El disseny de sistemes de ventilació permet planificar la quantitat de treball i els propers costos en la fase inicial. D’acord amb l’especificació de l’equipament, es fa una estimació per a la construcció de la instal·lació. Tot i que el disseny de ventilació de locals industrials o cases particulars és bastant car, sense ell la construcció d’un gran edifici és impossible.
El projecte de ventilació d’apartaments està idealment creat a l’etapa de disseny de l’edifici mateix o a la planificació de reparacions importants. Aleshores, és possible distribuir de forma òptima l'equipament, integrar-lo a les comunicacions d'enginyeria existents i adaptar-se perfectament al disseny d'interiors.
El disseny del subministrament i la ventilació d'escapament es desenvolupa en diverses etapes:
- Càlcul d'equips i comunicacions. Es realitza sobre la base dels paràmetres de l’habitació i els requisits de microclima.
- Elaboració d'esquemes de cablejat.
- Elaboració del projecte final.
Els treballs es realitzen després de la conclusió del contracte per al disseny de la ventilació amb una indicació exacta dels terminis i el cost.
En finalitzar el contracte, es pot proporcionar al client mostres de especificacions tècniques per al disseny de ventilació o projectes preparats per a la seva revisió.
Hi ha projectes estàndard de ventilació d’apartaments que es poden utilitzar per instal·lar-los i estalviar diners significativament.
Condicions de referència per al disseny de la ventilació
Per a realitzar una tasca tècnica no n’hi ha prou de conèixer només els fonaments bàsics del disseny de la ventilació. La tasca indica els paràmetres de microclima, el mètode d’intercanvi d’aire, dades sobre el refrigerant.
L’elaboració dels termes de referència del projecte de ventilació de subministrament va precedida d’una anàlisi del traçat i la finalitat de l’edifici. Per tant, el dissenyador ha de proporcionar les dades més completes:
- la finalitat de l’objecte;
- ubicació (inclosa la relativa a parts del món);
- propietats dels materials de construcció;
- zona de envidrament i nombre de portes;
- plànols i seccions;
- informació sobre el refrigerant.
Quan es dissenya una ventilació industrial, cal aprofundir en les complexitats del procés, així com en el calendari de treball (per a instal·lacions industrials). Els requisits tècnics tenen en compte els desitjos especials del client.
Càlcul del projecte de ventilació
Quan es dissenya la ventilació de subministrament i d’escapament, es fan càlculs de la millor manera des d’un punt de vista tecnològic i econòmic, la selecció d’equips, la forma del recorregut i els paràmetres dels conductes.
El càlcul del microclima als locals es realitza per a temporades fredes, transitòries i càlides. Els paràmetres mediambientals es determinen per SNiP 23-01-99 i 41-01-2003.
El càlcul de l’intercanvi d’aire es determina a partir de la freqüència d’intercanvi d’aire aprovat a la documentació reguladora. A l’hora de determinar la taxa d’intercanvi d’aire, es tenen en compte les entrades de calor i el nombre de persones que es troben constantment als locals.
Multiplicitat d’intercanvi d’aire per habitacions, segons la finalitat
| Apartament, casa privada | 4-8 |
| Oficina | 4-8 |
| Cuina | 15-30 |
| Centre d'entreteniment | 4-6 |
| Puntuació | 3-8 |
| Servidor | 6-10 |
| Piscina | 5-6 |
| Un restaurant | 7-12 |
El volum d'aire subministrat per 1 persona en metres cúbics / hora
| Apartament, casa privada | 25-60 |
| Oficina | 35-60 |
| Un restaurant | 45-60 |
| Cuina | 65-90 |
| Centre d'entreteniment | 35-60 |
| Puntuació | 25-60 |
| Piscina, complex esportiu | 80 |
El tipus d'intercanvi d'aire es selecciona tenint en compte la finalitat i l'arquitectura de l'habitació, la capacitat d'organitzar l'intercanvi d'aire natural.
En funció d’això, el sistema està seleccionat:
- subministrament;
- subministrament i escapament;
- escapament;
- local
- intercanvi general;
- natural;
- mecànic.
L'equip està seleccionat en funció de la finalitat de la ventilació, l'arquitectura de l'edifici, els avantatges econòmics i els tipus de refrigerant. Si un estàndard no és adequat per raons tecnològiques o econòmiques, es pot utilitzar un esquema de selecció estàndard o un de individual.
Esquemes de selecció estàndard d’equips
- Quan es dissenya la ventilació d’un apartament, una petita botiga o oficina, normalment es proporciona ventilació natural reforçada a les cuines i als lavabos amb ventiladors d’escapament. El subministrament d’aire és suportat per unitats d’entrada o ventiladors compactes. També és recomanable instal·lar aparells d’aire condicionat o sistemes d’alimentació i d’escapament conduïts;
-
règim de ventilació de la piscinaQuan es dissenya la ventilació d’escapament d’una piscina o sauna, es proporcionen sistemes de subministrament i fuites combinats amb un deshumidificador. Algunes unitats compactes de ventilació també estan equipades amb deshumidificadors;
- Per dissenyar el sistema de ventilació d’una cafeteria o restaurant, s’instal·len alhora dues instal·lacions: intercanvi general i local. Per a una petita cafeteria, n'hi ha prou amb un sistema de ventilació compacte. Les grans empreses de restauració disposen de capotxes potents per a cuines i unitats de bombament apilades per a la zona de menjador;
- El disseny del subministrament i la ventilació d’escapament del complex esportiu preveu un intercanvi d’aire intensiu amb la possibilitat de condicionar;
- La ventilació d’edificis d’alçada, complexos comercials i d’oci, edificis públics es realitza per climatitzadors centrals, de sostre i autònoms, unitats de ventiladors de refrigeració;
- El disseny de la ventilació industrial hauria d’implementar tasques més complexes i específiques. Per tant, l'equipament està seleccionat per a cada objecte de manera individual. Per regla general, si el procés tecnològic s’acompanya d’una abundant evolució de calor i fums tòxics, es combinen sistemes d’escapament d’intercanvi local i general. Com a dispositius locals, s'utilitzen succió, oasis i dutxes d'aire. Per dissenyar la ventilació de locals industrials amb molta quantitat de pols, substàncies explosives i tòxiques, es proporcionen sistemes d'aspiració.
Preparació d'aire durant el disseny de la ventilació
Durant el disseny de la ventilació d’una casa privada, botiga o fàbrica, es té en compte la necessitat de filtrar el subministrament i sovint esgotar aire.
Classificació de filtres per a locals generals
| Grup de filtres | Classe | Eficiència | Notes |
| Preliminari (G) | 1 | Fins al 65% | L’acció es calcula mitjançant suspensió amb partícules grans (a partir de 2 micròmetres) |
| 2 | 65-80% | ||
| 3 | 80-90% | ||
| 4 | Més del 90% | ||
| Neteja fina (F) | 5 | 40-60% | L’acció es calcula mitjançant partícules en suspensió de fins a 1 micròmetre |
| 6 | 60-80% | ||
| 7 | 80-90% | ||
| 8 | 90-95% | ||
| 9 | Més del 95% |
Distribució d'aire per a disseny de ventilació
Hi ha dues maneres possibles de distribuir l’aire:
- desplaçament;
- barrejant.
A més, la millor manera d’afluir aire i eliminar-lo està determinada:
- superior;
- més baix.
Tipus de tributari:
- avions plans;
- jets de terres;
- ventall;
- compacte.
Es calcula el nombre de distribuïdors d’aire i el seu tipus.
Paràmetres de la via aèria
Es calcula la secció i la forma dels conductes, es determina el material per a ells, la forma, el nombre de branques i voltes, la pèrdua de pressió i la pressió sonora a l'entrada de la sala.
Aquests indicadors estan directament relacionats amb la potència dels equips, els paràmetres dels silenciadors. I tot plegat determina el preu del sistema de ventilació.
Disseny de ventilació de fum
La tasca de la unitat de ventilació anti-fum és maximitzar el bloqueig i limitar la propagació del fum.A cada compartiment de bombers, es munta un sistema de fum autònom. Dissenyar ventilació de fum augmenta significativament el cost i complica el sistema. Cal comprar equips addicionals, ja que molts materials molt utilitzats en la ventilació (per exemple, conductes d’aire de PVC) no resisteixen la temperatura.
La ventilació d’escapament de fum d’esborrany implica l’ús de només ventiladors especials i conductes de ventilació que no es deformen a altes temperatures, amortidors d’incendis i detectors de fum.
De vegades s’instal·len portes d’un disseny especial i pantalles de fum.
Per regla general, la ventilació de fum està dissenyada per programes informàtics. El programa realitza tots els càlculs necessaris, simulant situacions derivades d’un incendi. Els dissenyadors duen a terme la resta de la feina de forma "manual".
El càlcul es fa per a cada habitació per separat, tenint en compte les filtracions de conductes de ventilació, les vàlvules de foc, la zona del canal de fum. Per accelerar l’evacuació del fum als llargs passadissos, es dissenyen diversos detectors de fum. El nombre exacte d'ells depèn de la zona de l'habitació.
Per a un passadís directe amb una longitud no superior a 45 metres, n'hi ha prou amb un receptor. Si hi ha cantonades, s’instal·la 1 dispositiu per cada 30 metres. Els trams limitats del passadís no han de superar els 20 metres de longitud.
Com que el desenvolupament d’una situació d’incendi és simulat per un ordinador, és impossible verificar la precisió i la correcció dels càlculs. Per tant, la instal·lació de les vies respiratòries i d’escapament de fums requereix l’experiència i la qualificació del dissenyador. La ventilació de fum no s’utilitza per a la presa d’aire. Només elimina el fum sense connectar-se a un sistema d’intercanvi d’aire comú. El sistema d’eliminació de fums només s’inicia durant un incendi. La resta del temps es revisa periòdicament per obtenir un rendiment.
En una casa privada d'una sola planta, es pot dissenyar una ventilació per controlar fums amb corrent natural.
Les convencions estàndard s'utilitzen en el disseny de la ventilació d'escapament de fum.
Disseny de ventilació de sala neta
La diferència principal entre el disseny d’habitacions netes i altres locals per a la necessitat d’utilitzar filtres HEPA H11-H14. Els filtres HEPA creen una alta resistència al començament de l'ús, fins a 350 Pascals, i al final abans de substituir fins a 650 Pascales. Aquesta característica s’ha de tenir en compte a l’hora de calcular els cabals d’aire. S'ha de compensar la resistència del filtre.
Classificació de filtres amb finalitats especials
| Grup de filtres | Classe | Eficiència | Nota |
| Alta eficiència (N - HEPA) | 10 | 85% | L’eficiència del filtre es calcula per la presència de pols amb partícules de 0,1 - 0,5 micròmetres de mida. |
| 11 | 95% | ||
| 12 | 99,5% | ||
| 13 | 99,95% | ||
| 14 | 99,995% | ||
| Filtres d'alt rendiment (U) d'alt rendiment | 15 | 99,9995% | |
| 16 | 99,99995% | ||
| 17 | 99,999995% |
Quan es dissenya la ventilació d’habitacions netes, l’atenció principal és:
- major estretor de tanques;
- el dispositiu de la porta d’entrada;
- selecció de filtres HEPA.
A les habitacions netes, la pressió ha de ser excessiva. Si se supera el seu valor, és possible una disminució de l'estanquitat per deformació de les tanques. Per tant, la pressió s’ha de controlar estrictament.
Quan s’obre el pany del vestíbul, la sobrepressió disminueix i es pot nivellar amb les habitacions del voltant. Aleshores la pols pot entrar a l’habitació per les portes.
A l’hora de dissenyar la ventilació d’habitacions netes, l’intercanvi d’aire sovint s’expressa mitjançant la mobilitat de l’aire, que hauria de ser de 0,35 a 0,51 metres per segon.
El domini aeri hauria d’estar entre 30-60 vegades, de vegades amb un grau de puresa moderat es permet reduir el valor a 20 vegades. Es permet un error del 20%.
La velocitat màxima és necessària amb una alta activitat dels empleats i la presència d’equips que generen pols.Si a la sala no hi ha gaire personal, el treball és sedentari i l'equip no emet pols, les velocitats mínimes són suficients.
Moviment de l’aire en habitacions netes
Després de netejar-lo en filtres especials, l’aire entra a les instal·lacions pràcticament sense pols.
El subministrament d'aire en aquest cas realitza dues tasques:
- Reducció de la concentració de pols que apareix a la sala durant la presència de personal i equipament.
- Evacuació d’aquesta pols de l’habitació.
A les habitacions hi ha 3 tipus de moviment d'aire:
- Unidireccional ordenat o laminar. Els dolls d'aire es mouen en la mateixa direcció paral·lels entre si.
- Desordenats o turbulents. Els dolls d'aire no es mouen paral·lelament entre ells.
- Mixta. A la part de la sala s’organitza laminar, i a l’altra, turbulent.
Els projectes de sala neta només inclouen sistemes de moviment d’aire ordenats unidireccionals. Per això, l’aire s’ofereix a través de filtres col·locats a tota la superfície del sostre. El sòl està format per una cambra perforada i d’escapament a sota. Entre la cambra d’escapament i els filtres hi ha conductes d’aire per a la recirculació d’aire.
Segons els conceptes bàsics del disseny de la ventilació, amb una amplada neta inferior a 5 metres, té sentit dissenyar reixes d’escapament en lloc d’un sòl elevat a la part inferior de la paret. Verticalment, l’aire es desplaça fins a una alçada de 0,5 per sobre del sòl i després gira a les reixes.
A les habitacions netes, el mode mitjà sovint organitza els moviments d'aire turbulent. Els filtres HEPA es col·loquen al sostre, en general, el flux és dirigit cap avall, però els dolls no són paral·lels entre si.
La circulació de l'aire mixt només és possible si es combinen processos tecnològics en una sala amb requisits normals i elevats per al contingut de pols a l'aire. Per zonificar els locals d'una manera especial, els filtres es munten al sostre. Hi ha més filtres a les zones “netes”, menys a les habituals.
Diagrama de cablejat per al disseny de ventilació
El diagrama gràfic del cablejat del sistema de ventilació conté no només el dibuix en si mateix, sinó també una descripció del tipus de ventilació, els paràmetres dels equips i la seva ubicació, la especificació dels equips i dels materials.
Juntament amb l’esquema, el projecte del sistema de ventilació s’acompanya d’una tasca de treballs de construcció en la preparació de llocs per a equips i rutes de conductes. S’està preparant un estudi de viabilitat.
Quan es crea un projecte de ventilació industrial o domèstica, l'equip es col·loca en zones de servei convenients.
L’etapa final del disseny de la ventilació
L'esborrany final de la ventilació de la sala de producció només es lliura al client després de la instal·lació completa de l'equip.
Segons el contracte, el projecte de ventilació conté:
- símbols de materials i equips;
- mides i enllaços exactes;
- interseccions, cruïlles i forquilles;
- col·locacions d'equips amb axonometria;
- càlculs amb explicacions;
- especificacions;
- el dibuix principal del sistema i els dibuixos de subsistemes addicionals, font d'alimentació, cablejat de ventilació, drenatge, comunicacions entre els mòduls, circuits de refrigeració;
- diagrama de cablejat executiu.
Durant el disseny de la ventilació d’escapament, a cada etapa es realitza la coordinació amb dissenyadors, arquitectes i altres especialistes que duen a terme l’acabat, la construcció i la instal·lació dels sistemes d’enginyeria.
Terminis de disseny de ventilació
El període de disseny de la ventilació és, de mitjana, de 15 dies hàbils per als edificis més petits i està determinat per la zona de l'objecte. Amb una superfície de fins a 300 metres quadrats, el projecte de ventilació es realitza en un període mínim.
Amb una superfície de fins a 1000 metres quadrats, el disseny de ventilació del subministrament o subministrament i tipus d’escapament triga fins a 40 dies.
El període de ventilació del projecte de la instal·lació és de més de 2.000 metres quadrats metres es determina individualment.
Qualsevol obra de disseny, ja sigui per dissenyar la ventilació d’una casa privada o els comerços d’una fàbrica de rebosteria, ha de ser realitzada per un especialista autoritzat.
Els vídeos rebran respostes a les preguntes més freqüents sobre el disseny de la ventilació:
