Естественная вентиляция - аэрация

       Естественная вентиляция осуществляется аэрационным, дефлекторным или смешанным способами.

       Дефлекторная вентиляция осуществляется за счет разности давлений на концах вентиляционного канала (трубы), которая возникает за счет оборудования скоростным напором ветра одного из концов трубы (как правило, вынесенного на крышу здания).      

       Аэрационная вентиляция осуществляется за счет разности удельного веса холодного и теплого воздуха снаружи и внутри помещения, или напора ветра.

       Однако чаще  используют смешанные способы  естественной вентиляции, когда  используется и разность температур  внутри и снаружи помещения,  и скорость ветра.

        При относительной  дешевизне и простоте в эксплуатации естественная вентиляция имеет тот недостаток, что приточный воздух поступает в рабочую зону без предварительной очистки и необходимой в ряде случаев тепловлажностной обработки, а удаляемый воздух, не очищенный от вредных примесей, загрязняет атмосферу. Поэтому область ее использования весьма ограничена, поскольку даже в окружающей воздушной среде в настоящее время, особенно вокруг промышленных предприятий, присутствуют такие примеси, поступление которых в рабочую зону недопустимо.

      Механическая вентиляция в значительной мере устраняет недостатки естественной, поскольку здесь воздухообмен осуществляется очищенным от вредных примесей воздухом, который подается вентилятором (при этом в холодное время года приточный воздух может подогреваться, а в теплое время года охлаждаться в специальных агрегатах). Механическая вентиляция осуществляется приточной, вытяжной и приточно-вытяжной системами.

      При  выборе системы вентиляции в  первую очередь должны учитываться  санитарно-гигиенические и технологические  требования, а также экономические факторы. При проектировании вентиляции традиционно предпочтение отдается наиболее простым из обеспечивающих заданные условия способами. При этом следует стремиться уменьшать производительность систем, принимая целесообразные конструктивно-планировочные решения здания, внедряя технологические процессы с минимумом вредных выделений, устраивая укрытия мест образования вредных выделений. Наиболее целесообразная система вентиляции выбирается при участи специалистов разных профилей – сантехников, строителей, технологов.

      Для эффективной работы системы вентиляции важно, чтобы еще на стадии проектирования были выполнены следующие технические и санитарно-гигиенические требования:

       1. Количество приточного воздуха должно соответствовать количеству удаляемого (вытяжки); разница между ними должна быть минимальной.

В ряде случаев необходимо так организовать воздухообмен, чтобы  одно количество воздуха обязательно  было больше другого. Например, при проектировании вентиляции двух смежных помещений, в одном из которых выделяются вредные вещества. Количество удаляемого воздуха из этого помещения должно быть больше количества приточного воздуха, в результате чего в помещении создается небольшое разрежение.

Возможны такие схемы  воздухообмена, когда во всем помещении  поддерживается избыточное по отношению  к атмосферному давление. Например, в цехах электровакуумного производства, для которого особенно важно отсутствие пыли.

     2. Приточные и вытяжные системы в помещении должны быть правильно размещены. Свежий воздух необходимо подавать в те части помещения, где количество вредных веществ минимально, а удалять, где выделения максимальны.

       Приток воздуха должен производиться, как правило, в рабочую зону, а вытяжка - из верхней зоны помещения.

       3. Система вентиляции не должна вызывать переохлаждения или перегрева работающих.

       4. Система вентиляции не должна создавать шум на рабочих местах, превышающий предельно допустимые уровни.

       5. Система вентиляции должна быть электро-, пожаро- и взрывобезопасна, проста по устройству, надежна в эксплуатации и эффективна.

 

    

 

 

 

Особенности организованной естественной вентиляции (аэрации)

 

       Итак, основная задача вентиляции - поддерживать в помещениях воздух, отвечающий по своему качеству санитарно-гигиеническим требованиям. Неорганизованное распределение свежего воздуха по помещениям, происходящее естественным путем под влиянием разности плотностей наружного и внутреннего воздуха, определяемой разностью их температур (для горячих цехов), или под воздействием ветра (для холодных цехов), называют проветриванием. Проветривание помещений достигается периодическим открыванием форточек, фрамуг, дверных и оконных проемов. Кроме того, воздух в помещение просачивается через щели и поры стен, окон и дверей. Это явление называют инфильтрацией.

       Естественная бесканальная постоянная вентиляция производственных помещений, организованная таким образом, что обеспечивает заданную кратность воздухообмена помещения, носит название аэрация. Аэрация имеет большое значение, особенно там, где нужна высокая кратность воздухообмена, требующая при механической вентиляции значительных затрат электроэнергии (например, в термических, литейных, кузнечных и других цехах).

     Таким образом, аэрация - естественно организованная вентиляция, осуществляемая в заранее рассчитанных объемах и регулируемая в соответствии с внешними метеорологическими условиями. 
       В отличие от механической вентиляции, когда перемещение воздуха осуществляется вентиляторами за счет механической энергии, при аэрации воздух перемещается под действием гравитационных сил и ветра. Аэрация позволяет без применения дорогостоящего вентиляционного оборудования и без расходования электроэнергии не только решить санитарно-гигиенические задачи, но и получить значительный экономический эффект. Это особенно важно для горячих цехов с высокими теплоизбытками. Однако при использовании аэрации приточный и удаляемый из помещения воздух не очищается от загрязнений; эффективность действия аэрации значительно снижается летом при высокой температуре окружающего воздуха, а также при отсутствии ветра. В холодный период года аэрация целесообразна только в цехах со значительными теплоизбытками, превышающими в 4-5 раз расходы тепла на отопление.

 
Аэродинамика воздушных потоков  при обтекании здания ветром.

Схема регулирования  аэрации здания 
а, б - при отсутствии ветра соответственно в теплый и холодный периоды;

в, г - при наличии ветра;

       Ветер, обдувая здание, создает на его поверхности положительное и отрицательное давления. С наветренной стороны здания образуется зона подпора (положительного давления), а над зданием и за ним - зона разрежения (так называемая аэродинамическая тень). Если в зоне разрежения разместить вытяжные отверстия, то через них будет происходить вытяжка воздуха из помещения. Эту задачу наряду с обеспечением дополнительной освещенности выполняют светоаэрационные фонари. 
       Принцип действия аэрации и ее управления следующий: в цехе с тремя рядами створок 1, 2, 3 размещено оборудование, выделяющее теплоту, поэтому нагретый воздух движется снизу вверх, создавая тепловой напор, а на его место снаружи поступает холодный воздух. При отсутствии ветра в летнее время открывают нижние и верхние створки. Воздух втекает в нижние створки, находящиеся на уровне 1-1,5 м от пола, и выходит через верхние. Зимой при отсутствии ветра нижние створки закрывают, а открывают средние и верхние. Наружный воздух в этом случае поступает через средние створки, находящиеся на высоте 5-6 м от пола, опускается вниз и, смешиваясь с воздухом рабочей зоны, нагревается. Затем через верхние проемы он выходит наружу. 
       При действии ветра, создающего разрежение в фонаре, летом с наветренной стороны открывают только нижние створки, а с заветренной - нижние и верхние. Величину воздухообмена регулируют, изменяя угол установки створок. Управление створками производится с пола вручную или с помощью механизированного привода. 
       Открытие створок фонаря на наветренной стороне может привести к задуванию воздуха через фонарь и "опрокидыванию" аэрации. В этом случае потоки наружного воздуха, загрязненные пылью и газами, будут проникать в здание и достигать рабочей зоны, нарушая нормальные метеорологические условия на рабочих местах. Незадуваемые фонари позволяют избежать этого явления.

 

Незадуваемые аэрационные  фонари 
а - снабженный ветроотбойными щитами; б - типа МИОТ; в - типа Ленпромстройпроекта; г - типа В.Батурина

      Таким образом, преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха подаются и удаляются без применения вентиляторов и воздуховодов. Система аэрации значительно дешевле механических систем вентиляции.

Недостаток: в летнее время эффективность аэрации снижается вследствие повышения температуры наружного воздуха; поступающий в помещение воздух не обрабатывается (не очищается, не охлаждается).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Другие значения понятия аэрация

 

       Понятие аэрация (франц. aeration от греч. aer воздух) имеет два основных значения:

1. Естественно организованная вентиляция, осуществляемая в заранее рассчитанных объемах и регулируемая в соответствии с внешними метеорологическими условиями;
2. Естественное поступление или принудительное введение атмосферного воздуха в различные среды, в частности, для окисления содержащихся в них органических веществ.

       Рассмотрим  более подробно второе значение.

 

Аэрация воды, станции аэрации

    Эффективным методом обезжелезивания, используемым в современных системах водоподготовки, является технология на основе аэрации воды. Аэрация представляет собой обработку водного потока воздухом, при котором происходит окисление растворенных соединений железа кислородом воздуха и переведение их в окисленную форму, образующую хлопьевидный осадок, легко задерживаемый засыпными осадочными фильтрами. Также при аэрации происходит отдувка из воды летучих примесей, в том числе токсичных и обладающих неприятным запахом, например сероводорода. 
       Применение станций аэрации воды позволяет полностью исключить использование реагентов, что более безопасно в химическом отношении, позволяет отказаться от реагентного хозяйства и связанных с ним эксплуатационных затрат (а также работ с токсичными веществами). Такие системы отличаются высокой надежностью и эксплуатационной автономностью. В коттеджных системах очистки воды аэрационные комплексы используются, в основном, в качестве первой ступени обезжелезивания, где происходит предварительное окисление железа и устранение посторонних запахов. После них осуществляется основное обезжелезивание с помощью осадочных фильтров.

 

Аэрация почвы -

        воздушная вентиляция поч,в газообмен почвенного воздуха с атмосферным. Почвы отдают в приземный слой воздуха углекислоту, образующуюся при разложении органических включений, а взамен получают кислород, ускоряющий внутрипочвенные процессы, окисляя минеральные части и разлагая органические.

      Аэрация почвы один из показателей плодородия, так как способствует росту растений. Уплотнение или переувлажнение почвы (например, в тундрах) затрудняет аэрацию почвы и обедняет их.

 

Аэрация воды в аквариуме

       Аэрация выполняет следующие задачи.  

       1. Насыщает воду кислородом.

       2. Создает циркуляцию воды в аквариуме и, следовательно, выравнивает температуру во всем его объеме.

       3. Разрушает бактериальную и пылевую пленку, образующуюся на поверхности воды.

       При аэрации воздух от воздушного насоса (виброкомпрессор, поршневой насос и т. д.) через шланг поступает в распылитель, находящийся около грунта, и выходит из него в виде мелких пузырьков. Обогащение воды кислородом происходит как у ее поверхности, куда пузырьки воздуха увлекают за собой нижние, бедные кислородом слои воды, так и через стенки самих пузырьков. Кроме того, за счет циркуляции воды более теплые верхние слои воды вытесняются вниз, и происходит выравнивание температуры, и, наконец, пузырьки и вызванное ими движение воды на поверхности разрушают бактериальную и пылевую пленку.

       Производительность воздушного насоса определяют, вытесняя воздухом воду из мерного сосуда и измеряя затраченное на это время. Банку определенного объема с налитой в нее водой погружают во вместительный сосуд с водой и переворачивают кверху дном, после чего подводят к ней шланг с распылителем. Включив насос, измеряют время, необходимое для полного вытеснения воды воздухом из банки, и определяют производительность при данной глубине погружения распылителя.

 

     Аэрация газона

       является одним из важнейших требований для поддержания здорового и привлекательного газона. Согласно исследованиям, процесс аэрации сокращает появления в газоне сухой соломы и открывает доступ воздуха, воды и питательных веществ к корням травы. В условиях засухи, аэрация позволяет влаге достичь нуждающихся в ней корней. Во время частых проливных дождей, аэрация позволяет воздуху проникать в дерн и высушивать излишнюю влагу до того, как она сможет стать источником заболевания. 
       Как же производится аэрация газона? 
       Некоторые аэраторы газона основаны на прокалывании газона полыми зубцами, посредством которых производится извлечение из почвы небольших сердцевин (обычно 1-2 см в диаметре) и разброс их на газоне. Другие используют сплошные металлические штыри для произведения в почве отверстий без ее вымещения. Хотя оба метода дают результат, большинство экспертов согласны в том, что лучшим методом является сердцевинные аэраторы, так как они более эффективны при удалении наслоений сухой соломы и при их использовании не происходит уплотнения грунта. 
       В то время как аэрацию газона могут произвести за оплату профессиональные компании, предоставляющие услуги по уходу за газоном, многие домовладельцы предпочитают делать это самостоятельно. Аэраторы для газона можно купить или арендовать во многих центрах по садоводству и хозяйственных магазинах. Так как в самый разгар сезона на такие машины очень сильно возрастает спрос, то следует заранее предусмотреть наличие аэратора во время, когда он потребуется. Кроме того, они очень тяжелые, поэтому также необходимо предусмотреть средство доставки, а также некоторую физическую помощь. 
       В зависимости от состояния газона, одного или двух проходов по нему аэратором будет вполне достаточно. Дополнительное применение аэратора может быть необходимо в случае, если газон старый или находится в районе с интенсивным дорожным движением.