Głównym celem systemów wentylacyjnych w obiekcie przemysłowym jest zapewnienie wymiany powietrza we wszystkich pomieszczeniach, w których przebywają ludzie. Systemy wentylacyjne pozwalają ograniczyć odczucie dyskomfortu i poprawić samopoczucie pracowników, a także zminimalizować ryzyko zagrożenia ich zdrowia lub życia na skutek kontaktu ze szkodliwymi substancjami.

Jednak nie jest to jedyne zadanie stawiane instalacjom wentylacyjnym: powinny one także usuwać nadmiar cząstek stałych, pyłów, gazów czy pary wodnej, które mogą przyspieszyć zużycie maszyn i urządzeń znajdujących się w hali produkcyjnej. Wydajna wentylacja jest również koniecznością w tzw. strefach zagrożenia wybuchem, gdzie musi skutecznie usuwać różnego rodzaju palne gazy bądź pary cieczy, pyły czy włókna, które pod wpływem czynnika inicjującego mogą doprowadzić do zapłonu i/lub wybuchu. Sprawnie działająca wentylacja powinna również zapewniać w pomieszczeniach odpowiedni poziom temperatury, wilgotności czy np. dwutlenku węgla, co może mieć istotne znaczenie dla poprawnego przebiegu procesu produkcyjnego i trwałości przechowywanych w obiekcie towarów.

Systemy wentylacyjne – wymagania prawne

Komfort pracy to jedno, ale obecność wentylacji wymuszają również przepisy prawne. W Rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 26.09.1997 r. w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy znajdziemy informację, że w tych pomieszczeniach, w których przebywają ludzie, powinna być zapewniona odpowiednia wymiana powietrza, aby nie zostały przekroczone wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń szkodliwych substancji.

Więcej szczegółów i konkretne wymagania techniczne dotyczące systemów wentylacji zostały opisane w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Ten akt prawny określa m.in. zasady instalowania wentylacji, dopuszczalne jej rodzaje, ilość nawiewanego powietrza zewnętrznego, zasady przepływu powietrza wentylowanego oraz wymagania dotyczące urządzeń i przewodów wentylacyjnych.

Wentylacja w budynkach przemysłowych musi ponadto spełniać wymogi narzucane normą PN-83/B-03430 „Wentylacja w budynkach mieszkalnych zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej” wraz ze zmianą PN-83/B-03430/Az3. Norma ta zakłada m.in., że w pomieszczeniach przeznaczonych dla ludzi powinien zostać zapewniony dopływ co najmniej 20 m³/h powietrza zewnętrznego na osobę (30 m³/h, jeśli dozwolone jest palenie tytoniu), natomiast w pomieszczeniach z nieotwieranymi oknami wartości te wynoszą odpowiednio: 30 i 50 m³/h na osobę.

Wentylacja przemysłowa – różne rodzaje

W zastosowaniach przemysłowych można znaleźć co najmniej kilka różnych typów wentylacji. Podstawowy podział wyróżnia dwa główne rodzaje systemów wentylacji: grawitacyjny, w którym ruchy powietrza wywołane są naturalnymi procesami, oraz mechaniczny, w którym ruch ten jest wymuszany przez odpowiednie urządzenia. Na rynku dostępne są również systemy bazujące na wentylacji mieszanej lub hybrydowej, która stanowi połączenie obu powyższych typów. W sprzyjających warunkach pogodowych wymiana powietrza odbywa się tu w sposób naturalny, ale w razie potrzeby gotowe do działania są także urządzenia mechaniczne.

W zakładach produkcyjnych dużo częściej spotykane są systemy wentylacji mechanicznej (wywiewnej lub nawiewno-wywiewnej), wśród których można wyróżnić dwa podstawowe typy, tj. wentylację kanałową oraz zdecentralizowaną wentylację bezkanałową. W pierwszym przypadku powietrze przemieszcza się przez sieć kanałów wentylacyjnych podwieszonych pod sufitem. Z kolei w drugim systemie za wymianę powietrza odpowiadają autonomiczne jednostki montowane w pobliżu pomieszczeń, w których pracują ludzie (na ścianach zewnętrznych, ścianach wewnętrznych i/lub przegrodach). System bezkanałowy jest tańszy i łatwiejszy w projektowaniu, montażu oraz późniejszej eksploatacji.

W przypadku wentylacji kanałowej awaria jednostki centralnej lub któregoś z odcinków kanału powoduje, że w całym obiekcie wentylacja przestaje działać. W systemie bezkanałowym problem ten nie występuje: ewentualna awaria wyłącza z użytkowania tylko jedno urządzenie i pozbawia świeżego powietrza tylko jedno pomieszczenie. Trudno go jednak zainstalować w obiektach o dużej liczbie mniejszych pomieszczeń, gdyż wymaga to inwestycji w dużą liczbę jednostek wentylacyjnych. W takich sytuacjach bardziej ekonomiczny okazuje się system kanałowy.

W halach produkcyjnych, magazynach czy innych obiektach przemysłowych można też spotkać wiele innych, mniej lub bardziej specyficznych systemów i urządzeń wentylacyjnych. Przykładem mogą być systemy wentylacji miejscowe lub strefowe, które zapewniają wentylację zanieczyszczeń ze stref o podwyższonej emisji szkodliwych substancji. Innym rozwiązaniem są kurtyny powietrzne oraz urządzenia stanowiskowe (mobilne lub stacjonarne), które odpowiadają za wentylację jednego lub kilku stanowisk pracy.

O czym pamiętać przy projektowaniu systemów wentylacyjnych?

Właściwe zaprojektowanie instalacji wentylacyjnej w zakładzie produkcyjnym jest dużym wyzwaniem – tym większym, im większa jest powierzchnia i kubatura obiektu. Przede wszystkim instalacja musi być zgodna z odpowiednimi przepisami prawa – poza wspomnianymi wyżej istotne są także takie akty prawne jak Prawo budowlane, Prawo energetyczne czy przepisy o ochronie środowiska i ochronie przeciwpożarowej.

Podczas projektowania należy również wziąć pod uwagę wiele różnych, niekiedy zmiennych czynników i parametrów. Należy dokładnie zlokalizować źródło powstawania zanieczyszczeń, a także zdefiniować ich ilość w jednostce czasu oraz rodzaj i sposób rozprzestrzeniania się. Konieczne jest także zbadanie ciągów komunikacyjnych i otworów, które mogą być źródłem przeciągów, prądów konwekcyjnych lub prądów powietrznych.

Odrębną kwestią jest dobór odpowiedniego systemu oraz urządzeń wentylacyjnych, w tym systemu do zarządzania oraz monitorowania. Istotna jest również kwestia izolacji, która może wydłużyć żywotność całej instalacji, a przy tym ogranicza hałas docierający do pomieszczenia. Należy też zapewnić dostęp do urządzeń, które pozwolą na całkowite usunięcie zanieczyszczeń z wywiewanego do atmosfery powietrza.

Zgodnie z trendem efektywności energetycznej również wentylacja powinna być energooszczędna i zapewniać maksimum oszczędności. Nie ma np. potrzeby, by system działał z maksymalną wydajnością, gdy w danym pomieszczeniu nie ma ludzi, a stężenie zanieczyszczeń jest niewielkie. Koniecznością (wynikającą z odpowiednich przepisów) jest obecnie stosowanie w instalacjach wentylacji mechanicznej urządzeń do recyrkulacji ciepła lub odzysku ciepła z powietrza wywiewanego. Efektywny układ odzysku ciepła pozwoli znacząco obniżyć koszty związane eksploatacją wentylacji.

Istotny serwis wentylacji przemysłowej

Nawet najlepiej dobrana wentylacja nie będzie dobrze realizować swoich zadań, jeśli nie będziemy o nią dbać. Tylko regularnie ją serwisując, zapewnimy długą żywotność poszczególnych urządzeń, niską awaryjność całego systemu i właściwe parametry dostarczanego powietrza. W przypadku wentylacji kanałowej niezwykle istotne jest utrzymanie w czystości kanałów: z czasem może się w nich bowiem namnożyć np. pleśń lub grzyby, co może nie tylko pogorszyć jakość dostarczanego powietrza, ale także być przyczyną różnych chorób.

Wybór odpowiedniego systemu wentylacyjnego nie jest łatwym zadaniem, co wynika ze sporej różnorodności dostępnych rozwiązań i oferowanych przez nie zalet. Wybór ten utrudnia także duże zróżnicowanie wentylowanych budynków. Dlatego też każdy obiekt przemysłowy wymaga osobnej analizy, która pozwoli na wybór najbardziej optymalnego rozwiązania – tak pod względem wydajności systemu, jak też kosztów jego instalacji i późniejszej eksploatacji.