Jak dobrać wentylację do hali produkcyjnej i magazynowej?

Wentylacja w hali nie powinna być dobierana według jednego gotowego schematu. Innych warunków potrzebuje prosty magazyn, innych hala montażowa, a jeszcze innych zakład, w którym podczas pracy powstają pyły, opary albo duże ilości ciepła.

Dobór systemu zależy przede wszystkim od funkcji obiektu, liczby pracowników, kubatury, technologii oraz ilości ciepła, wilgoci i zanieczyszczeń powstających wewnątrz.

W prostych magazynach czasami wystarczy wentylacja naturalna lub hybrydowa. W halach produkcyjnych częściej potrzebna jest wentylacja mechaniczna, uzupełniona - jeśli wymaga tego proces - odciągami miejscowymi, filtracją albo odzyskiem ciepła.

I właśnie dlatego wentylację dobrze zaplanować razem z halą, a nie wtedy, gdy konstrukcja stoi, maszyny są już rozstawione i nagle trzeba znaleźć miejsce na kanały.

Od czego zależy wybór wentylacji do hali?

Najważniejsze jest to, co faktycznie będzie działo się wewnątrz budynku.

Już na etapie projektowania i budowy hali trzeba określić między innymi:

• liczbę osób przebywających jednocześnie w hali,
• czas ich przebywania w obiekcie,
• rodzaj maszyn i urządzeń,
• ilość powstającego ciepła,
• obecność pyłów, dymów, par lub oparów,
• wymagania dotyczące temperatury i wilgotności,
• częstotliwość otwierania bram,
• sposób ogrzewania i ewentualnego chłodzenia hali.

Magazyn wysokiego składowania bez stałych stanowisk pracy ma zupełnie inne wymagania niż hala spawalnicza czy zakład produkcji spożywczej.

Wentylację powinno się więc projektować razem z technologią obiektu.

Czy wentylacja naturalna wystarczy w magazynie?

W prostym magazynie - często tak.

Wentylacja naturalna wykorzystuje różnicę temperatur oraz działanie wiatru. Powietrze może być wymieniane za pomocą odpowiednio rozmieszczonych otworów nawiewnych, wywietrzników dachowych, klap czy elementów elewacji.

Jej główne zalety są dość oczywiste:

• prosta konstrukcja,
• niewielkie zużycie energii,
• brak rozbudowanych urządzeń mechanicznych,
• stosunkowo prosta eksploatacja.

Jest jednak pewien problem - wydajność wentylacji naturalnej zmienia się wraz z pogodą.

Jeżeli magazyn wymaga stabilnej temperatury, kontroli wilgotności albo regularnej wymiany dużej ilości powietrza, system naturalny może okazać się niewystarczający.

Kiedy potrzebna jest wentylacja mechaniczna?

Wentylację mechaniczną stosuje się wtedy, gdy wymiana powietrza musi być kontrolowana i niezależna od warunków atmosferycznych.

To rozwiązanie szczególnie często pojawia się w halach produkcyjnych.

Wentylacja wywiewna

W takim układzie zużyte powietrze jest mechanicznie usuwane, natomiast świeże napływa przez zaprojektowane nawiewniki.

To stosunkowo proste rozwiązanie, ale możliwości precyzyjnej kontroli przepływu powietrza są ograniczone.

Wentylacja nawiewno-wywiewna

Tutaj zarówno nawiew, jak i usuwanie powietrza odbywają się mechanicznie.

Pozwala to dokładniej sterować ilością świeżego powietrza oraz warunkami panującymi w hali.

Instalację można dodatkowo wyposażyć w:

• filtry,
• nagrzewnice,
• chłodnice,
• odzysk ciepła,
• automatykę,
• czujniki temperatury i jakości powietrza,
• sterowanie wydajnością.

Takie rozwiązanie ma szczególny sens tam, gdzie parametry powietrza wpływają na proces technologiczny albo warunki pracy ludzi.

Czy rekuperacja ma sens w dużej hali?

Tak - przede wszystkim w ogrzewanych obiektach, w których trzeba wymieniać dużą ilość powietrza.

Każdy metr sześcienny ciepłego powietrza wyrzucony zimą na zewnątrz oznacza stratę energii. Przy dużej hali i intensywnej wentylacji skala tych strat może być naprawdę spora.

Rekuperacja pozwala odzyskać część ciepła z powietrza usuwanego i wykorzystać je do ogrzania świeżego powietrza nawiewanego.

Nie wszędzie jednak rozbudowany system będzie miał ekonomiczne uzasadnienie.

W nieogrzewanym magazynie, przy niewielkiej wymianie powietrza albo często otwartych bramach korzyści z odzysku ciepła mogą być znacznie mniejsze.

Wentylacja hybrydowa - gdzie może się sprawdzić?

Wentylacja hybrydowa łączy dwa rozwiązania - naturalny przepływ powietrza i mechaniczne wspomaganie.

Gdy warunki pozwalają, system pracuje naturalnie. Kiedy wymiana powietrza jest zbyt mała, uruchamiają się wentylatory.

Może to być rozsądne rozwiązanie w obiektach, które przez większość czasu nie potrzebują intensywnej wentylacji, ale okresowo wymagają większej wydajności.

Przykładem może być wzrost temperatury w hali albo pogorszenie jakości powietrza podczas określonego etapu pracy.

Kiedy potrzebne są odciągi miejscowe?

Jeżeli zanieczyszczenie powstaje w konkretnym miejscu, najlepiej usunąć je właśnie tam - zanim rozprzestrzeni się po całej hali.

Dlatego w obiektach produkcyjnych wentylacja ogólna często współpracuje z odciągami miejscowymi.

Dotyczy to między innymi:

• stanowisk spawalniczych,
• szlifowania,
• obróbki drewna,
• lakierowania,
• procesów generujących pyły,
• stanowisk emitujących opary,
• procesów powodujących powstawanie pary.

Odciąg zamontowany przy stanowisku wychwytuje zanieczyszczenie znacznie bliżej jego źródła.

Nie zastępuje jednak wentylacji całej hali. Oba systemy pełnią inne funkcje i zwykle powinny ze sobą współpracować.

Przy projektowaniu hali produkcyjnej lokalizacja takich instalacji powinna wynikać bezpośrednio z układu technologicznego.

Jak wentylować halę magazynową?

W magazynie podstawowym zadaniem instalacji jest zapewnienie odpowiedniej wymiany powietrza oraz warunków wymaganych przez przechowywane towary.

Jeżeli magazyn służy głównie do składowania, a ludzie przebywają w nim tylko okresowo, instalacja może być stosunkowo prosta.

Sytuacja wygląda inaczej, gdy obiekt:

• zatrudnia dużą liczbę pracowników,
• obsługuje intensywny ruch wózków,
• jest ogrzewany,
• ma duże zyski ciepła,
• przechowuje towary wymagające konkretnej temperatury lub wilgotności,
• jest połączony z częścią produkcyjną.

W takich przypadkach wentylacja mechaniczna daje znacznie większą kontrolę nad warunkami w hali.

Jak wentylować halę produkcyjną?

W hali produkcyjnej punktem wyjścia zawsze powinna być technologia.

Sama powierzchnia czy kubatura budynku nie wystarczą do prawidłowego dobrania instalacji.

Hala montażowa bez większych emisji może potrzebować przede wszystkim dostarczenia odpowiedniej ilości świeżego powietrza.

W spawalni trzeba dodatkowo przewidzieć odciągi dymów.

W zakładzie, w którym maszyny generują dużo ciepła, istotne staje się jego skuteczne usuwanie.

W produkcji spożywczej dochodzą jeszcze wymagania higieniczne, odpowiednia filtracja oraz możliwość czyszczenia elementów instalacji.

Ta sama hala pod względem konstrukcji może więc wymagać zupełnie innego systemu wentylacji w zależności od prowadzonej w niej działalności.

Ciepłe powietrze pod dachem - co z nim zrobić?

W wysokich, ogrzewanych halach występuje naturalne zjawisko stratyfikacji. Ciepłe powietrze unosi się i gromadzi w górnej części budynku, podczas gdy na poziomie stanowisk pracy temperatura może być niższa.

Rozwiązaniem mogą być destratyfikatory.

Destratyfikator kieruje ciepłe powietrze spod dachu z powrotem w dół hali.

Może to poprawić rozkład temperatury i ograniczyć straty energii, szczególnie w wysokich obiektach.

Nie należy jednak mylić destratyfikacji z wentylacją.

Wentylacja wymienia powietrze zużyte na świeże. Destratyfikator jedynie miesza powietrze znajdujące się już wewnątrz.

Wentylacja i ogrzewanie powinny działać razem

Źle dopasowana wentylacja może wypuszczać na zewnątrz sporą część energii dostarczanej przez system ogrzewania.

Dlatego oba układy powinny być projektowane wspólnie.

W ogrzewanej hali trzeba przeanalizować między innymi:

• wydajność wentylacji,
• możliwość odzysku ciepła,
• wysokość obiektu,
• sposób nawiewu,
• lokalizację nagrzewnic,
• temperaturę nawiewanego powietrza,
• częstotliwość otwierania bram,
• możliwość zastosowania destratyfikatorów.

Carcon zwraca uwagę w poradniku dotyczącym ogrzewania hali produkcyjnej, że duża kubatura oraz często otwierane bramy należą do czynników mocno wpływających na koszty ogrzewania.

Jeżeli wentylacja nie zostanie z tym skoordynowana, problem będzie wracał przez cały okres użytkowania obiektu.

Czy warto podzielić halę na strefy?

Tak, szczególnie gdy w jednej hali odbywają się różne procesy.

W jednym budynku mogą znajdować się jednocześnie:

• magazyn,
• produkcja,
• warsztat,
• pakowanie,
• pomieszczenia socjalne,
• biura.

Nie ma większego sensu wentylować każdej z tych przestrzeni w identyczny sposób.

Strefowanie pozwala dostosować wydajność systemu do rzeczywistych potrzeb konkretnej części hali i ograniczyć niepotrzebne zużycie energii.

Im wcześniej funkcje poszczególnych stref zostaną ustalone, tym łatwiej prawidłowo rozplanować kanały, centrale i odciągi.

Jaki system wentylacji wybrać?

Poniższe zestawienie może być dobrym punktem wyjścia:

To nie jest gotowy projekt instalacji. Dwa obiekty o tej samej powierzchni mogą wymagać zupełnie innych rozwiązań, jeśli różni je technologia, liczba pracowników albo sposób użytkowania.

Kiedy zaprojektować wentylację hali?

Najlepiej już na etapie projektu budynku.

Późniejsze dokładanie instalacji może oznaczać kolizje z konstrukcją, brak miejsca na centrale, dodatkowe przejścia przez dach czy konieczność zmiany układu technologicznego.

Wcześniej trzeba przewidzieć:

• miejsce na centrale,
• trasy kanałów,
• przejścia przez dach i ściany,
• lokalizację nawiewów i wywiewów,
• odciągi technologiczne,
• zasilanie urządzeń,
• automatykę,
• podział na strefy.

W modelu projekt i budowa stosowanym przez Carcon projektowanie obiektu i jego wykonanie prowadzone są w ramach jednego procesu. Pozwala to wcześniej skoordynować instalacje z konstrukcją oraz technologią hali.

Jaka wentylacja będzie najlepsza?

Dla prostego magazynu może wystarczyć wentylacja naturalna lub hybrydowa. W hali produkcyjnej znacznie częściej potrzebny będzie kontrolowany system mechaniczny dostosowany do technologii.

Nie ma jednak sensu zaczynać od pytania, jaki wentylator albo centralę kupić.

Najpierw trzeba wiedzieć:

• ile powietrza trzeba wymieniać,
• jakie zanieczyszczenia powstają,
• gdzie są ich źródła,
• ilu ludzi pracuje w obiekcie,
• czy hala jest ogrzewana,
• czy proces wymaga określonej temperatury lub wilgotności.

Dopiero wtedy można dobrać konkretne rozwiązania.

Dobrze zaprojektowana wentylacja powinna wynikać z procesu prowadzonego w hali, a nie zmuszać późniejszy proces do dopasowania się do ograniczeń gotowego budynku.

FAQ - wentylacja hal produkcyjnych i magazynowych

Czy hala magazynowa musi mieć wentylację?

Tak, w obiekcie trzeba zapewnić odpowiednią wymianę powietrza. Sposób jej realizacji zależy jednak od funkcji magazynu, liczby osób i wymagań przechowywanych towarów.

Czy wentylacja naturalna wystarczy w hali produkcyjnej?

Czasami, ale w wielu zakładach będzie niewystarczająca.

Jeśli powstają pyły, opary, duże ilości ciepła albo trzeba utrzymywać konkretne parametry powietrza, zazwyczaj potrzebna jest wentylacja mechaniczna.

Czy rekuperacja w hali się opłaca?

Największy sens ma w ogrzewanych halach wymagających dużej ilości świeżego powietrza.

Odzysk ciepła ogranicza energię potrzebną do ogrzania powietrza nawiewanego zimą.

Czym różni się destratyfikator od wentylacji?

Destratyfikator miesza powietrze znajdujące się wewnątrz hali, a wentylacja wymienia je na świeże.

To dwa różne systemy, które mogą pracować równocześnie.

Czy odciągi miejscowe zastępują wentylację?

Nie.

Odciągi usuwają zanieczyszczenia bezpośrednio przy miejscu ich powstawania, natomiast wentylacja ogólna odpowiada za warunki w całej hali.

Czy wentylację trzeba przewidzieć przed rozpoczęciem budowy?

Najlepiej zaplanować ją już na etapie projektu.

Pozwala to właściwie rozmieścić centrale, kanały, odciągi i przejścia przez przegrody oraz ograniczyć późniejsze, kosztowne zmiany.