Вентиляция автосервиса, автостоянки

Типы вентиляционных систем

Для обеспечения необходимого воздушно-климатического режима на парковках могут быть применены следующие типы вентиляции автостоянок:

• смешанная
• принудительный приток, естественная вытяжка
• естественный приток, принудительная вытяжка
• полностью механическая

Так как наземные парковки чаще всего они являются полуоткрытыми, то, как правило, на них используется комбинация естественного и принудительного вентилирования воздуха. Поступление свежих воздушных масс происходит естественным образом, для удаления отработанного воздуха устанавливаются вытяжные вентиляционные системы.

Более сложной и трудоемкой задачей является вентиляция воздуха на подземных автостоянках. В случае одно- или двухуровневой подземной парковки при определенных условиях можно обойтись смешанной вентиляционной системой. Но, как правило, прибегают к полностью механической системе воздухообмена.

Для обеспечения непрерывной вентиляции воздуха на подземных парковках должны использоваться мощные вентиляционные агрегаты, рассчитанные на беспрерывную работу в течение продолжительного периода времени. Распространенным является использование центробежного или канального осевого вентилятора. Для вентиляции отдельных залов небольшой площади могут быть установлены устройства средней мощности.

На применение естественной вентиляции накладывает ограничение количество парковочных мест стоянки. На парковке площадью более 50 м² вентилирование воздуха в обязательном порядке осуществляется полностью механическим способом.

Назначение вентиляции парковки

Основным назначением системы вентиляции паркинга является непрерывная подача свежего уличного воздуха взамен отработанного (содержащего пыль, грязь, вредные вещества и различные выхлопы).

Закрытая парковка является местом повышенной опасности, что обусловлено особенностями автотранспортных средств. При этом паркинги могут быть обустроены в различных местах, что требует применять к каждой стоянке индивидуальная методику проектирования вентиляции.  

Основополагающим критерием при осуществлении расчета вентиляции стоянок автомобилей является объем удаляемых дымовых газов от автомобилей. 

Установить вентиляцию на парковке могут только высококвалифицированные специалисты, имеющие за спиной не один год опыта работы в данной сфере.

Нормы вентиляции паркинга

Вентиляция паркинга выполняется в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

• СНиП 21-09-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений»
• СНиП 21-02-99 «Стоянки автомобилей»
• СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»
• НПБ 105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности»
• ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»
• МГСН 5.01-01 «Стоянки легковых автомобилей» (для стоянок, расположенных в г. Москва)
• ОНТП 01-91 «Общие нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта»
• ВСН01-89 «Предприятия по обслуживанию автомобилей»

Требования к вентиляции стоянок

Парковка и ее окрестность являются местами с ухудшенными экологическими показателями. Главная проблема – это выделение дымовых газов от работающих автомобилей. Расчет вентиляции гаражей и автостоянок необходимо выполнять из условия поддержания концентрации угарного газа на уровне, не превышающем ПДК.

ВАЖНО! Согласно нормам, ПДК оксида углерода составляет 20 м³/ч

Превышение предельно допустимой концентрации приведет к отравлению людей, находящихся на территории парковки, угарными газами.

Вентиляция в моечных боксах

Помещения для мойки автомобилей сегодня присутствуют практически в каждом СТО. Более того, нередко такие объекты являются основным участком станции техобслуживания и когда говорят о вентиляции СТО, то чаще всего речь идёт о вентиляции автомоек.

С точки зрения проектировщика, система воздухообмена для автомоек достаточно сложный объект, при разработке которого необходимо учитывать не только аэродинамические показатели, но и химическую устойчивость конструкционных материалов.

Сразу подчеркнём, что в указанных выше нормативных документах, мойки рассматриваются как объекты гражданской обороны (вернее, как универсальные объекты, способные выполнять задачу обеззараживания при возникновении соответствующих ситуаций). В виду чего в проектной документации присутствуют обозначения «грязной» и «чистой» зон.

В современных условиях, когда автомобильная мойка является лишь бизнес объектом, указанные понятия интерпретируются иначе: под «чистой» зоной понимаются административные помещения и внутренние парковки, под «грязной» - те участки, на которых происходит непосредственная помывка автомобиля.

В ходе проектирования для каждой зоны создаются отдельные вытяжки, кратность воздухообмена которых должна отличаться на 20%. Это делается для того, чтобы давление в чистой зоне было выше, чем в грязной и не возникало перетекания вредностей из рабочего сектора в административные помещения.

Пример такого соотношения: если расчётная интенсивность обмена для моечного сектора составляет 10 объёмов в час, то вытяжка в чистой зоне должна работать с интенсивностью 8 объёмов в час.

Для иллюстрации уровня сложности данной задачи, перечислим список факторов, которые должны учитываться при разработке вентиляционных комплексов.

Повышенная влажность

Интенсивность влаговыделения является базовым параметром при расчёте вентиляции для моечных боксов. Однако необходимо учитывать, что современная мойка уже давно не соответствует традиционному представлению о помывке машины.

Сейчас этот процесс происходит с применением парогенераторов, распылительных систем повышенного давления, а также с использованием жидкостей, содержащих активные моющие добавки. Весь этот технологический арсенал, а также грязь, завозимая вместе с машиной с улицы, создают в помещении мойки исключительно опасный аэрозольный «коктейль», нейтрализация которого и составляет основную сложность проекта автомойки.

На практике рассчитать фактическое влаговыделение для столь разнообразного списка технологий не представляется возможным, поэтому при расчётах используют коэффициенты, определённые эмпирическим путём.

Для небольших моек с традиционными схемами помывки и сушки, кратность воздухообмена принимают равной 5. В тех случаях, когда на объекте используются мощные моечные машины, производительность вентиляции может достигать 10-12 объёмов в час.

Агрессивная среда

Очевидно, что тёплый и влажный воздух, насыщенный активными химическими соединениями и часто содержащий мельчайшие абразивные частицы, исключительно негативно влияет на конструкционные материалы, используемые для построения воздуховодов.

С учётом этого, должны быть правильно рассчитаны не только аэродинамические и силовые показатели системы, но и сформулирован комплекс мер, обеспечивающих работоспособность всех её элементов на протяжении максимально длительного срока.

У данной проблемы может быть несколько решений:

• установка полимерных воздуховодов;
• использование нержавеющего металла;
• обработка металлических коробов специальными защитными составами;
• обустройство дренажных систем для отвода основных объёмов опасного конденсата.

Отметим, что использование ПВХ элементов часто рассматривается, как возможность уменьшить стоимость системы и ускорить её сборку. Однако следует учитывать, что любой полимер подвержен старению и через 2-3 года такая экономия может обернуться необходимостью полной замены всех воздуховодов.

Оптимальным решением – как с точки зрения цены, так и надёжности – является использование обычного оцинкованного металла, прошедшего защитную обработку. Такой обработкой может быть покраска внутренних поверхностей устойчивой эмалью или электростатическое напыление защитных составов на всю поверхность элемента.

Интенсивные теплопотери

Если моечный бокс СТО проектируется как отдельный бизнес объект, то в проект вентиляции автомойки однозначно закладывается интенсивное движение транспорта (иначе она не окупится). Это означает, что поддержание комфортной температуры внутри помещения – не менее 15⁰C – может быть обеспечено только подогревом входящих потоков воздуха.

Учитывая, что основной схемой вентиляции для моечных боксов является механизированная вытяжка с естественным притоком, данная задача является далеко не тривиальной.

В некоторых случаях эту проблему решают комбинированным способом: основное отопление обеспечивается классическими системами, а возникающие при открытии ворот потери тепла компенсируются тепловой воздушной завесой.

Универсальным, но более дорогим решением, является установка приточно-вытяжной системы полного цикла, работающей по вытесняющей схеме. В этом случае входящие потоки воздуха пропускаются через фильтры и калорифер, что позволяет не устанавливать в боксе батареи водяного или парового отопления.

Виды материалов для изготовления вентиляционного оборудования

Производители изготавливают вентиляционные каналы из многих материалов, наиболее распространённые из них металлические и пластиковые трубы, у каждых из них есть свои преимущества и недостатки.

Каналы, выполненные из металла, нержавеющего или обычного, бывают разного сечения и толщины, в зависимости от назначения и жесткости листа. Их стоимость немного выше, чем у аналогичных деталей, но из-за твердости материала они гораздо прочнее, могут выдержать механическое воздействие, не подвергаются деформации при низких температурах. Такие изделия часто производятся из нержавеющего металла или имеют заводскую обработку полимерным покрытием, которое защитит внутренние и внешние стенки трубопровода от коррозии.

Все повороты и ответвления каналов осуществляется доборными элементами и муфтами с фланцевым соединением или путем стыковки тело в тело. Если смонтированные каналы не обработаны антикоррозийным составом, то можно окрасить краской внутреннюю и внешнюю часть самостоятельно, это продлит срок службы вентиляции и предотвратит образования отверстий, а вследствие чего нарушение герметичности соединения.

Трубы из пластика или других полимеров, возможно, использовать только при плюсовых температурах, так как при воздействии отрицательной пар содержащий конденсат будет оседать на стенках и может при замерзании разорвать трубу. Пластиковые детали выгодно отличаются от металлических аналогов своей стоимостью и легкостью монтажа. Их установка проводится с использованием муфт и отводов раструбом, с уплотнительными прокладками или с помощью зажимных хомутов. Основным преимуществом пластиковых деталей, является их устойчивость к воздействию влаги и агрессивной химической среды, они не подвергаются коррозии и не требуют периодического нанесения защитного покрытия. Такие изделия также изготавливаются в разных вариантах и любого диаметра.

Вентиляция крытых автостоянок

Растущая потребность городов в крытых автостоянках ставит проектировщиков перед необходимостью решения ряда задач. Основными задачами при проектировании вентиляции крытых автостоянок являются:

• обеспечение нормативных параметров внутреннего воздуха;
• обеспечение пожаровзрывобезопасности;
• проведение мероприятий, направленных на охрану окружающей среды.

Серьезность данных проблем обусловлена высокой плотностью населения на участках городской застройки.

Крытые автостоянки располагаются, как правило, ниже уровня земли и всегда требуют установки систем механической вентиляции. Полуоткрытые автостоянки являются надземными сооружениями, имеющими каркас, перекрытия и кровлю, а наружные стены могут частично или полностью отсутствовать. Вентиляция полуоткрытых стоянок может быть естественной или смешанной (сочетание естественной и механической - для стоянок с большой площадью этажа).

Система вентиляции закрытой автостоянки выполняет следующие основные функции:

• поддержание предельно допустимой концентрации оксида углерода (СО);
• предотвращение образования взрывоопасных концентраций легковоспламеняющихся газов.

В большинстве случаев, воздухообмен, рассчитанный по СО, оказывается достаточным для поддержания на допустимом уровне концентрации других веществ.

Исходные данные для проектирования

Главным фактором, определяющим характеристики, которыми должна обладать система вентиляции, является количество автомобилей, одновременно передвигающихся по территории автостоянки. Зачастую это количество определяется типом сооружения, которое обслуживает данная автостоянка. Для многоэтажных жилых домов и торговых центров принимается, как правило, условие постоянного и распределенного пользования автомобилями, при этом число движущихся транспортных средств варьируется от 3 до 5% от общего количества автомобилей. Иная ситуация складывается на автостоянках спортивных объектов, киноконцертных залов, аэропортов и пр. Здесь число одновременно находящихся в движении транспортных средств возрастает до 15-20% в часы пик либо в часы, совпадающие с началом либо окончанием спектаклей.

Еще один важный параметр - средняя продолжительность движения автомобиля по территории автостоянки. Она определяется, естественно, размерами объекта, а также схемой организации движения и числом автомобилей, стоящих в определенный момент времени в очереди на въезд либо выезд со стоянки. В тех же Соединенных Штатах опыт показывает, что такая продолжительность движения составляет от 60 до 600 секунд. В среднем, однако, можно считать, что эти значения находятся в пределах от 60 до 180 секунд. В табл. 1 приведены средние ориентировочные значения продолжительности движения для въезжающих на стоянку и выезжающих автомобилей. При этом следует учитывать, что параметры работы двигателей автомобилей в гараже и в режиме нормального движения, в том числе внутри пандусов, т. е. въезжающих и выезжающих, значительно отличаются.

Таблица 1 Среднее время въезда и выезда транспортных средств

Уровень Среднее время въезда, сек Среднее время выезда, сек 1 35 53 3 40 50 5 70 100

Въезжающие автомобили передвигаются с прогретым мотором, а скорость движения снижена до 5-8 км/ч. Поэтому их "вклад" в загрязнение среды достаточно ограничен. А вот выезд со стоянки производится, напротив, с холодным двигателем на низкой передаче, что приводит к значительным выбросам выхлопных газов (см. табл. 2). Показатели выбросов существенно выше в зимний период, чем в летний. На холодном двигателе эти показатели зимой могут быть чуть ли не впятеро выше. Правительственная комиссия США по промышленной гигиене (АCGIH, 1994 г.) рекомендует предельно допустимое значение концентрации СО в 29 мг/м³ на период не более 8 часов. В свою очередь Агентство по защите окружающей среды (ЕРА) утверждает, что для территорий, находящихся на уровне моря либо близком к нему, концентрация в 40 мг/м³ продолжительностью не более часа не является вредной для здоровья. При этом более жесткие нормативы устанавливаются для высот над уровнем моря от 1000 метров и выше.

Таблица 2  Показатели выбросов СО, предусмотренные для автомобильных стоянок

Горячий двигатель, мг/сек Холодный двигатель, мг/сек Год выпуска автомобиля Время года 1991 1996 1991 1996 Лето (32°С) 42,3 31,5 71,2 61,0 Зима (0°С) 60,2 56,3 345,7 316,0

В США в большинстве случаев действующие нормативы требуют воздухообмен 15 м³/ч на квадратный метр площади крытой парковки либо от четырех до шести крат в час.

Во всех случаях предусмотренные системы вентиляции - механические либо смешанного типа, должны обеспечивать соблюдение нормативов по предельно допустимым значениям концентрации СО. В целях обеспечения сбережения энергоресурсов системы вентиляции могут оснащаться датчиками СО, равномерно распределяемыми по территории парковки. По показаниям датчиков автоматически регулируется объем приточного и вытяжного воздуха, либо осуществляется включение и выключение систем. Такие вентиляционные системы могут оснащаться одним или несколькими вентиляторами. Двигатели - одно- или многоскоростные либо с непрерывным регулированием скорости, вентиляторы - осевые, оборудованные направляющими аппаратами.

На многоэтажных парковках либо одноэтажных автомобильных стоянках большой площади предпочтительна установка нескольких независимых вентиляционных систем с раздельным управлением.

Системы вентиляции

Системы вентиляции различаются по схеме организации воздухообмена:

• механический приток, естественная вытяжка;
• естественный приток, механическая вытяжка;
• механические приток и вытяжка.

Важно выделить некоторые основополагающие условия работы систем:

• необходимо обеспечить эффективное и правильное распределение воздуха на всей территории автостоянки и избегать попадания приточного воздуха в вытяжные отверстия кратчайшим путем;
• вытяжные каналы по возможности не должны быть слишком длинными, поскольку на концевых участках таких каналов возрастает риск образования скоплений большого количества загрязняющих веществ со значительным превышением предельно допустимых концентраций;
• необходимо контролировать качество наружного приточного воздуха;
• не должно быть стратификации масляных паров и выхлопных газов.

Еще одно немаловажное условие - контроль предельно допустимых выбросов (ПДВ). Если количество вредных веществ в выбросном воздухе больше ПДВ, необходимо предусмотреть его очистку.

В зависимости от типа объекта помимо установки системы вентиляции может возникнуть необходимость в проведении дополнительных работ по организации отвода дождевой воды, снега и пр. Организация вытяжки требует решения целого ряда проблем. Выбросные решетки должны располагаться выше уровня проезжей части и тротуара. Скорость потока вытяжного воздуха должна быть достаточной для того, чтобы обеспечивать быстрое рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере: как правило, рекомендуется скорость не ниже 10 м/сек. Выбросные каналы должны быть закрыты от попадания дождевой воды, особенно в вертикальные воздуховоды, соединенные непосредственно с вентиляторами.Для вентиляции подземных автомобильных стоянок требуются, как правило, мощные агрегаты, рассчитанные на практически непрерывную работу. Данное обстоятельство обусловило применение на выбор двух типов вентиляторов: центробежного либо канального осевого с прямыми лопатками. Вентиляторы средней и большой мощности устанавливают в отдельных машинных залах. Забор воздуха следует производить в удалении от источников загрязнения.

На крытых автомобильных стоянках большое влияние на обеспечение безопасности оказывает фактор шума. Из-за высокого уровня шума вблизи автостоянки, создаваемого приточными и вытяжными вентиляторами в совокупности с исключительной звукоотражающей способностью применяемых в строительстве парковок материалов можно просто не услышать приближающийся автомобиль, что представляет собой безусловный риск для людей, проходящих по территории парковки. В этой связи в целях обеспечения безопасности целесообразна установка шумоглушителей. Кстати, дополнительный фактор риска - слабая освещенность автостоянки.

Въездные пандусы на автостоянки или полностью закрытые эстакады должны проектироваться по тем же нормам и правилам, что и дорожные туннели. В случае, если применяется естественная вентиляция, открытые проемы в стеновых панелях должны иметь площадь не менее расчетной. И, наконец, там, где каждый этаж многоэтажной автомобильной стоянки имеет очень большую площадь, следует предусмотреть централизованную аварийную систему отвода отработанных газов и испарений в периоды атмосферного штиля

Дымоудаление паркинга

Системы противопожарной вентиляции и дымоудаления предназначены для обеспечения эвакуации людей в случае возгорания или сильного задымления помещения. При этом, необходимо учитывать специфику паркингов и размещать всасывающие патрубки вентиляторов дымоудаления в нижних уровнях, так как частицы дыма и прочие продукты сгорания топлива имеют большой вес и концентрируются поблизости от пола.

То же относится и к отработанным газам, имеющим плотность и вес больший, чем у воздуха. Согласно противопожарным нормам, на один пожарный отсек должен быть оборудован один вентилятор дымоудаления с автономной системой вывода продуктов горения и собственной аппаратурой управления. Зона действия одного дымоприемного патрубка не должна превышать 1000 м2.

Это заставляет строить более высокие помещения с воздуховодами большого сечения. Для снижения расходов на строительство и экономии на оборудовании используются струйные вентиляторы, состоящие из осевого вентилятора, вмонтированного в сквозной корпус с приемным и направляющим патрубками. Системы дымоудаления со струйными вентиляторами действуют намного эффективнее воздуховодов, быстро вытесняя дым и отработанные газы в сторону воздухоприемных решеток, откуда они выводятся наружу.

Пример расчета и схема

Расчет вентиляции паркинга производится по количеству автомобилей (максимальному) или по кратности воздухообмена. Следует учитывать, что система вентиляции парковки включает в себя несколько линий, работающих как в связке (приточка-вытяжка), так и по отдельности (дымоудаление, подпор). Для производства качественного расчета необходимо составить схему вентиляции, например, такую:

По схеме можно наглядно представить расположение воздуховодов и вентиляторов, обнаружить места возможного застоя воздуха, устранить иные ошибки.

При подсчете воздухообмена из расчета на одно машиноместо появляется опасность выбора чрезмерно производительной системы, так как все автомобили одновременно никогда не заводятся. Расчет по кратностям также чреват ошибками, поскольку он никак не учитывает конфигурацию помещения и прочие важные факторы.

Наиболее правильным вариантом станет параллельный подсчет по обоим параметрам с последующей корректировкой полученных значений.

Производительность системы, рассчитанная по кратности, определяется произведением объема помещения на количество циклов замены воздуха в час. По машиноместам — умножается 150 м3 (норма СНиП) на проектное число автомобилей.