Typer af ventilationssystemer: sammenlignende gennemgang af muligheder for organisering af ventilationssystemer

Tilstedeværelsen af et ventilationssystem er nødvendigt for at sikre luftudskiftning inde i bygningen ved at fjerne overskydende fugt, varme og skadelige stoffer. Dens tilstedeværelse er en af de vigtigste betingelser for at opretholde liv.

Hvis der mangler nogen form for ventilationssystem i rummet, skader det den menneskelige organisme og fører til dannelse af skimmelsvamp, fordi der under manglende luftudskiftning dannes kondens.

Vi foreslår at forstå de eksisterende typer ventilationssystemer og deres arbejdsprincipper.

Klassificering af ventilationssystemer

Systemer klassificeres efter forskellige kriterier:

• tilførselsmetode;
• formål;
• luftudskiftningsmetode;
• konstruktion.

Ventilationstypen bestemmes på bygningsdesignstadiet. Der tages hensyn til både økonomiske og tekniske aspekter samt sanitære og hygiejniske forhold.

Typer af ventilationssystem efter tilførselsmetode

Hvis man baserer sig på metoder til tilførsel og udsugning af luft i rummet, kan man skelne mellem 3 kategorier af ventilation:

• naturlig;
• mekanisk;
• blandet.

De udfører projektering af ventilation, hvis en sådan løsning kan sikre luftudskiftning i overensstemmelse med fastsatte standarder.

Når naturlig ventilation ikke opfylder kravene til sanitære og hygiejniske standarder, vælges den anden mulighed – mekanisk aktivering af luftmassen.

Hvis det er muligt delvist at anvende den første ventilationsmulighed som supplement til den anden, indarbejdes blandet ventilation i projektet. I boliger sker lufttilførsel gennem vinduer, og aftræksudstyr placeres i køkkenet og i sanitetsrummet. Derfor er det vigtigt at sikre god luftudveksling mellem rummene.

Blandet ventilation. Den anvendes, når naturlig ventilation ikke kan være den eneste mulighed. For god luftudveksling i rum med meget forurenet luft installeres mekanisk ventilation.

Ventilationstyper efter formål

Ud fra ventilationsformålet skelner man mellem arbejdsventilationssystemer og nødventilationssystemer. Mens førstnævnte skal sikre komfortable forhold hele tiden, træder sidstnævnte kun i funktion, når førstnævnte bliver slukket, og der opstår en nødsituation, hvor normale levevilkår er forstyrrede.

Det er pludselige fejl, hvor luften forurenes med giftige dampe, gasser, eksplosive og toksiske stoffer.

Ventilationssystemtyperne er næsten ens for alle rumtyper. Ved at studere alle deres typer og afveje fordele og ulemper, kan man vælge den optimale løsning til en specifik bygning.

Nødventilation er ikke beregnet til at tilføre frisk luft. Den sørger kun for gasafløb og forhindrer, at luftmassen med farlige stoffer spreder sig i hele rummet.

Ventilationssystemer efter luftudskiftningsmetode

Efter dette kriterium skelnes der mellem generelle og lokale ventilationssystemer. Det første skal sikre tilstrækkeligt luftskifte i hele rummets volumen med opretholdelse af alle nødvendige luftparametre. Derudover skal det fjerne overskydende fugt, varme og forurening. Luftskiftet kan ske både via kanal- og kanalløse systemer.

Generel tilluftsventilation reducerer koncentrationen af skadelige stoffer, der er tilbage efter driften af lokalt og generelt udsugningsventilationssystem

Formålet med lokal ventilation er at forsyne specifikke steder med ren luft og fjerne forurenet luft fra de punkter, hvor den dannes. Som regel installeres den i store rum med et begrænset antal arbejdere. Luftskiftet sker kun på arbejdspladser.

Opdeling af systemer efter konstruktion

Ud fra dette kriterium opdeles ventilationssystemer i kanal- og kanalløse. Kanaltype systemer består af en forgrenet rute med luftkanaler, hvorigennem luften transporteres. Installation af et sådant system er hensigtsmæssig i store rum.

Når der ikke er kanaler, kaldes systemet kanalløst. Et eksempel på et sådant system er en almindelig ventilator. Der findes 2 typer kanalløse systemer – lofts- og gulvmonterede. Kanalløse systemer er enklere at udføre og bruger mindre energi.

Naturlig ventilation af rum

Bevægelse af luftmasser ved naturlig ventilation sker naturligt uden yderligere stimulation på grund af:

• temperaturforskel inde og ude i bygningen;
• trykforskel mellem rummet og udsugningen placeret på bygningens tag;
• vindpåvirkning.

Dette er det enkleste system. Her kræves ingen installation af komplekst dyrt udstyr, der bruger meget strøm. Et sådant system kan ikke kaldes pålideligt, fordi dets effektivitet afhænger af faktorer, som mennesker ikke kan kontrollere.

Systemet kan være organiseret og uorganiseret. Et reguleret eller organiseret system fungerer ved hjælp af luftning eller tilstedeværelsen af deflektorer. Luftning er en generel proces, hvor luft kommer ind og ud gennem åbne vinduer, ovenlys og kærvinduer.

Infiltration eller ureguleret naturlig ventilation er indtrængning af luft i rummet gennem utætheder i konstruktionerne.

På trods af teknologisk udvikling anvendes naturlig ventilation også i moderne bygninger på grund af enkelhed og ingen driftsomkostninger. Ud over sin afhængighed af omgivelserne kan man ikke ignorere, at der er en risiko for et fænomen, der betegnes med udtrykket 'omvending af træk'. Det er en meget præcis definition – luftmassen skifter pludselig retning og begynder at bevæge sig bagud.

I industrien anvendes luftning ved processer, hvor arbejdet efter teknologien ledsages af stor varmeudvikling. Anvendelse er tilladt under forudsætning af, at tilluften indeholder mindre end 30 % af de skadelige emissioner i forhold til den tilladte koncentration direkte i deres dannelsesområde.

Luftning må ikke anvendes, hvis luften, der kommer ind i rummet, kræver forbehandling, eller hvis der som følge af tilførsel af udeluft kan opstå kondens eller tåge. Ved luftning sker der en gentagen luftudskiftning med minimalt energiforbrug. Dette er dens største fordel.

Driftsprincippet for et ventilationssystem med naturlig luftstrømsbevægelse er baseret på forskellen i temperatur og tryk:

I nogle tilfælde monteres der deflektorer – specielle dyser – på udsugningskanalens mundinger. De fungerer ved at udnytte vindenergi. Deflektorer klarer godt opgaven med at fjerne snavsede og overophedede luftmasser fra små rum. De anvendes også til lokal udsugning.

Normal drift af ventilation, der drives af trykforskel, sikres af en minimal forskel på 3 m mellem indtagspunktet og udsugningsudløbet.

For effektiv ventilation anbefaler fagfolk, at man ikke laver vandrette sektioner længere end 3 m ved lægning af luftkanaler. Luften i dem skal bevæge sig med en hastighed på højst 1 m/s.

Egenskaber ved mekanisk ventilation

Et ventilationssystem, hvormed luft tilføres og fjernes ved hjælp af ekstra drivere over betydelige afstande, kaldes mekanisk. Der er andre navne for denne type ventilation – tvungen og kunstig.

Den anvendes både til at sikre teknologiske processer i forskellige industrier og til at skabe komfortable forhold for mennesker.

En enhed, der er let at installere og betjene, og som sørger for udsugning af brugt luft fra badeværelser, køkkener og toiletter i private huse, er et ventilationssystem med en automatisk mikroprocessor:

Mekanisk ventilation er i modsætning til naturlig ventilation ikke afhængig af ydre forhold. Den er fuldstændig kontrolleret og styrbar. Den luft, der tilføres rummet, gennemgår behandling, og med et velfungerende system opfylder alle dens parametre standarderne. Udslip kommer også ud i atmosfæren allerede renset for skadelige bestanddele til den nødvendige grad.

Det mekaniske system omfatter apparater og udstyr – automatik, ventilatorer, støvfangere, luftvarmere, elektromotorer. Alt dette forbruger meget elektricitet.

Tilstedeværelsen af et mekanisk ventilationssystem muliggør optimal fordeling af luft med tilførsel til et bestemt sted. Med dens hjælp opfanges skadelige emissioner ved kilden til deres dannelse, hvilket forhindrer forurening af luften i hele rummet.

Ulempen ved mekanisk ventilation er de store økonomiske investeringer ved installation og drift. For at nyde alle dens fordele, skal man bekæmpe kanalforurening og regelmæssigt udskifte filtre.

Hvis der er installeret et ventilationsfilter med varmegenvindingsfunktion, skal du skifte til sommerindsatsen inden sommerperioden. Hvis du lader vintervarianten være, vil den reducere ventilationseffektiviteten.

Mekanisk ventilation kan være både lokal og generel. Sidstnævnte implementeres i to varianter – kanalløs og kanalbaseret. Luftudskiftningen i kanalsystemet sker ved hjælp af ventilatorer – centrifugale eller aksiale, ejektoraggregater.

I produktionen anvendes der ofte ejektoraggregater til udsugning, især hvor der er eksplosive gasser. Brugen af almindelige ventilatorer er ikke tilladt her, da de kan gniste i tilfælde af fejl. Deres installation praktiseres ved montering af indblæsnings- eller indblæsnings-/udsugningssystem.

Generel ventilation med mekanisk drift

Konstruktioner med mekanisk drev kan være både indblæsnings- og udsugningssystemer. Indblæsningsventilation udføres undertiden sammen med centralvarme.

Luftindtaget i et sådant system kan have form af åbninger i bygningens afskærmende konstruktioner, en fritstående eller tilbygget skakt. Ved installation uden for bygningen er luftindtagsskakten placeret over jordniveau eller på taget.

Diagram over placering af luftindtagsanordninger: i den afskærmende konstruktion (a), nær ydervæggen (b), på taget (c). Udsugningskanaler og skakte isoleres udvendigt, ellers vil der dannes is om vinteren.

Valget af konstruktion og placering af luftindtag påvirkes af krav til renhed af udeluften samt bygningens arkitektoniske træk. Bunden af åbningen, hvorigennem ren luft kommer ind, skal placeres mindst 2 m over jorden, og hvis bygningen er placeret i et grønt område, 1 m. Udendørs luftindtag må ikke placeres, hvor der er skadelige emissioner.

Luftmasserne kommer ind i skakten via ventilatoren. Når de passerer gennem varmeapparatet, opvarmes, fugtes eller omvendt tørres de og kommer ind gennem luftkanaler med åbninger.

Luftindtag kan også ske gennem forgreninger forsynet med dyser, der leder indblæsningsluften. Tilførselsluftmængden reguleres af spjæld eller ventiler i forgreningerne.

Mekanisk lokal ventilation af indblæsningstype

Lokal mekanisk ventilation, der virker i et begrænset område, kaldes luftdouche. Denne type ventilation anvendes i arbejdsområder, hvor strålevarmen er over 300 kcal/t, eller hvor produktionen er forbundet med udledning af toksiner, som ikke kan fjernes med lokal udsugning.

Luftdouche-enheder kan være mobile eller stationære. De første tager indeluft til at forsyne arbejdspladsen med ren luft. Nogle gange tilføres vand til den spredte luftmasse. Vanddråber, der rammer kroppen, fungerer som ekstra køling. De andre tilfører ren udeluft eller forbehandlet luft gennem douche-dyser.

Generel udsugningsventilation

Fjernelse af brugt luft fra et rum er udsugningsventilationens opgave. Brugt luft fjernes ved at sænke trykket i rummet. Derved skabes betingelser for indtrængning af luft udefra eller fra et tilstødende rum.

Udsugningsventilationen består af et renseanlæg (1), en ventilator (2) og kanaler – en central (3) og en sugekanal (4). Når der ikke er anden ventilation i rummet end udsugning, falder trykket til et lavere niveau end i tilstødende rum eller udenfor.

Ved design af almindelig udsugning til produktionshaller tages der hensyn til, at fjernelse af snavset luft skal ske direkte fra kilden til skadelige emissioner i deres naturlige bane og ikke forurene rene områder. Sådanne steder er biologiske labour, haller med skadelige forhold.

Mekanisk til- og udsugningsventilation

Grundlaget for til- og udsugningsventilation er to strømme, der bevæger sig mod hinanden. Den består af to uafhængige systemer – et tilførsels- og et udsugningssystem – eller af en enkelt enhed. Denne enhed indeholder alt nødvendigt udstyr til både tilførsel og udsugning.

Hvis der er to separate systemer, fungerer ventilationen uden recirkulation og kaldes åben. Den anden type ventilationssystem kaldes lukket og fungerer med recirkulation.

Et system med recirkulation sparer energi til afkøling eller opvarmning af luft, fordi luftmassen ikke opvarmes fuldstændigt, kun den del, der kommer udefra. Den udsugede luft i et recirkulationssystem returneres til rummet igen blandet med frisk luft, der udgør 10-15% af den samlede luftmasse.

Installation af sådan ventilation er mulig på steder uden farlige forureninger. I områder med koldt klima er et lukket system ineffektivt, fordi recirkulations- og udeluftmasser ikke blandes godt nok.

Mekanisk ventilation ved nødsituation

I tilfælde af uforudsete situationer, ud over den normale ventilation, installeres nødventilation. Den er altid udsugning. Mekanisk nødventilation installeres i rum, hvor der er risiko for udslip af eksplosive dampe eller gasser. I så fald monteres eksplosions- og gnistsikrede ventilatorer.

I en aksial eksplosionssikker ventilator er der en motor i en eksplosionssikker kapsling. Den er monteret således, at den om nødvendigt hurtigt kan udskiftes.

Der findes farlige bestanddele, som ikke kan fjernes med ventilatorer. Så inkluderes en ejektor i systemet. Nødventilationen skal aktiveres automatisk, så snart hovedventilationen holder op med at fungere. Åbning af åbninger, gennem hvilke den beskidte luft skal forsvinde, skal ske fjernbetjent.

Rørstumper og gitre, der er beregnet til luftudslip under nødventilation, placeres på steder med størst sandsynlighed for koncentration af farlige stoffer i store mængder. Åbninger, hvorigennem luften fjernes i nødstilfælde, må ikke være i områder, hvor der opholder sig mennesker konstant. Der må ikke monteres hætter på rør og skakte i nødsystemet.

Udslip, der nødudledes til atmosfæren, skal spredes maksimalt, og man må ikke tillade, at de når lukkede områder på den tilstødende grund. Grænseværdierne for koncentration kontrolleres ved hjælp af gasanalysatorer, der er indstillet passende.

Røgventilation

Hovedopgaven for røgventilation er at fjerne røg fra rum eller bygning så hurtigt som muligt, blokere dens spredning og dermed beskytte mennesker under deres evakuering.

På billedet ses et diagram over virkemåden for røgventilation. Den monteres som supplement til hovedventilation for at sikre evakuering af mennesker ved brand og afskære røgens spredningsveje.

Sådan ventilation installeres der, hvor der konstant er mange mennesker, og hvor naturlig lufttilførsel ikke er mulig. Det er elevatorer, trappeopgange, blinde korridorer og lignende steder. Røgventilationen fungerer efter et til- og udsugningsprincip.

Kanaler og kraftige ventilatorer, der indgår i ventilationen, har forhøjet brandmodstand og evne til ikke at deformeres under langvarig påvirkning af høje temperaturer.

Systemets sektioner er udstyret med to typer ventiler – røgventil og brandspjæld. Komponenter i røgventilationssystemet er også robuste, gas- og røgtætte skærme og døre.

For at undgå problemer under evakueringen af mennesker indbygges der to typer styring i røgventilationen – automatisk og fjernbetjent manuel.

Systemet skal omfatte elementer, der advarer om brand:

• detektorer, som ved aktivering automatisk åbner udsugningsventilatorer og røgklapper;
• signalet 'Brand' på centralpanelet;
• manuel aktivering af røgventilation.

Røgudledningsklapper fordeler sig jævnt under loftet. Dækningsområdet må ikke overstige 900 m². Systemet opdeles i sektioner, og ud over luger og klapper, udstyres det med røgsugere.

Den fjerner ikke kun røg, men også kulilte og fine partikler, der dannes ved forbrænding. Mere om installation af røgudledningssystemet kan læses i dette materiale.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Denne video er en slags grundlæggende introduktion til ventilation. Her gennemgås selve begrebet ventilation i detaljer, og alle spørgsmål vedrørende korrekt design dækkes:

Mesterklasse om installation af ventilationssystem:

Både virksomhedsledere og private bygherrer skal forstå, at den normale funktion for dem, de er ansvarlige for, afhænger af ventilationens effektivitet. Nogle gange står menneskers liv på spil. Dette punkt må ikke overses eller spares på.

Har du spørgsmål om emnet i artiklen, har du fundet fejl, eller har du værdifulde oplysninger, som du kunne dele med vores læsere? Efterlad venligst kommentarer, del din erfaring, deltag i diskussionerne.