Ventilatie van productieruimten: regels voor het organiseren van luchtuitwisseling

De belangrijkste taak van ventilatie in productieruimten is het verwijderen van gebruikte lucht en het toevoeren van verse lucht. Hiermee wordt in de werkplaatsen en kantoren van het bedrijf een comfortabel luchtklimaat gecreëerd dat voldoet aan de wettelijke eisen.

Het is moeilijk om de rol van een effectief ventilatiesysteem te overschatten. Immers, u zult het ermee eens zijn, alleen in een omgeving met schone lucht, normale temperatuur en vochtigheid kan de arbeidsproductiviteit worden verhoogd.

Om te begrijpen hoe u voldoende luchtverversing in een gebouw kunt organiseren, moet u inzicht hebben in de typen en kenmerken van verschillende ventilatiesystemen.

We zullen uitleggen hoe natuurlijke en mechanische ventilatie werken, de manieren beschrijven om lokale ventilatie van de werkzone in te richten, en ook de principes van luchtverversingsberekening uitleggen.

Classificatie van ventilatiesystemen

Alle bestaande ventilatiesystemen worden ingedeeld op basis van 4 kenmerken:

1. Op basis van de wijze van luchtverplaatsing wordt ventilatie aangeduid als: natuurlijk, mechanisch of kunstmatig, gecombineerd wanneer beide opties tegelijkertijd aanwezig zijn.
2. Op basis van de richting van de luchtstroom worden ventilatiesystemen onderverdeeld in toevoer-, afvoer- of toevoer- en afvoersystemen.
3. Op basis van de werkingslocatie worden ventilatiesystemen samengevoegd in 3 groepen: algemene ventilatie, lokale ventilatie, gecombineerde ventilatie.
4. Op basis van de bestemming worden werk- en noodsystemen onderscheiden.

De basis bij het ontwerpen van ventilatie voor werkplekken in de productie zijn de normen zoals beschreven in SNiP 41-01-2003. Natuurlijke en mechanische luchtverversing werken volgens verschillende schema's.

Terwijl de processen bij natuurlijke ventilatie afhankelijk zijn van thermische en winddruk en vrijwel buiten de invloed van de mens liggen, is geforceerde luchtverversing alleen mogelijk met actieve deelname van de mens.

Schema van natuurlijke luchtverversing

Ventilatie van ruimten die op de eerste manier plaatsvindt, is niets anders dan eenvoudig luchten. Het gebeurt zonder menselijke tussenkomst en is mogelijk wanneer de omhullingen niet voldoende dicht zijn en lucht zowel van buiten als van binnen in de ruimte laten.

De richting wordt beïnvloed door druk. Als de waarden aan de buitenkant hoger zijn, wordt de weg geopend voor schone lucht van buiten om de ruimte binnen te dringen. In het andere geval vindt warme lucht uit de ruimte wegen naar buiten. Vaak verlopen deze processen parallel.

Het grote voordeel van natuurlijke ventilatie is dat de installatie geen grote kosten vereist, noch voor apparatuur, noch voor de toevoer van elektriciteit. Van alle bestaande schema's is dit de eenvoudigste.

Actieve natuurlijke ventilatie vindt ongeorganiseerd plaats als gevolg van toevallige omstandigheden. Het wordt waargenomen in omstandigheden waarin de luchttemperatuur buiten en binnen het gebouw sterk verschillen.

Dit proces wordt ook bevorderd door het ontstaan van afzonderlijke zones met hoge en lage drukwaarden aan de zijde van de behuizing die intensief door de wind wordt geblazen en aan de beter beschermde zijde. In een dergelijke situatie treedt infiltratie op: lucht komt de ruimte binnen vanaf de windzijde en verlaat deze aan de lijzijde.

De luchtwisselcoëfficiënt, die de intensiteit van het proces kenmerkt, is bij natuurlijke ventilatie niet hoger dan 0,5.

Ongereguleerde ventilatie kan geen comfortabele omstandigheden bieden voor mensen en werkende apparatuur in de productieruimte. Hier moeten speciaal ontworpen systemen aanwezig zijn.

Georganiseerde natuurlijke ventilatie wordt gerealiseerd door middel van luchten of met behulp van deflectoren. Zowel de toevoer als de afvoer van lucht uit de ruimte vindt plaats via openingen in de omhullende constructies of via luchtkanalen. Bij kanaalventilatie is altijd een deflector aanwezig.

Wanneer men spreekt over ventilatie in de productie, bedoelt men niet alleen de apparatuur, maar ook het onderhoud ervan en een hele reeks maatregelen met betrekking tot het creëren van een gezond binnenklimaat.

Natuurlijke ventilatie met behulp van beluchting

In werkplaatsen waar de technologie voorziet in grote warmteproductie, omvat beluchting de luchtverversing via daklichten en raamopeningen onder invloed van thermische druk en winddruk. In koude werkplaatsen vindt luchtassimilatie alleen plaats onder winddruk.

Bij het aanbrengen van beluchting is een verplichte registratie van de windroos noodzakelijk, anders kunnen schadelijke emissies uit de schoorstenen van naburige bedrijven de productieruimte binnendringen. Niets mag de afvoer van dampen en schadelijke gassen via de daklichten belemmeren.

De beste omstandigheden voor ventilatie worden gecreëerd door het gebouw aan de loefzijde te plaatsen ten opzichte van de schadelijke productie. Het openen en sluiten van de ramen moet geautomatiseerd zijn, zodat ze van onderaf bediend kunnen worden.

Hun verschillende posities maken het mogelijk om de toevoer van verse lucht te reguleren. Beluchting is een geschiktere optie voor grote werkplaatsen waar mechanische ventilatie vanwege de hoge kosten niet mogelijk is.

Met behulp van beluchting kan in sommige gevallen, gebaseerd op natuurlijke trek, een effectieve luchtverversing worden georganiseerd. Hiertoe worden lichtbeluchtingkappen geplaatst.

De aanbevolen hoogte van luchttoevoer in de ruimte bij dit type ventilatie is minimaal 0,3 en maximaal 1,8 m in de warme periode en minimaal 4 m in de koude periode. De optimale optie zijn ramen van speciale constructie op 3 niveaus. Als het warm is, komt frisse lucht binnen via de onderste ramen en vervuilde lucht verdwijnt via de bovenste.

De middelste rij ramen zorgt voor luchtstroom bij negatieve temperaturen. Gedurende de tijd dat de luchtmassa het vloerniveau bereikt, heeft deze de tijd om op te warmen.

Wanneer een grote hoeveelheid lucht moet worden afgevoerd, is een aanzienlijke deflector of meerdere kleinere nodig die qua capaciteit gelijk zijn aan de grotere.

In kleine productiegebouwen worden op de kanalen of buizen die bestemd zijn voor afzuiging deflectoren geïnstalleerd. Hiermee wordt de afgevoerde lucht uit werkplaatsen met algemene afzuiging verwijderd.

Ze worden ook gebruikt voor het afvoeren van hete gassen uit ovens, persen en smeedovens. Bij de installatie ervan wordt uitgegaan van de baan van de heersende luchtstroom.

Kunstmatige of mechanische ventilatie

Omdat dit type ventilatie efficiënter is dan natuurlijke ventilatie, vereist het aanzienlijke financiële en operationele investeringen. In een dergelijk systeem kunnen apparaten aanwezig zijn die niet alleen de lucht zuiveren, maar ook ioniseren, bevochtigen en verwarmen.

Het schema van mechanische ventilatie omvat: luchtinlaatschacht (1), verwarming (2), luchttoevoer (3), afzuigventilator (4), luchtkanalen van de afzuiginstallatie (5), ventilatiekanalen (6), cycloon (7)

Mechanische ventilatie kan zowel aanvoer- als afvoerventilatie zijn, of een combinatie, dat wil zeggen aanvoer- en afvoerventilatie.

De voordelen ervan zijn duidelijk:

• waarborging van inname van schone lucht en de behandeling ervan — verwarming, droging, bevochtiging;
• verplaatsing van luchtmassa's over aanzienlijke afstanden;
• levering van schone lucht rechtstreeks naar de werkplek;
• verwijdering van vuile lucht en de reiniging ervan;
• onafhankelijkheid van de werking – de efficiëntie van het systeem is niet afhankelijk van de omgevingsomstandigheden.

Over het algemeen werken de afvoer- en aanvoersystemen samen, maar soms wordt aangeraden slechts een van deze twee typen te gebruiken.

De taak van aanvoerventilatie is het voorzien van de werkruimte van lucht die een gunstige invloed heeft op de gezondheid van mensen.

Het wordt toegepast waar productieprocessen gepaard gaan met grote warmteafgifte, die een geringe hoeveelheid schadelijke stoffen bevatten. De schone lucht die via de luchtkanalen binnenkomt, wordt verdeeld over de werkplekken met behulp van verdeelmondstukken.

Systemen die lucht met verschillende verontreinigende stoffen uit de ruimte verwijderen, worden afzuigsystemen genoemd. Dit type luchtverversing wordt gebruikt in productieruimten waar geen schadelijke emissies zijn en een minimale waarde van een parameter zoals de luchtverversingsfactor niet is uitgesloten.

Dit kunnen magazijnen, hulpruimten, huishoudelijke ruimten zijn. Luchttoevoer wordt verzekerd door infiltratie. Met de taak van efficiënte verwijdering van vervuilde lucht en de reiniging ervan kunnen aspiratiesystemen goed omgaan.

Indien er behoefte is aan actieve en betrouwbare luchtverversing wordt aanvoer- en afvoerventilatie toegepast. Om de licht vervuilde ruimten enigszins te beschermen tegen aangrenzende werkplaatsen met een verhoogd vervuilingsniveau, wordt in het systeem een kleine overdruk gecreëerd.

Het luchtverversingsschema in de onderneming wordt geïnstalleerd op basis van berekeningen. De nauwkeurigheid ervan is de sleutel tot een degelijke en efficiënte werking van het systeem.

In de ontwerpfase voor het creëren van een aanvoer- en afvoerventilatiesysteem wordt het luchtdebiet berekend, waarvoor de formule wordt gebruikt:

Lots = 3600FWo, waarbij

F – totale oppervlakte van openingen in m², Wo – gemiddelde snelheid waarmee lucht wordt aangezogen. Deze parameter hangt af van de toxiciteit van de emissies en het type uitgevoerde bewerkingen.

Afzuigapparaten kunnen zich op verschillende hoogtes bevinden. Het belangrijkste is dat vervuilde luchtstromen hun natuurlijke bewegingsbaan niet veranderen. Emissies met een hoger soortelijk gewicht dan lucht bevinden zich altijd in de onderste zone, dus moeten de apparaten voor de opvang ervan ook daar worden geplaatst.

In de herfst-winterperiode moet de lucht die in de ruimte wordt toegevoerd, worden verwarmd. Om de kosten te verlagen, wordt recirculatie gebruikt, waarbij een deel van de gereinigde lucht wordt verwarmd en teruggevoerd naar de ruimte.

Voor de werking van een PVU met warmteterugwinning moeten 2 regels worden nageleefd:

1. Van buiten komt ten minste 10% verse lucht binnen, en in de teruggevoerde lucht bedraagt het gehalte aan verontreinigde stoffen niet meer dan 30% van de maximaal toelaatbare concentratie.
2. Het is verboden recirculatie toe te passen in productieruimten waar in de luchtmassa ontplofbaar stof, micro-organismen die verschillende ziekten kunnen veroorzaken, en emissies van gevarenklasse 1 tot 3 aanwezig zijn.

De keuze van het type ventilatie op basis van de werkingslocatie hangt af van het gewicht van de emissies, hun concentratie en temperatuur. Algemene ventilatie maakt het mogelijk om het gehele volume vuile lucht af te voeren, ongeacht van welke punten deze afkomstig is.

Mechanische ventilatie kan zowel algemeen als lokaal zijn. De eerste kan kanaalgebonden en kanaalloos zijn.

De kanaalvariant is het meest gangbaar. Hier wordt voor het verplaatsen van lucht door speciale luchtkanalen gebruik gemaakt van een ejectorinstallatie of wordt een ventilator ingezet – van het axiale of centrifugale type.

Als er geen luchtkanalen zijn, wordt het systeem kanaalloos genoemd. In dat geval wordt de ventilatieapparatuur rechtstreeks in de muur of het plafond gemonteerd. De belangrijkste voorwaarde is de aanwezigheid van natuurlijke ventilatie.

De mogelijkheid dat er in de ruimte emissies met een hoge explosiviteit optreden, maakt het niet mogelijk om ventilatieapparatuur op de luchtkanalen te monteren, daarom worden in deze gevallen ejectoren gebruikt.

Een algemene toevoerventilatiesysteem wordt vaak gecombineerd met centrale verwarming. Buiten het gebouw worden luchtinlaatopeningen georganiseerd voor de toevoer van verse lucht.

De schachten worden boven het dak en boven de grond geplaatst. Het belangrijkste is dat er in de buurt van de inlaatopeningen geen productie met schadelijke emissies is.

De luchtinlaatopeningen zelf moeten zich op een afstand van minimaal 2 m van de grond bevinden, en als de productie in een groene zone is gevestigd, moet de minimaal toegestane afstand van het maaiveld tot het laagste punt van de opening 1 m zijn.

Het werkingsprincipe van algemene toevoerventilatie is eenvoudig:

• de ventilator zuigt luchtmassa's aan via de calorifer;
• lucht wordt verwarmd en bevochtigd;
• luchtstromen komen het gebouw binnen via speciale ventilatiekanalen.

Het volume van de binnenkomende lucht wordt geregeld met behulp van hiervoor bestemde kleppen of schuiven.

Geconcentreerde dampen en gassen die de algemene en lokale afzuigventilatie niet heeft kunnen verwijderen, worden verdund door het toevoersysteem van de algemene ventilatie. Ook assimileert het overtollig vocht en warmte.

Algemene kunstmatige ventilatie van het toevoer- en afvoertype kan open of gesloten zijn. In het eerste geval zijn het 2 onafhankelijke systemen, waarvan de ene lucht inblaast en de tweede parallel de vooraf gereinigde afgewerkte lucht afvoert.

Deze systemen zijn geschikt voor werkplaatsen waar stoffen van klasse 1-2 vrijkomen en de productie zelf behoort tot de categorieën A, B, V.

Naast de werkventilatie moet in potentieel gevaarlijke productieruimten ook een noodvariant aanwezig zijn. Deze wordt voornamelijk als afzuiging uitgevoerd. Voor ruimten die tot de categorieën A, B, E behoren, wordt het systeem van een mechanische aandrijving voorzien.

Alle elementen van het systeem moeten voldoen aan de eisen van de PUE. In werkplaatsen van categorie V, G, D is natuurlijke ventilatie toegestaan, als de prestatie wordt gewaarborgd onder de meest ongunstige weersomstandigheden.

Roosters en aansluitingen van het noodventilatiesysteem worden geplaatst op plaatsen met de hoogste concentratie gevaarlijke stoffen.

Op buizen en schachten van de noodventilatie hoeven geen kappen te worden geïnstalleerd. De openingen zelf mogen niet worden geplaatst waar zich constant mensen bevinden. Dit zou het plaatselijke microklimaat verslechteren.

De rol van de noodventilatie is het verminderen van de verzadiging van schadelijke stoffen in de uitstoot gedurende de evacuatie van werknemers uit de werkplaats. Hoe meer mensen in de productie werken, hoe meer tijd het evacuatieproces in beslag neemt.

Toevoer-noodventilatie wordt geïnstalleerd in werkplaatsen waar in geval van een noodsituatie een uitstoot van dampen of gassen plaatsvindt die lichter zijn dan lucht. De omschakeling naar noodventilatie moet automatisch plaatsvinden zodra het normale systeem uitvalt.

Lokale ventilatie van ruimten

Lokale afzuiging verwijdert afgewerkte lucht op plaatsen waar deze wordt verontreinigd. De set van productie-afzuigingen omvat afzuigventilatoren, leidingen, ventilatieroosters.

Lokale ventilatie, bestemd voor het verwijderen van stoffen van klasse 1 en 2 van de apparatuur, wordt zodanig ingericht dat bij uitgeschakeld ventilatiesysteem de apparatuur niet kan worden gestart.

In sommige gevallen worden reserveventilatoren voorzien en worden lokale afzuigingen van automatisering voorzien. Dergelijke ventilatie wordt verdeeld in 2 types: toevoer en afvoer. Het toevoertype ventilatie wordt uitgevoerd in de vorm van warmtegordijnen, luchtdouches.

Luchtschermen

Openingen die langdurig open blijven (meer dan 40 minuten per dienst) of vrij vaak opengaan (meer dan 5 keer), dragen bij aan onderkoeling van personen in de ruimte. Ook de werking van drooginstallaties die verontreinigingen uitstoten leidt tot negatieve gevolgen.

In deze gevallen worden luchtschermen geïnstalleerd. Zij fungeren als barrière tegen koude of extreem hete lucht.

Luchtschermen en lucht-warmteschermen worden zo ontworpen dat in de koude periode bij het openen van openingen de temperatuur in de werkplaatsen niet onder de volgende waarde daalt:

• 14°C — tijdens werkzaamheden die geen grote fysieke inspanning vereisen;
• 12°C — wanneer het werk als matig zwaar wordt geclassificeerd;
• 8°C — bij zware werkzaamheden.

Als de werkplekken zich dicht bij poorten en technologische openingen bevinden, worden schermen of scheidingswanden geplaatst. Een lucht-warmtescherm bij buitendeuren moet bestaan uit lucht met een maximale temperatuur van 50°C, en bij poorten niet meer dan 70°C.

Lokale afzuiging met behulp van speciale afzuigsystemen

Het plaatselijke afzuigsysteem met speciale afzuigkappen vangt eerst schadelijke stoffen in de vorm van gassen, rook en stof op en voert ze vervolgens af.

Dit is een soort luchtdouche, waarvan de taak is om op een vaste plaats frisse lucht in te blazen en de temperatuur in het toevoergebied te verlagen. Het wordt toegepast in productieomgevingen waar werknemers worden blootgesteld aan hoge temperaturen en stralingsenergie met een intensiteit van meer dan 300 kcal/m² per uur, uitgestraald door verwarmings- en smeltovens.

Dergelijke installaties kunnen zowel vast als verplaatsbaar zijn. Zij moeten een luchtsnelheid van 1 tot 3,5 m/s garanderen.

Het toepassen van een luchtdouche is een van de manieren om een thermisch evenwicht tot stand te brengen tussen de mens en de omgeving waarin hij zich moet bevinden.

Er bestaat ook het begrip 'luchtoase', dat hetzelfde apparaat is, opgenomen in het plaatselijke ventilatiesysteem. Het creëert in een bepaald deel van de productieruimte een microklimaat met gespecificeerde parameters.

De gezuiverde lucht die aan een afgebakende zone wordt toegevoerd, ondergaat gewoonlijk een speciale warmte- en vochtbehandeling.

De luchtoase creëert verbeterde omstandigheden op de werkplek en neutraliseert de effecten van schadelijke stoffen. Vaak zijn dit aparte cabines, maar wanneer installatie niet mogelijk is, wordt een luchtstroom naar de werkplekken geleid.

Als het plaatselijke afzuigapparaat direct bij de plaats van vrijkomende verontreinigende stoffen wordt geplaatst, kan lucht met een hoger percentage van deze stoffen worden afgevoerd dan bij algemene ventilatie. Plaatselijke ventilatie maakt een aanzienlijke vermindering van de luchtverversing mogelijk.

Berekening van luchtverversing

Als er als gevolg van productieactiviteiten geen schadelijke stoffen vrijkomen, wordt de hoeveelheid lucht die nodig is voor ventilatie berekend met de formule:

L = N x Ln, waarbij

N — het aantal personen dat zich gewoonlijk in de ruimte bevindt, Ln — het volume lucht dat nodig is voor één persoon, gemeten in m³/u. Volgens de norm is dit van 20 tot 60 m³/u.

Met gebruik van een parameter zoals de luchtwisselingscoëfficiënt, wordt de berekening uitgevoerd volgens de formule:

L = n x S x H, waarbij

n — de luchtverversingsfactor in de ruimte (voor een productieruimte n=2), S — de oppervlakte van de ruimte in m², en H — de hoogte ervan in m.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Hier vindt u alles over de fijne kneepjes van allerlei ventilatiesystemen:

Details over de installatie van het systeem:

Welk ventilatiesysteem er ook gekozen wordt, het moet twee belangrijke eigenschappen hebben: een degelijke constructie en functionaliteit. Alleen als aan deze voorwaarden wordt voldaan, wordt er in de productieomgeving een optimaal binnenklimaat voor de gezondheid gehandhaafd.

Heeft u nog iets toe te voegen, of heeft u vragen over het onderwerp van de ventilatie in industriële gebouwen? Laat dan alstublieft een reactie achter op de publicatie. Het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.