Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2015 » Январь » 20 » Передовые архитектурные решения. Вентиляция
21:12
Передовые архитектурные решения. Вентиляция

   Ранее мы сказали, что наиболее прогрессивным решением многих проблем человеческого общества является возведение промышленно-бытовых комплексов большого размера (вплоть до размеров города). Оптимальная высота застройки 9-15 этажей или несколько более, под ним 1-4 подземных этажей с встроенными линиями метро.

   Одной из наиболее серьезных проблем подобного комплекса является обеспечение вентиляции, причем, не только для дыхания, но и для работы ТЭС, а так же для промышленных нужд. Важность достаточной вентиляции жилых помещений мы рассмотрели ранее.

   Сегодня вентиляция многоэтажных зданий осуществляется как естественным путем, так и принудительно. Различают приточную, вытяжную и приточно-вытяжную принудительную вентиляцию. Классическим примером приточной вентиляции является система жизнеобеспечения бронетехники, входящая в комплект защиты от ОМП. Этот тип систем вентиляции используется в случаях, когда попадающий в помещение (или технику) воздух требуется забирать в определенном месте и/или подвергать специальной очистке. Вытяжная вентиляция является наиболее распространенным типом вентиляции и используется в случаях, когда наиболее важно удалить что-то из помещения, чем внести что-то извне. Классический пример: вытяжные шкафы в лабораториях и учебных аудиториях ВУЗов. Приточно-вытяжная вентиляция используется в промышленных помещениях, в которых осуществляется работа с токсичными соединениями. Это нужно для обеспечения безопасности персонала.

   Естественная вентиляция многоэтажных зданий осуществляется путем размещения вертикальных вентиляционных шахт с окнами в центральные помещения каждого этажа. Холодный воздух с улицы попадает в открытые окна и форточки периферических помещений и проходят к центральным комнатам. В процессе этого движения воздух нагревается от систем отопления, электроприборов (все электроприборы выделяют при работе тепло в связи с потерями на трение, резистивный и индукционный нагрев материала), тел людей и животных и иных источников тепла (например, зажженных свечей). Нагреваясь, воздух расширяется, от чего снижается его плотность и он становится легче, чем воздух на улице. Это вызывает подъем нагретого воздуха вверх. Вентиляционные окна центральной шахты расположены под потолком, поэтому теплый воздух выходит в вертикальную вентиляционную шахты и поднимается по ней до крыши. Выходящий на крыше воздух выносит с собой диоксид углерода, продукты разложения полимеров, комнатную пыль, водяной пар и многое другое.

   Смешиваясь с воздухом улицы, теплый воздух охлаждается и все его взвешенные примеси оседают на крыше или вокруг здания. Во время дождя пыль с крыши смывается водой по водостокам и выходит на земельный участок вокруг дома (иногда стоки направляют в специальные отводные канавы и системы канализации, что свойственно крупным городам).

   Чем больше разница между температурой воздуха на улице и в помещении, тем интенсивнее естественная вентиляция помещений, так же влияет степень открытия окон и форточек. Зимой разница в температуре максимальная, что вызывает наибольшее высушивание помещения естественной вентиляцией. Холодный воздух с улицы нагревается от систем отопления и других источников тепла, что смещает точку росы, и вызывает вовлечение в воздух всей влаги в помещении. Вода в виде пара выносится на крыше через вентиляционную шахту.

   Мы столь подробно рассмотрели естественную вентиляцию высотных зданий, так как, это важно для проектирования систем вентиляции промышленно-бутового комплекса больших размеров. Стоит упомянуть, что в целях экономии места под застройку, решения транспортных проблем и снижения стоимость строительства, размеры комплекса должны быть весьма велики. Протяженность комплекса может превышать несколько километров. Это с одной стороны, осложняет проектирование классических систем вентиляции, с другой стороны, вносит интересные технические решения в его экосистему.

   Забор воздуха на периферии здания и выброс его на крыше, малоперспективны, как в связи с высокой требуемой мощностью электродвигателей вентиляторов, так и в связи с необходимостью располагать большие в сечении воздухопроводы. Поэтому рентабельно выбрасывать воздух на крыше и забирать его там же. Это потребует очистки воздушных выбросов от всех примесей. В первую очередь, от пыли, углекислого газа и химических соединений. Из наиболее экономически целесообразных методов стоит предложить комбинацию влажного скруббера, конденсатора и фильтра. Воздух забирается на крыше (1) за счет разряжения, создаваемого маломощными вентиляторами (2), затем, проходя помещения (3), засасывается более мощными вентиляторами (4) и подается в систему очистки. Система очистки располагается на крыше здания и начинается с влажного скруббера (5), в котором воздушный поток проходит через газокапельную взвесь, очищаясь за счет абсорбции от всех механических примесей (пыль различной природы). Агрегация капель приводит к образованию стоков (6) из нижней части скруббера, стоки перерабатываются отдельно, но, их количество не велико (не более 1 литра на 20-30 метров кубических воздуха).

   После скруббера влажный воздух попадает в компрессор (8), где сжимается до давления в несколько десятков атмосфер при охлаждении до комнатной температуры. Это вызывает конденсацию 90-92% всей воды и паров других жидкостей, содержащихся в воздушной среде. Сток конденсата из напорной емкости (9) компрессора направляется через турбину (она регенерирует часть энергии и выполняет роль клапана, поддерживающего нужное давление в системе). Снижение давления на лопатках турбины (10) и сразу после нее приводит к десорбции растворенных в конденсате газов (14), в том числе, диоксида углерода. Эти газы перерабатываются отдельно.

   После обезвоживания в конденсаторе компрессора, воздушный поток выбрасывается в атмосферу (11). Аналогичная система очистки (но, в много более компактном и высокотехнологичном исполнении, используется на космических кораблях и орбитальных станциях для очистки воздуха).

   На первых парах развития промышленно-бытовых комплексов большого размера можно обходиться очисткой только от пыли и осуществлять выброс на значительной высоте (на 10-30 метров выше крыши последнего этажа). Но, с ростом здания этих мер может оказаться недостаточно.

   В качестве воды для орошения во влажном скруббере используется как конденсат, так и дождевая вода из запаса (12), так и вторичная вода из системы очистки канализационных стоков, в зависимости от времени года, количества осадков, размеров здания и ряда других факторов.

   Для повышения биологической активности воздуха в жилых помещениях можно использовать аэроионизаторы Чижевского (13).

   Отдельно следует отметить, что полученные в результате избытки стоков (например, в холодное время года или в дождливую погоду в связи с высокой влажностью), могут быть после очистки направлены в систему питания здания чистой водой. Стоки с пылью и другими взвешенными частицами могут содержать 0,001-1% твердых примесей в виде растворов, коллоидов или взвеси. Здесь и соединения меди и других тяжелых металлов от вентиляторов и другой бытовой техники и отходы пылевых клещей, и обычная комнатная пыль, состоящая например, из отпадающих частиц хлопковых тканей или отмерших клеток кожного покрова и многое другое. После отделения в отстойниках и фильтрах, данную пыль наиболее рентабельно компостировать в закрытых реакторах при повышенной температуре (90-130*С) для получения органических добавок к грунтам тепличных комплексов, размещенных на крыше здания.

   Позже мы отдельно скажем об очистке выбросов промышленных объектов и ТЭС, там методика очистки газовых выбросов заметно отличается.

Категория: Пища для размышлений | Просмотров: 750 | Добавил: Chemadm | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]