Аеродинамічні випробування систем вентиляції. Методи аеродинамічних випробувань

Аеродинамічні випробування вентиляційних систем є важливою складовою введення в експлуатацію сучасних будівель і споруд. Це твердження вірно як відносно житлових і підсобних приміщень квартир і приватних будинків, так і виробничих цехів. Випробування проводяться після того як будівництво повністю завершено, і змонтовані всі системи забезпечення будівлі. Системи вентиляції стають все складніше і різноманітніше, підвищуються вимоги до енергоефективності, тому важливою стає правильна і більш точна налагодження вентиляційних систем.

Види вентиляції

В будівлях і спорудах застосовуються три види вентиляції. Найпростіша, принаймні зовні, вентиляція природна. Повітря надходить у приміщення і віддаляється з нього через віконні і дверні отвори, вентиляційні канали. Штучна вентиляція – це система, складається з припливних та витяжних установок, які примусово забезпечують циркуляцію повітря в приміщенні. Існують варіанти примусової вентиляції, коли забезпечується або тільки приплив повітря (припливна система), або витяжка. Системи витяжної вентиляції, що видаляють з приміщень відпрацьоване повітря. В склад їх, як правило, входять повітроводи, які утворюють мережу вентиляційних каналів, витяжні вентилятори та вентиляційні решітки. По вентиляційних трубах і магістралях ззовні може подаватися підігріте повітря. Це вже суміщена система вентиляції і повітряного опалення. Два основних види вентсистем можуть комбінуватися в різних варіантах у залежності від цілей і завдань, утворюючи третій вид – комбіновану вентиляцію. Яка саме вентиляція підходить до конкретного приміщення, визначають ще на стадії проектування, виходячи з технічних і економічних міркувань, грунтуючись на дотриманні санітарно-гігієнічних норм і правил.
Система вентиляції окремих приміщень і будинку в цілому характеризується чотирма ознаками. Це її призначення, зона обслуговування, спосіб переміщення повітря і конструктивне виконання.

Вимоги до вентиляції

Головна мета вентиляції – підтримання у приміщенні певних показників повітря. Це чистота і рівень вологості. Повітряні маси повинні рівномірно поширюватися, і з цим теж повинна справлятися система вентиляції. З приміщення повинен віддалятися забруднене повітря з вуглекислим газом, пилом, димом, неприємними запахами, а вступати в нього – свіжий, очищений від домішок. Повітрообмін в вентсистемах обов'язково контролюється. У житлових будинках в першу чергу важливий правильний повітрообмін в кухнях, туалетах і ванних кімнатах, потім в спальнях і дитячих. У промислових приміщеннях цей процес життєво важливий при роботі з шкідливими речовинами або в небезпечних умовах. Це, наприклад, хімічне і сталеливарне виробництво. У медичних установах і ветеринарних лабораторіях, де може бути високий вміст бактерій у повітрі, його регулярне очищення необхідна. Для того щоб характеристики та склад повітря відповідали нормам, і проводяться аеродинамічні випробування вентиляції.

Параметри випробувань

В ході випробувань перевіряють, по-перше, правильність розрахунку проектних показників та відповідність їм фактичних даних. Виконується перевірка витрати повітря, продуктивність системи, кратність повітрообміну.
Аеродинамічні випробування дозволяють перевірити роботу технологічного обладнання та його вплив на систему вентиляції, відрегулювати потоки повітря в ній. В ході випробувань обладнання налаштовується на проектну потужність у всіх розрахункових точках. Поточний показник виводиться після вимірювань і порівняння тиску, який розвиває вентилятор, з проектним коефіцієнтом. Виявлення дефектів монтажу – нещільно прилягають елементів, погано зафіксованих вузлів, недостатнього забезпечення захисту від вібрацій і шумів – це теж завдання, яке вирішують аеродинамічні випробування систем вентиляції. Обстеження діючих систем вентиляції проводиться, щоб перевірити роботу систем вентиляції, визначити причину несправності і усунути поломки.

Документи для проведення випробувань

Для визначення обсягу робіт по перевірці системи вентиляції потрібна експлікація (план з розшифровкою площ) і призначення приміщень будівлі, в якому будуть проводитися аеродинамічні випробування. Крім того, складається принципова схема вентиляції, де вказані всі розгалуження, вузли, обладнання, на яке збираються паспорта або сертифікати відповідності. Якщо перевіряється діюча вентиляційна система, розглядається і паспорт на неї.

Незалежний контроль вентиляційних систем

Роботи проводять працівники спеціальних лабораторій, акредитованих на проведення подібного роду випробувань за певними методиками, визначеними в ГОСТ. Аеродинамічні випробування вентиляційних систем виконують сертифіковані практично в кожному більш-менш великому місті. Фахівці повинні добре знати санітарні норми і правила, що стосуються адміністративних, побутових і житлових будівель, систем вентиляції і кондиціонування повітря. Паспорт на систему вентиляції може заповнювати організація, яка виконувала її монтаж. Але мало існує фірм, які перевіряють самі себе і усувають недоліки і можливі проблеми без зовнішнього тиску. Тим більше що недоліки можуть проявитися в ході експлуатації систем будівлі через великий проміжок часу після закінчення робіт та завершення розрахунків з монтажними організаціями.
Тому контрольні заміри та паспортизацію повинні виконувати незалежні експерти в ході прийняття системи, а не тоді, коли потрібно визначити, чому відсутній проектний повітряний баланс.

ГОСТ 123018-79

Методи аеродинамічних випробувань вентиляційних систем визначені у державному галузевому стандарті, затвердженому ще в 1979 році в Радянському Союзі і діє до сих пір. Стандартом встановлені методи вибору точок вимірювань та обробки результатів випробувань, розрахунок похибки вимірювань при визначення витрати повітря та втрат його тиску, вимоги безпеки при проведенні робіт. Методи аеродинамічних випробувань включають вибір перерізів, у яких проводяться вимірювання. Такі точки вимірів щоб уникнути спотворення даних повинні розташовуватися згідно з вимогами ГОСТ на певній відстані, кратному гідравлічного діаметру перерізу повітропроводу, від перешкод на шляху повітряного потоку (наприклад, клапанів і решіток) і його поворотів. Мірне перетин можна розташовувати і в місцях різкої зміни діаметра каналу. При цьому його площею вважається найменша площа перерізу в звуженні.

Обладнання для проведення випробувань

ДСТУ «Методи аеродинамічних випробувань» (№ 12.3. 018-79) дає не тільки перелік необхідної апаратури для вимірювань, але і її класи точності у відповідності з державними стандартами. Комбінований приймач тиску і приймач повного тиску використовуються для вимірювання динамічного і повного тиску у швидкому потоці зі швидкістю понад 5 м/с, а також статичного тиску в сталому потоці. Для вимірювання вологості повітря, як відносної, так і абсолютної, газопылевых потоків від 10 до 90 % вмісту частинок, температури повітря від 0 до 50 °С, точки роси та швидкості руху повітряного потоку використовується комбінований прилад, який включає в себе анемометр і термогігрометр. Можна використовувати такі прилади і окремо. Це залежить від оснащення спеціалізованої лабораторії, наприклад, термогігрометр ИВТМ-7 М2 і анемометр з вбудованою крильчаткою TESTO 417. Манометр використовується при вимірах тиску, різниці і перепадів тиску в газових і повітряних потоках. Для вимірювання атмосферного тиску застосовують метрологічний барометр. Для визначення температури повітря використовуються звичайні термометри, а його вологості – психрометри. Конструкція приладів, особливо при вимірах в курному потоці, повинна забезпечувати їх просте очищення, найкраще своїми руками або за допомогою щітки. Проведення аеродинамічних випробувань неможливо без воронки для вимірювання об'ємної витрати повітря. Вона використовується в комплекті з анемометром. Через геометрії вентиляційних решіток порушуються необхідні для вимірювань однорідність і напрямок повітряних потоків. Тому за допомогою цього пристрою потік направляється до датчика зонда, які розташовуються в розтруб, в тій його частині, де якість вимірювань найбільш задовільно. Усі вимірювальні засоби проходять періодичні перевірки в органах стандартизації і сертифікації.

Підготовка системи до випробувань

Аеродинамічні випробування мереж вентиляції проводять при повністю відкритих дроселюючих пристроях, які встановлені і на загальному повітроводі і на всіх відгалуженнях від нього. Зазвичай в конструкції повітророзподільників припливних установок є вбудовані регулюючі пристрої. Вони теж повинні бути повністю відкриті. В таких умовах при максимальному потоці повітря може перегріватися двигун вентилятора примусового вентсистеми. Якщо таке відбувається, дросель на основному потоці прикривають, а якщо він в конструкції не передбачено, вставляють між фланцями діафрагму з тонкої покрівельної сталі, зменшуючи потік повітря на притоці або виведення повітряних мас. Потім встановлюються прилади і апаратура так, як обумовлює ГОСТ. Аеродинамічні випробування повинні проходити так, щоб показання приладів не спотворювалися з-за променистого і конвективного тепла, вібрації та інших сторонніх факторів. Прилади готуються до роботи у відповідності з паспортами на них або керівництвом по експлуатації.

Порядок роботи

На відповідність нормам перевіряється технічна документація на будівельний об'єкт в частині опалення, кондиціювання та вентиляції, паспортів і сертифікатів відповідності на технологічне устаткування. Це перший етап, з якого починаються аеродинамічні випробування систем вентиляції. Потім фахівці лабораторії визначають кількість необхідних вимірювань, розробляють технічне завдання, визначають вартість проведення робіт і складають кошторис витрат. На наступному етапі за допомогою приладів і апаратури проводяться всі необхідні аеродинамічні випробування та вимірювання. Вимірюється тиск і температура повітря в приміщенні, динамічний, статичний і повний тиск потоку, час, протягом якого анемометр знаходиться в потоці і фіксується зміна його показань. Перевіряється швидкість потоку повітря, його вологість і витрати, втрата повного тиску, правильність установки грат і різних клапанів в системі; вимірюється надлишковий тиск повітря на сходових клітинах нижніх поверхів, в тамбурах, шахтах ліфтів; а також перепад тиску на закритих дверях шляхів евакуації; визначається швидкість видалення продуктів згоряння та багато іншого. Методи аеродинамічних випробувань регламентуються державним галузевим стандартом. При проведенні робіт необхідно стежити, щоб у процесі вимірювань не утворювалися небезпечні для здоров'я гази або вибухонебезпечні їх концентрація. Підсумком проведення робіт є належним чином оформлені документи. Це акти і протоколи проведення робіт, при необхідності паспорта вентиляційної системи і окремих установок.

Підсумкові документи

При первинному обстеженні природної вентиляції складається акт такого обстеження. Після перевірки штучної вентиляції оформляється протокол вимірювань аеродинамічних параметрів вентсистем і видає висновок щодо відповідності їх фактичних параметрів проектним. Аеродинамічні випробування вентиляції можуть завершуватися актом, який включає в себе інформацію про роботу технологічного обладнання, його продуктивності, кратності повітрообміну в будівлях, роботі вентканалів і пропускної здатності повітряних фільтрів і дані візуального огляду. Актируйте тип крильчатки і її діаметр, обертів шківа і його діаметр, повний тиск потоку і продуктивність для вентилятора; тип, обороти, потужність, спосіб передачі обертального моменту, діаметр шківа – для електродвигуна; падіння тиску, відсоток уловлювання і пропускну здатність - для фільтрів; тип приладу, схему циркуляції і вид теплоносія, результати випробувань – для нагрівачів і кондиціонерів. Паспорт вентиляційної системи, який вимагають під час перевірок органи санітарного нагляду, повинен містити дані про її призначення і розташування, продуктивності та інших характеристик технологічного обладнання, результати випробувань. Схема вентиляції з усіма воздухораспределительными пристроями теж повинна бути в паспорті. Перевірка діючої вентиляції виявляє її поломки, необхідність реконструкції або чищення. Для чого і як перевіряються вентиляційні системи, методи аеродинамічних випробувань в загальних рисах і документація, що оформляється за підсумками випробувань, – генпідрядникам, замовникам будівництва житлових і громадських будівель, фахівцям керуючих компаній і керівників інженерних служб промислових підприємств ця інформація потрібна хоча б для того, щоб розуміти, яку документацію потрібно готувати, куди звертатися для паспортизації та перевірки систем вентиляції.