Soorten ventilatiesystemen: vergelekend overzicht van opties voor de organisatie van ventilatiesystemen

De aanwezigheid van een ventilatiesysteem is noodzakelijk om de luchtuitwisseling in een gebouw te waarborgen door overtollig vocht, warmte en schadelijke stoffen te verwijderen. De aanwezigheid ervan is een van de belangrijkste voorwaarden voor het waarborgen van de levensactiviteit.

Als er in een ruimte geen enkele vorm van ventilatiesysteem aanwezig is, schaadt dit het menselijk lichaam en leidt het tot schimmelvorming, omdat er bij gebrek aan luchtuitwisseling condensatie ontstaat.

Wij stellen voor om de bestaande soorten ventilatiesystemen en hun werkingsprincipes te begrijpen.

Classificatie van ventilatiesystemen

Systemen worden geclassificeerd op basis van verschillende criteria:

• toevoermethode;
• toepassing;
• methode van luchtuitwisseling;
• constructieve uitvoering.

Het type ventilatie wordt bepaald in de ontwerpfase van het gebouw. Hierbij wordt zowel rekening gehouden met de economische en technische aspecten als met de sanitaire en hygiënische omstandigheden.

Soorten ventilatiesystemen volgens de toevoermethode

Als men uitgaat van de methoden voor toevoer en afvoer van lucht uit de ruimte, kunnen er 3 categorieën ventilatie worden onderscheiden:

• natuurlijke;
• mechanisch;
• gemengd.

Men voert ventilatieontwerp uit, als een dergelijke oplossing in staat is om de luchtuitwisseling te waarborgen die overeenkomt met de vastgestelde normen.

Wanneer natuurlijke ventilatie niet voldoet aan de eisen van de sanitaire en hygiënische normen, kiest men voor de tweede optie: een mechanische manier om de luchtmassa te activeren.

Als het mogelijk is om naast de tweede ventilatieoptie gedeeltelijk de eerste te gebruiken, wordt gemengde ventilatie in het project opgenomen. In woongebouwen vindt luchttoevoer plaats via ramen en wordt afzuigapparatuur in de keuken en sanitaire ruimte geplaatst. Daarom is het belangrijk om een goede luchtuitwisseling tussen de ruimtes te realiseren.

Gemengde type ventilatie. Het wordt toegepast wanneer natuurlijke ventilatie niet de enige optie kan zijn. Voor een goede luchtuitwisseling in ruimtes met zeer vervuilde lucht wordt mechanische ventilatie geïnstalleerd.

Soorten ventilatie naar functie

Op basis van het doel van ventilatie worden werkende ventilatiesystemen en noodventilatiesystemen onderscheiden. Terwijl de eerste voortdurend comfortabele omstandigheden moeten bieden, worden de laatste pas in werking gesteld bij uitschakeling van de eerste en bij een noodsituatie waarbij de standaard leefomstandigheden zijn verstoord.

Dit zijn plotselinge storingen, wanneer luchtvervuiling optreedt door giftige dampen, gassen, explosieve, toxische stoffen.

Soorten ventilatiesystemen voor alle soorten ruimtes zijn bijna hetzelfde. Na alle soorten te hebben bestudeerd en alle voor- en nadelen te hebben afgewogen, kunt u de optimale optie voor een specifiek gebouw kiezen.

Noodventilatie is niet ontworpen om frisse lucht aan te voeren. Het zorgt alleen voor gasafvoer en voorkomt dat de luchtmassa met gevaarlijke stoffen zich door de hele ruimte verspreidt.

Ventilatiesystemen volgens de methode van luchtuitwisseling

Op basis van dit criterium worden ventilatiesystemen onderverdeeld in algemene ventilatie en lokale ventilatie. De eerste moet het gehele volume van de ruimte voorzien van voldoende luchtverversing met behoud van alle noodzakelijke luchtparameters. Daarnaast moet het overtollig vocht, warmte en verontreinigingen verwijderen. Luchtverversing kan zowel via een kanaalsysteem als een kanaalloos systeem plaatsvinden.

Algemene toevoerventilatie vermindert de concentratie van schadelijke stoffen die achterblijven na het werken van de lokale en algemene afvoerventilatiesystemen.

Het doel van lokale ventilatie is het voorzien van schone lucht op specifieke plaatsen en het verwijderen van vervuilde lucht op de punten waar deze ontstaat. In de regel wordt dit geïnstalleerd in grote ruimtes met een beperkt aantal werkenden. Luchtverversing vindt alleen plaats op de werkplekken.

Verdeling van systemen naar constructieve uitvoering

Op basis van dit kenmerk worden ventilatiesystemen onderverdeeld in kanaalsystemen en kanaalloze systemen. Kanaalsystemen bestaan uit een vertakt traject van luchtkanalen waardoor lucht wordt getransporteerd. De installatie van een dergelijk systeem is zinvol in ruimtes met een groot volume.

Wanneer er geen kanalen zijn, wordt het systeem kanaalloos genoemd. Een voorbeeld van een dergelijk systeem is een gewone ventilator. Er zijn twee soorten kanaalloze systemen: plafond- en vloersystemen. Kanaalloze systemen zijn eenvoudiger uit te voeren en verbruiken minder energie.

Natuurlijke ventilatie van ruimten

De beweging van luchtmassa's bij natuurlijke ventilatie vindt op natuurlijke wijze plaats zonder extra aandrijving door:

• temperatuurverschil binnen en buiten het gebouw;
• drukverschil tussen de ruimte en de afzuiging op het dak van het gebouw;
• onder invloed van wind.

Dit is het eenvoudigste systeem. Hier is geen installatie van complexe, dure apparatuur nodig die veel elektriciteit verbruikt. Een dergelijk systeem kan niet betrouwbaar worden genoemd omdat de efficiëntie ervan afhangt van factoren die door de mens niet te beheersen zijn.

Het systeem kan georganiseerd en niet-georganiseerd zijn. Een geregeld of georganiseerd systeem werkt door beluchting of de aanwezigheid van deflectoren. Beluchting is een algemeen proces waarbij lucht binnenkomt en ontsnapt via open ramen, dakramen en klepramen.

Infiltratie of niet-gereguleerde natuurlijke ventilatie is het binnendringen van lucht in de ruimte via onvolkomenheden in de constructies.

Ondanks de technologische vooruitgang wordt natuurlijke ventilatie ook in moderne gebouwen toegepast vanwege de eenvoud en de afwezigheid van exploitatiekosten. Naast de afhankelijkheid van de omgevingsomstandigheden mag men niet negeren dat er een kans bestaat op het fenomeen dat met de term 'omkering van de trek' wordt aangeduid. Dat is een zeer precieze definitie: de luchtmassa verandert plotseling van richting en begint achterwaarts te bewegen.

In de industrie wordt beluchting toegepast bij processen waar, volgens de technologie, het werk gepaard gaat met het vrijkomen van grote hoeveelheden warmte. Het gebruik ervan is toegestaan op voorwaarde dat de toevoerlucht minder dan 30% schadelijke emissies bevat van de toegestane concentratie, direct in de zone waar ze worden gevormd.

Men mag geen beluchting toepassen als de lucht die de ruimte binnenkomt voorbehandeling vereist, of als er als gevolg van de toevoer van buitenlucht condensatie of mist kan ontstaan. Door middel van beluchting vindt een meervoudige luchtverversing plaats met minimale energieverbruik. Dat is het belangrijkste voordeel ervan.

Het werkingsprincipe van een ventilatiesysteem met natuurlijke luchtstroming is gebaseerd op het verschil in temperatuur en druk:

In sommige gevallen worden op de monden van afvoerkanalen deflectoren gemonteerd - speciale hulpstukken. Ze functioneren door gebruik te maken van windenergie. Deflectoren zijn goed in staat om vuile en oververhitte luchtmassa's uit kleine ruimtes te verwijderen. Ze worden ook toegepast voor lokale afzuiging.

De normale werking van ventilatie die wordt aangedreven door drukverschil, wordt verzekerd door een minimaal hoogteverschil van 3 m tussen het inlaatpunt en de uitlaat van de afzuiging.

Voor een efficiënte werking van de ventilatie raden specialisten aan om bij het leggen van luchtkanalen geen horizontale delen langer dan 3 m te maken. Lucht moet daarin bewegen met een snelheid van niet meer dan 1 m/s

Kenmerken van mechanische ventilatie

Het ventilatiesysteem waarmee lucht wordt toegevoerd en afgevoerd met behulp van extra aandrijvingen over aanzienlijke afstanden, wordt mechanisch genoemd. Er zijn ook andere benamingen voor dit type ventilatie: geforceerde en kunstmatige ventilatie.

Het wordt toegepast zowel voor het waarborgen van technologische processen in verschillende producties als voor het creëren van comfortabele omstandigheden voor de mens.

Een eenvoudig te installeren en te gebruiken apparaat dat de afzuiging van afgewerkte lucht uit badkamers, keukens en toiletten van particuliere woningen verzorgt, is een ventilatiesysteem met een automatische microprocessor:

Mechanische ventilatie is, in tegenstelling tot natuurlijke ventilatie, niet afhankelijk van externe omstandigheden. Het is volledig controleerbaar en beheersbaar. De lucht die de ruimte wordt binnengebracht, wordt behandeld en bij een goed afgesteld systeem voldoen alle parameters aan de normen. De uitstoot komt ook reeds in de atmosfeer terecht, gereinigd van schadelijke bestanddelen tot de gewenste graad.

Het mechanische systeem omvat apparaten en uitrusting — automatisering, ventilatoren, stofvangers, luchtheaters, elektromotoren. Dit alles verbruikt veel elektriciteit

De aanwezigheid van een mechanisch ventilatiesysteem maakt het mogelijk om lucht optimaal te verdelen en naar een specifieke plek te voeren. Met behulp hiervan worden schadelijke uitstoot bij de bron van hun vorming opgevangen, waardoor wordt voorkomen dat de lucht van de hele ruimte wordt vervuild.

Het nadeel van mechanische ventilatie is de grote financiële investering bij de installatie en exploitatie. Om van alle voordelen te profiteren, moet u de vervuiling van de kanalen bestrijden en regelmatig de filters vervangen.

Als er een ventilatiefilter met warmteterugwinning is geïnstalleerd, moet u vóór de zomerperiode overschakelen naar de zomerinzet. Als u de wintervariant laat zitten, vermindert dit de ventilatie-efficiëntie.

Mechanische ventilatie kan zowel lokaal als algemeen zijn. De laatste wordt in 2 varianten uitgevoerd — zonder kanalen en met kanalen. Luchtvervanging in het kanaalsysteem vindt plaats met behulp van ventilatoren — centrifugaal- of axiaalventilatoren, ejectorinstallaties.

In de productie worden ejectorinstallaties vaker gebruikt voor afzuiging, vooral waar explosieve gassen aanwezig zijn. Het gebruik van gewone ventilatoren is hier niet toegestaan, omdat ze vonken kunnen veroorzaken bij een storing. Hun installatie wordt toegepast bij het monteren van een toevoer- of toevoer-afzuigsysteem.

Algemene ventilatie met mechanische aandrijving

Constructies met mechanische aandrijving kunnen zowel toevoer- als afvoer zijn. Toevoerventilatie wordt soms uitgevoerd in combinatie met centrale verwarming.

De luchtaanzuiging in een dergelijk systeem kan de vorm hebben van openingen in de omhullende constructies van het gebouw, een vrijstaande of aangebouwde schacht. Bij installatie buiten het gebouw bevindt de luchtaanzuigschacht zich boven het maaiveld of op het dak.

Indeling van luchtaanzuigapparaten: in de omhullende constructie (a), nabij de buitenmuur (b), op het dak (c). De afvoerkanalen en schachten worden aan de buitenzijde geïsoleerd, anders zal er in de winter ijsvorming optreden.

De keuze van de constructie en de locatie van de luchtaanzuigingen wordt beïnvloed door de vereisten voor de zuiverheidsgraad van de buitenlucht, evenals de architectonische kenmerken van het gebouw. De onderkant van de opening waar schone lucht binnenkomt, moet zich op een afstand van minimaal 2 m van de grond bevinden, en in het geval van een gebouw in een groene zone — 1 m. Buitenluchtaanzuigingen mogen niet worden geplaatst waar schadelijke emissies zijn.

Luchtmassa's komen de schacht binnen via een ventilator. Door de luchtverhitter te passeren, worden ze verwarmd, bevochtigd of juist gedroogd en komen ze binnen via luchtkanalen met openingen.

Luchttoevoer kan ook plaatsvinden via aftakkingen die zijn uitgerust met sproeiers die de toevoerluchtmassa's leiden. Het volume van de toegevoerde lucht wordt geregeld door schuiven of kleppen in de aftakkingen.

Mechanische plaatselijke ventilatie van het toevoertype

De lokale mechanische ventilatie die in een beperkte ruimte werkt, wordt luchtdouchen genoemd. Deze ventilatievariant wordt gebruikt in werkzones waar de stralingswarmte meer dan 300 kcal/u bedraagt, of waar de productie gepaard gaat met het vrijkomen van gifstoffen die niet door middel van lokale afzuiging kunnen worden afgevoerd.

Douche-installaties kunnen verplaatsbaar en stationair zijn. De eerste nemen bij het voorzien van de werkplek van schone lucht deze uit de ruimte. Soms wordt water aan de vernevelde luchtmassa toegevoegd. De druppels ervan worden bij contact met het menselijk lichaam een extra koelmiddel. De tweede voeren via douchepijpen schone buitenlucht of voorbehandelde lucht aan.

Algemene afzuigventilatie

Het verwijderen van afgewerkte lucht uit de ruimte is de taak van de afzuigventilatie. De verwijdering van gebruikte lucht uit de kamer vindt plaats door een drukverlaging daarin. Zo worden omstandigheden gecreëerd voor toevoer van lucht van buiten of uit een aangrenzende ruimte.

De constructie van de afzuigventilatie omvat een reinigingsapparaat (1), een ventilator (2), luchtkanalen - centraal (3), afzuigend (4). Wanneer er in de ruimte geen ander type ventilatie aanwezig is dan afzuiging, daalt de druk daarin tot een niveau dat lager is dan in aangrenzende ruimtes of lager dan buiten.

Bij het ontwerpen van een algemene afzuigkap voor productiewerkplaatsen wordt er rekening mee gehouden dat de verwijdering van vuile lucht rechtstreeks vanuit de bron van schadelijke emissies moet plaatsvinden in de richting van hun natuurlijke baan en geen schone zones mag verontreinigen. Dergelijke plaatsen zijn biologische laboratoria, werkplaatsen met schadelijke omstandigheden.

Mechanische toe- en afvoerventilatie

De basis van de toe- en afvoerventilatie zijn 2 stromen die naar elkaar toe bewegen. Deze bestaat uit twee onafhankelijke systemen - toevoer en afvoer, of uit één blok. Daarin is alle benodigde apparatuur voor zowel toevoer als afvoer geïntegreerd.

Bij aanwezigheid van 2 afzonderlijke systemen werkt de ventilatie zonder recirculatie en wordt deze open genoemd. Het tweede type ventilatiesysteem wordt gesloten genoemd en werkt met recirculatie.

Een systeem met recirculatie bespaart energie die wordt verbruikt voor koeling of verwarming van de lucht, omdat de luchtmassa niet volledig wordt verwarmd, maar alleen het volume dat van buiten komt. De afgevoerde lucht in een systeem met recirculatie keert opnieuw terug naar de ruimte, vermengd met verse lucht die 10-15% van de totale luchtmassa bedraagt.

Installatie van dergelijke ventilatie is mogelijk op plaatsen waar geen gevaarlijke verontreinigingen zijn. In regio's met een koud klimaat is een gesloten systeem niet effectief omdat de recirculatie- en buitenluchtmassa's niet goed genoeg mengen.

Mechanische ventilatie voor noodgevallen

Voor het geval van ongewone situaties wordt naast de werkende variant een noodventilatie aangebracht. Deze is steevast afzuigend. Mechanische noodventilatie wordt geïnstalleerd in ruimten waar gevaar bestaat voor doorbraak van explosieve dampen of gassen. In dat geval worden explosie- en vonkbeveiligde ventilatoren gemonteerd.

In een axiale explosieveilige ventilator bevindt zich een motor in een explosieveilige behuizing. Hij is zodanig bevestigd dat hij indien nodig snel kan worden vervangen.

Er bestaan gevaarlijke bestanddelen die niet met ventilatoren kunnen worden verwijderd. Dan wordt een ejector in het systeem opgenomen. De inschakeling van de noodventilatie moet automatisch gebeuren zodra de hoofdventilatie stopt met werken. Het openen van openingen waardoor de vuile lucht zal ontsnappen, moet op afstand gebeuren.

De spruitstukken en roosters die bestemd zijn voor de luchtuitlaat bij werkende noodventilatie, worden geplaatst op plaatsen waar de kans op een hoge concentratie gevaarlijke stoffen het grootst is. Openingen waardoor in noodgevallen lucht wordt verwijderd, mogen zich niet bevinden in zones waar voortdurend mensen aanwezig zijn. Op de leidingen en schachten van het noodsysteem mogen geen afzuigkappen worden gemonteerd.

Emissies die in noodgevallen in de atmosfeer worden uitgestoten, moeten maximaal worden verspreid en mogen niet terechtkomen in afgesloten delen van het terrein dat aan het gebouw grenst. De MAC-waarde (maximaal aanvaardbare concentratie) wordt gecontroleerd met behulp van gasanalysatoren die op de juiste manier zijn afgesteld.

Rookventilatie

De hoofdtaak van rookafzuigventilatie is om rook zo snel mogelijk uit een ruimte of gebouw te verwijderen, de verspreiding ervan te blokkeren en daarmee mensen te beschermen tijdens hun evacuatie.

Op de foto is een schema van de werking van rookafzuigventilatie. Het wordt aanvullend op de hoofdventilatie gemonteerd om de evacuatie van mensen bij brand te garanderen en de verspreidingswegen van rook af te snijden.

Een dergelijke ventilatie wordt geïnstalleerd op plaatsen waar bij constante aanwezigheid van veel mensen geen natuurlijke luchttoevoer mogelijk is. Dit zijn liften, trappenhuizen, dode gangen en dergelijke locaties. De werking van rookafzuigventilatie is gebaseerd op een toevoer- en afvoersysteem.

De kanalen en krachtige ventilatoren die deel uitmaken van de ventilatie, hebben een verhoogde brandwerendheid en het vermogen om niet te vervormen onder langdurige blootstelling aan hoge temperaturen.

Delen van het systeem zijn uitgerust met twee soorten kleppen: rookafzuigkleppen en brandwerende kleppen. Tot de onderdelen van het rookafzuigsysteem behoren ook sterke, voor gassen en rook ondoordringbare schermen en deuren.

Om problemen tijdens de evacuatie van mensen te voorkomen, worden in de constructie van de rookafzuigventilatie twee soorten besturing ingebouwd: automatische en handmatige afstandsbediening.

In het systeem worden verplicht elementen opgenomen die brand melden:

• detectoren die bij activering automatisch de afzuigventilatoren en rookkleppen openen;
• het signaal 'Brand' op het centrale paneel;
• handmatig inschakelen van de rookafvoerventilatie.

Rookafvoerkleppen verdelen de rook gelijkmatig onder het plafond. Het dekkingsgebied mag niet groter zijn dan 900 m². Het systeem wordt in zones verdeeld en is naast luiken en kleppen ook uitgerust met rookafzuigers.

Het voert niet alleen rook af, maar verwijdert ook koolmonoxide en fijne deeltjes die ontstaan bij verbranding. Meer over de installatie van het rookafvoersysteem kunt u lezen in dit artikel.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Deze video is een soort basiscursus over ventilatie. Hierin wordt het begrip ventilatie uitvoerig behandeld en komen alle vragen over een deskundig ontwerp aan bod:

Masterclass over het installeren van een ventilatiesysteem:

Zowel bedrijfsleiders als particuliere ontwikkelaars moeten begrijpen dat het normale functioneren van degenen voor wie zij verantwoordelijk zijn, afhangt van de efficiëntie van de ventilatie. Soms staat zelfs het leven van mensen op het spel. Dit moment mag niet worden gemist en er mag niet op worden bezuinigd.

Heeft u vragen over het onderwerp van het artikel, heeft u tekortkomingen gevonden of heeft u waardevolle informatie die u met onze lezers wilt delen? Laat dan uw reacties achter, deel uw ervaringen en neem deel aan de discussies.