Druhy ventilačních systémů: srovnávací přehled variant organizace ventilačních systémů

Přítomnost ventilačního systému je nezbytná pro zajištění výměny vzduchu uvnitř budovy odstraňováním nadměrné vlhkosti, tepla a škodlivých látek. Jeho přítomnost je jednou z hlavních podmínek pro zajištění životních funkcí.

Pokud v místnosti chybí jakékoli typy ventilačních systémů, škodí to lidskému organismu, vede k tvorbě plísní, protože v podmínkách bez výměny vzduchu vzniká kondenzát.

Navrhujeme se seznámit s existujícími typy ventilačních systémů a principy jejich fungování.

Klasifikace ventilačních systémů

Systémy se klasifikují podle různých kritérií:

• způsobu přívodu;
• určení;
• způsobu výměny vzduchu;
• konstrukčnímu provedení.

Typ ventilace se určuje ve fázi projektování stavby. Přitom se bere v úvahu jak ekonomická, tak technická stránka, stejně jako sanitárně-hygienické podmínky.

Typy ventilačního systému podle způsobu přívodu

Pokud se vychází ze způsobů přívodu a odvodu vzduchu z místnosti, lze rozlišit 3 kategorie ventilace:

• přirozená;
• mechanické;
• smíšené.

Provádí se projektování ventilace, pokud je toto řešení schopno zajistit výměnu vzduchu odpovídající stanoveným normám.

Když přirozená ventilace nesplňuje požadavky sanitárně-hygienických norem, volí se druhá možnost — mechanický způsob aktivace vzdušné hmoty.

Pokud je možné kromě druhého způsobu větrání částečně použít první, do projektu se zahrnuje smíšené větrání. V obytných domech dochází k přívodu vzduchu okny a odsávací zařízení je umístěno v kuchyni a v sociální místnosti. Proto je důležité zajistit mezi místnostmi dobrou výměnu vzduchu.

Větrání smíšeného typu. Používá se, když přirozené větrání nemůže být jedinou možností. Pro kvalitní výměnu vzduchu v místnostech s velmi znečištěným vzduchem se zřizuje mechanické větrání.

Typy ventilace podle účelu

Na základě účelu větrání rozlišujeme pracovní větrací systémy a nouzové. Zatímco první mají trvale zajišťovat komfortní podmínky, druhé nastupují do činnosti pouze při výpadku prvních a při vzniku mimořádné situace, kdy jsou narušeny standardní životní podmínky.

Jedná se o náhlé poruchy, kdy dochází ke znečištění vzduchu jedovatými výpary, plyny, výbušnými nebo toxickými látkami.

Druhy ventilačních systémů jsou pro všechny typy místností téměř stejné. Po prostudování všech jejich druhů a zvážení všech výhod a nevýhod si můžete vybrat optimální variantu pro konkrétní budovu.

Nouzové větrání není určeno k přívodu čerstvého vzduchu. Pouze zajišťuje odvod plynů a zabraňuje šíření vzduchové hmoty s nebezpečnými látkami po celé místnosti.

Ventilační systémy podle způsobu výměny vzduchu

Podle tohoto kritéria se rozlišují systémy větrání celkové a místní. První musí zajistit celému objemu místnosti dostatečnou výměnu vzduchu při zachování všech potřebných parametrů vzduchu. Dále musí odstraňovat přebytečnou vlhkost, teplo a nečistoty. Výměna vzduchu může probíhat jak v kanálovém, tak i v bezkanálovém systému.

Celkové přívodní větrání snižuje úroveň koncentrace škodlivých látek, které zůstaly po činnosti místního a celkového odsávacího ventilačního systému.

Účelem místního větrání je zásobování čistým vzduchem konkrétních míst a odstraňování znečištěného vzduchu z míst, kde vzniká. Zpravidla se instaluje ve velkých místnostech s omezeným počtem pracovníků. Výměna vzduchu probíhá pouze na pracovních místech.

Rozdělení systémů podle konstrukčního provedení

Na základě tohoto znaku se ventilační systémy dělí na kanálové a bezkanálové. Kanálové systémy se skládají z rozvětvené trasy tvořené vzduchovody, kterými je dopravován vzduch. Instalace takového systému je vhodná ve velkých prostorách.

Když kanály chybí, systém se nazývá bezkanálový. Příkladem takového systému je obyčejný ventilátor. Existují 2 typy bezkanálových systémů – stropní a podlahové. Bezkanálové systémy jsou jednodušší na provedení a spotřebovávají méně energie.

Přirozená ventilace místností

Pohyb vzduchových hmot při přirozeném větrání probíhá přirozenou cestou bez dodatečného podnětu díky:

• teplotnímu rozdílu uvnitř a vně budovy;
• rozdílu tlaku mezi místností a odsáváním umístěným na střeše budovy;
• působením větru.

Toto je nejjednodušší systém. Není zde potřeba instalace složitého drahého zařízení, které spotřebovává mnoho elektrické energie. Tento systém nelze označit za spolehlivý, protože jeho účinnost závisí na faktorech, které člověk neovládá.

Systém může být organizovaný a neorganizovaný. Regulovatelný nebo organizovaný systém funguje díky aeraci nebo přítomnosti deflektorů. Aerace je celkový proces, při kterém vzduch vstupuje a odchází otevřenými okny, světlíky, výklopnými okny.

Infiltrace nebo neregulovatelné přirozené větrání je pronikání vzduchu do místnosti netěsnostmi v konstrukcích.

Navzdory rozvoji technologií se přirozené větrání používá i v moderních stavbách díky své jednoduchosti a nulovým provozním nákladům. Kromě jeho závislosti na okolních podmínkách nelze ignorovat ani možnost vzniku jevu, který se označuje termínem „převrácení tahu“. Toto je velmi přesné označení – vzduchová hmota náhle změní směr a začne se pohybovat zpět.

V průmyslu se provzdušňování používá v procesech, kde práce podle technologie doprovází uvolňování velkého množství tepla. Jeho použití je přípustné za předpokladu, že přiváděný vzduch obsahuje méně než 30 % škodlivých emisí z přípustné koncentrace přímo v oblasti jejich vzniku.

Provzdušňování nelze použít, pokud vzduch vstupující do místnosti vyžaduje předběžné úpravy, nebo pokud by v důsledku přivádění vzduchu zvenčí mohlo dojít ke kondenzaci nebo mlze. Provzdušňováním dochází k vícenásobné výměně vzduchu při minimální spotřebě energie. To je jeho hlavní výhoda.

Princip činnosti ventilačního systému s přirozeným pohybem vzduchových proudů je založen na rozdílu jejich teploty a tlaku:

V určitých případech se na ústí odtahových kanálů montují deflektory – speciální nástavce. Fungují pomocí využití energie větru. Deflektory dobře zvládají úkol odstraňovat znečištěné a nadměrně zahřáté vzduchové hmoty z malých prostor. Používají se také pro místní odtah.

Normální činnost větrání, poháněného rozdílem tlaku, zajišťuje minimální rozdíl mezi místem sání a výstupem odtahu 3 m.

Pro efektivní fungování větrání odborníci doporučují při pokládání vzduchovodů nedělat horizontální úseky delší než 3 m. Vzduch by se v nich měl pohybovat rychlostí nejvýše 1 m/s.

Charakteristiky ventilace mechanického typu

Větrací systém, pomocí kterého je vzduch přiváděn a odváděn s použitím dalších podněcovačů na značné vzdálenosti, se nazývá mechanický. Tento typ větrání má i jiná označení – nucené a umělé.

Používá se jak k zajištění technologických procesů v různých výrobách, tak k vytvoření komfortních podmínek pro člověka.

Jednoduchým zařízením k instalaci a provozu, zajišťujícím odtah odpadního vzduchu z koupelen, kuchyní a toalet rodinných domů, je větrací systém s automatickým mikroprocesorem:

Mechanické větrání, na rozdíl od přirozeného, nezávisí na vnějších podmínkách. Je zcela pod kontrolou a řízeno. Vzduch přiváděný do místnosti prochází úpravou a při vyladěném systému všechny jeho parametry odpovídají normám. Výfukové plyny také vstupují do atmosféry již očištěné od škodlivých příměsí na potřebnou úroveň.

Mechanický systém zahrnuje přístroje a zařízení — automatiku, ventilátory, lapače prachu, ohřívače vzduchu, elektromotory. To vše spotřebovává mnoho elektrické energie.

Přítomnost mechanického větracího systému umožňuje optimálně distribuovat vzduch s jeho přiváděním na konkrétní místo. S jeho pomocí jsou škodlivé emise zachycovány u zdroje jejich vzniku, aniž by došlo ke znečištění vzduchu v celé místnosti.

Nevýhodou mechanického větrání jsou vysoké finanční náklady na jeho instalaci a provoz. Abyste mohli využívat všech jeho výhod, budete muset bojovat se znečištěním kanálů a pravidelně provádět výměnu filtrů.

Pokud je instalován ventilační filtr s funkcí rekuperace tepla, je třeba před nástupem letního období přejít na letní vložku. Pokud necháte zimní variantu, bude snižovat účinnost větrání.

Mechanické větrání může být jak místní, tak celkové. Poslední se realizuje ve dvou variantách – bezkanálové a kanálové. K výměně vzduchu v kanálovém systému dochází pomocí ventilátorů – odstředivých nebo axiálních, ejektorových zařízení.

Ve výrobě se pro odsávání častěji používají ejektorová zařízení, zejména tam, kde jsou přítomny výbušné plyny. Použití běžných ventilátorů je zde nepřípustné, protože by mohly jiskřit při vzniku poruchy. Jejich instalace se praktikuje při montáži přívodního nebo přívodně-odvodního systému.

Všeobecná výměnná ventilace s mechanickým pohonem

Konstrukce s mechanickým pohonem mohou být jak přívodní, tak odvodní. Přívodní větrání se někdy provádí společně s ústředním topením.

Přívod vzduchu v takovém systému může mít podobu otvorů v obvodových konstrukcích budovy, samostatně stojící nebo přístavné šachty. Při montáži mimo budovu se šachta pro přívod vzduchu nachází nad úrovní terénu nebo na střeše.

Schéma umístění zařízení pro přívod vzduchu: v obvodové konstrukci (a), u vnější stěny (b), na střeše (c). Kanály pro odsávání a šachty se zateplují zvenčí, jinak se v nich v zimě bude tvořit námraza.

Na výběr konstrukce a umístění přívodů vzduchu mají vliv požadavky na stupeň čistoty venkovního vzduchu a také architektonické prvky budovy. Spodní část otvoru, kterým přichází čistý vzduch, musí být umístěna ve vzdálenosti nejméně 2 m od země, a v případě umístění budovy v zelené zóně 1 m. Venkovní přívody vzduchu nelze umístit tam, kde jsou škodlivé emise.

Vzduchové hmoty vstupují do šachty prostřednictvím ventilátoru. Při průchodu kaloriferem se ohřívají, zvlhčují nebo naopak vysušují a vstupují dovnitř vzduchovody s otvory.

Přívod vzduchu může být realizován také odbočkami vybavenými tryskami, které směrují přívodní vzduchové hmoty. Objem přiváděného vzduchu regulují šoupátka nebo klapky umístěné v odbočkách.

Místní mechanická ventilace přívodního typu

Místní mechanické větrání, působící v omezeném prostoru, se nazývá vzdušné sprchování. Tento typ větrání se používá v pracovních zónách, kde intenzita sálavého tepla přesahuje 300 kcal/h nebo kde výroba zahrnuje uvolňování toxinů, které nelze odvést pomocí místního odsávání.

Sprchová zařízení jsou mobilní a stacionární. První při zajištění pracovního místa čistým vzduchem jej odebírají z místnosti. Někdy se do rozprašované vzdušné hmoty přivádí voda. Její kapky dopadající na lidské tělo slouží jako dodatečný chladič. Druhá přivádějí čistý venkovní vzduch nebo předem upravený vzduch přes sprchové trysky.

Všeobecná odsávací ventilace

Odvod odpadního vzduchu z místnosti je úkolem odsávacího větrání. Odvod použitého vzduchu z místnosti probíhá snížením tlaku v ní. Tím se vytvářejí podmínky pro přívod vzduchu zvenčí nebo ze sousední místnosti.

Do konstrukce odsávacího větrání patří čisticí zařízení (1), ventilátor (2), vzduchovody – centrální (3) a odsávací (4). Když v místnosti není žádný jiný druh větrání kromě odsávacího, klesne tlak v ní na nižší úroveň než v sousedních místnostech nebo než venku.

Při navrhování odsávání celkového charakteru pro výrobní dílny se bere v úvahu, že likvidace znečištěného vzduchu musí probíhat přímo z původního zdroje škodlivých emisí ve směru jejich přirozené trajektorie a nesmí znečišťovat čisté zóny. Takovými místy jsou biologické laboratoře, dílny se škodlivými podmínkami.

Mechanická přívodní a odsávací ventilace

Základem přívodního a odsávacího větrání jsou dva proudy pohybující se proti sobě. Skládá se ze dvou nezávislých systémů – přívodního a odsávacího, nebo z jednoho bloku. V něm je zabudováno veškeré zařízení potřebné pro provoz jak pro přívod, tak pro odvod.

Při existenci dvou samostatných systémů pracuje větrání bez recirkulace a nazývá se otevřené. Ventilační systém druhého typu se nazývá uzavřený a pracuje s recirkulací.

Systém s recirkulací šetří energii vynaloženou na chlazení nebo ohřev vzduchu, protože vzdušná hmota se neohřívá celá, ale pouze ta její část, která přichází zvenčí. Odváděný vzduch v systému s recirkulací se vrací zpět do místnosti s příměsí čerstvého vzduchu, který tvoří 10-15% celkového objemu vzdušné hmoty.

Instalace takového větrání je možná v místech, kde nejsou nebezpečné znečištění. V oblastech s chladným podnebím je uzavřený systém neúčinný, protože recirkulační a venkovní vzduchové hmoty se dostatečně dobře nemísí.

Mechanická ventilace pro případ havárie

Pro případ vzniku nestandardních situací se k provozní variantě instaluje nouzové větrání. Je vždy odsávací. Mechanické nouzové větrání se instaluje v místnostech, kde hrozí průnik výbušných par nebo plynů. V tomto případě se instalují výbušně a jiskrově odolné ventilátory.

V sestavě osového výbušně bezpečného ventilátoru je motor v nevýbušném krytu. Je upevněn tak, že jej lze v případě potřeby rychle vyměnit.

Existují takové nebezpečné složky, které nelze odstranit pomocí ventilátorů. Pak se do systému zahrne ejektor. Zapnutí nouzového větrání musí proběhnout automaticky, jakmile přestane fungovat hlavní větrání. Otvírání otvorů, kterými bude odcházet znečištěný vzduch, je třeba provádět dálkově.

Hrdla a mřížky určené pro výstup vzduchu při provozu nouzového větrání se umisťují do míst s nejpravděpodobnější koncentrací nebezpečných látek ve velkém objemu. Otvory, jimiž se odvádí vzduch v nouzovém režimu, by neměly být v zónách, kde se neustále zdržují lidé. Na potrubí a šachtách nouzového systému nelze montovat deštníky.

Emise nouzově vypouštěné do atmosféry je třeba maximálně rozptýlit a zabránit tomu, aby se dostávaly do uzavřených zón území přilehlého k budově. Maximální přípustné koncentrace (MPK) se kontrolují pomocí plynových analyzátorů odpovídajícím způsobem nastavených.

Protikouřová ventilace

Hlavním úkolem protikouřového větrání je co nejrychleji odstranit kouř z místnosti nebo budovy, zablokovat jeho šíření a tím chránit lidi při jejich evakuaci.

Na fotografii je schéma fungování protikouřového větrání. Montuje se jako doplněk k hlavnímu větrání, aby byla zaručena evakuace lidí při vzniku požáru a odstřiženy cesty šíření kouře.

Toto větrání se instaluje tam, kde při trvalé přítomnosti velkého množství lidí není možný přirozený přísun vzduchu. Jsou to výtahy, schodišťové šachty, slepé chodby a jim podobná místa. Základem činnosti protikouřového větrání je přívodně-odsávací schéma.

Kanály, výkonné ventilátory, které jsou součástí větrání, mají zvýšenou požární odolnost a schopnost nepodléhat deformaci při dlouhodobém působení vysokých teplot.

Úseky systému jsou vybaveny dvěma typy klapek – protikouřovou a ohnivzdornou. Součástmi protikouřového systému jsou také pevné, pro plyny a kouř nepropustné clony a dveře.

Aby se předešlo nepříjemnostem během provádění evakuace osob, do konstrukce protikouřového větrání se zahrnují 2 typy ovládání – automatické a dálkové ruční.

Do systému se povinně zahrnují prvky, které informují o vzniku požáru:

• detektory, při jejichž aktivaci dojde automaticky k otevření odtahových ventilátorů a kouřových klapek;
• signál „Požár“ na centrálním panelu;
• ruční zapnutí protikouřové ventilace.

Kouřové klapky jsou rozmístěny rovnoměrně pod stropem. Pokrytá plocha nesmí přesáhnout 900 m². Systém je rozdělen na sekce a kromě poklopů a klapek je vybaven odsávači kouře.

Nejenže odvádí kouř, ale také odstraňuje oxid uhelnatý a jemné částice vznikající při hoření. Více o montáži systému odvodu kouře si můžete přečíst v tomto materiálu.

Závěry a užitečné video k tématu

Toto video je jakýmsi úvodem do ventilace. Podrobně vysvětluje samotný pojem ventilace a pokrývá všechny otázky týkající se jejího správného návrhu:

Mistrovský kurz montáže ventilačního systému:

Jak vedoucí podniků, tak soukromí developeři by měli pochopit, že na účinnosti ventilace závisí normální fungování těch, za které odpovídají. Někdy je v sázce i lidský život. Tento aspekt nelze zanedbat a šetřit na něm.

Máte dotazy k tématu článku, našli jste nedostatky nebo máte cenné informace, o které byste se mohli podělit s našimi čtenáři? Zanechte prosím komentáře, sdílejte své zkušenosti, zapojte se do diskusí.