Belüftungssysteme: Der ultimative Leitfaden

Belüftungssysteme

I. Tdie Bedeutung der Belüftung

Die Schadstoffkonzentration in Innenräumen soll den einschlägigen Normen entsprechen.

II. Hauptquellen von Schadstoffen

In der vom Menschen beherrschten Innenraumluft sind die wichtigsten Schadstoffe.

  1. Kohlendioxid aus dem menschlichen Stoffwechsel und Stoffwechselprodukte der Hautoberfläche;
  2. Schadstoffe aus Baumaterialien, wie Benzol, Aldehyde und andere organische Stoffe;
  3. Radioaktive Stoffe wie Radon im umgebenden Boden;
  4. Staub und Schwefeldioxid in der Außenluft.

III. Arten der Lüftungsanlage

Grundlage: Die Energiequelle der Luft.

(1) Natürliches Lüftungssystem

Die natürliche Belüftung nutzt den durch die Temperatur (d.h. den Unterschied in der Luftdichte) oder den Wind verursachten Druckunterschied, um einen Luftaustausch zwischen Innen- und Außenbereich zu ermöglichen und so die Luftqualität in den Räumen zu verbessern. Sie ist eine wirtschaftliche und wirksame Lüftungsmethode für Werkstätten mit hoher Abwärme. Da sie keine zusätzlichen elektrischen Geräte benötigt, ist sie eine nachhaltige Lösung.

Die natürliche Belüftung hat jedoch einige Einschränkungen. Sie kann weder die Qualität der in den Innenraum eindringenden Außenluft regulieren noch die von innen nach außen abgegebene verschmutzte Luft reinigen. Außerdem hängt ihre Wirksamkeit von den Außenwetterbedingungen ab, was zu uneinheitlichen Lüftungsergebnissen führen kann.

Natürliches Belüftungssystem
Natürliches Belüftungssystem

(2) Mechanisches Belüftungssystem

Die Methode, einen mechanischen Ventilator zur Erzeugung eines Luftstroms zu verwenden, um die Luftqualität in Innenräumen zu verbessern, wird als mechanische Lüftung bezeichnet. Bei dieser Methode können die Luftmenge und der Druck je nach Bedarf eingestellt werden, was eine angemessene Belüftung gewährleistet und die Kontrolle über die Richtung und Geschwindigkeit des Luftstroms im Raum ermöglicht.

Zusätzlich kann die Zu- und Abluft aufbereitet werden, um sicherzustellen, dass die Raumluft den erforderlichen Parametern entspricht. Daher ist die mechanische Lüftung eine weit verbreitete Methode.

Naturale Belüftung System

Das Funktionsprinzip der natürlichen Belüftung

Wenn ein Gebäude oder ein Raum zwei Öffnungen (Türen oder Fenster usw.) hat und der Luftdruck auf beiden Seiten jeder Öffnung nicht gleich ist, strömt die Luft an jeder Öffnung unter der Wirkung des Druckunterschieds.

Das Funktionsprinzip der natürlichen Belüftung

Natürliche Belüftung bei Winddruck im Freien:

Natürliche Belüftung bei Winddruck im Freien
Natürliche Belüftung bei Winddruck im Freien

Mechanisches Belüftungssystem

  1. Insgesamt Belüftung

1) Das Prinzip: Die Gesamtlüftung dient der Belüftung des gesamten Raums. 

Das Grundprinzip besteht darin, die Schadstoffkonzentration in der Raumluft mit sauberer Luft zu verdünnen und die verunreinigte Luft kontinuierlich nach außen abzuleiten, während gleichzeitig sichergestellt wird, dass das Raumluftklima hygienischen Standards entspricht.

Die Gesamtlüftung wird auch als Verdünnungslüftung bezeichnet.

Mechanisches Belüftungssystem

Lage der Zu- und Abluftöffnungen für die allgemeine Belüftung:

Bei der Konzeption eines umfassenden Lüftungssystems sollte ein Grundprinzip beachtet werden: Saubere Luft sollte direkt an den Arbeitsplatz des Personals oder an einen Ort mit geringer Schadstoffbelastung geleitet werden.

Zu den gebräuchlichen Typen für die Luftzufuhr und -abfuhr gehören die obere Zufuhr mit oberer Abfuhr, die untere Zufuhr mit oberer Abfuhr, die mittlere Zufuhr und die doppelte Abfuhr usw.

Für spezifische Anwendungen sollten die folgenden Grundsätze beachtet werden:

  • Der Lufteinlass sollte sich auf der Windseite der Abluftöffnung befinden;
  • Der Lufteinlass sollte sich in der Nähe des Arbeitsplatzes des Personals oder in einem Bereich mit geringer Schadstoffkonzentration befinden;
  • Abluftöffnungen sollten in Bereichen mit hoher Schadstoffkonzentration angebracht werden;
  • Im gesamten kontrollierten Raum sollten Anstrengungen unternommen werden, um die Luftströmung in den Räumen gleichmäßig zu gestalten und das Auftreten von Wirbelströmen zu verringern, um die Ansammlung von Schadstoffen in lokalen Bereichen zu vermeiden.
Lage der Zu- und Abluftöffnungen für die allgemeine Belüftung
  1. Lokale Belüftung

(1) Grundsatz: Die lokale Belüftung unterteilt sich in die lokale Luftzufuhr und die lokale Abluft, deren Grundprinzip darin besteht, den lokalen Luftstrom so zu steuern, dass der lokale Arbeitsbereich nicht durch Schadstoffe verschmutzt wird und eine Luftumgebung geschaffen wird, die den Anforderungen entspricht.

Lokale Belüftung
Lokale Belüftung
Lokale Belüftung

Theoretischer Mechanismus des Gebäudes und der natürlichen Belüftung

Die Druckverteilung auf der Außenfläche des Gebäudes ist die treibende Kraft, während die Eigenschaften der einzelnen Öffnungen den Strömungswiderstand bestimmen.

Bei der natürlichen Lüftung gibt es zwei Hauptgründe für die Luftbewegung in Gebäuden: Winddruck und temperaturbedingter Auftrieb (der einen Dichteunterschied zwischen Innen- und Außenluft erzeugt).

Diese beiden Faktoren können allein oder zusammen wirken.

  1. Natürliche Belüftung unter Winddruck

Die Entstehung von Wind ist auf den Druckunterschied in der Atmosphäre zurückzuführen. Wenn der Wind auf Hindernisse wie Bäume und Gebäude trifft, wandelt er seinen dynamischen Druck in statischen Druck um und erzeugt auf der Luvseite einen Überdruck (etwa das 0,5-0,8-fache des dynamischen Drucks der Windgeschwindigkeit) und auf der Leeseite einen Unterdruck (etwa das 0,3-0,4-fache des dynamischen Drucks der Windgeschwindigkeit).

Der Druckunterschied, der beim Durchgang durch das Gebäude entsteht, führt dazu, dass die Luft aus den Fenstern und anderen Öffnungen auf der Luvseite in den Raum strömt, während die Raumluft aus der Leeöffnung abgeführt wird, wodurch eine natürliche Belüftung entsteht, die eine vollständige Belüftung gewährleistet.

Der Winddruck um ein Gebäude herum wird durch die geometrische Form des Gebäudes, seine Position im Verhältnis zur Windrichtung, die Windgeschwindigkeit und die natürliche Topografie um das Gebäude herum beeinflusst.

  1. Natürliche Belüftung unter Wärmedruck

Das Heißpressen wird durch den Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenluft verursacht, der als "Kamineffekt" bekannt ist.

Infolge des Temperaturunterschieds entsteht ein Dichteunterschied zwischen Innen- und Außenraum und ein Druckgefälle entlang der vertikalen Richtung der Gebäudewand.

Wenn die Innentemperatur höher ist als die Außentemperatur, entsteht im oberen Teil des Gebäudes ein höherer Druck und im unteren Teil ein niedrigerer Druck.

Wenn sich an diesen Stellen Öffnungen befinden, tritt die Luft durch die untere Öffnung ein und durch den oberen Teil wieder aus.

Wenn die Innentemperatur niedriger ist als die Außentemperatur, erfolgt der Luftstrom in die entgegengesetzte Richtung.

Die Stärke des Heißpressens hängt von der Höhendifferenz zwischen den beiden Öffnungen und dem Unterschied in der Luftdichte zwischen innen und außen ab.

In der Praxis verwenden Architekten oft Schornsteine, Lüftungstürme, Innenhöfe und andere Formen, um günstige Bedingungen für die Nutzung der natürlichen Belüftung zu schaffen, so dass das Gebäude eine gute Belüftung haben kann.

  1. Natürliche Belüftung bei einer Kombination aus Wind und heiß-Drücke

Die natürliche Belüftung von Gebäuden ist das Ergebnis des Zusammenwirkens von Wind- und Wärmedruck, wobei beide ihre eigenen Stärken und Schwächen haben.

Der Winddruck wird durch das Wetter, die Windrichtung im Freien, die Gebäudeform, die Umgebung und andere Faktoren beeinflusst. Daher ist die gemeinsame Wirkung von Winddruck und Heißluftdruck keine einfache lineare Überlagerung.

Die Architekten sollten alle Faktoren berücksichtigen, damit sich Winddruck und Wärmedruck ergänzen und eng zusammenarbeiten, um eine effektive natürliche Belüftung des Gebäudes zu erreichen.

  1. Mechanisch unterstützte natürliche Belüftung

In einigen großen Gebäuden reicht die natürliche Belüftung aufgrund der langen Belüftungswege und des hohen Strömungswiderstands möglicherweise nicht aus, um einen angemessenen Luftstrom zu erzielen. In Städten mit starker Luft- und Lärmbelastung kann der ausschließliche Rückgriff auf die natürliche Belüftung außerdem dazu führen, dass verschmutzte Luft und Lärm in Innenräume eindringen, was der menschlichen Gesundheit schaden kann.

Um diese Probleme zu lösen, werden häufig mechanisch unterstützte natürliche Lüftungssysteme eingesetzt. Diese Systeme umfassen ein komplettes System von Luftzirkulationskanälen sowie Luftbehandlungsmethoden, die ökologischen Grundsätzen entsprechen, wie z. B. Vorkühlung des Bodens, Vorwärmung und Tiefenwasserwärmeaustausch. Diese Methoden tragen dazu bei, die Belüftung von Innenräumen mit Hilfe bestimmter mechanischer Techniken zu beschleunigen.

Geräte und Komponenten der Lüftungsanlage

Natürliche Lüftungssysteme benötigen in der Regel keine Geräte. Im Gegensatz dazu sind mechanische Lüftungssysteme auf eine Reihe von Geräten angewiesen, darunter Ventilatoren, Luftkanäle, Luftventile, Düsen und Entstaubungsanlagenund andere.

I. Fan:

  1. Die Rolle des Ventilators in der Pipeline: Lufttransport.
  2. Die Grundstruktur des Ventilators: Laufrad, Motor und Gehäuse.
  3. Arten von Ventilatoren:
  • 1) Zentrifugalventilator;
  • 2) Axialventilator;
  • 3) Ventilator mit gemischter Strömung.
Arten von Ventilatoren

Zentrifugalventilator: für Niederdruck- oder Hochdruck-Luftversorgungssysteme, insbesondere für geräuscharme und Hochdrucksysteme, verwendet.

Es gibt vier Arten von Laufradschaufeln: stromlinienförmige Schaufeln, rückwärts gekrümmte Schaufeln, vorwärts gekrümmte Schaufeln und radiale Schaufeln.

Zentrifugalventilator

Ventilatoren in Komfortklimaanlagen verwenden in der Regel Zentrifugalventilatoren.

Vier Laufradtypen bilden die vier Grundformen einer Windkraftanlage:

(1) Ventilator mit rückwärts gekrümmten Schaufeln: Gerade rückwärts gekrümmte Schaufel, gebogene Schaufel oder geflügelte Schaufel.

  • Gerade, rückwärts gebogene Klinge: eine gerade, einfache Metallklinge.
  • Rückwärts gebogene Klinge: gebogene Metallklinge
  • Geflügelte Schaufel: Doppellagige Metallschaufeln erhöhen die Effizienz des Luftstroms durch das Laufrad.

Sie wird hauptsächlich für betriebliche Investitionseinsparungen verwendet, die höher sein können als die Anfangsinvestition.

(2) Der vierte Typ ist die vorwärts gekrümmte Klinge, die eine gekrümmte, einschichtige Metallklinge hat.

Vier Arten von Laufrädern

Vier Arten von Laufrädern

Vorwärts gekrümmte Laufräder gegen rückwärts gekrümmte Laufräder

(1) Vorwärts gekrümmtes Laufrad

Die Turbine besteht aus einer großen Anzahl kleiner, leichter Schaufeln und anderen leichten Materialien. Diese Materialien sind sogar noch leichter als geflügelte Laufräder. Ein Vorteil vorwärts gerichteter Ventilatoren besteht darin, dass sie im Vergleich zu rückwärts gerichteten Ventilatoren desselben Durchmessers je nach Konstruktion mehr Luft bei einer niedrigeren Drehzahl bewegen können.

Außerdem kann ein rückwärts gerichteter Ventilator mit der Hälfte der Drehzahl eines vorwärts gerichteten Ventilators betrieben werden, um die gleiche Luftmenge zu liefern. Folglich ist der vorwärtsgerichtete Ventilator aufgrund seines geringeren Geräuschpegels und seiner Erschwinglichkeit eine gute Wahl für Betriebe mit niedrigem bis mittlerem Druck.

(2) Rückwärts gekrümmtes Laufrad

Der rückwärts gekrümmte Ventilator ist bei großer Kapazität und hohem Differenzdruck effizienter als der vorwärts gekrümmte Ventilator und wird daher gerne bei mittlerem Druck eingesetzt.

Rückwärts gekrümmtes Laufrad

Zwei typische Ventilatorlaufräder

Axialventilator:

Axialventilator

Der Aufbau eines Axialventilators ist in der Abbildung dargestellt. Das Laufrad besteht aus einem Rad mit darauf genieteten Schaufeln, wobei die Schaufeln in einem Winkel zur Ebene des Rades angebracht sind. Bei den Schaufeln kann es sich um eine gewendelte Schaufel oder eine gerade Schaufel sowie um eine gewendelte Schaufel gleicher Dicke oder eine gerade Schaufel handeln.

Axialventilatoren zeichnen sich durch ihren geringen Platzbedarf, ihre Wartungsfreundlichkeit, ihren niedrigen Luftdruck und ihr hohes Luftvolumen aus. Sie werden häufig in Systemen mit großem Luftvolumen und geringem Widerstand eingesetzt.

Schematische Darstellung der Struktur des Axialventilators

Schematische Darstellung der Struktur des Axialventilators

Geringer Platzbedarf, einfache Wartung, niedrigerer Luftdruck, größeres Luftvolumen, das meist in Systemen mit großem Luftvolumen und geringem Widerstand verwendet wird.

(3) Ventilator mit gemischter Strömung

Konzentriert sich auf die Eigenschaften von Radialventilatoren mit hohem Druck und axialer Strömung.

(4) Gemeinsame Fans für Gebäude

Ein Hochtemperatur-Rauchabzugsventilator kann unter normalen Bedingungen zur täglichen Belüftung eingesetzt werden. Im Falle eines Brandes saugt er die Hochtemperatur-Rauchgase ab, um die Luftzirkulation im Raum zu verbessern.

Dieser Ventilator ist hochtemperaturbeständig und eignet sich für die Belüftung und Entrauchung von Hochhäusern, Öfen, Garagen, Tunneln, U-Bahnen, unterirdischen Einkaufszentren und anderen ähnlichen Umgebungen.

Diagonaler Ventilator

Diese Ventilatorenserie kann in eintourige und zweistourige Ventilatoren unterteilt werden. Sie zeichnen sich unter anderem durch ihre kompakte Struktur, ihre geringe Größe und ihre Wartungsfreundlichkeit aus.

Je nach Bedarf können der Installationswinkel, die Anzahl der Schaufeln, die Drehzahl und andere Faktoren verändert werden, um verschiedene Anforderungen zu erfüllen.

Diagonaler Ventilator

Dach- und Seitenwandventilatoren lassen sich in gewöhnliche Radialdachventilatoren und geräuscharme Radialdachventilatoren unterteilen. Sie werden für den Luftaustausch an verschiedenen Orten wie Werkstätten, Lagern, Hochhäusern, Labors, Theatern, Hotels und Krankenhäusern usw. eingesetzt.

Dach-Radialventilator

Lüftungsventilator für Klimaanlagen: Zentrifugalventilatoren für Klimaanlagen haben die Vorteile eines großen Leistungs- und Anwendungsbereichs, geringen Geräuschpegels, geringen Gewichts, bequemer Installation und zuverlässigen Betriebs.

Es kann mit den kombinierten Klimageräten verschiedener Klimaanlagen kombiniert werden.

Lüftungsgebläse für Klimaanlagen

Rauchabzugsschrankventilator

Rauchabzugsschrankventilator

II. Luftschacht

  1. Form: rund und rechteckig;
  2. Material: Ziegel und Beton; dünn StahlplatteGlasfaserplatten; Aluminium-Polyvinylchlorid-Platten; Schlauchmaterial.
Luftschacht

III. Partielle Komponenten

  1. Luft duct unterstützt

(1) Funktion: schwingungsdämpfend, lasttragend;

(2) Form: Verbindung von Luftkanal und Halterung: fest und nicht fest.

Halterungsmethoden: Klammern, Bügel und Halterungen.

Luftkanalträger
  1. Ellenbogen

Rechtwinkliges und bogenförmiges Kniestück: zur Änderung der Luftstromrichtung.

  • (a) Doppelklinge
  • (b) Einfaches Blatt
Ellenbogen
  1. Tee: Zusammenführung tee; Shunttee
  2. PIpe-Reduzierer

1) Plötzliche Ausdehnung und Kontraktion: eine Veränderung des Windvolumens. (Siehe linke Abbildung unten)

2) Gradientenrohr: Änderung des Luftstroms. (Siehe Abbildung rechts unten)

Gradientenrohr
  1. Ventile für Luftkanäle
  • Regulierung des Luftstroms, Öffnen oder Schließen des Windsystems: Absperrklappe, gegenläufige Lamellenklappe, 3-Wege-Regelventil;
  • Brandschutzklappe: Unterbricht im Brandfall den Luftstrom, um eine Ausbreitung des Feuers über die Luftkanäle zu verhindern;

(3) Rückschlagventil: Verhindert die Umkehrung des Luftstroms nach dem Anhalten des Ventilators.

Vorsichtsmaßnahmen bei der Auslegung des Luftkanalsystems:

  1. Anordnung der Luftkanäle

Die Anordnung der Luftkanäle sollte gerade sein, um komplizierte Bauteile wie Bögen und T-Stücke zu vermeiden. Die Verbindungen mit dem Luftkanal sollten so ausgeführt werden, dass Widerstand und Geräusche reduziert werden.

Der Luftkanal sollte mit den erforderlichen Einstell- und Messgeräten ausgestattet sein oder über Schnittstellen für solche Geräte verfügen.

Die Einstell- und Messgeräte sollten an für die Bedienung und Beobachtung günstigen Stellen angebracht sein.

  1. Die Querschnittsform des Luftkanals

In demselben Gebiet wird der Widerstand der Rundkanal ist kleiner als die des Rechteckkanal.

Bei der Auslegung des rechteckigen Kanals liegt das Verhältnis zwischen langen und kurzen Seiten unter 3,0.

  1. Die Anordnung der Ein- und Auslassöffnungen des Ventilators

Das Anschlussrohr für den Ein- und Auslass eines Ventilators hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung des Ventilators. Eine unsachgemäße Ausführung des Anschlussrohrs kann einen erheblichen Druckverlust verursachen und die Luftmenge verringern.

Der dynamische Druck der Luft am Einlass und am Auslass ist hoch, so dass bei der Konstruktion der Rohrleitungen dieser Aspekt berücksichtigt werden muss.

1) Der Abstand von der Innenseite der Kurve oder des Bogens des Kanals zum Ventilatoreinlass sollte größer sein als der Durchmesser des Ventilatoreinlasses. Dies gewährleistet einen gleichmäßigen Luftstrom in das Ventilatorlaufrad.

Wenn der Krümmungsradius nicht ausreicht, sollten an den Rohrbögen Ablenkbleche angebracht werden, wie in der nachstehenden Abbildung dargestellt.

2) Wenn der Luftkanal mit einem veränderten Durchmesser in den Ventilator eintritt, ist die Anforderung (cierta) in der nachstehenden Abbildung dargestellt und sollte im Allgemeinen ≤45° sein, wobei ≤30° noch besser ist.

das Pipeline-Design

3) Bei Ventilatoren mit doppeltem Einlass muss sichergestellt werden, dass B≥1,25D ist, wie in der Abbildung unten dargestellt.

das Pipeline-Design

4) Die Drehung in der Nähe des Auslasses des Ventilators muss mit der Drehrichtung des Ventilatorlaufrads übereinstimmen, um einen ungehinderten und gleichmäßigen Luftstrom zu gewährleisten und unnötige Energieverluste zu vermeiden.

Drehen in der Nähe des Auslasses des Ventilators

5) Es sollte ein gerader Rohrabschnitt mit einem Durchmesser von weniger als 3D (D ist der Durchmesser des Ventilatoreinlasses) vom Auslass des Ventilators bis zur Kurve vorhanden sein, um unnötigen statischen Druckverlust zu vermeiden.

6) Das flexible Gelenk sollte am Einlass und Auslass des Ventilators hinzugefügt werden, um den Einfluss von Vibrationen zu reduzieren; das Material des flexiblen Gelenks sollte Kunstleder oder Segeltuch sein.

  1. Standort von tuyere

Der Lufteintritt ist der Eingang des Lüftungs- und Klimasystems zum Sammeln von frischer Außenluft und sollte die folgenden Anforderungen erfüllen:

(1) Er sollte in einem Gebiet mit sauberer Außenluft aufgestellt werden.

(2) Um zu verhindern, dass die Abluft in das System zurückgesaugt wird, sollte der Lufteinlass auf der windzugewandten Seite des Abluftauslasses und tiefer als der Abluftauslass angeordnet sein.

(3) Der Abstand zwischen der Unterseite des Lufteinlasses und dem Boden im Freien sollte im Allgemeinen nicht weniger als 2 cm betragen, um das Einatmen von Bodenstaub zu vermeiden.

(4) Bei Kühlsystemen sollte der Lufteinlass an der Außenwand mit der Sonne im Rücken angebracht werden.

Ausrüstung zur Staubbeseitigung

Um Luftverschmutzung zu vermeiden, sollte das Abluftsystem vor der Ableitung von Luft in die Atmosphäre gereinigt werden, um Staub aus der Luft zu entfernen.

Die für diesen Behandlungsprozess verwendeten Geräte werden als Entstaubungsanlagen bezeichnet, die es in verschiedenen Ausführungen gibt, darunter Prallplattenentstauber, Zyklonentstauber, Sackentstauber, Sprühturmentstauber und elektrische Entstauber.

Ausrüstung zur Staubbeseitigung

FFeuerschutz und Rauchabzug

Um die Ausbreitung von Feuer und Gefahren zu verhindern, müssen Hochhäuser über Brand- und Rauchabzugsanlagen verfügen.

Ziel der Brandverhütung ist es, die Ausbreitung des Feuers zu verhindern und das Feuer zu löschen.

Der Zweck der Rauchabsaugung ist die rechtzeitige Beseitigung des Brandrauchs, um eine Ausbreitung des Rauchs nach außen zu verhindern und eine erfolgreiche Evakuierung der Bewohner zu gewährleisten.

Bei der Planung des Brandschutzes und der Entrauchung in einem Hochhaus wird das Gebäude in der Regel in mehrere Brand- und Rauchabschnitte unterteilt, die durch Brandwände und Brandschutztüren voneinander getrennt sind, um die Ausbreitung von Feuer und Rauch von einem Abschnitt zum anderen zu verhindern.

Feuerschutz und Rauchabzug

Mechanismen der Rauchausbreitung

Als Rauch bezeichnet man den Schwebezustand fester und flüssiger Partikel in der Luft, der durch die unvollständige Verbrennung von Stoffen entsteht. Die Strömung und Ausbreitung von Rauch wird hauptsächlich durch Faktoren wie Winddruck und Wärmedruck beeinflusst.

Winddruck entsteht, wenn der Wind auf die Außenfläche eines Gebäudes bläst, den Luftstrom behindert, die Geschwindigkeit verringert und kinetische Energie in statischen Druck umwandelt. Auf der windzugewandten Seite ist der Außendruck größer als der Innendruck, und die Luft dringt von außen nach innen durch. Befindet sich bei einem Brand ein Fenster auf der Luvseite eines Gebäudes, kann der Winddruckeffekt den Rauch schnell im gesamten Stockwerk und sogar in andere Stockwerke verteilen.

Der Kamineffekt bzw. der heiße Druck entsteht durch den Dichteunterschied zwischen Innen- und Außenluft und die Höhe der Luftsäule. Der Effekt nimmt mit dem Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenluft und der Höhe des Schachtes zu.

Wenn in einem Hochhaus ein Brand ausbricht, ist die Temperatur im Inneren viel höher als die Außentemperatur. Durch die Höhe des Gebäudeschachts wird der heiße Druck verstärkt, wodurch sich der Rauch entlang des Gebäudeschachts nach oben ausbreitet. Der Kamineffekt ist in den unteren Stockwerken stärker ausgeprägt.

Wenn ein Brand im unteren Teil eines Gebäudes oder in einem Raum auf der Windseite auftritt, können die Auswirkungen des Winddrucks und des Wärmedrucks den Brand gefährlicher machen als im oberen Teil des Gebäudes oder in einem Raum auf der Leeseite.

Bei einem Brand können sich Rauch und Feuer durch die von den Ventilatoren der Klimaanlage erzeugte Kraft und den Kamineffekt der vertikalen Kanäle entlang der Kanäle ausbreiten und schnell so weit reichen, wie die Kanäle reichen können.

Daher müssen Hochhäuser verschiedene Methoden zur Rauchvermeidung und -ableitung anwenden, z. B. natürliche und mechanische Abluft, um die Ausbreitung von Rauch in den Fluchtwegen zu verhindern und die Sicherheit zu gewährleisten. Die Lüftungs- und Klimaanlagen des Gebäudes sollten ebenfalls Maßnahmen zur Brand- und Rauchvermeidung ergreifen.

Formen von Gebäudebrand und Rauchabzug:

  1. Natürlicher Rauchabzug

Der natürliche Rauchabzug ist eine Methode, die Wind und heißen Druck als Energiequelle nutzt. Es hat die Vorteile einer einfachen Struktur, Energieeinsparung und hoher Betriebssicherheit.

In Hochhäusern sollten rauchfreie Treppenhäuser, Vorräume an Außenwänden, Vorräume von Feuerwehraufzugsräumen und gemeinsam genutzte Vorräume mit natürlichen Rauchabzugsmethoden ausgestattet werden.

Der Rauchabzug sollte auf der Leeseite der ganzjährig vorherrschenden Windrichtung des Gebäudes angeordnet sein.

  1. Mechanischer Rauchschutz

Mechanischer Rauchschutz ist eine Technologie, bei der eine mechanische Druckluftzufuhr verwendet wird, um die Strömungsrichtung des Rauchgases durch den von einem Ventilator erzeugten Gasfluss und Druckunterschied zu steuern.

Im Brandfall verhindert der durch den Luftstrom des Ventilators verursachte Druckunterschied, dass Rauch in den sicheren Evakuierungsbereich des Gebäudes eindringt, so dass die Evakuierung und Brandbekämpfung gewährleistet sind.

Für Balkone und Flure, die sich nicht ausbreiten, rauchdichte Treppenhäuser, Vorräume mit unterschiedlichen Ausrichtungen, die Außenfenster öffnen können, Vorräume von Feuerwehraufzügen und gemeinsam genutzte Vorräume sollten mechanische Rauchschutzvorrichtungen vorgesehen werden.

Handelt es sich bei der Notunterkunft um eine vollständig umschlossene Notunterkunft, sollte eine Druckluftzufuhr vorhanden sein.

  1. Mechanischer Auspuff:

Die mechanische Absaugung ist eine Methode, bei der der von einem Ventilator erzeugte Gasstrom und Druckunterschied genutzt wird, um das Rauchgas abzusaugen oder die Rauchgaskonzentration über ein Abgasrohr zu verdünnen.

Die mechanische Absaugung eignet sich für interne Gänge, Räume, Atrien und Keller, in denen keine natürliche Absaugung möglich ist oder in denen eine natürliche Absaugung schwierig zu realisieren ist.

Sie sollte unter strikter Einhaltung der Anforderungen an die mechanische Absaugung entworfen und gebaut werden, wie z. B. die Einstellung der Absaugöffnung, die Auswahl des Absauggebläses und des Luftkanals Materialauswahl.

Die Kontrollverfahren für die mechanischen Rauchabzugsanlage können in zwei Arten unterteilt werden: ein Kontrollraum ohne Feuer und ein Kontrollraum mit Feuer.

  1. Brandschutz von Lüftungs- und Klimaanlagen

Nach einem Brand muss sie die Ausbreitung des Feuers auf andere Brandabschnitte kontrollieren.

Deshalb müssen in den Lüftungskanälen der Lüftungs- und Klimaanlagen Brandschutzklappen eingebaut und bestimmte Brandschutzmaßnahmen getroffen werden.

Die Feuerklappe sollte auf eingestellt werden:

  • Die Trennwand des querenden Brandabschnitts;
  • Durchqueren von Maschinenräumen und wichtigen Räumen oder Trennwänden und Bodenplatten von Räumen mit Brandgefahr;
  • Zusammenführung von horizontalen Kanälen mit vertikalen Kanälen;
  • Die Seiten der sich kreuzenden Verformungsfugen

Die Betriebstemperatur der Brandschutzklappe beträgt 70°C.

Die im Lüftungs- und Klimaanlagen-Rohrleitungsbau verwendeten Rohre, Wärmedämmstoffe, schalldämmenden Materialien und Klebstoffe müssen aus nicht brennbaren oder nicht brennbaren Materialien hergestellt sein.

Brand- und Rauchschutzeinrichtungen und -komponenten:

Dazu gehören vor allem Brandschutzklappen, Rauchabzugsventile und Rauchabzugsventilatoren.

  1. Brandschutzklappe

Brandschutzklappen können mit thermischen Bauteilen, rauchempfindlichen Thermostaten und Verbundsteuerungen gesteuert werden.

Wenn ein Schmelzring verwendet wird, schmilzt er und fällt im Brandfall ab, und das Ventil schließt sich durch Federkraft oder Eigenschwere.

Bei Verwendung von Thermistoren, Thermoelementen, Bimetallen und anderen Bauteilen schließt ein von Sensoren und elektronischen Bauteilen gesteuerter Mikromotor das Ventil.

Brandschutzklappe

Die elektromagnetische und motorische Betätigung des Regelantriebs oder des pneumatischen Regelantriebs kann das Ventil unter der Wirkung der Federkraft schließen oder das Ventil durch die Drehung des Motors schließen.

Es gibt vier Arten von Antrieben für das Schließen von Brandschutzklappen:

  • Schwerkraft
  • Federkraftbetrieben (oder elektromagnetisch)
  • Motorisch angetrieben
  • Pneumatisch angetrieben

Die am häufigsten verwendeten Brandschutzklappen sind:

  • Schwerkraft-Brandschutzklappe
  • Feder Brandschutzklappe
  • Feder-Feuerregelventil
  • Entlüftung
  • Pneumatische Brandschutzklappe
  • Elektrische Brandschutzklappe
  • Elektronischer Selbstkontrollrauch
Aufbau von Temperatursicherungen

Aufbau von Temperatursicherungen

  1. FFeuerdämpfer

Im Rauchabzugssystem installiert, ist das Ventil normalerweise geschlossen.

Bei einem Brand wird durch ein Signal von der Leitstelle der Stellantrieb aktiviert, um das Ventil entweder durch Federkraft oder durch das Drehmoment des Motors zu öffnen.

Brandschutzklappe

Das mit einem Temperatursensor ausgestattete Rauchabzugsventil wird aktiviert, wenn die Brandtemperatur die Auslösetemperatur erreicht. Das Ventil schließt sich dann durch Federkraft, um eine Ausbreitung des Feuers entlang des Abluftkanals zu verhindern.

Rauchabzugsventile können sein geteilt wie folgt:

  • Je nach Art der Steuerung gibt es zwei Typen: den elektromagnetischen Typ und den elektrischen Typ;
  • Je nach Bauart kann man zwischen dekorativen Rauchabzugsventilen, Klappenrauchabzugsventilen, Rauchabzugsventilen und Brandschutzklappen unterscheiden;
  • Je nach Art des Aufbaus kann er in Zierrauchabzug, Klappenrauchabzug, Rauchabzug und Brandabzug unterteilt werden;
  • Je nach Form können sie in rechteckige und runde Ventile unterteilt werden.
  1. Anti-Rauch-Ventilator

Für den Rauchabzugsventilator kann ein allgemeiner Ventilator oder ein spezieller Ventilator für Feuer- und Rauchabzug verwendet werden.

Wenn die Rauchtemperatur niedrig ist, kann der Ventilator für eine lange Zeit arbeiten. Wenn die Rauchtemperatur hoch ist, kann der Ventilator für eine bestimmte Zeit ununterbrochen arbeiten und hat in der Regel mehr als zwei Stufen der Drehgeschwindigkeit.

Zu den häufig verwendeten Spezialventilatoren für die Brand- und Rauchabsaugung gehören die HTF-Serie, die ZW-Serie, die W-X-Serie und andere Typen.

Anti-Rauch-Ventilator
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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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