Ventilation i produktionslokaler: regler for organisering af luftudveksling

Hovedopgaven for ventilationen i produktionslokaler er at fjerne brugt luft og tilføre frisk luft. Den skaber et behageligt luftmiljø i virksomhedens værksteder og kontorer, der lever op til standardkravene.

Det er svært at overvurdere rollen af et effektivt ventilationssystem. For lad os være enige: kun under forhold med ren luft, normal temperatur og fugtighed kan man opnå øget arbejdsproduktivitet.

For at forstå, hvordan man organiserer tilstrækkelig luftudskiftning i bygningen, er det nødvendigt at sætte sig ind i typerne og funktionerne af forskellige ventilationssystemer.

Vi vil fortælle, hvordan naturlig og mekanisk ventilation fungerer, beskrive metoder til at etablere lokal ventilation af arbejdszonen, og også forklare principperne for beregning af luftudskiftning.

Klassificering af ventilationssystemer

Alle eksisterende ventilationssystemer grupperes efter 4 kriterier:

1. Efter metode til luftbevægelse kaldes ventilation: naturlig, mekanisk eller kunstig, og kombineret når begge varianter er til stede samtidigt.
2. Efter luftstrømmens retning opdeles ventilationssystemer i tilførsels-, udsugnings- eller tilførsels- og udsugningssystemer.
3. Efter virkningssted samles ventilationssystemer i 3 grupper: generel, lokal, kombineret.
4. Efter formål skelner man mellem arbejds- og nødsystemer.

Grundlaget ved projektering af ventilation på arbejdspladser i produktionen er normerne i SNiP 41-01-2003. Naturlig og mekanisk luftudskiftning fungerer efter forskellige principper.

Mens processerne ved naturlig ventilation afhænger af termisk og vindtryk og er næsten uden for menneskets kontrol, er tvungen luftudskiftning kun mulig med menneskets aktive deltagelse.

Diagram over naturlig luftudskiftning

Ventilation af rum ved den første metode er intet andet end simpel udluftning. Det sker uden menneskelig indgriben og er muligt, når afskærmningerne ikke er tætte nok og tillader luft at komme ind i rummet både udefra og indefra.

Retningen påvirkes af tryk. Hvis trykket er højere udenfor, åbnes en vej for ren luft fra gaden til at trænge ind i rummet. Ellers finder varm luft fra rummet vej ud. Ofte foregår disse processer parallelt.

En stor fordel ved naturlig ventilation er, at dens installation ikke kræver store udgifter hverken til udstyr eller til strømforsyning. Af alle eksisterende ordninger er denne den enkleste.

Aktiv naturlig ventilation foregår uorganiseret på grund af tilfældige omstændigheder. Det observeres under forhold, hvor lufttemperaturen udenfor og inde i bygningen er markant forskellig.

Processen fremmes også af forekomsten af individuelle områder med høje og lave tryk på bygningens side, der er udsat for kraftig vind, og på dens mere beskyttede side. I et sådant tilfælde observeres infiltration: luft kommer ind i rummet fra vindsiden og forlader det fra læsiden.

Luftskiftefaktoren, der karakteriserer processens intensitet, overstiger ikke 0,5 ved naturlig ventilation.

Uorganiseret ventilation kan ikke sikre behagelige forhold for mennesker og arbejdende udstyr i produktionslokaler. Her skal der nødvendigvis være specialdesignede systemer.

Naturlig ventilation af organiseret type realiseres ved aeration eller ved hjælp af deflektorer. Både tilførsel og fjernelse af luft fra rummet sker enten gennem åbninger i bygningskonstruktioner eller gennem luftafledere. I kanalventilation skal der være en deflektor.

Når man taler om ventilation i produktionen, mener man ikke kun udstyret, men også dets vedligeholdelse og en hel række foranstaltninger vedrørende skabelsen af et sundt indeklima.

Naturlig ventilation ved hjælp af luftning

I værksteder, hvor teknologien indebærer stor varmeudvikling, involverer aeration luftudskiftning gennem ovenlys og vinduesåbninger under påvirkning af temperatur- og vindtryk. I kolde værksteder sker luftassimilation kun under vindtryk.

Ved etablering af aeration er det nødvendigt at tage hensyn til vindrosen, ellers kan skadelige emissioner fra nabovirksomheders skorstene trænge ind i produktionslokalet. Intet må forhindre damp og skadelige gasser i at forlade gennem ovenlys.

De bedste ventilationsforhold opnås ved at placere bygningen på luvsiden i forhold til skadelig produktion. Åbning og lukning af vinduer skal være automatiseret, så de kan betjenes nedefra.

Deres forskellige placering gør det muligt at regulere tilførslen af frisk luft. Aeration er en mere velegnet løsning til store værksteder, hvor mekanisk ventilation ikke kan anvendes på grund af dens høje omkostninger.

Ved hjælp af aeration kan man i visse tilfælde organisere effektiv luftudskiftning baseret på naturligt træk. Til dette formål installeres lysaerationsovenlys.

Den anbefalede højde for lufttilførsel ved denne type ventilation er minimum 0,3 og maksimum 1,8 m i den varme periode og minimum 4 m i den kolde. Den optimale løsning er vinduer med speciel konstruktion på 3 niveauer. Når det er varmt, kommer frisk luft ind gennem de nederste vinduer, mens den beskidte luft forlader gennem de øverste.

Den midterste række vinduer sikrer luftstrøm ved negative temperaturer. I den tid, det tager for luftmassen at nå gulvniveau, når den at blive varmet op.

Når der skal fjernes en stor luftmængde, kræves en deflektor af betydelig størrelse eller flere mindre, der tilsammen har samme kapacitet som en stor.

I produktionsbygninger med små rumfang installeres deflektorer på kanaler eller rør beregnet til udsugning. Med dem fjernes forurenet luft fra værksteder med generel udsugning.

De bruges også til at lede varme gasser væk fra ovne, presser og smedeesser. Ved installation tages der udgangspunkt i den dominerende luftstrøms bane.

Kunstig eller mekanisk ventilation

Da den er mere avanceret end naturlig ventilation, kræver denne type betydelige finansielle og driftsmæssige investeringer. Systemet kan indeholde enheder, der ikke kun renser, men også ioniserer, befugter og opvarmer luften.

Diagrammet over mekanisk ventilation omfatter: luftindtagsskakt (1), varmeblæser (2), lufttilførsel (3), udsugningsventilator (4), kanaler til udsugningsanlæg (5), ventilationskanaler (6), cyklon (7)

Mekanisk ventilation kan være både indblæsning og udsugning eller kombineret, det vil sige indblæsning og udsugning.

Fordelene er indlysende:

• Sikring af indtag af ren luft og behandling heraf – opvarmning, tørring, befugtning;
• Flytning af luftmasser over betydelige afstande;
• Levering af ren luft direkte til arbejdspladsen;
• Fjernelse af beskidt luft og rensning heraf;
• Uafhængighed af drift – systemets effektivitet afhænger ikke af omgivelserne.

Dybest set arbejder udsugnings- og indblæsningssystemer sammen, men nogle gange anbefales det at bruge kun én af de to typer.

Opgaven for indblæsningsventilation er at forsyne arbejdslokaler med luft, der har en gavnlig indvirkning på menneskers sundhed.

Den anvendes, hvor produktionsprocesser er ledsaget af store varmeafgivelser, der indeholder en ubetydelig mængde skadelige stoffer. Ren luft, der kommer gennem kanaler, fordeles til arbejdspladserne ved hjælp af fordelingsdyser.

Systemer, der fjerner luft med forskellige forurenende stoffer fra rummet, kaldes udsugningssystemer. Denne type luftudveksling bruges i produktionslokaler, hvor der ikke er skadelige emissioner, og hvor en minimal værdi af parametre som luftskiftehastighed ikke er udelukket.

Det kan være lager-, hjælpe- eller serviceområder. Lufttilførsel sikres ved infiltration. Aspirationssystemer klarer opgaven med effektiv fjernelse af forurenet luft og rensning heraf.

Ved behov for aktiv og pålidelig luftudveksling anvendes indblæsnings- og udsugningsventilation. For at beskytte let forurenede rum mod nærliggende værksteder med højere forureningsniveauer skabes et let overtryk i systemet.

Luftudvekslingsdiagrammet i virksomheden installeres på grundlag af beregninger. Deres nøjagtighed er nøglen til systemets korrekte og effektive funktion.

På designstadiet for et indblæsnings- og udsugningsventilationssystem beregnes luftstrømmen ved hjælp af formlen:

Lots = 3600FWo, hvor

F – det samlede areal af åbninger i m², Wo — gennemsnitsværdien af den hastighed, hvormed luften suges ind. Denne parameter afhænger af emissionernes toksicitet og typen af udførte operationer.

Indsugnings- og udsugningsanordninger kan være placeret i forskellige højder. Det vigtigste er, at forurenede luftstrømme ikke ændrer deres naturlige bevægelsesbane. Emissioner med højere specifik vægt end luft findes altid i den nederste zone, så der skal også placeres anordninger til deres opsamling.

I efterårs- og vinterperioden skal luften, der tilføres rummet, opvarmes. For at reducere omkostningerne anvendes recirkulation, som indebærer opvarmning af en del af den rensede luft og returnering af den til rummet.

For drift af PVU med genvinding skal 2 regler overholdes:

1. Udefra tilføres mindst 10% frisk luft, og i den tilbageførte luft overstiger indholdet af forurenende stoffer ikke 30% i forhold til den maksimalt tilladte koncentration.
2. Det er forbudt at anvende recirkulation i produktion, hvor der i luftmassen er eksplosivt støv, mikroorganismer, der kan forårsage forskellige sygdomme, samt emissioner, der tilhører fareklasse 1-3.

Valget af ventilationstype efter virkested afhænger af emissionernes vægt, deres koncentration og temperatur. Generel ventilation gør det muligt at fjerne hele mængden af snavset luft uanset, fra hvilke punkter den kommer.

Mekanisk ventilation kan være både generel og lokal. Den første kan være kanalbaseret og kanalløs.

Kanalvarianten har fået størst udbredelse. Her er der til fremføring af luft gennem specielle luftkanaler forudset en ejektorenhed, eller anvendes en ventilator — af aksial eller centrifugal type.

Hvis der ikke er luftkanaler, kaldes systemet kanalløst. Ventilationsudstyret monteres i dette tilfælde direkte i væggen eller i loftet. Hovedbetingelsen er tilstedeværelsen af naturlig ventilation.

Muligheden for forekomst af emissioner med høj eksplosionsfare i rummet tillader ikke, at ventilationsudstyr monteres på luftkanalerne, derfor anvendes ejektorer i disse tilfælde.

Tilførselsventilationssystemet for generel kunstig ventilation forbindes ofte med centralvarme. Uden for bygningen indrettes luftindtag til tilførsel af frisk luft.

Skakterne placeres over taget og over jorden. Det vigtigste er, at der ikke er produktion med skadelige emissioner i nærheden af indtagene.

Selve luftindtagsåbningerne skal være placeret i en afstand fra jorden på mindst 2 m, og hvis produktionen er placeret i et grønt område, skal den mindst tilladte afstand fra jordoverfladen til åbningens nederste punkt være 1 m.

Princippet for generel tilførselsventilation er enkelt:

• Blæseren suger luftmassene gennem en luftvarmer;
• luften opvarmes og fugtes;
• luftstrømmene føres ind i bygningen gennem specielle ventilationskanaler.

Mængden af indgående luft reguleres med ventiler eller spjæld, der er beregnet til dette formål.

Koncentrerede dampe og gasser, som den generelle og lokale udsugning ikke kunne fjerne, fortyndes af det almindelige indblæsningssystem. Det assimilerer også overskydende fugt og varme.

Almindelig kunstig ventilationsanlæg af typen indblæsning/udsugning kan være enten åbent eller lukket. I første tilfælde er der to uafhængige systemer, hvor det ene tilfører luft, og det andet parallelt fjerner forudrenset, brugt luft.

Disse systemer er velegnede til værksteder, hvor der frigives stoffer i fareklasse 1-2, og selve produktionen hører til kategorierne A, B, C.

Ud over den almindelige ventilation i potentielt farlige produktionslokaler skal der også være en nødventilation. Den er hovedsageligt udsugning. For lokaler i kategorierne A, B, E forsynes systemet med en mekanisk drev.

Alle systemelementer skal overholde PUE-kravene. I værksteder i kategori B, G, D er naturlig ventilation tilladt, hvis ydelsen opretholdes under de mest ugunstige vejrforhold.

Gitre og rør til nødventilationssystemet placeres på steder med den højeste koncentration af farlige stoffer.

Der skal ikke monteres paraplyer på nødventilationens rør og skakte. Hullerne må ikke placeres der, hvor mennesker opholder sig permanent. Det vil forværre det lokale mikroklima.

Nødventilationens rolle er at reducere koncentrationen af skadelige stoffer i udslippet under evakueringen af medarbejderne fra værkstedet. Jo flere mennesker der arbejder i produktionen, jo længere tid tager evakueringsprocessen.

Indblæsnings-nødventilation installeres i værksteder, hvor der i tilfælde af en nødsituation vil ske et udslip af dampe eller gasser, der er lettere end luft. Skift til nødventilation skal ske automatisk, så snart det normale system svigter.

Lokal ventilation af rum

Lokal udsugning fjerner brugt luft på steder, hvor den bliver forurenet. Produktionsudsugningerne omfatter udsugningsventilatorer, rørledninger og ventilationsgitre.

Lokal ventilation, der er beregnet til at fjerne stoffer i fareklasse 1 og 2 fra udstyr, arrangeres sådan, at når ventilationssystemet er slukket, bliver det umuligt at starte udstyret.

I nogle tilfælde installeres reserveventilatorer, og de lokale udsugninger forsynes med automatik. Denne type ventilation opdeles i to typer – indblæsning og udsugning. Indblæsning udføres i form af varmgardiner, luftgardiner.

Termiske luftgardiner

Åbninger, der forbliver åbne i længere tid (mere end 40 m pr. skift) eller åbnes ret ofte (mere end 5 gange), bidrager til nedkøling af personer i rummet. Negative konsekvenser kan også opstå ved drift af tørreanlæg, der udleder forurenende stoffer.

I disse tilfælde installeres der luftgardiner. De fungerer som en barriere mod kold eller meget overophedet luft.

Luft- og varmluftgardiner projekteres således, at temperaturen i værkstederne om vinteren ikke falder under følgende niveau, når åbningerne åbnes:

• 14°C — under udførelse af arbejde, der ikke kræver stor fysisk anstrengelse;
• 12°C — når arbejdet klassificeres som middelsvært;
• 8°C — ved udførelse af tungt arbejde.

Hvis arbejdspladserne er tæt på porte og teknologiske åbninger, installeres der skærme eller skillevægge. En varmluftgardin nær døre, der fører ud, skal bestå af luft med en maksimal temperatur på 50°C, og ved porte — ikke mere end 70°C.

Lokal udsugning ved hjælp af specielle sug

Det lokale udsugningssystem med specielle aftræk opsamler først og fjerner derefter sundhedsskadelige urenheder i form af gasser, røg og støv.

Dette er en slags luftbruser, hvis opgave er at tilføre frisk luft på et fast sted og sænke temperaturen i tilstrømningszonen. Det anvendes i produktion, hvor medarbejdere udsættes for høje temperaturer og strålingsenergi med en intensitet på over 300 kcal/m² i timen, udsendt fra varme- og smelteovne.

Der findes både stationære og mobile installationer. De skal give en blæsehastighed på 1 til 3,5 m/s.

Anvendelse af luftbruser er en måde at etablere termisk balance mellem mennesket og det miljø, det er tvunget til at opholde sig i.

Der er også et begreb som luftoase, som er den samme anordning, der indgår i et lokalt ventilationssystem. Det skaber et mikroklima med specificerede parametre i en bestemt del af produktionslokalet.

Den rensede luft, der tilføres det givne afsondrede område, behandles normalt særligt med hensyn til varme og fugt.

Luftoasen skaber forbedrede forhold på arbejdspladsen og neutraliserer virkningen af skadelige stoffer. Ofte er det separate kabiner, men når installation af disse ikke er mulig, rettes en luftstrøm mod arbejdspladserne.

Hvis man placerer det lokale udsugningsanordning direkte ved kilden til forurenende stoffer, kan man fjerne luft med en højere procentdel af dem end ved almene ventilationssystemer. Lokal ventilation kan reducere luftskiftet betydeligt.

Beregning af luftudskiftning

Hvis der ikke udledes skadelige stoffer som følge af produktionsaktiviteten, beregnes den luftmængde, der er nødvendig for ventilation, med formlen:

L = N x Ln, hvor

N er antallet af personer, der normalt opholder sig i rummet, Ln er den luftmængde, der er nødvendig for 1 person, målt i m³/h. Ifølge normen er det fra 20 til 60 m³/h.

Ved brug af en parameter som luftskiftefrekvensen udføres beregningen med formlen:

L = n x S x H, hvor

n er luftskiftefrekvensen i rummet (for et produktionslokale er n=2), S er rummets areal i m², og H er dets højde i m.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Her er alt om detaljerne vedrørende alle mulige ventilationssystemer:

Detaljer om installation af systemet:

Uanset hvilket ventilationssystem der vælges, skal det have to hovedegenskaber: korrekt konstruktionsudførelse og funktionalitet. Kun når disse betingelser er opfyldt, opretholdes et optimalt indeklima for sundheden på arbejdspladsen.

Er der noget at tilføje, eller har du spørgsmål om emnet ventilation af produktionsbygninger? Efterlad venligst kommentarer til indlægget. Kontaktformularen findes i det nederste felt.