Что такое вентиляция: как работает, виды, устройство и монтаж

Содержание

Вентиляция | это… Что такое Вентиляция?

Вытяжная и приточная вентиляция

Вентиля́ция (от лат. ventilatio — проветривание) — процесс удаления отработанного воздуха из помещения и замена его наружным. В необходимых случаях при этом проводится: кондиционирование воздуха, фильтрация, подогрев или охлаждение, увлажнение или осушение, ионизация и т. д. Вентиляция обеспечивает санитарно-гигиенические условия (температуру, относительную влажность, скорость движения воздуха и чистоту воздуха) воздушной среды в помещении, благоприятные для здоровья и самочувствия человека, отвечающие требованиям санитарных норм, технологических процессов, строительных конструкций зданий, технологий хранения и т. д.

Также под этим термином в технике часто имеются в виду системы оборудования, устройств и приборов для этих целей.

Содержание

  • 1 Исторический очерк
  • 2 Вредные выделения в помещении
  • 3 Типы вентиляционных систем
    • 3.
      1 Типы систем по способу побуждения движения воздуха
      • 3.1.1 Естественная вентиляция
      • 3.1.2 Механическая вентиляция
    • 3.2 Типы систем по назначению
      • 3.2.1 Приточная вентиляция
      • 3.2.2 Вытяжная вентиляция
    • 3.3 Типы систем по способу организации воздухообмена
      • 3.3.1 Общеобменная вентиляция
      • 3.3.2 Местная вентиляция
      • 3.3.3 Аварийная вентиляция
      • 3.3.4 Противодымная вентиляция
  • 4 Вентиляционное оборудование
    • 4.1 Вентиляторы
      • 4.1.1 Осевые вентиляторы
      • 4.1.2 Центробежные (радиальные) вентиляторы
      • 4.1.3 Диаметральные (тангенциальные) вентиляторы
    • 4.2 Шумоглушители
    • 4.3 Воздушные фильтры
    • 4.4 Воздухонагреватели
    • 4.5 Противопожарные клапаны
  • 5 См. также
  • 6 Ссылки
  • 7 Примечания

Исторический очерк

Вентиляционная шахта петербургского метрополитена

Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М. В. Ломоносов. В 1795 В. X. Фрибе впервые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь неплотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о нейтральной зоне.

В начале XIX в. получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э. X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.

С появлением центробежных вентиляторов технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Первый успешно работавший центробежный вентилятор был предложен в 1832 А. А. Саблуковым. В 1835 этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Саблуков предложил его и для вентиляции помещений, трюмов кораблей, для ускорения сушки, испарения и т. д. Широкое распространение вентиляции с механическим побуждением движения воздуха началось с конца XIX века.

Одним из крупнейших ученых в области вентиляции и отопления являлся профессор В. М. Чаплин.

Одним из этапов развития вентиляции это появление электрических двигателей с изменяемой частотой оборотов. Первое упоминание о вентиляторе с таким электродвигателем ознаменовано 1972—1974 годами, когда компания Каналфлэкт применила этот двигатель в канальном вентиляторе.

Вредные выделения в помещении

Основное назначение вентиляции — борьба с вредными выделениями в помещении. К вредным выделениям относятся:

  • избыточное тепло;
  • избыточная влага;
  • различные газы и пары вредных веществ;
  • пыль.

Типы вентиляционных систем

Вентиляционная система — совокупность устройств для обработки, транспортирования, подачи и удаления воздуха. Системы вентиляции классифицируются по следующим признакам:

  • По способу создания давления и перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением
  • По назначению: приточные и вытяжные
  • По способу организации воздухообмена: общеобменные, местные, аварийные, противодымные
  • По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные

По количеству воздуха на человека в час. К примеру, в бомбоубежище — не менее 2,5 м³/ч, в офисном помещении — не менее 20 м³ в час для посетителей, находящихся в помещении не более 2 часов, для постоянно находящихся людей — не менее 60 м³ в час. Расчёт вентиляции производится с помощью следующих параметров: производительность по воздуху (м³/ч), рабочее давление (Па) и скорость потока воздуха в воздуховодах (м/с), допустимый уровень шума (дБ), мощность калорифера (кВт). Норматив по воздухообмену регламентируется строительными нормами и правилами (СНиП) и санитарными нормами и правилами (Сан Пин)

Типы систем по способу побуждения движения воздуха

Естественная вентиляция

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется из-за разницы давления снаружи и внутри здания.
Под неорганизованной естественной системой вентиляции понимается воздухообмен в помещении, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха и действий ветра через неплотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей.
Организованной естественной вентиляцией называется воздухообмен, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха, но через специально устроенные приточные и вытяжные проемы, степень открытия которых регулируется. Для создания пониженного давления в вентиляционном канале может использоваться дефлектор.

Механическая вентиляция

При механической вентиляции воздухообмен происходит за счет разности давления, создаваемой вентилятором или эжектором. Этот способ вентиляции более эффективен, так как воздух предварительно может быть очищен от пыли и доведен до требуемой температуры и влажности.

Типы систем по назначению

Приточная вентиляция

Приточной системой вентиляции называется система, подающая в помещение определенное количество воздуха, который может подогреваться в зимний период и охлаждаться в летний.

Вытяжная вентиляция

Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения вредных выделений.

Типы систем по способу организации воздухообмена

Общеобменная вентиляция

Общеобменная система вентиляции предусматривается для создания одинаковых условий и параметров воздушной среды (температуры, влажности и подвижности воздуха) во всём объёме помещения, главным образом в его рабочей зоне (1,5—2,0 м от пола), когда вредные вещества распространяются по всему объёму помещения и нет возможности (или нет необходимости) их уловить в месте образования.

Местная вентиляция

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определённые места (местная приточная вентиляция) и загрязнённый воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местная приточная вентиляция может обеспечивать приток чистого воздуха (предварительно очищенного и подогретого) к определённым местам. И наоборот, местная вытяжная вентиляция удаляет воздух от определённых мест с наибольшей концентрацией вредных примесей в воздухе. Примером такой местной вытяжной вентиляции может быть вытяжка на кухне, которая устанавливается над газовой или электрической плитой. Чаще всего используются такие системы в промышленности.

Аварийная вентиляция

Аварийная система вентиляции устанавливается в производственных помещениях, где возможен неожиданный выброс чрезвычайно опасных вредных веществ в количествах, значительно превышающих ПДК, с целью их быстрого удаления.

Противодымная вентиляция

Основная статья: Дымоудаление

Противодымная система вентиляции устанавливается в производственных зданиях, где применяются технологии с повышенной пожароопасностью, и служит для обеспечения эвакуации людей. С помощью этой системы подается необходимое количество воздуха, препятствующего распространению дыма в помещении. Система работает в начальной стадии пожара.

Вентиляционное оборудование

Системы вентиляции включают в себя группы самого разнообразного оборудования: прежде всего, это вентиляторы, вентиляторные агрегаты или вентиляционные установки. Среди дополнительного оборудования — шумоглушители, воздушные фильтры, электрические и водяные воздухонагреватели, регулирующие и воздухораспределительные устройства и пр.

Вентиляторы

Основная статья: Вентилятор

Вентилятор представляет собой механическое устройство, предназначенное для перемещения воздуха по воздуховодам системы вентиляции. По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на канальные (круглые и прямоугольные), крышные, осевые (аксиальные), центробежные (радиальные) и тангенциальные (диаметральные), батутные и т.д.

Осевые вентиляторы

Осевой вентилятор

Осевой вентилятор с электродвигателем для охлаждения компьютера

Осевой вентилятор представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе (обечайке) колесо из консольных лопастей, закреплённых на втулке под углом к плоскости вращения. Рабочее колесо как правило насаживается непосредственно на ось электродвигателя.

При вращении колеса воздух захватывается лопастями и перемещается в осевом направлении. При этом перемещение воздуха в радиальном направлении практически отсутствует.
Осевые вентиляторы имеют больший КПД по сравнению с радиальными и диаметральными. Такие вентиляторы, как правило, применяют для подачи значительных объёмов воздуха при малых аэродинамических сопротивлениях вентиляционной сети.

Центробежные (радиальные) вентиляторы

Центробежный вентилятор

Центробежный вентилятор

Центробежный (радиальный) вентилятор представляет собой расположенное в спиральном кожухе лопаточное (рабочее) колесо, при вращении которого воздух, попадающий в каналы между его лопатками, двигается в радиальном направлении к периферии колеса и сжимается. Под действием центробежной силы он отбрасывается в спиральный кожух и далее направляется в нагнетательное отверстие.

В зависимости от назначения вентилятора, лопатки рабочего колеса изготавливают загнутыми вперёд или назад.

Количество лопаток бывает различным в зависимости от типа и назначения вентилятора. Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум.

Диаметральные (тангенциальные) вентиляторы

Диаметральный (тангенциальный) вентилятор состоит из рабочего колеса барабанного типа с загнутыми вперёд лопатками и корпуса, имеющего патрубок на входе и диффузор на выходе. Действие диаметральных вентиляторов основано на двукратном поперечном прохождении потока воздуха через рабочее колесо.

Используются в основном в кондиционерах (внутренние блоки сплит-систем) и тепловых завесах. В вентиляционных сетях диаметральные вентиляторы используются крайне редко.

Шумоглушители

Установка в систему вентиляции шумоглушителей является одной из эффективных мер по снижению аэродинамического шума в воздушном потоке. Наиболее часто применяемые шумоглушители конструктивно делятся на пластинчатые и трубчатые. Главная их особенность — наличие развитых поверхностей, облицованных звукопоглощающим материалом (минеральная вата, стекловолокно и пр.).
Чаще всего шумоглушитель устанавливается между вентилятором и магистральным воздуховодом.
Необходимость установки шумоглушителя в вентиляционной системе должна быть подтверждена специальным акустическим расчётом.

Воздушные фильтры

Служат для очистки приточного воздуха, а в некоторых случаях и вытяжного воздуха. Существует множество типов конструкций воздушных фильтров. Принцип действия, конструкция и материал фильтра зависят от требуемых параметров воздуха. В вентиляционных системах воздушные фильтры классифицируются по степени очистки воздуха. Чем меньше частички пыли, эффективно улавливыемые фильтром, тем выше его класс очистки. Согласно принятой международной классификации, существует четыре класса фильтров грубой очистки воздуха (классы G1-G4), пять классов тонкой очистки (классы F5-F9), четыре класса фильтров особо тонкой очистки, именуемых так же HEPA-фильтрами (классы h20-h24), а также три класса ультра-тонкой очистки воздуха, или ULPA-фильтры (классы U15-U17). Помимо класса очистки, важными параметрами фильтров являются их пылеемкость и аэродинамическое сопротивление.

Воздухонагреватели

В современных зданиях система вентиляции, как правило, работает совместно с системой отопления здания, а в некоторых случаях полностью её заменяет. Для подогрева воздуха в вентиляционных системах используются воздухонагреватели. Большинство воздухонагревателей в вентиляционных системах — водяные либо электрические. Водяные воздухонагреватели это по сути теплообменники, в которых воздух получает тепло от горячей воды, нагретой в отопительном котле или поступающей из центральной теплосети. Электрические воздухонагреватели питаются от электросети и преобразуют электрическую энергию в тепловую.

Противопожарные клапаны

Противопожарный клапан с электромеханическим приводом

Одной из главных характеристик клапана является тип привода заслонки. Существуют следующие типы:

  • пружинный с тепловым замком;
  • пружинный с электромагнитной защелкой;
  • электромеханический (электромоторный).

Пружинный привод с тепловым замком дешевле остальных и не требует дополнительной автоматики и подвода электропитания. Однако он имеет ряд существенных недостатков:

  • срабатывание привода происходит только после расплавления теплового замка, для этого необходимо, чтобы горячие продукты горения достаточно длительное время проходили через клапан и омывали тепловой замок. Привод в результате этого имеет большую инерцию и срабатывает не в начале пожара, а значительно позже;
  • невозможно включение привода от внешнего устройства. Это не позволяет периодически проверять работоспособность клапана и включать его в случае пожара вручную;
  • после срабатывания требуется замена клапана или его теплового замка, в результате после однократного срабатывания система оказывается незащищенной. [1]

См. также

  • Аспирация (вентиляция)
  • Вентилятор
  • Дымоудаление
  • Гигрорегулируемая система вентиляции

Ссылки

Примечания

  1. ↑ Ивашкевич А. А. Пожарная безопасность систем вентиляции : тексты лекций — Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2012 С. 66

Вентиляция | это… Что такое Вентиляция?

Вытяжная и приточная вентиляция

Вентиля́ция (от лат. ventilatio — проветривание) — процесс удаления отработанного воздуха из помещения и замена его наружным. В необходимых случаях при этом проводится: кондиционирование воздуха, фильтрация, подогрев или охлаждение, увлажнение или осушение, ионизация и т. д. Вентиляция обеспечивает санитарно-гигиенические условия (температуру, относительную влажность, скорость движения воздуха и чистоту воздуха) воздушной среды в помещении, благоприятные для здоровья и самочувствия человека, отвечающие требованиям санитарных норм, технологических процессов, строительных конструкций зданий, технологий хранения и т.

 д.

Также под этим термином в технике часто имеются в виду системы оборудования, устройств и приборов для этих целей.

Содержание

  • 1 Исторический очерк
  • 2 Вредные выделения в помещении
  • 3 Типы вентиляционных систем
    • 3.1 Типы систем по способу побуждения движения воздуха
      • 3.1.1 Естественная вентиляция
      • 3.1.2 Механическая вентиляция
    • 3.2 Типы систем по назначению
      • 3.2.1 Приточная вентиляция
      • 3.2.2 Вытяжная вентиляция
    • 3.3 Типы систем по способу организации воздухообмена
      • 3.3.1 Общеобменная вентиляция
      • 3.3.2 Местная вентиляция
      • 3.3.3 Аварийная вентиляция
      • 3.3.4 Противодымная вентиляция
  • 4 Вентиляционное оборудование
    • 4.1 Вентиляторы
      • 4.1.1 Осевые вентиляторы
      • 4.1.2 Центробежные (радиальные) вентиляторы
      • 4.1.3 Диаметральные (тангенциальные) вентиляторы
    • 4. 2 Шумоглушители
    • 4.3 Воздушные фильтры
    • 4.4 Воздухонагреватели
    • 4.5 Противопожарные клапаны
  • 5 См. также
  • 6 Ссылки
  • 7 Примечания

Исторический очерк

Вентиляционная шахта петербургского метрополитена

Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М. В. Ломоносов. В 1795 В. X. Фрибе впервые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь неплотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о нейтральной зоне.

В начале XIX в. получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э. X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.

С появлением центробежных вентиляторов технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Первый успешно работавший центробежный вентилятор был предложен в 1832 А. А. Саблуковым. В 1835 этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Саблуков предложил его и для вентиляции помещений, трюмов кораблей, для ускорения сушки, испарения и т. д. Широкое распространение вентиляции с механическим побуждением движения воздуха началось с конца XIX века.

Одним из крупнейших ученых в области вентиляции и отопления являлся профессор В. М. Чаплин.

Одним из этапов развития вентиляции это появление электрических двигателей с изменяемой частотой оборотов. Первое упоминание о вентиляторе с таким электродвигателем ознаменовано 1972—1974 годами, когда компания Каналфлэкт применила этот двигатель в канальном вентиляторе.

Вредные выделения в помещении

Основное назначение вентиляции — борьба с вредными выделениями в помещении. К вредным выделениям относятся:

  • избыточное тепло;
  • избыточная влага;
  • различные газы и пары вредных веществ;
  • пыль.

Типы вентиляционных систем

Вентиляционная система — совокупность устройств для обработки, транспортирования, подачи и удаления воздуха. Системы вентиляции классифицируются по следующим признакам:

  • По способу создания давления и перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением
  • По назначению: приточные и вытяжные
  • По способу организации воздухообмена: общеобменные, местные, аварийные, противодымные
  • По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные

По количеству воздуха на человека в час. К примеру, в бомбоубежище — не менее 2,5 м³/ч, в офисном помещении — не менее 20 м³ в час для посетителей, находящихся в помещении не более 2 часов, для постоянно находящихся людей — не менее 60 м³ в час. Расчёт вентиляции производится с помощью следующих параметров: производительность по воздуху (м³/ч), рабочее давление (Па) и скорость потока воздуха в воздуховодах (м/с), допустимый уровень шума (дБ), мощность калорифера (кВт). Норматив по воздухообмену регламентируется строительными нормами и правилами (СНиП) и санитарными нормами и правилами (Сан Пин)

Типы систем по способу побуждения движения воздуха

Естественная вентиляция

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется из-за разницы давления снаружи и внутри здания.
Под неорганизованной естественной системой вентиляции понимается воздухообмен в помещении, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха и действий ветра через неплотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей.
Организованной естественной вентиляцией называется воздухообмен, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха, но через специально устроенные приточные и вытяжные проемы, степень открытия которых регулируется. Для создания пониженного давления в вентиляционном канале может использоваться дефлектор.

Механическая вентиляция

При механической вентиляции воздухообмен происходит за счет разности давления, создаваемой вентилятором или эжектором. Этот способ вентиляции более эффективен, так как воздух предварительно может быть очищен от пыли и доведен до требуемой температуры и влажности.

Типы систем по назначению

Приточная вентиляция

Приточной системой вентиляции называется система, подающая в помещение определенное количество воздуха, который может подогреваться в зимний период и охлаждаться в летний.

Вытяжная вентиляция

Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения вредных выделений.

Типы систем по способу организации воздухообмена

Общеобменная вентиляция

Общеобменная система вентиляции предусматривается для создания одинаковых условий и параметров воздушной среды (температуры, влажности и подвижности воздуха) во всём объёме помещения, главным образом в его рабочей зоне (1,5—2,0 м от пола), когда вредные вещества распространяются по всему объёму помещения и нет возможности (или нет необходимости) их уловить в месте образования.

Местная вентиляция

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определённые места (местная приточная вентиляция) и загрязнённый воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местная приточная вентиляция может обеспечивать приток чистого воздуха (предварительно очищенного и подогретого) к определённым местам. И наоборот, местная вытяжная вентиляция удаляет воздух от определённых мест с наибольшей концентрацией вредных примесей в воздухе. Примером такой местной вытяжной вентиляции может быть вытяжка на кухне, которая устанавливается над газовой или электрической плитой. Чаще всего используются такие системы в промышленности.

Аварийная вентиляция

Аварийная система вентиляции устанавливается в производственных помещениях, где возможен неожиданный выброс чрезвычайно опасных вредных веществ в количествах, значительно превышающих ПДК, с целью их быстрого удаления.

Противодымная вентиляция

Основная статья: Дымоудаление

Противодымная система вентиляции устанавливается в производственных зданиях, где применяются технологии с повышенной пожароопасностью, и служит для обеспечения эвакуации людей. С помощью этой системы подается необходимое количество воздуха, препятствующего распространению дыма в помещении. Система работает в начальной стадии пожара.

Вентиляционное оборудование

Системы вентиляции включают в себя группы самого разнообразного оборудования: прежде всего, это вентиляторы, вентиляторные агрегаты или вентиляционные установки. Среди дополнительного оборудования — шумоглушители, воздушные фильтры, электрические и водяные воздухонагреватели, регулирующие и воздухораспределительные устройства и пр.

Вентиляторы

Основная статья: Вентилятор

Вентилятор представляет собой механическое устройство, предназначенное для перемещения воздуха по воздуховодам системы вентиляции. По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на канальные (круглые и прямоугольные), крышные, осевые (аксиальные), центробежные (радиальные) и тангенциальные (диаметральные), батутные и т.д.

Осевые вентиляторы

Осевой вентилятор

Осевой вентилятор с электродвигателем для охлаждения компьютера

Осевой вентилятор представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе (обечайке) колесо из консольных лопастей, закреплённых на втулке под углом к плоскости вращения. Рабочее колесо как правило насаживается непосредственно на ось электродвигателя.
При вращении колеса воздух захватывается лопастями и перемещается в осевом направлении. При этом перемещение воздуха в радиальном направлении практически отсутствует.
Осевые вентиляторы имеют больший КПД по сравнению с радиальными и диаметральными. Такие вентиляторы, как правило, применяют для подачи значительных объёмов воздуха при малых аэродинамических сопротивлениях вентиляционной сети.

Центробежные (радиальные) вентиляторы

Центробежный вентилятор

Центробежный вентилятор

Центробежный (радиальный) вентилятор представляет собой расположенное в спиральном кожухе лопаточное (рабочее) колесо, при вращении которого воздух, попадающий в каналы между его лопатками, двигается в радиальном направлении к периферии колеса и сжимается. Под действием центробежной силы он отбрасывается в спиральный кожух и далее направляется в нагнетательное отверстие.

В зависимости от назначения вентилятора, лопатки рабочего колеса изготавливают загнутыми вперёд или назад. Количество лопаток бывает различным в зависимости от типа и назначения вентилятора. Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум.

Диаметральные (тангенциальные) вентиляторы

Диаметральный (тангенциальный) вентилятор состоит из рабочего колеса барабанного типа с загнутыми вперёд лопатками и корпуса, имеющего патрубок на входе и диффузор на выходе. Действие диаметральных вентиляторов основано на двукратном поперечном прохождении потока воздуха через рабочее колесо.

Используются в основном в кондиционерах (внутренние блоки сплит-систем) и тепловых завесах. В вентиляционных сетях диаметральные вентиляторы используются крайне редко.

Шумоглушители

Установка в систему вентиляции шумоглушителей является одной из эффективных мер по снижению аэродинамического шума в воздушном потоке. Наиболее часто применяемые шумоглушители конструктивно делятся на пластинчатые и трубчатые. Главная их особенность — наличие развитых поверхностей, облицованных звукопоглощающим материалом (минеральная вата, стекловолокно и пр.).
Чаще всего шумоглушитель устанавливается между вентилятором и магистральным воздуховодом.
Необходимость установки шумоглушителя в вентиляционной системе должна быть подтверждена специальным акустическим расчётом.

Воздушные фильтры

Служат для очистки приточного воздуха, а в некоторых случаях и вытяжного воздуха. Существует множество типов конструкций воздушных фильтров. Принцип действия, конструкция и материал фильтра зависят от требуемых параметров воздуха. В вентиляционных системах воздушные фильтры классифицируются по степени очистки воздуха. Чем меньше частички пыли, эффективно улавливыемые фильтром, тем выше его класс очистки. Согласно принятой международной классификации, существует четыре класса фильтров грубой очистки воздуха (классы G1-G4), пять классов тонкой очистки (классы F5-F9), четыре класса фильтров особо тонкой очистки, именуемых так же HEPA-фильтрами (классы h20-h24), а также три класса ультра-тонкой очистки воздуха, или ULPA-фильтры (классы U15-U17). Помимо класса очистки, важными параметрами фильтров являются их пылеемкость и аэродинамическое сопротивление.

Воздухонагреватели

В современных зданиях система вентиляции, как правило, работает совместно с системой отопления здания, а в некоторых случаях полностью её заменяет. Для подогрева воздуха в вентиляционных системах используются воздухонагреватели. Большинство воздухонагревателей в вентиляционных системах — водяные либо электрические. Водяные воздухонагреватели это по сути теплообменники, в которых воздух получает тепло от горячей воды, нагретой в отопительном котле или поступающей из центральной теплосети. Электрические воздухонагреватели питаются от электросети и преобразуют электрическую энергию в тепловую.

Противопожарные клапаны

Противопожарный клапан с электромеханическим приводом

Одной из главных характеристик клапана является тип привода заслонки. Существуют следующие типы:

  • пружинный с тепловым замком;
  • пружинный с электромагнитной защелкой;
  • электромеханический (электромоторный).

Пружинный привод с тепловым замком дешевле остальных и не требует дополнительной автоматики и подвода электропитания. Однако он имеет ряд существенных недостатков:

  • срабатывание привода происходит только после расплавления теплового замка, для этого необходимо, чтобы горячие продукты горения достаточно длительное время проходили через клапан и омывали тепловой замок. Привод в результате этого имеет большую инерцию и срабатывает не в начале пожара, а значительно позже;
  • невозможно включение привода от внешнего устройства. Это не позволяет периодически проверять работоспособность клапана и включать его в случае пожара вручную;
  • после срабатывания требуется замена клапана или его теплового замка, в результате после однократного срабатывания система оказывается незащищенной.[1]

См. также

  • Аспирация (вентиляция)
  • Вентилятор
  • Дымоудаление
  • Гигрорегулируемая система вентиляции

Ссылки

Примечания

  1. ↑ Ивашкевич А. А. Пожарная безопасность систем вентиляции : тексты лекций — Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2012 С. 66

Вентиляция | это… Что такое Вентиляция?

Вытяжная и приточная вентиляция

Вентиля́ция (от лат. ventilatio — проветривание) — процесс удаления отработанного воздуха из помещения и замена его наружным. В необходимых случаях при этом проводится: кондиционирование воздуха, фильтрация, подогрев или охлаждение, увлажнение или осушение, ионизация и т.  д. Вентиляция обеспечивает санитарно-гигиенические условия (температуру, относительную влажность, скорость движения воздуха и чистоту воздуха) воздушной среды в помещении, благоприятные для здоровья и самочувствия человека, отвечающие требованиям санитарных норм, технологических процессов, строительных конструкций зданий, технологий хранения и т. д.

Также под этим термином в технике часто имеются в виду системы оборудования, устройств и приборов для этих целей.

Содержание

  • 1 Исторический очерк
  • 2 Вредные выделения в помещении
  • 3 Типы вентиляционных систем
    • 3.1 Типы систем по способу побуждения движения воздуха
      • 3.1.1 Естественная вентиляция
      • 3.1.2 Механическая вентиляция
    • 3.2 Типы систем по назначению
      • 3.2.1 Приточная вентиляция
      • 3.2.2 Вытяжная вентиляция
    • 3.3 Типы систем по способу организации воздухообмена
      • 3.3.1 Общеобменная вентиляция
      • 3. 3.2 Местная вентиляция
      • 3.3.3 Аварийная вентиляция
      • 3.3.4 Противодымная вентиляция
  • 4 Вентиляционное оборудование
    • 4.1 Вентиляторы
      • 4.1.1 Осевые вентиляторы
      • 4.1.2 Центробежные (радиальные) вентиляторы
      • 4.1.3 Диаметральные (тангенциальные) вентиляторы
    • 4.2 Шумоглушители
    • 4.3 Воздушные фильтры
    • 4.4 Воздухонагреватели
    • 4.5 Противопожарные клапаны
  • 5 См. также
  • 6 Ссылки
  • 7 Примечания

Исторический очерк

Вентиляционная шахта петербургского метрополитена

Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М. В. Ломоносов. В 1795 В. X. Фрибе впервые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь неплотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о нейтральной зоне.

В начале XIX в. получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э. X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.

С появлением центробежных вентиляторов технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Первый успешно работавший центробежный вентилятор был предложен в 1832 А. А. Саблуковым. В 1835 этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Саблуков предложил его и для вентиляции помещений, трюмов кораблей, для ускорения сушки, испарения и т. д. Широкое распространение вентиляции с механическим побуждением движения воздуха началось с конца XIX века.

Одним из крупнейших ученых в области вентиляции и отопления являлся профессор В. М. Чаплин.

Одним из этапов развития вентиляции это появление электрических двигателей с изменяемой частотой оборотов. Первое упоминание о вентиляторе с таким электродвигателем ознаменовано 1972—1974 годами, когда компания Каналфлэкт применила этот двигатель в канальном вентиляторе.

Вредные выделения в помещении

Основное назначение вентиляции — борьба с вредными выделениями в помещении. К вредным выделениям относятся:

  • избыточное тепло;
  • избыточная влага;
  • различные газы и пары вредных веществ;
  • пыль.

Типы вентиляционных систем

Вентиляционная система — совокупность устройств для обработки, транспортирования, подачи и удаления воздуха. Системы вентиляции классифицируются по следующим признакам:

  • По способу создания давления и перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением
  • По назначению: приточные и вытяжные
  • По способу организации воздухообмена: общеобменные, местные, аварийные, противодымные
  • По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные

По количеству воздуха на человека в час. К примеру, в бомбоубежище — не менее 2,5 м³/ч, в офисном помещении — не менее 20 м³ в час для посетителей, находящихся в помещении не более 2 часов, для постоянно находящихся людей — не менее 60 м³ в час. Расчёт вентиляции производится с помощью следующих параметров: производительность по воздуху (м³/ч), рабочее давление (Па) и скорость потока воздуха в воздуховодах (м/с), допустимый уровень шума (дБ), мощность калорифера (кВт). Норматив по воздухообмену регламентируется строительными нормами и правилами (СНиП) и санитарными нормами и правилами (Сан Пин)

Типы систем по способу побуждения движения воздуха

Естественная вентиляция

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется из-за разницы давления снаружи и внутри здания.
Под неорганизованной естественной системой вентиляции понимается воздухообмен в помещении, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха и действий ветра через неплотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей.
Организованной естественной вентиляцией называется воздухообмен, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха, но через специально устроенные приточные и вытяжные проемы, степень открытия которых регулируется. Для создания пониженного давления в вентиляционном канале может использоваться дефлектор.

Механическая вентиляция

При механической вентиляции воздухообмен происходит за счет разности давления, создаваемой вентилятором или эжектором. Этот способ вентиляции более эффективен, так как воздух предварительно может быть очищен от пыли и доведен до требуемой температуры и влажности.

Типы систем по назначению

Приточная вентиляция

Приточной системой вентиляции называется система, подающая в помещение определенное количество воздуха, который может подогреваться в зимний период и охлаждаться в летний.

Вытяжная вентиляция

Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения вредных выделений.

Типы систем по способу организации воздухообмена

Общеобменная вентиляция

Общеобменная система вентиляции предусматривается для создания одинаковых условий и параметров воздушной среды (температуры, влажности и подвижности воздуха) во всём объёме помещения, главным образом в его рабочей зоне (1,5—2,0 м от пола), когда вредные вещества распространяются по всему объёму помещения и нет возможности (или нет необходимости) их уловить в месте образования.

Местная вентиляция

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определённые места (местная приточная вентиляция) и загрязнённый воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местная приточная вентиляция может обеспечивать приток чистого воздуха (предварительно очищенного и подогретого) к определённым местам. И наоборот, местная вытяжная вентиляция удаляет воздух от определённых мест с наибольшей концентрацией вредных примесей в воздухе. Примером такой местной вытяжной вентиляции может быть вытяжка на кухне, которая устанавливается над газовой или электрической плитой. Чаще всего используются такие системы в промышленности.

Аварийная вентиляция

Аварийная система вентиляции устанавливается в производственных помещениях, где возможен неожиданный выброс чрезвычайно опасных вредных веществ в количествах, значительно превышающих ПДК, с целью их быстрого удаления.

Противодымная вентиляция

Основная статья: Дымоудаление

Противодымная система вентиляции устанавливается в производственных зданиях, где применяются технологии с повышенной пожароопасностью, и служит для обеспечения эвакуации людей. С помощью этой системы подается необходимое количество воздуха, препятствующего распространению дыма в помещении. Система работает в начальной стадии пожара.

Вентиляционное оборудование

Системы вентиляции включают в себя группы самого разнообразного оборудования: прежде всего, это вентиляторы, вентиляторные агрегаты или вентиляционные установки. Среди дополнительного оборудования — шумоглушители, воздушные фильтры, электрические и водяные воздухонагреватели, регулирующие и воздухораспределительные устройства и пр.

Вентиляторы

Основная статья: Вентилятор

Вентилятор представляет собой механическое устройство, предназначенное для перемещения воздуха по воздуховодам системы вентиляции. По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на канальные (круглые и прямоугольные), крышные, осевые (аксиальные), центробежные (радиальные) и тангенциальные (диаметральные), батутные и т.д.

Осевые вентиляторы

Осевой вентилятор

Осевой вентилятор с электродвигателем для охлаждения компьютера

Осевой вентилятор представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе (обечайке) колесо из консольных лопастей, закреплённых на втулке под углом к плоскости вращения. Рабочее колесо как правило насаживается непосредственно на ось электродвигателя.
При вращении колеса воздух захватывается лопастями и перемещается в осевом направлении. При этом перемещение воздуха в радиальном направлении практически отсутствует.
Осевые вентиляторы имеют больший КПД по сравнению с радиальными и диаметральными. Такие вентиляторы, как правило, применяют для подачи значительных объёмов воздуха при малых аэродинамических сопротивлениях вентиляционной сети.

Центробежные (радиальные) вентиляторы

Центробежный вентилятор

Центробежный вентилятор

Центробежный (радиальный) вентилятор представляет собой расположенное в спиральном кожухе лопаточное (рабочее) колесо, при вращении которого воздух, попадающий в каналы между его лопатками, двигается в радиальном направлении к периферии колеса и сжимается. Под действием центробежной силы он отбрасывается в спиральный кожух и далее направляется в нагнетательное отверстие.

В зависимости от назначения вентилятора, лопатки рабочего колеса изготавливают загнутыми вперёд или назад. Количество лопаток бывает различным в зависимости от типа и назначения вентилятора. Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум.

Диаметральные (тангенциальные) вентиляторы

Диаметральный (тангенциальный) вентилятор состоит из рабочего колеса барабанного типа с загнутыми вперёд лопатками и корпуса, имеющего патрубок на входе и диффузор на выходе. Действие диаметральных вентиляторов основано на двукратном поперечном прохождении потока воздуха через рабочее колесо.

Используются в основном в кондиционерах (внутренние блоки сплит-систем) и тепловых завесах. В вентиляционных сетях диаметральные вентиляторы используются крайне редко.

Шумоглушители

Установка в систему вентиляции шумоглушителей является одной из эффективных мер по снижению аэродинамического шума в воздушном потоке. Наиболее часто применяемые шумоглушители конструктивно делятся на пластинчатые и трубчатые. Главная их особенность — наличие развитых поверхностей, облицованных звукопоглощающим материалом (минеральная вата, стекловолокно и пр.).
Чаще всего шумоглушитель устанавливается между вентилятором и магистральным воздуховодом.
Необходимость установки шумоглушителя в вентиляционной системе должна быть подтверждена специальным акустическим расчётом.

Воздушные фильтры

Служат для очистки приточного воздуха, а в некоторых случаях и вытяжного воздуха. Существует множество типов конструкций воздушных фильтров. Принцип действия, конструкция и материал фильтра зависят от требуемых параметров воздуха. В вентиляционных системах воздушные фильтры классифицируются по степени очистки воздуха. Чем меньше частички пыли, эффективно улавливыемые фильтром, тем выше его класс очистки. Согласно принятой международной классификации, существует четыре класса фильтров грубой очистки воздуха (классы G1-G4), пять классов тонкой очистки (классы F5-F9), четыре класса фильтров особо тонкой очистки, именуемых так же HEPA-фильтрами (классы h20-h24), а также три класса ультра-тонкой очистки воздуха, или ULPA-фильтры (классы U15-U17). Помимо класса очистки, важными параметрами фильтров являются их пылеемкость и аэродинамическое сопротивление.

Воздухонагреватели

В современных зданиях система вентиляции, как правило, работает совместно с системой отопления здания, а в некоторых случаях полностью её заменяет. Для подогрева воздуха в вентиляционных системах используются воздухонагреватели. Большинство воздухонагревателей в вентиляционных системах — водяные либо электрические. Водяные воздухонагреватели это по сути теплообменники, в которых воздух получает тепло от горячей воды, нагретой в отопительном котле или поступающей из центральной теплосети. Электрические воздухонагреватели питаются от электросети и преобразуют электрическую энергию в тепловую.

Противопожарные клапаны

Противопожарный клапан с электромеханическим приводом

Одной из главных характеристик клапана является тип привода заслонки. Существуют следующие типы:

  • пружинный с тепловым замком;
  • пружинный с электромагнитной защелкой;
  • электромеханический (электромоторный).

Пружинный привод с тепловым замком дешевле остальных и не требует дополнительной автоматики и подвода электропитания. Однако он имеет ряд существенных недостатков:

  • срабатывание привода происходит только после расплавления теплового замка, для этого необходимо, чтобы горячие продукты горения достаточно длительное время проходили через клапан и омывали тепловой замок. Привод в результате этого имеет большую инерцию и срабатывает не в начале пожара, а значительно позже;
  • невозможно включение привода от внешнего устройства. Это не позволяет периодически проверять работоспособность клапана и включать его в случае пожара вручную;
  • после срабатывания требуется замена клапана или его теплового замка, в результате после однократного срабатывания система оказывается незащищенной.[1]

См. также

  • Аспирация (вентиляция)
  • Вентилятор
  • Дымоудаление
  • Гигрорегулируемая система вентиляции

Ссылки

Примечания

  1. ↑ Ивашкевич А. А. Пожарная безопасность систем вентиляции : тексты лекций — Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2012 С. 66

В чем разница между вентиляцией легких и дыханием?

Автор: Крис Эбрайт Тем не менее, я здесь, чтобы сказать, что ваш звездный инструктор по ЕМТ подвел вас, потому что это неправильно. Та же неверная терминология также написана в многочисленных учебниках, отчетах о пробежках и ежедневно используется медицинскими работниками. Итак, теперь вы спрашиваете: хорошо, умники, тогда какой термин правильный? Подходящим термином, мои коллеги-профессионалы, будет считать до 9. 0005 вентиляция.

Разве это не одно и то же? Простой ответ — нет. Более сложный вопрос: ну а почему бы и нет? В этом выпуске «Назад к основам» обсуждаются эти физиологические процессы и их различия. Пожалуйста, читайте дальше.

Несмотря на то, что вентиляция и дыхание являются независимыми физиологическими процессами, они также зависят друг от друга, обеспечивая выживание человеческого организма. (Фото / Getty Images)

Вентиляция

Проще говоря, вентиляция – это дыхание – физическое движение воздуха между внешней средой и легкими. Воздух проходит через рот и носовые ходы, а затем вниз по глотке. Достигнув голосовых связок, воздух поступает в трахею, переходя из верхних дыхательных путей в нижние. Здесь он продолжается дистально до киля, затем через главные бронхи, различные ветви бронхиол и, наконец, достигает альвеол. Это вдох. Движение воздуха в обратном направлении от альвеол ко рту и носу называется выдохом. Вдох, за которым следует выдох, равен одному вдоху. Это то, что вы наблюдаете (поднятие и опускание грудной клетки) при определении частоты дыхания.

Вентиляция возможна только в том случае, если ствол мозга, черепные и связанные с ними периферические нервы, диафрагма, межреберная мускулатура и легкие функционируют. Объединяя функции всех этих структур, механизм легочной вентиляции устанавливает два градиента давления газа. Тот, в котором давление в альвеолах ниже атмосферного давления – это производит вдох. Другой, при котором давление в альвеолах выше атмосферного, – это производит выдох. Эти необходимые изменения внутрилегочного давления происходят из-за изменений объема легких.

Итак, как изменяется объем легких? Проще говоря, это комбинация мышечных сокращений, стимулируемых центральной нервной системой, и движения серозной оболочки в грудной клетке, называемой плеврой. Плевра состоит из двух слоев: париетального слоя, который выстилает внутреннюю часть грудной клетки, и висцерального слоя, который покрывает легкие и прилегающие к ним структуры (кровеносные сосуды, бронхи и нервы). Между висцеральным и париетальным листками находится небольшое, заполненное жидкостью пространство, называемое плевральной полостью.

Инициация вентиляции начинается со ствола головного мозга, где импульсы (потенциалы действия) генерируются в продолговатом мозге, а затем распространяются дистально по спинному мозгу. Импульс проходит индивидуально через третий, четвертый и пятый шейные нервы до уровня чуть выше ключицы. Здесь три шейных нерва сливаются в один большой нерв, называемый диафрагмальным нервом, который прикрепляется дистально к диафрагме. Представьте себе эти два нерва, напоминающие пару подтяжек на передней части грудной клетки. Доставленный импульс от диафрагмального нерва инициирует сокращение диафрагмы.

Межреберные мышцы представляют собой группу внутренних мышц грудной клетки, занимающих межреберные промежутки. Они расположены отдельно в трех отдельных слоях (наружные межреберные мышцы, внутренние межреберные мышцы и самые внутренние межреберные мышцы). Межреберные нервы, стимулирующие эти мышцы, берут начало от грудных нервов 1-11 спинного мозга.

Вдох начинается при стимуляции куполообразной диафрагмы. По мере сокращения и уплощения грудная клетка расширяется книзу. Внутренние и самые внутренние межреберные мышцы расслабляются, а наружные межреберные мышцы сокращаются от раздражения грудными нервами. Это вызывает движение ребер вверх и наружу (аналогично движению ручки ведра) и грудины (аналогично движению вверх ручки водяного насоса). Жидкость в плевральной полости действует как клей, приклеивая грудную клетку к легким. Следовательно, когда грудная клетка расширяется вертикально и латерально, париетальный слой увлекает за собой висцеральный слой, вызывая расширение легких. Адекватное расширение легких приводит к снижению давления в альвеолах. Поэтому, когда альвеолярное давление падает ниже атмосферного, воздух устремляется в легкие.

Помните, что для вдоха требуется стимул, инициируемый центральной нервной системой. Думайте об этом, как о включении света. Свет не горит до тех пор, пока вы не щелкнете выключателем (ЦНС), высвобождая электричество и стимулируя компоненты лампочки. Пока выключатель включен и есть импульс, свет горит. Однако, если вы выключите переключатель, стимул прекратится, и свет погаснет. Выдох сродни выключению выключателя, так сказать.

Грудные рецепторы растяжения постоянно контролируют расширение грудной клетки. Как только достигается приемлемый предел расширения, они посылают в центральную нервную систему сообщение «выключить выключатель». Все нервы, стимулирующие сокращение диафрагмальных и наружных межреберных мышц, временно перестают проводить. Следовательно, диафрагма и наружные межреберные мышцы расслабляются, уменьшая объем грудной клетки, словно выпуская воздух из воздушного шара. Помогая этому пассивному процессу, стимулируются внутренние и самые внутренние межреберные мышцы. Их сокращение тянет грудную клетку и прикрепленную к ней плевру дальше вниз и внутрь, сжимая легкие и увеличивая давление воздуха в альвеолах. Когда альвеолярное давление превышает атмосферное, воздух выходит из легких.

Вот и все. Просто, верно? Взрослые обычно вентилируют от 12 до 20 раз в минуту благодаря вегетативной нервной системе. Нам даже не нужно об этом думать! Тем не менее, что становится проблемой (и почему EMS получает вызов), когда нервная система, грудная мускулатура или легкие становятся больными или неработоспособными. Вот неполный список патологий, нарушающих вентиляцию:

  • Нервная система: повреждение ствола головного мозга/черепно-мозговая травма, шейное повреждение позвоночника, тяжелая миастения, БАС (болезнь Лу Герига), синдром Гийена-Барре
  • Грудная клетка: тупая травма грудной клетки, перелом ребер/скручивание грудной клетки, разрыв диафрагмы/грыжа, проникающая травма грудной клетки/пневмоторакс, гемоторакс, плевральный выпот, сдавление грудной клетки
  • Легкие:  эмфизема, хронический бронхит, астма, обструкция дыхательных путей инородным телом, кистозный фиброз, рак/опухоль легких

Дыхание

Дыхание — это движение газа через мембрану. Газообмен в легких называется внешним дыханием. Очень тонкая мембрана, которую пересекает газ, называется дыхательной мембраной, отделяющей воздух в альвеолах от крови в легочных капиллярах. Его структура состоит из альвеолярной стенки, капиллярной стенки и соответствующей базальной мембраны каждой из них. Базальная мембрана представляет собой тонкую волокнистую структуру, отделяющую внутреннюю или внешнюю поверхность тела от подлежащей соединительной ткани. Думайте об этом как о рождественской оберточной бумаге вокруг коробки.

Напомним, что адекватная вентиляция позволяет воздуху достигать альвеол и создавать градиент давления. Альвеолярное давление кислорода обычно колеблется от 80 до 100 мм рт. ст., тогда как альвеолярное давление вдыхаемого углекислого газа очень низкое (обычно 40 мм рт. ст.). Обедненная кислородом кровь, транспортируемая из клеток организма обратно в правую часть сердца, перекачивается в легочный ствол и через легочные артерии. В конце концов кровь проходит через дистальные легочные капилляры, окружающие альвеолы. Кислород в легочном кровотоке обычно имеет давление 40 мм рт.ст., а углекислый газ имеет давление 45 мм рт.ст. Эти различия в давлении обеспечивают диффузию кислорода из альвеолярного воздуха через дыхательную мембрану на гемоглобин эритроцитов. Углекислый газ диффундирует от гемоглобина, пересекает респираторную мембрану и поступает в альвеолярное пространство.

В результате внешнего дыхания устанавливается давление гемоглобина кислорода более 100 мм рт.ст. и пониженное давление углекислого газа 40 мм рт.ст. Обмен кислорода и углекислого газа продолжается через дыхательную мембрану до тех пор, пока не установится равновесие каждого газа. Затем богатая кислородом кровь течет из легких по легочным венам обратно в левую часть сердца. Здесь он откачивается через аорту во все ткани организма.

Кровь течет из большого круга кровообращения вниз по артериям, артериолам и, в конечном счете, в капилляры. Капилляры достаточно велики, чтобы вместить только один эритроцит за раз, и кровоток на этом уровне очень медленный. Это максимально увеличивает время выделения кислорода и реабсорбции углекислого газа. Клетки нуждаются в высокой концентрации кислорода для правильного функционирования. Таким образом, между отдельными клетками организма и системными капиллярами должен происходить другой мембранный обмен газа.

Это взаимодействие происходит с газом, уже находящимся в организме, поэтому его называют внутренним дыханием. Органеллы внутри клетки поглощают кислород и объединяют его с глюкозой, жиром или белком и вырабатывают энергию (АТФ) посредством ряда сложных химических реакций. В результате образуются отходы с высокой концентрацией углекислого газа. Таким образом, когда артериальная кровь течет в капилляры, ожидающая клетка имеет низкое давление кислорода (обычно 40 мм рт.ст.) и высокое давление углекислого газа (45 мм рт.ст.).

Кислород, связанный с гемоглобином, поддерживает давление около 100 мм ртутного столба, а углекислый газ — давление 40 мм ртутного столба. Вновь устанавливается градиент диффузии, только на этот раз в направлении, противоположном тому, что имело место в легких. На клеточном уровне обмен кислорода и углекислого газа начинается через клеточную/капиллярную мембрану до тех пор, пока не установится равновесие каждого газа. Кровоток продолжается через венулы, вены, полую вену, сердце и обратно в легкие при давлении кислорода гемоглобина 40 мм рт.ст. и давлении углекислого газа 45 мм рт.ст. Промыть и повторять, каждую минуту, каждый день, на всю жизнь.

К сожалению, внешнее и внутреннее дыхание также может подвергаться негативному влиянию и торможению при различных болезненных процессах. На момент написания этой статьи наиболее заметная респираторная патология вызвана коронавирусом COVID-19. Посмотрите видео на YouTube от доктора Санджая Мухопадхьяя из Кливлендской клиники (найдено в справочных списках), чтобы получить из первых рук представление о том, что COVID-19 делает с альвеолярно-капиллярной мембраной.

Кроме того, вот некоторые другие распространенные патологии дыхания:

  • Отек легких. Левосторонняя сердечная недостаточность
  • Потеря поверхностно-активного вещества. Утопление/аспирация
  • Легочная эмболия. Отсутствие капиллярного кровотока
  • Внутреннее/внешнее кровотечение. Недостаток объема крови, возвращающегося к сердцу
  • Ушиб легкого. Сбор крови в альвеолах
  • Ателектаз. Различные заболевания, приводящие к увеличению размеров дыхательной оболочки

Надеюсь, теперь вы понимаете разницу между вентиляцией легких и дыханием. Несмотря на то, что это независимые физиологические процессы, они также зависят друг от друга, чтобы обеспечить выживание человеческого организма. Итак, в следующий раз, когда кто-то неправильно использует один из этих терминов, улыбнитесь. Скажи им, что Крис сказал тебе.

Ссылки
  1. https://www.slideshare.net/cud2018/respiratory-1-pulmonal-ventilation-physiology
  2. Мукхопадхьяй, Санджай. (2020). https://www.youtube.com/watch?v=v2EHsG-C_Rg
  3. Панавала, Лакна. (2017). Разница между внутренним и внешним дыханием. Получено с: http://pediaa. com/difference-between-internal-and-external-respiration/
    4. .
  4. Уччхас, Назиб. (2017). Дыхание и дыхание. Получено с: https://www.slideshare.net/uchchhas/breathing-respiration 

Об авторе

Крис Эбрайт (Chris Ebright) — специалист по обучению неотложной помощи в компании ProMedica Air and Mobile в Толедо, штат Огайо, занимается всеми аспектами внутреннего непрерывного обучения неотложной помощи, а также многочисленными системами неотложной помощи на северо-западе Огайо и юго-востоке Мичигана. Он был зарегистрированным в стране фельдшером в течение 25 лет, обеспечивая первичное реагирование скорой помощи, наземную и воздушную транспортировку неотложной помощи. Крис обучил сотни специалистов по оказанию первой помощи, врачей скорой помощи, фельдшеров и медсестер в течение 24 лет с помощью своих мастерских занятий с доской, в том числе выходцев с Каймановых островов и Австралии. Страсть Криса к образованию также в настоящее время представлена ​​​​в качестве автора ежемесячных статей, публикуемых на веб-сайте Limmer Education. За последние 13 лет он был ведущим докладчиком на многочисленных местных, государственных и национальных конференциях EMS, и ему нравится ежегодно путешествовать по Соединенным Штатам, встречаясь с профессионалами EMS из всех слоев общества. Крис самопровозглашенный любитель спорта, кино и американских горок и имеет степень бакалавра образования в Университете Толедо в Толедо, штат Огайо. С ним можно связаться по электронной почте [email protected] или через его веб-сайт www.christopherebright.com.

Об авторе

Миссия Limmer Education – помочь учащимся сдать NREMT. Мы делаем это, используя высококачественные, клинически точные и образовательные продукты, написанные ведущими национальными педагогами.

Вентиляция, определения и примеры — Биологический онлайн-словарь0119

Часто, когда люди думают о вентиляции, они думают о поступлении в помещение чистого или достаточного количества воздуха. Вот как средний человек определил бы вентиляцию . Однако что такое вентиляция в корпусе? В науке вентиляция — это процесс поступления воздуха в легкие путем обмена содержимым с окружающей средой. Это определение легочной вентиляции и наиболее распространенный тип вентиляции у наземных животных. Именно этот процесс позволяет нам физически дышать. Медицинское определение вентиляции, в свою очередь, относится к процессу дыхания дыхательной системой, такой как человеческое тело.

Когда мы думаем об определении вентиляции в анатомии, мы думаем о структурах и органах, участвующих в этом биологическом процессе. Вентиляция обычно включает дыхательную систему, которая включает нос, рот, легкие, диафрагму и дыхательные пути, такие как бронхи и бронхиолы. Определение вентиляции в физиологии относится к функциональному процессу или механизму вентиляции. Это движение воздуха в атмосфере в легкие и из легких в организме организма. Этот процесс происходит плавно из-за градиентов давления между легкими и атмосферой.

Рисунок 1: Демонстрация легочной вентиляции в организме человека. Изображение предоставлено: Pathwayz.org

Посмотрите это видео о вентиляции и оксигенации – определения и различия.

Биологическое определение:
Вентиляция относится к процессу дыхания живого существа. Например, у людей легочная вентиляция представляет собой тип вентиляции, который происходит между легкими и окружающей средой. Два основных типа легочная вентиляция и механическая вентиляция . Обычно человек в состоянии покоя вдыхает и выдыхает воздух со скоростью от пяти до шести литров в минуту.

Типы вентиляции

Существует два основных типа вентиляции: легочная вентиляция и механическая вентиляция . Они касаются естественной вентиляции, которая происходит, когда организм функционирует как обычно, или вспомогательной вентиляции, когда организму требуется помощь в процессе вентиляции.

1. Легочная вентиляция

Обычно известная как дыхание, легочное дыхание известно как процесс газообмена между легкими и атмосферой. На протяжении всего этого процесса воздух непрерывно вдыхается, (всасывается) и выдыхается, (выпускается) из легких. Разница давления в легких по сравнению с атмосферным позволяет воздуху легко входить и выходить. Это связано с тем, что, как и все газы, воздух течет из областей с высоким давлением в области с низким давлением.

Постоянное изменение давления вызвано дыхательными движениями, а также растяжкой эластичных тканей. Вместе эти процессы приводят к легочной вентиляции . Есть три давления, которые способствуют легочной вентиляции. Давление, которое присутствует в плевральной полости тела, называется внутриплевральным давлением . Давление воздуха снаружи тела равно атмосферного давления . Давление в альвеолах легких называется межальвеолярное давление . внутриплевральное , атмосферное и межальвеолярное (внутрилегочное) давление представляют собой три типа давления, которые участвуют в легочной вентиляции.

Процесс поступления воздуха в легкие известен как вдох или вдох. При вдохе воздух поступает в легкие и происходит газообмен. Возникает при сокращении мышц дыхательной системы, что происходит в активной фазе вентиляции. Когда диафрагма сокращается и объем грудной полости увеличивается, происходит вдох. Для того чтобы это произошло, необходимо одновременно снизить давление в альвеолах, чтобы воздух мог беспрепятственно поступать в легкие.

Процесс, при котором воздух выходит из легких, называется выдохом или выдохом . Это то, что завершает дыхательный цикл и выпускает воздух из легких. Диафрагма расслабляется, а эластические ткани оттягиваются, вызывая уменьшение объема грудной клетки и повышение внутриальвеолярного давления во время выдоха.

2. Механическая вентиляция легких

Иногда людям требуется помощь с вентиляцией. Эта вентиляция относится к процессу, при котором газообмен между легкими и воздухом происходит с помощью внешнего устройства, подключенного к пациенту. Это медицинское определение искусственной вентиляции легких. Это может произойти, когда пациента вводят в медикаментозную кому или если у него серьезные проблемы с дыханием. Эта форма вентиляции помогает пациенту дышать, некоторые даже считают, что аппарат «дышит» за пациента.

Целью искусственной вентиляции легких является продолжение газообмена между легкими и воздухом, чтобы пациент мог получать кислород. Это также необходимо для уменьшения усилия, которое тело пациента может приложить для дыхания. Это может быть вызвано многочисленными причинами, которые представляют собой дополнительную нагрузку на организм пациента. Это также может помочь с анестезией и расслаблением мышц, а также помочь с расширением легких и стабилизацией грудной стенки. Механический вентилятор можно увидеть на рисунке 2 ниже.

Внешнее устройство, присутствующее в механической вентиляции, называется аппаратом ИВЛ . Существуют различные типы вентиляторов, и все они служат разным целям. Высокочастотные вентиляторы используют высокочастотный механизм для обеспечения прерывистого положительного давления, классифицируя их как колебательные высокочастотные и высокочастотные струйные вентиляторы. Вентиляторы непрерывного потока необходимы либо для прерывистого потока, либо для постоянного основного потока. Вентиляторы с положительным давлением используются для циклического изменения давления и циклического движения потока или их комбинации.

Рисунок 2: Пациент на искусственной вентиляции легких. Изображение предоставлено: Med-TechNews.com

Сходства и различия

Механическая и легочная или естественная вентиляция имеют много сходств и различий. Например, целью обоих типов вентиляции является обеспечение газообмена. Оба также полагаются на естественную дыхательную систему для вдоха и выдоха. И механическое, и естественное дыхание также основаны на отдаче эластика в легких для изменения давления в альвеолах и вытеснения воздуха из легких. Однако при ИВЛ газообмен облегчается с помощью аппарата ИВЛ и полностью изолируется от воздуха в атмосфере. Тогда как газообмен при легочной вентиляции происходит исключительно и непосредственно между легкими и атмосферой. Механическая вентиляция имеет заданную скорость, с которой она происходит, потому что вентилятор должен быть настроен на работу с определенной скоростью. С другой стороны, естественная вентиляция происходит в зависимости от среды организма и ускоряется в одних условиях и замедляется в других.


Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы уже узнали о вентиляции.

Викторина

Выберите лучший ответ.

1. Какая система органов в основном связана с вентиляцией?

Дыхательная система

Пищеварительная система

Репродуктивная система

2. Процесс дыхания без посторонней помощи

Легочная вентиляция

Механическая вентиляция

Легочная и искусственная вентиляция легких

3. Давление в плевральной полости тела

Внутриплевральное давление

Атмосферное давление

Межальвеолярное давление

4. При выпуске воздуха из легких

0 Вдох

Вдох

Выдох

5. Внешнее устройство для ИВЛ

Аппарат ИВЛ

Альвеолы ​​

Диафрагма

Отправьте результаты (необязательно)

Ваше имя

Отправить по электронной почте

Далее

Как это влияет на комфорт вашего HVAC?

Все мы знаем, что системы отопления и кондиционирования необходимы для комфорта наших домов и рабочих мест. Тем не менее, «V» (для вентиляции) в HVAC может быть чем-то вроде загадки. Что такое вентиляция и зачем она нужна?

Вентиляция повышает комфорт и качество воздуха

Причина проста: вентиляция необходима как для обеспечения комфорта HVAC, так и для хорошего качества воздуха. Без достаточной вентиляции в вашем помещении вы в конечном итоге (а иногда и быстро) столкнетесь с проблемами комфорта и даже проблемами со здоровьем. Они могут варьироваться от проблем со сном в душной спальне до синдрома больного здания в коммерческом помещении.

Эксперты (в том числе ASHRAE) также рекомендовали усилить вентиляцию для предотвращения распространения COVID-19 путем разбавления вирусных частиц. Чтобы получить дополнительную информацию об ОВКВ и смягчении последствий COVID, ознакомьтесь с этим информативным руководством:

Итак, что такое вентиляция и как она работает с системами отопления и кондиционирования воздуха, чтобы максимизировать комфорт ОВКВ и качество воздуха?

Продолжайте читать, чтобы узнать.

Что такое вентиляция: буква «V» в HVAC

По данным Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE), система HVAC должна «обогревать, охлаждать, очищать, вентилировать, увлажнять и осушать по мере необходимости». для обеспечения здоровья и комфорта HVAC».

Вы, наверное, знакомы со всеми остальными компонентами: отоплением, охлаждением и даже увлажнением и осушением. Но что такое вентиляция и как она способствует комфорту HVAC? Речь идет о добавлении необходимого количества свежего воздуха снаружи к комнатному воздуху в вашем пространстве.

На самом деле определение ASHRAE продолжает объяснять, что вентиляция является одной из самых важных функций системы HVAC. Почему? Потому что без него в лучшем случае вашему пространству будет не хватать свежего воздуха и оно станет застойным и неуютным. В худшем случае вы можете попасть в ловушку токсинов и загрязняющих веществ, от которых люди могут заболеть. Это настолько важно, что ASHRAE публикует подробный стандарт требований к вентиляции для приемлемого качества воздуха в помещении.

Если вы живете или работаете в старом здании, вполне вероятно, что наружный воздух просачивается внутрь через негерметичные воздуховоды, плохо изолированные стены и плохо герметизированные окна и двери. В некотором смысле это хорошо, потому что вы, вероятно, получаете достаточную вентиляцию, чтобы обеспечить комфорт HVAC. Однако за это приходится платить: снижение энергоэффективности. Когда наружный воздух может легко проникать внутрь, это заставляет ваш кондиционер работать с большей нагрузкой летом, а ваша система отопления работает с большей нагрузкой зимой, что увеличивает ваши счета за электроэнергию. И, конечно же, это также работает и наоборот: весь ваш дорогой кондиционированный воздух в помещении с нужной температурой также просачивается наружу.

Что такое механическая вентиляция?

К счастью, есть альтернатива тому, чтобы полагаться на то, что ваше здание «дышит» через каждую доступную щель и отверстие, чтобы обеспечить достаточную вентиляцию для комфортного ОВКВ. Это называется механической вентиляцией, и она необходима для современных домов и коммерческих зданий, которые все чаще строятся так, чтобы быть герметичными для повышения энергоэффективности.

Это может быть незнакомый термин: что такое механическая вентиляция? Это просто означает использование оборудования для контроля того, когда, где и сколько наружного воздуха добавляется в ваше пространство. Механическая вентиляция использует воздуховоды и вентиляторы для забора и распределения свежего воздуха по всему помещению, а иногда и для отвода воздуха из определенных областей, таких как кухни и ванные комнаты.

Преимущества механической вентиляции для качества воздуха и комфорта HVAC

Механическая вентиляция полезна не только для повышения энергоэффективности, но и для обеспечения большего контроля над количеством добавляемого наружного воздуха, а также над его источником.

Регулирование количества свежего воздуха
Как мы уже упоминали, когда поступает слишком много наружного воздуха, это может препятствовать функционированию вашей системы HVAC (и вашему комфорту HVAC) и увеличивать ваши счета за электроэнергию. Это также может создать проблему с воздушным балансом в вашем помещении, если больше воздуха поступает, чем выходит. У вас есть двери, открывающиеся сами по себе, или запахи мигрируют туда, куда вы не хотите, например, из туалета туда, где клиенты могут их заметить? Или из кухни ресторана в столовую? Это признак проблемы с воздушным балансом, вызванной плохо спроектированной вентиляцией.

Недостаток поступающего свежего воздуха делает ваше пространство душным и задерживает нежелательный воздух и все, что в нем скрывается, включая запахи, влагу и даже загрязняющие вещества.

Агентство по охране окружающей среды рекомендует использовать механическую вентиляцию для предотвращения накопления запахов, избыточной влаги и загрязняющих веществ в помещении. Запахи раздражают и в деловой ситуации могут стоить вам денег. Влага может привести к более серьезным проблемам: росту плесени, а также повреждению мебели, оборудования и отделки.

Механическая вентиляция обеспечивает возможность удаления запахов и влаги из помещений. Это важно для жилых кухонь и ванных комнат, но необходимо для коммерческих помещений, таких как кухни ресторанов, спортивные залы, раздевалки и туалеты.

Очевидно, удаление загрязняющих веществ, особенно летучих органических соединений, которые вы даже не можете почувствовать или обнаружить, является важным шагом для защиты здоровья всех, кто дышит воздухом в вашем помещении.

Статья по теме: Больное здание: попробуйте профилактическое обслуживание кондиционера

Управление источником свежего воздуха
Механические системы вентиляции также позволяют контролировать, откуда поступает наружный воздух, а также откуда выбрасывается воздух из здания.

Почему это важно для обеспечения комфорта ОВК? Давайте посмотрим на пару примеров.

Если ваш дом или офис расположены рядом с рестораном, заправочной станцией или промышленным предприятием, вы хотите, чтобы запахи от соседей не попали в ваше помещение. Правильная механическая система вентиляции может быть спроектирована таким образом, чтобы воздухозаборники располагались на другой стороне здания и как можно дальше от источников запахов и загрязняющих веществ.

Расположение выхлопных труб не менее важно. Вы не хотите, чтобы насыщенный влагой воздух выбрасывался в область, где он может нанести ущерб. Или запахи и загрязняющие вещества, выбрасываемые туда, где их будут вдыхать члены семьи или клиенты.

Статья по теме: Улучшите кондиционирование воздуха: избегайте этих ошибок при проектировании воздуховодов

Важно выбрать правильный тип механической вентиляции

Существуют различные типы механической вентиляции системы; некоторые из них подключены к вашей системе HVAC, а другие являются отдельными. Тип, который лучше всего подойдет для вашего комфорта HVAC, зависит от вашего пространства, его использования и даже от вашего климата.

РубрикаРазное