Wznosząc halę magazynową, trzeba pamiętać o wielu ważnych aspektach. Jednym z nich jest zapewnienie odpowiedniej wentylacji powietrza. To złożony temat, który musi być w pełni zaplanowany i ujęty w projekcie. Wentylację hali magazynowej dostosowuje się do specyfiki składowanych produktów i ich konkretnych wymagań w tym zakresie.
Wentylacja w hali magazynowej a przepisy prawne
Tak jak w przypadku każdej innej infrastruktury i wyposażenia technicznego obiektów, wentylacja jest regulowana licznymi rozporządzeniami prawnymi. Najważniejszym dokumentem w tym obszarze jest Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.” (Dz. U. nr 75 poz. 609 z 2002r, z późniejszymi zmianami). Ponadto, wentylację należy projektować i wykonywać zgodnie z normami.
Mowa tu między innymi o takich przepisach jak:
- PN-89/ B-01410 Wentylacja i klimatyzacja. Rysunek techniczny. Zasady wykonywania i oznaczenia.
- PN-67/B-03410 Wentylacja. Wymiary poprzeczne przewodów wentylacyjnych.
- PN-73/B-03431 Wentylacja mechaniczna w budownictwie. Wymagania.
- PN-EN 779+AC:1998 Przeciwpyłowe filtry powietrza do wentylacji ogólnej. Wymagania, badania, oznaczanie.
- PN-77/B-02011 Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem.
- PN-68/B-01411 Wentylacja. Urządzenia i elementy urządzeń wentylacyjnych. Podział, nazwy i określenia.
- PN-76/B-03420 Wentylacja i klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego.
- PN-78/B-03421 Wentylacja i klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego w pomieszczeniach przeznaczonych do stałego przebywania ludzi.
Podczas projektowania wentylacji w hali przemysłowej, bierze się pod uwagę takie aspekty jak:
- Funkcja obiektu i sposób jego użytkowania.
- Cechy konstrukcyjne obiektu (wysokość, sposób magazynowania towarów).
- Rodzaj oraz szczelność izolacji przegród budowlanych i stolarki otworowej.
- Krotność wymiany powietrza w pomieszczeniach przemysłowych.
Zasady doboru systemu wentylacji hali
Wykorzystanie naturalnego ruchu powietrza wynikającego ze zmiany jego gęstości bądź ruchów konwekcyjnych, to najlepszy sposób na zoptymalizowanie warunków panujących wewnątrz hali magazynowej. Takie kształtowanie mikroklimatu w obiektach przemysłowych służy utrzymaniu odpowiednich warunków cieplno-wilgotnościowych w poszczególnych pomieszczeniach.
W zależności od tego, jakie są wymagania dotyczące warunków cieplnych lub cieplno-wilgotnościowych powietrza w halach, można zastosować systemy wentylacyjne lub klimatyzacyjne.
Oprócz powyższych aspektów, trzeba również uwzględnić specyfikę działania każdego systemu wentylacji wraz z jego wadami i zaletami.
Podział wentylacji
Wentylację można podzielić ze względu na wiele kryteriów. Główny podział kształtuje się jednak następująco:
- Wentylacja naturalna (wietrzenie, went. grawitacyjna, aeracja, infiltracja).
- Wentylacja mechaniczna (ogólna, miejscowa, odciągi miejscowe, zasłony powietrzne, wentylacja pożarowa).
Wentylacja naturalna
Naturalna cyrkulacja powietrza w hali magazynowej występuje w wyniku różnicy ciśnień przed i za otworami w zewnętrznych przegrodach budynku. W otworach wywiewnych ciśnienie powietrza zewnętrznego jest niższe od ciśnienia powietrza wewnętrznego, W otworach nawiewnych zjawisko to ulega odwróceniu. Przekłada się to bezpośrednio na brak konieczności wspomagania systemu wentylatorami (w odróżnieniu od wentylacji mechanicznej). To z kolei wpływa wymiernie na koszty eksploatacyjne systemu.
Niestety, ma to również swoje wady. Wentylacja naturalna jest „chimeryczna” i nie zawsze spełnia swoje zadanie. Wynika to faktu, że działanie takiego systemu zależy w głównej mierze od warunków atmosferycznych.
Najkorzystniej w tym przypadku wypada aeracja. Jest jednym z najmniej podatnych na warunki atmosferyczne układów wentylacji naturalnej. Stosuje się ją jednak głównie w halach produkcyjnych, w których w strefie pracy występują znaczne zyski ciepła.
Powietrze wewnątrz obiektu ma zwykle temperaturę wyższą od temperatury powietrza zewnętrznego. Powietrze zewnętrzne o większej gęstości wypiera z hali powietrze ciepłe.
W halach magazynowych o charakterystyce jednonawowej powietrze doprowadzane jest zazwyczaj do wnętrza przez otwory wykonane w ścianach zewnętrznych, zaś wywiewane jest przez otwarte świetliki dachowe lub dedykowane otwory wywiewne, umieszczone w górnych strefach ścian zewnętrznych. Natomiast w halach wielonawowych otwory w przegrodach zewnętrznych mogą nie wystarczać do wydajnego funkcjonowania systemu. Dlatego też powietrze doprowadzane jest również przez otwory dachowe.
Wentylacja mechaniczna
Rozwiązaniem coraz częściej stosowanym w halach przemysłowych jest wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła lub, jeśli to możliwe, z recyrkulacją powietrza wywiewanego z pomieszczenia. Cyrkulacja powietrza w takich systemach odbywa się w sposób mechaniczny. Jest to realizowane za pomocą wymiennika krzyżowego znajdującego się w rekuperatorze oraz sieci kanałów zakończonych anemostatami.
W zależności od lokalizacji anemostatów nawiewnych i wywiewnych względem siebie wyróżnia się następujące rodzaje cyrkulacji powietrza w instalacji wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła:
- Góra-góra – nawiew i wywiew powietrza odbywają się w górnej strefie pomieszczenia (działanie na zasadzie wentylacji mieszającej).
- Dół-góra – nawiew powietrza odbywa się w dolnej części pomieszczenia, a wywiew realizowany jest w części podstropowej hali (działanie na zasadzie wentylacji wyporowej).
Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła ma wiele zalet. Jedną z największych jest możliwość regulacji parametrów termicznych powietrza wentylującego. W nowoczesnych systemach możliwe jest zarządzanie również strumieniem powietrza wentylującego.
W halach przemysłowych dobrze sprawdza się wentylacja mechaniczna lokalizująca, która zabezpiecza przed niekontrolowanym rozprzestrzenianiem się zanieczyszczeń.
Podczas doboru urządzeń wentylacyjnych, najważniejszym parametrem jest strumień powietrza wentylującego.
Należy przyjąć jego najwyższą wartość, na podstawie obliczeń przeprowadzonych z uwzględnieniem:
- Maksymalnego bilansu zanieczyszczeń pyłowych, chemicznych lub biologicznych.
- Maksymalnego bilansu ciepła jawnego.
- Maksymalnego bilansu ciepła całkowitego.
- Maksymalnego bilansu wilgoci.
- Wymaganej minimalnej krotności wymian powietrza w pomieszczeniu.
- Wymaganej minimalnej krotności wymian powietrza zewnętrznego w pomieszczeniu (w przypadku systemów z odzyskiem ciepła).
Współpraca wentylacji naturalnej i mechanicznej w halach magazynowych
W halach magazynowych nie jesteśmy w stanie całkowicie zredukować źródeł zanieczyszczeń. Oprócz tego, w halach mogą występować skupione źródła ciepła (np. w strefach pakowania towarów). W takich przypadkach optymalnym rozwiązaniem wydaje się być wentylacja lokalizująca.
Zasada jej projektowania jest prosta: w miejscu powstawania zanieczyszczeń lub w miejscu źródeł ciepła lokalizowane są miejscowe elementy wywiewne. W taki sposób unikamy rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń.
W takich rozwiązaniach stosuje się infrastrukturę pomocniczą, która pomaga przechwycić zanieczyszczenia.
Należą do niej:
- obudowy całkowite,
- obudowy częściowe,
- ssawki osiowo-symetryczne (okrągłe, prostokątne),
- ssawki szczelinowe,
- ssawki z osłonami,
- okapy.
Rozwiązań łączących wentylację mechaniczną i naturalną jest wiele. Najczęściej odbywa się to w konfiguracji, w której nawiew powietrza jest realizowany przez nawietrzaki zlokalizowane w ścianach zewnętrznych. Wywiew naturalny odbywa się przez klapy dymowe w dachu, natomiast wywiew mechaniczny z wykorzystaniem np. wentylatorów dachowych współpracujących z okapami.
Wady i zalety wentylacji mechanicznej oraz naturalnej
Największą zaletą wentylacji mechanicznej, oprócz wspomnianej wcześniej kontroli strumienia, jest oczywiście odzysk ciepła. Takie rozwiązanie niesie głównie korzyści ekonomiczne. Cyrkulacja powietrza w wentylacji grawitacyjnej może powodować duże straty ciepła, co wymiernie wpływa na koszty ogrzewania obiektu. Z wentylacją mechaniczną redukujemy te straty, zwiększając efektywność energetyczną obiektu. Centralę wentylacji mechanicznej można dodatkowo wyposażyć w wymiennik ciepła, który zmniejszy koszt ogrzewania.
Decydując się na wentylację mechaniczną, możemy zapomnieć o wietrzeniu poszczególnych pomieszczeń (które często bywa uciążliwe, szczególnie w halach przemysłowych). Wentylatory nieprzerwanie dostarczają świeże i czyste powietrze.
Do wad wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła należy z pewnością montaż, który nie należy do najłatwiejszych. Stworzenie sieci kanałów wymaga dobrego rozplanowania i sporych nakładów pracy. Trzeba pamiętać też, że wentylacja mechaniczna wymaga ciągłego zasilania energią elektryczną. Może to stanowić problem w trakcie przerwy w dostawie prądu.
Można śmiało stwierdzić, że wady wentylacji mechanicznej są zaletami wentylacji grawitacyjnej. Instalacja tej drugiej jest prostsza, a eksploatacja nie wymaga zasilania energią elektryczną.
Rozwiązania grawitacyjne wciąż dominują na rynku, jednak wymierne korzyści płynące z eksploatacji wentylacji mechanicznej sprawiają, że coraz większa liczba inwestorów decyduje się na to nowoczesne rozwiązanie, gwarantujące efektywniejszy przepływ powietrza w halach magazynowych.
