Лучший воздухообмен в помещении, не зависящий от температуры и движения наружного воздуха, достигается с помощью искусственной механической вентиляции, при которой подача и удаление воздуха осуществляются механическим способом — вентиляторами и другими приспособлениями. Ее применяют главным образом в промышленных и общественных зданиях. Искусственная вентиляция может быть: а) приточная, предназначенная для подачи в помещение свежего воздуха; б) вытяжная, служащая для удаления испорченного воздуха из помещения; в) приточно-вытяжная, обеспечивающая одновременно подачу и удаление воздуха.
Рис. 28. Схема приточно-вытяжной вентиляции общественного здания.
Искусственная вентиляция может быть центральной, обслуживающей все здание в целом, или она устраивается в группах помещений и отдельных помещениях. На рис. 28 представлена схема центральной механической приточно-вытяжной вентиляции. Наружный воздух поступает в приточную шахту, которая должна располагаться на некотором расстоянии от здания в наиболее чистом месте. Воздухоприемное отверстие шахты должно находиться на высоте не менее 2 м от поверхности земли, а при заборе воздуха из зеленой зоны — не менее 1 м. Для предохранения от попадания атмосферных осадков воздухоприемное отверстие обычно снабжается жалюзийной решеткой. Если наружный воздух недостаточно чист и требуется его подогрев и увлажнение, то из приточной шахты он подается в помещения нижнего этажа здания, где производится его обработка. Очистка воздуха от пыли осуществляется в пылеотстойной камере и различной конструкции фильтрах. Для нагревания воздуха применяются специальные приборы, называемые калориферами. Последние бывают различной конструкции, но в принципе представляют собой металлические трубы, которые нагреваются циркулирующими в них горячей водой или паром, а от поверхности труб обогревается воздух. Увлажнение воздуха производится путем прохождения его через камеру, в которой имеются либо форсунки, распыляющие воду, либо кусковой слой, орошаемый водой. Обработанный таким образом воздух нагнетается с помощью вентилятора в приточные каналы, расположенные в толще или около стен, и через приточные отверстия подается в верхнюю зону помещения. Загрязненный воздух из помещения через вытяжные отверстия удаляется также г помощью вентилятора в вытяжные вентиляционные каналы, которые в чердачном помещении здания впадают в горизонтальный сборный вытяжной воздуховод. Из сборного вытяжного воздуховода воздух удаляется посредством вертикальной шахты и выбрасывается в атмосферу через выводную трубу на крыше.
Описанная выше механическая приточно-вытяжная вентиляция является общеобменной. Она применяется главным образом в общественных, во вспомогательных зданиях и в производственных помещениях.
На промышленных предприятиях широко используется местная вентиляция.
Так, например, в горячих цехах промышленных предприятий с целью борьбы с перегреванием организма устраивается местная механическая приточная вентиляция. Наибольшее распространение получили воздушные души, когда воздух подается непосредственно на рабочее место и направляется на поверхность тела рабочего. Воздушное душирование значительно облегчает отдачу тепла организмом путем конвекции и испарения. Температура и скорость движения подаваемого воздуха на рабочем месте устанавливаются в зависимости от интенсивности теплового излучения, тяжести работы, периода года. Крайние пределы температуры воздуха 16—24°, скорости движения воздуха 0,5—3 м/сек (СН и П II-Г.7-62).
Кроме воздушных душей, используются и другие формы местного притока — это воздушный оазис (поступление приточного воздуха на ограниченный участок цеха) и воздушные завесы (для предупреждения поступления извне холодного воздуха через ворота).
В производственных помещениях, где технологический процесс связан с выделением в воздух вредных веществ в виде паров, газов, пыли, применяется местная механическая вытяжная вентиляция, с помощью которой вредные выделения улавливаются непосредственно в месте их образования и, таким образом, не распространяются по всему помещению. Для улавливания вредностей в месте их образования устраиваются местные отсосы или укрытия. Типы и конструкции их весьма разнообразны, однако их можно свести к четырем основным типам.
1. Открытые отсосы, когда воздухоприемное отверстие расположено вблизи места выделения вредностей и является открытым. Примером этого типа могут служить кожухи у наждачных кругов, бортовые отсосы у ванн, зонты над красильными барками и т. д.
2. Полузакрытые отсосы, при которых операции могут производиться в замкнутом пространстве через рабочий проем. Так, например, в химических лабораториях целесообразно пользоваться вытяжными шкафами. Химический вытяжной шкаф должен оборудоваться двумя вытяжными отверстиями. Одно из них располагается в нижней зоне и служит для улавливания более тяжелых газов и паров, второе в верхней зоне служит для удаления более летучих и легких газов. Для того чтобы препятствовать поступлению вредных паров и газов из вытяжного шкафа в помещение, необходимо обеспечить в рабочем отверстии вытяжного шкафа достаточно высокую скорость движения воздуха, создаваемую действием вытяжной вентиляции. Эта скорость должна быть тем выше, чем больше летучесть и токсичность выделяющихся газов и паров и чем больше их температура. Так, при наличии менее токсичных газов и паров, для которых установлена предельно допустимая концентрация 100 мг/м3 и выше, скорость движения воздуха в сечении рабочего отверстия вытяжного шкафа рекомендуется 0,5—0,7 м/сек. При наличии более токсичных паров и газов с предельно допустимой концентрацией меньше 100 мг/м3 скорость движения воздуха 0,7—1 м/сек. Площадь рабочего отверстия вытяжного шкафа должна быть по возможности меньше.
3. Совершенно закрытые отсосы, когда весь производственный процесс проводится в закрытой камере и лишь наблюдение осуществляется через смотровые окна (например, пескоструйная камера).
4. Отсос непосредственно из внутренней полости аппарата. Такой отсос называется аспирацией.
Объем воздуха, подаваемого в помещение в течение часа с помощью механической вентиляции, или объем удаляемого из помещения воздуха определяется по следующей формуле:
Q = а · V · 3600 - м3/час,
где Q — объем воздуха, а — площадь вентиляционного отверстия в квадратных метрах, V — скорость движения воздуха в вентиляционном отверстии в метрах в секунду, 3600 —секунды.
Наиболее совершенным видом искусственной вентиляции является кондиционирование, при котором с помощью специальных агрегатов-кондиционеров в помещении независимо от свойств наружного воздуха создается и автоматически поддерживается требуемый микроклимат. С помощью кондиционеров, воздух может нагреваться, охлаждаться, увлажняться, сушиться, очищаться от пыли и микроорганизмов, освобождаться от неприятных запахов (дезодорация) и подаваться в помещение с требуемой скоростью.
Для обслуживания группы помещений устраивается централизованная система кондиционирования, для отдельных помещений используются местные (комнатные) кондиционеры, которые устанавливаются обычно в окнах, или у внутренних стен помещений.
Кондиционирование целесообразно в производственных зданиях, отдельных цехах, где технологический процесс требует определенных свойств воздуха. Широкое применение оно может найти в гигиенической практике для создания нормального микроклимата в общественных зданиях (кино, театры, аудитории), лечебных учреждениях, пассажирских железнодорожных вагонах, самолетах, в горячих цехах, на предприятиях, расположенных в местностях с жарким климатом и др.