Efektywność wentylacji:

1. Krotność wymiany powietrza w czasie 1 godz. w odniesieniu do całego pomieszczenia

2. Zdolność do zastąpienia starego powietrza w pomieszczeniu w strefie przebywania ludzi świeżym powietrzem zewnętrznym oraz odprowadzenia substancji szkodliwych i niebezpiecznych dla zdrowia.

ad. 1

Stosunek łącznego strumienia powietrza świeżego przepływającego przez pomieszczenie w jednostce czasu do kubatury pomieszczenia.

V_a- strumień powietrza m² na sek. lub godz. [1/sek][1/h]

Krotność wymiany powietrza jest informacją podającą ilość wymienionego w pomieszczeniu powietrza. Nie wyjaśnia ona jak przepływające powietrze oddziałuje w strefie przebywania ludzi. Zakłada ona, że w całym pomieszczeniu nastąpiła wymiana równomiernie wymieszanego z substancjami szkodliwymi i uciążliwymi powietrza. Jednak w praktyce zazwyczaj występują w pomieszczeniu strefy zalegania mieszaniny powietrza z tymi substancjami.

ad. 2

Zdolność do zastąpienia starego powietrza w pomieszczeniu świeżym powietrzem zewnętrznym określa czas przebywania powietrza w pomieszczeniu tzn. czas pomiędzy dostaniem się powietrza do pomieszczenia a jego wylotem z pomieszczenia. Najkrótszy z możliwych przeciętny czas przebywania powietrza w pomieszczeniu nazywa się nominalna stałą czasową i jest odwrotnością krotności wymiany powietrza w pomieszczeniu (tau):

Rzeczywisty przeciętny czas przebywania powietrza w pomieszczeniu zależy od rodzaju przepływu powietrza przez pomieszczenie. Rozróżnia się 3 teoretyczne rodzaje przepływu powietrza:

1. p. wyporowy

2. p. strumieniowo - mieszający

3. p. indukcyjny

Rzeczywisty przeciętny czas przebywania powietrza w pomieszczeniu wynosi:

- przy przepływie wyporowym- rzeczywiste = nominalne:

- przy przepływie mieszającym:

- przy przepływie indukcyjnym- jest wielokrotnością nominalnej stałej czasowej i określa się go indywidualnie metodami doświadczalnymi

Stosunek nominalnego do rzeczywistego przeciętnego czasu przebywania powietrza w pomieszczeniu jest to sprawność wymiany powietrza (eta):

Sprawność jest bezwymiarowa (stosunek tych samych jednostek).

Sprawność wymiany powietrza przy doskonałym przepływie wyporowym wynosi:

- przy praktycznie występującej wentylacji wyporowej:

- przy całkowitym wymieszaniu:

- przy przepływie indukcyjnym:

Ilość powietrza wentylacyjnego określa się według kryteriów:

1. Krotność wymiany powietrza.

2. Ilość powietrza przypadającego na jedną osobę.

3. Obciążenie cieplne.

4. Zanieczyszczenia.

ad 1.

Według krotności wymiany określa się zapotrzebowanie na powietrze wentylacyjne w pomieszczeniach o stałej i niewielkiej ilości występujących czynników szkodliwych i uciążliwych oraz prostych urządzeniach wentylacyjnych.

Krotność wymiany powietrza ustalana jest doświadczalnie przy uwzględnieniu:

1. wysokości pomieszczenia

2. kubatury pomieszczenia

3. zanieczyszczenia powietrza

Metoda ta stosowana jest głównie w pomieszczeniach higieniczno- sanitarnych i pomieszczeniach pracy w warunkach ustalonej emisji czynników szkodliwych. Przykładowe krotności wymiany powietrza wynoszą:

1. łazienka i umywalnie 4-6

2. kuchnie 20-30

3. sale wykładowe 8-10

4. markety 4-6

5. laboratoria 8-15

Ilość powietrza wentylacyjnego przypadającego na jedna osobę wynikająca z warunków higienicznych zależy od:

1. warunków lokalnych jakie istnieją w pomieszczeniu

2. przeznaczenia pomieszczenia

3. ustalonych norm higienicznych

Uśrednione wartości ilości powietrza jakie są wymagane dla jednej osoby podawane są w normach. Przykładowo wartości strumienia powietrza doprowadzanego z zewnątrz na jedną osobę powinny wynosić co najmniej:

1. Dla wentylacji w budynku mieszkania zbiorowego

a) dla pokojów mieszkalnych i sypialnych- 20m³/h na 1 osobę, przy czym łączny strumień powietrza dla pokoju nie powinien być mniejszy od 1 wymiany na godzinę

b) dla pokoju zbiorowego przebywania ludzi, takich jak: pokoje nauki, jadalnie- 20m³/h/1 os.

c) dla łazienki- 50m³/h/1 os.

2. Dla wentylacji w budynkach użyteczności publicznej

a) teatry, sale koncertowe, kina, hale targowe, muzea, hale sportowe- 20m³/h/1 os.

b) pojedyncze pomieszczenia biurowe, sale konferencyjne, lekcyjne i wykładowe-

30m³/h/1 os.

c) restauracje- 40m³/h/1 os.

d) duże pomieszczenia biurowe- 50m³/h/1 os.

Według obciążenia cieplnego określa się ilość powietrza wentylacyjnego w pomieszczeniach pracy w których występuje wydzielanie ciepła przez promieniowanie w ilości przekraczającej 695kJ/m² (w przybliżeniu 700). Stosuje się również wentylację nawiewną.

Powietrze nawiewane powinno wówczas spełniać wymagania mikroklimatu gorącego z uwzględnieniem tworzenia się przeciągów i odpowiedniej wilgotności oraz dopuszczalnych stężeń czynników szkodliwych dla zdrowia.

Wymagany strumień powietrza można określić z zależności :

strumień powietrza [sek]

ciepło [W]

ciepło właściwe powietrza, c = 1000kJ/kgK

(ro) gęstość [kg/m³]

zakładane obniżenie temperatury w powietrzu

W zależności od zanieczyszczenia określa się ilość powietrza wentylacyjnego w pomieszczeniach w których znane są źródła emitujące określone ilości zanieczyszczeń. Niezbędną wartość strumienia powietrza dla osiągnięcia wymaganego stężenia czynników szkodliwych w pomieszczeniu określa się z zależności:

k- ilość czynnika szkodliwego wydzielająca się w jednostce czasu (m³/s lub m³/h)

k_i- wartość stężenia, która ma być osiągnięta po rozrzedzeniu emitowanych czynników szkodliwych np. NDS w m³ gazu/ m³ powietrza

k_u- stężenie zanieczyszczenia w powietrzu nawiewanym do pomieszczenia

Wentylacja mechaniczna

- powoduje wymianę powietrza w pomieszczeniu na skutek działania wentylatorów. Wytwarzana wentylatorem duża różnica ciśnień w przewodach rozprowadzających powietrze służy do:

1. pokonania oporów strat procesu wietrzenia

2. uniezależnienia procesu od wpływów atmosferycznych

3. umożliwienia uzdatniania powietrza, tzn. umożliwia odpylanie, ogrzewanie, chłodzenie, nawilżanie, osuszanie oraz transport powietrza na duże odległości

Rodzaje wentylacji mechanicznej

W zależności od przyjętych kryteriów można wyróżnić kilka rodzajów wentylacji mechanicznej. Do najważniejszych należą:

1. Ze względu na kierunek ruchu powietrza w stosunku do wentylowanego pomieszczenia:

a) w. nawiewna

b) w. wywiewna

c) w. nawiewno- wywiewna

2. Ze względu na okresowość wymiany powietrza

b) w. ciągła

c) w. okresowa

3. Ze względu na różnicę ciśnień- wewnątrz i na zewnątrz pomieszczenia wentylowanego

a) w. nadciśnieniowa

b) w. podciśnieniowa

4. Ze względu na wymagania jakości powietrza w pomieszczeniu:

a) w. zwykła

b) w. z chłodzeniem

c) w. z dowilżaniem

d) w. z osuszaniem

e) w. z klimatyzacją

5. Ze względu na udział świeżego powietrza w powietrzu nawiewanym do pomieszczenia:

a) w. bez recyrkulacji

b) w. z recyrkulacją

6. Ze względu na przestrzeń wentylowaną w pomieszczeniu:

a) w. ogólna

b) w. strefowa

c) w. miejscowa z wyciągami miejscowymi

d) w. miejscowa z nawiewami miejscowymi

e) zasłony lub kurtyny powietrzne

Wentylacja nawiewna- urządzenia wentylacyjne zasysają powietrze z zewnątrz za pomocą wentylatora i tłoczą je do wentylowanych pomieszczeń. Nadmiar powietrza wypływa przez drzwi, okna lub inne otwory i nieszczelności do otaczających pomieszczeń oraz na zewnątrz. Instalacje tej wentylacji wytwarzają w pomieszczeniu nadciśnienie.

Wentylację tą stosuje się do wentylacji pomieszczeń o niewielkiej kubaturze i małym zanieczyszczeniu powietrza, np. biura, warsztaty, sklepy, hale wystawowe. Zimą należy powietrze często dogrzewać.

Wentylacja wywiewna- urządzenia wentylacyjne zasysają powietrze za pomocą wentylatora z pomieszczenia i wydmuchują je na zewnątrz. Do pomieszczenia powietrze dopływa przez otwory i nieszczelności z zewnątrz lub sąsiednich pomieszczeń.

Wentylację tą stosuje się do wentylowania pomieszczeń o niewielkiej kubaturze jak np. kuchnie, toalety, garderoby, laboratoria, spawalnie itp.

Wentylacja nawiewno- wywiewna- urządzenia wentylacyjne doprowadzają powietrze z zewnątrz za pomocą wentylatora i odprowadzają na zewnątrz po wymieszaniu z czynnikami szkodliwymi za pomocą drugiego wentylatora. W tym typie wentylacji możliwe jest wytworzenie w pomieszczeniu nadciśnienia lub podciśnienia albo tez ciśnienia zerowego.

Wentylację tą stosuje się do wentylowania głównie pomieszczeń o dużej kubaturze takich jak wszelkiego rodzaju sale, teatry, kina, restauracje, hale fabryczne itp.

Wentylacja okresowa- jeżeli w pomieszczeniu gdy włączone są urządzenia wentylacyjne odbywa się praca lub przebywają ludzie, stan zanieczyszczeń powietrza pogarsza się osiągając po pewnym czasie wartość dopuszczalną ze względów higienicznych, włącza się wtedy urządzenia wentylacyjne wydajność tych wentylatorów musi być taka, aby powietrze w pomieszczeniu odpowiednio szybko osiągnęło ponownie początkowy stan zanieczyszczeń. Wtedy następuje wyłączenie urządzeń wentylacyjnych.

Wentylacja ciągła- urządzenia wentylacyjne usuwają zanieczyszczenia powietrza w całym okresie użytkowania pomieszczenia.

Wentylacja nadciśnieniowa- w wentylacji tej ciśnienie w pomieszczeniu jest wyższe od ciśnienia na zewnątrz. Nadciśnienie to spowodowane jest tym, że strumień dopływającego powietrza jest początkowo większy od strumienia wypływającego, aż do momentu zrównoważenia za pomocą strat wypływu (czyli oporów). Można tutaj osiągnąć wewnątrz pomieszczeń dowolny ze względów higienicznych rozkład ciśnienia. Pozwala to na uniknięcie przenikania zapachów i czynników szkodliwych do pomieszczenia wentylowanego oraz wpływu ich na zanieczyszczenie powietrza pomieszczenia.

Wentylacja podciśnieniowa- w wentylacji tej ciśnienie powietrza w pomieszczeniu jest mniejsze od otoczenia i spowodowane jest tym, że strumień powietrza wywiewanego jest początkowo mniejszy od strumienia dopływającego aż do stanu zrównoważenia. Wywołane w pomieszczeniu wentylowanym podciśnienie zapobiega rozprzestrzenianiu się zapachu i czynników szkodliwych do pomieszczeń sąsiednich.

Wentylacja z recyrkulacją- w tej wentylacji do wentylowanego pomieszczenia doprowadza się mieszaninę powietrza świeżego i obiegowego. Pozwala to na znaczne obniżenie kosztów przygotowania powietrza. Ilość powietrza zewnętrznego powinna wynosić co najmniej 10%.

Wentylacja ogólna- obejmuje swym działaniem całe pomieszczenie zapewniając w nim równomierną wymianę powietrza. Powietrze doprowadzane jest do wentylowanego pomieszczenia z zewnątrz przez nieszczelności w przegrodach, specjalne otwory lub przez nawiewniki w instalacji wentylacji nawiewnej a wyprowadzane przez wywiewniki instalacji wywiewnej. Równomierność wymiany powietrza w pomieszczeniu uzyskuje się przez odpowiednie rozmieszczenie nawiewników i wywiewników.

Wentylacja strefowa- obejmuje swym działaniem wydzielone strefy pomieszczenia w których występuje emisja czynników zanieczyszczających powietrze. Wydzielenie stref może być wykonane przez zainstalowanie ekranów które zapobiegają rozprzestrzenianiu się czynników poza strefą emisji.

Wentylacja miejscowa- za pomocą wyciągów miejscowych odprowadza powietrze zanieczyszczone z określonego miejsca, stanowiska pracy lub urządzenia produkcyjnego, przeciwdziałając rozprzestrzenianiu się powietrza zanieczyszczonego po całym pomieszczeniu. Zapobiega to ujemnym skutkom działania czynników na zdrowie pracowników oraz czasami zapobiega zakłóceniom procesów technologicznych. Zanieczyszczenia powinny być zassane bezpośrednio na stanowisku pracy i usuwane przewodami wentylacyjnymi na zewnątrz. Urządzenia do wychwytywania zanieczyszczeń maja różną budowę. Są dostosowane do rodzaju i własności zanieczyszczeń, rodzaju i konstrukcji maszyn oraz sposobu ich pracy.

Wentylacja miejscowa z nawiewami- stosowana jest przy wykonywaniu różnego rodzaju prac w przestrzeniach zamkniętych, w których oprócz zanieczyszczeń wydzielane są duże ilości ciepła.

8

---