjama, tako i za stvaranje ugodnih uvjeta za čovjeka.

Jednostavan za ugradnju i upotrebu uređaj koji osigurava odvod otpadnog zraka iz kupaonica, kuhinja i sanitarnih čvorova privatnih kuća jest sustav ventilacije s automatskim mikroprocesorom:

Mehanička ventilacija, za razliku od prirodne, ne ovisi o vanjskim uvjetima. Potpuno je pod nadzorom i upravljiva. Zrak koji se dovodi u prostoriju prolazi obradu i kod podešenog sustava svi njegovi parametri odgovaraju standardima. Ispušni plinovi također ulaze u atmosferu već pročišćeni od štetnih sastojaka do potrebne mjere.

Mehanički sustav uključuje uređaje i opremu — automatiku, ventilatore, odvajače prašine, grijače zraka, elektromotore. Sve to troši mnogo električne energije.

Prisutnost mehaničkog ventilacijskog sustava omogućuje optimalnu raspodjelu zraka s njegovim dovodom na određeno mjesto. Pomoću njega štetne se emisije hvataju na izvoru nastanka, ne dopuštajući onečišćenje zraka cijele prostorije.

Nedostatak mehaničke ventilacije — velika financijska ulaganja pri njezinoj montaži i eksploataciji. Da biste koristili sve njezine prednosti, morat ćete se boriti s onečišćenjem kanala te redovito mijenjati filtre.

Ako je ugrađen ventilacijski filtar s funkcijom rekuperacije topline, potrebno je prije početka ljetnog razdoblja prijeći na ljetni umetak. Ako ostavite zimsku varijantu, ona će smanjivati učinkovitost ventilacije.

Mehanička ventilacija može biti lokalna ili opća izmjena. Potonja se ostvaruje u dvije varijante – bezkanalnoj i kanalnoj. Zamjena zraka u kanalnom sustavu odvija se pomoću ventilatora – centrifugalnih ili aksijalnih, te ejektorskih jedinica.

U proizvodnji se za ispuh češće koriste ejektorske jedinice, osobito tamo gdje su prisutni eksplozivni plinovi. Upotreba običnih ventilatora ovdje nije dopuštena jer oni mogu iskriti u slučaju kvara. Njihova se ugradnja prakticira kod montaže dovodnog ili dovodno-ispušnog sustava.

Opća izmjenjivačka ventilacija s mehaničkim pogonom

Konstrukcije s mehaničkim pogonom mogu biti dovodne ili ispušne. Dovodna ventilacija se ponekad izvodi zajedno sa središnjim grijanjem.

Usisnik zraka u takvom sustavu može imati oblik otvora u ograđujućim konstrukcijama zgrade, samostojećeg ili prizidnog okna. Kod montaže izvan zgrade, okno-usisnik zraka nalazi se iznad razine tla ili na krovu.

Shema rasporeda usisnih uređaja za zrak: u ograđujućoj konstrukciji (a), uz vanjski zid (b), na krovu (c). Kanali za ispuh i okna izoliraju se izvana, inače će se zimi u njima stvarati led.

Na izbor konstrukcije i mjesta usisnika zraka utječu zahtjevi koji se postavljaju na stupanj čistoće vanjskog zraka, kao i značajke arhitekture zgrade. Donji rub otvora kroz koji ulazi čisti zrak mora biti smješten na udaljenosti od najmanje 2 m od tla, a u slučaju smještaja zgrade u zelenoj zoni – 1 m. Vanjski usisnici zraka ne smiju se postavljati tamo gdje postoje štetne emisije.

Zračne mase ulaze u okno pomoću ventilatora. Prolazeći kroz kalorifer, one se zagrijavaju, vlaže ili suprotno, suše, te ulaze unutra kroz zračne kanale s otvorima.

Dotok zraka može se ostvarivati i kroz ogranke opremljene mlaznicama koje usmjeravaju dovodne zračne mase. Količina dovedenog zraka regulira se zaklopkama ili ventilima koji se nalaze u ograncima.

Mehanička lokalna ventilacija dovodnog tipa

Lokalna mehanička ventilacija koja djeluje u ograničenom prostoru naziva se zračno tuširanje. Takva se ventilacija primjenjuje u radnim zonama gdje je snaga toplinskog zračenja veća od 300 kcal/h ili je proizvodnja povezana s emisijom toksina koji se ne mogu ukloniti lokalnim isisavanjem.

Tuširajuće jedinice mogu biti pokretne i stacionarne. Prve, pri opskrbi radnog mjesta čistim zrakom, uzimaju ga iz prostorije. Ponekad se u raspršenu zračnu masu dodaje voda. Njezine kapi, pri padu na ljudsko tijelo, postaju dodatni hladnjak. Druge kroz tuširajuće cijevi dovode čisti vanjski zrak ili prethodno obrađeni zrak.

Opća ispušna ventilacija

Uklanjanje iskorištenog zraka iz prostorije zadatak je ispušne ventilacije. Uklanjanje iskorištenog zraka iz sobe događa se smanjenjem tlaka u njoj. Tako se stvaraju uvjeti za ulazak zraka izvana ili iz susjedne prostorije.

U konstrukciju ispušne ventilacije ulaze: uređaj za čišćenje (1), ventilator (2), zračni kanali – središnji (3) i odsisni (4). Kada u prostoriji nema druge vrste ventilacije osim ispušne, tlak u njoj pada na razinu nižu nego u susjednim prostorijama ili nižu nego vani.

Pri projektiranju ispušne ventilacije općeg karaktera za proizvodne pogone uzima se u obzir da uklanjanje onečišćenog zraka treba provoditi izravno s izvora nastanka štetnih emisija u smjeru njihove prirodne putanje i ne onečišćivati čiste zone. Takva mjesta su biološki laboratoriji, pogoni sa štetnim uvjetima.

Mehanička dovodno-odvodna ventilacija

Osnovu dovodno-ispušne ventilacije čine dva toka zraka koja se kreću jedno prema drugome. Sastoji se od dva neovisna sustava – dovodnog i ispušnog, ili od jedne jedinice. U nju je ugrađena sva oprema potrebna za rad i za dovod i za odvod.

Uz prisutnost dva odvojena sustava, ventilacija radi bez recirkulacije i naziva se otvorenom. Ventilacijski sustav druge vrste naziva se zatvorenim i radi s recirkulacijom.

Sustav s recirkulacijom štedi energiju koja se troši na hlađenje ili grijanje zraka, jer se zračna masa ne zagrijava u potpunosti, već samo onaj volumen koji dolazi izvana. Uklonjeni zrak u sustavu s recirkulacijom vraća se natrag u prostoriju pomiješan sa svježim zrakom koji čini 10-15% ukupnog volumena zračne mase.

Ugradnja takve ventilacije moguća je na mjestima gdje nema opasnih onečišćenja. U regijama s hladnom klimom zatvoreni sustav nije učinkovit jer se recirkulacijske i vanjske zračne mase ne miješaju dovoljno dobro.

Mehanička ventilacija za slučaj nužde

Na slučaj nastanka nestandardnih situacija, uz radnu varijantu postavlja se hitna ventilacija. Ona je uvijek ispušna. Mehanička hitna ventilacija postavlja se u prostorijama gdje postoji opasnost od proboja eksplozivnih para ili plinova. U tom slučaju montiraju se ventilatori otporni na eksploziju i iskre.

U sastavu aksijalnog eksplozijski sigurnog ventilatora nalazi se motor u eksplozijski neprobojnom kućištu. Učvršćen je tako da ga se u slučaju potrebe može brzo zamijeniti.

Postoje takve opasne sastojke koje se ne mogu ukloniti pomoću ventilatora. Tada se u sustav uključuje ejektor. Uključivanje hitne ventilacije mora se dogoditi automatski, čim prestane raditi osnovna ventilacija. Otvaranje otvora kroz koje će izlaziti prljavi zrak treba obavljati daljinski.

Cijevi i rešetke namijenjene za izlaz zraka pri radu hitne ventilacije smještaju se na mjesta najvjerojatnije koncentracije opasnih tvari u velikoj količini. Otvori kroz koje se uklanja zrak u hitnom redu ne smiju se nalaziti u zonama gdje stalno borave ljudi. Na cijevima i oknima hitnog sustava ne smiju se montirati nadstrešnice.

Ispuštanja, koja se hitno ispuštaju u atmosferu, treba maksimalno raspršiti i ne dopustiti da dospiju u zatvorene zone područja koje se nalazi uz zgradu. MDK se kontroliraju pomoću plinskih analizatora podešenih na odgovarajući način.

Protudimna ventilacija

Osnovni zadatak protudimne ventilacije je što brže ukloniti dim iz prostorije ili zgrade, blokirati njegovo širenje i time zaštiti ljude prilikom njihove evakuacije.

Na fotografiji je shema djelovanja protudimne ventilacije. Montira se uz osnovnu ventilaciju kako bi se zajamčila evakuacija ljudi u slučaju požara i presjekli putovi širenja dima.

Postavlja se takva ventilacija tamo gdje uz stalnu prisutnost velikog broja ljudi nije moguć dotok zraka prirodnim putem. To su dizala, stubišta, slijepe hodnike i njima slična mjesta. U osnovi rada protudimne ventilacije leži dovodno-ispušna shema.

Kanali, jaki ventilatori koji su dio ventilacije, imaju povećanu otpornost na vatru i sposobnost da ne podliježu deformaciji pod dugotrajnim djelovanjem visokih temperatura.

Dijelovi sustava opremljeni su dvije vrste ventila — protudimnim i vatrozadržavajućim. Sastavni dijelovi protudimnog sustava su i čvrsti, nepropusni za plinove i dim, zasloni i vrata.

Da bi se izbjegle nevolje tijekom evakuacije ljudi, u konstrukciju protudimne ventilacije ugrađuju se 2 vrste upravljanja — automatsko i daljinsko ručno.

U sustav se obvezno uključuju elementi koji obavještavaju o nastanku požara:

• detektori, pri čijem aktiviranju automatski dolazi do otvaranja ispušnih ventilatora i dimnih zaklopki;
• signal «Požar» na središnjoj ploči;
• ručno uključivanje protudimne ventilacije.

Dimni odvodni ventili ravnomjerno se raspoređuju ispod stropa. Površina pokrivanja ne smije prelaziti 900 m². Sustav se zonira na sekcije, a osim otvora i ventila, oprema se dimnim ventilatorima.

Ona ne samo da odvodi dim, već uklanja i ugljični monoksid te sitne čestice nastale izgaranjem. Više o montaži sustava za odvod dima možete pročitati u ovom materijalu.

Zaključci i koristan video na temu

Ovaj video je svojevrsni uvod u ventilaciju. Ovdje je detaljno razmotren sam pojam ventilacije i obuhvaćena su sva pitanja koja se tiču njezina pravilnog projektiranja:

Majstorski tečaj montaže ventilacijskog sustava:

Kako rukovoditelji poduzeća, tako i privatni graditelji moraju shvatiti da o učinkovitosti ventilacije ovisi normalno funkcioniranje onih za koje su odgovorni. Ponekad je u pitanju i život ljudi. Ne smije se propustiti ovaj trenutak niti se na njemu smije štedjeti.

Imate li pitanja o temi članka, pronašli ste nedostatke ili imate vrijedne informacije koje biste mogli podijeliti s našim čitateljima? Molimo, ostavite komentare, podijelite iskustva, sudjelujte u raspravama.