Wentylacja magazynu i pomieszczeń magazynowych: normy, wymagania, niezbędny sprzęt

Wysokiej jakości wentylacja magazynu jest niezbędna do zapewnienia bezpieczeństwa pracy i optymalnych warunków przechowywania produktów. Organizując system wentylacyjny, należy przestrzegać ustalonych norm krotności wymiany powietrza oraz wybierać sprzęt, którego parametry odpowiadają regulowanym wymaganiom.

Zanim przystąpi Pan/Pani do projektowania sieci inżynieryjnej, należy zapoznać się z zasadami oraz poznać sposoby urządzania wentylacji magazynu, czy się Pan/Pani zgadza?

Opowiemy Państwu o specyfice organizacji naturalnej i wymuszonej wymiany powietrza, wymienimy wymagania stawiane sprzętowi, a także przedstawimy znormalizowane parametry mikroklimatu dla pomieszczeń magazynowych o różnym przeznaczeniu.

Podstawowe zasady wentylacji pomieszczeń magazynowych

Zbiór przepisów SP 60.13330.2012 “SNiP 41-01-2003. Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja” jest podstawowym dokumentem, w którym określono wymagania dotyczące organizacji wentylacji pomieszczeń do składowania produktów, sprzętu gospodarstwa domowego, materiałów budowlanych i innych wyrobów.

Cechy naturalnej wymiany powietrza

Naturalna wymiana powietrza w magazynie zachodzi dzięki różnicy ciśnienia statycznego słupów powietrza o różnej temperaturze. Chłodniejsze powietrze z zewnątrz przez otwór nawiewny trafia do pomieszczenia, a powietrze wewnętrzne wychodzi przez wywiew.

W okresie ciepłym otwory nawiewne umieszcza się na wysokości od 0,3 do 1,8 m. W okresie zimnym umieszcza się je w odległości od podłogi nie mniejszej niż 3 m przy całkowitej wysokości pomieszczenia do 6 m, oraz 4 m przy większej wysokości pomieszczenia.

Jeśli wysokość magazynu jest niewielka, można zaprojektować niższe położenie otworów, jednak należy uwzględnić możliwość zasypania ich śniegiem i podjąć środki zapobiegające takiemu scenariuszowi.

Naturalna wentylacja jest praktycznie niemożliwa, gdy konieczne jest uzdatnianie powietrza nawiewanego. Oczyszczanie go z pyłu przez filtry, ogrzewanie lub nawilżanie stwarzają opór w kanale nawiewnym i znacznie zmniejszają prędkość przepływu.

W przypadku wentylacji naturalnej głównym problemem jest zależność prędkości przepływu od parametrów otoczenia. Przy nadmiernym dopływie powietrza na otwory montuje się klapy ręcznego lub automatycznego działania.

Niewystarczającą objętość wymiany powietrza można częściowo skompensować, instalując deflektor wentylacyjny. Skuteczniejszym sposobem jest montaż wentylacji wymuszonej.

W przypadku wentylacji naturalnej otwory wyciągowe na dachu budynku magazynu instaluje się w taki sposób, aby uzyskać maksymalny możliwy ciąg.

Zastosowanie wentylacji wymuszonej

Zgodnie z pkt. 7.1.3-7.1.4. urządzenie wentylacyjne, do funkcjonowania którego konieczne jest mechaniczne wymuszenie, instaluje się w następujących przypadkach:

• jeśli wymagane parametry mikroklimatu nie mogą być osiągnięte przy naturalnej wymianie powietrza;
• jeśli w określonej porze roku występują takie cechy temperaturowo-wilgotnościowe powietrza zewnętrznego, że wentylacja naturalna nie zapewni wymaganych wskaźników mikroklimatu w magazynie;
• przy występowaniu pomieszczeń lub ich stref bez wentylacji naturalnej.

Rozmieszczenie otworów wyciągowych należy wykonać w najbardziej zanieczyszczonych częściach magazynu. W przypadku niezerowego bilansu objętości przemieszczanego powietrza, jego kompensacja następuje w wyniku procesu infiltracji przez ściany i dach konstrukcji.

Zazwyczaj chłodniejsze świeże powietrze rozprzestrzenia się w dolnej części pomieszczenia, wypierając zanieczyszczone do góry. W tym przypadku otwory wyciągowe umieszcza się pod sufitem magazynu.

Zastosowanie wentylacji wymuszonej prowadzi do konieczności zakupu i montażu kosztownych systemów, a także stałych wydatków na energię elektryczną, konserwację urządzeń oraz działania mające na celu kompensację ich zużycia.

Dlatego często stosuje się łączoną naturalną i wymuszoną wymianę powietrza. Pracę urządzeń mechanicznych wykorzystuje się do kompensacji różnicy między wymaganą objętością powietrza wymienianego a możliwościami przewietrzania.

Niekontrolowana wymiana powietrza poprzez infiltrację

Przy obliczaniu parametrów urządzeń, które są używane do stworzenia wymaganego mikroklimatu, należy uwzględnić infiltrację powietrza przez obwód magazynu. Obecność nieszczelności w konstrukcjach prowadzi do niekontrolowanego dopływu i odpływu powietrza.

Jeśli nie ma konieczności zachowania określonej temperatury i wilgotności, to czasami można całkowicie zrezygnować z jakichkolwiek sposobów organizacji wentylacji na rzecz infiltracji.

Jednak w przypadku konieczności stworzenia określonego mikroklimatu niekontrolowana wymiana powietrza stwarza problemy. Dzieje się tak z powodu niestałych parametrów otoczenia i objętości napływającego powietrza.

Przy ujemnej temperaturze wypływ ciepłego strumienia przez szczeliny sprzyja powstawaniu kondensatu i szronu. Grozi to stopniowym niszczeniem konstrukcji nośnych, powstawaniem grzybów i pleśni, zwiększeniem ryzyka zwarcia i innymi problemami.

Straty ciepła każdego budynku można łatwo określić za pomocą zdjęć w podczerwieni. W ten sposób można zidentyfikować miejsca intensywnej infiltracji i podjąć działania w celu jej wyeliminowania.

Ponieważ objętość infiltracji jest niestabilna i zależy od wielu parametrów, nie jest uwzględniana w standardowych obliczeniach wymiany powietrza. Niemniej jednak, z pewnymi założeniami, pojawia się przy obliczaniu strat ciepła i modelowaniu wskaźnika wilgotności.

Jeśli infiltracja w pomieszczeniach magazynowych jest niepożądana, należy wyeliminować przesłanki jej wystąpienia. Oprócz szczelin w ścianach budynku istnieją inne przyczyny prowadzące do nieuwzględnionej wymiany powietrza.

Od strony nawietrznej występuje dynamiczne ciśnienie masy powietrza na ścianę budynku i przenikanie powietrza do wnętrza. Dlatego przy projektowaniu magazynów należy uwzględnić różę wiatrów i nie ustawiać ściany budynku prostopadle do dominującego kierunku.

Skutecznym rozwiązaniem problemu może być również montaż osłon przeciwwiatrowych.

Po bokach i od strony zawietrznej ciśnienie wiatru jest ujemne. W wyniku powstałej różnicy tworzą się warunki do wypływu powietrza z pomieszczenia.

Aby zminimalizować gradient ciśnienia, należy przestrzegać zaleceń dotyczących parametrów geometrycznych dachów oraz eliminować punkty oderwania warstwy granicznej przepływu za pomocą montażu elementów kierujących wiatrem.

Wewnętrzną przyczyną infiltracji może być różnica w ilości powietrza nawiewanego i wywiewanego. Niezbalansowana praca systemu wentylacyjnego prowadzi do kompensacji brakującej lub nadmiarowej objętości poprzez infiltrację.

Dlatego konieczna jest okresowa kalibracja wentylatorów, czyszczenie kanałów wentylacyjnych i filtrów, a także wykonywanie innych prac konserwacyjnych.

Brudny filtr wentylacji to najczęstsza przyczyna spadku wydajności systemu. Większość z nich można łatwo wyczyścić, co wymaga minimalnego nakładu czasu.

Wymagania dotyczące instalowanego sprzętu

Urządzenia wentylacyjne działają w połączeniu z innymi urządzeniami, aby stworzyć i utrzymać warunki normalnego funkcjonowania i stanu technicznego magazynu. Dlatego należy nie tylko przestrzegać przepisów zawartych w SP 60.13330.2012, ale także uwzględniać postanowienia innych dokumentów normatywnych.

Podstawowe zasady rozmieszczenia sprzętu

Moc urządzeń wentylacyjnych należy dobierać na podstawie obliczonej wymiany powietrza, uwzględniając możliwe straty objętości z powodu niepełnej szczelności systemu.

Na małych magazynach urządzenia rozmieszcza się zgodnie z następującymi zasadami:

• dostępność i wygoda przeprowadzania prac konserwacyjnych i naprawczych;
• zgodność z wymogami bezpieczeństwa pożarowego i elektrycznego;
• dostępność wolnej przestrzeni.

Na dużych magazynach, gdzie konieczne jest przestrzeganie norm, urządzenia instaluje się w specjalnym pomieszczeniu lub na dachu budynku. Zależy to od zaklasyfikowania pomieszczenia magazynowego do określonych kategorii zagrożenia pożarowego.

Jeżeli urządzenia wentylacyjne są zainstalowane na dachu budynku, należy ograniczyć dostęp do nich osobom postronnym. Wymóg ten jest określony w SP 60.13330.2012

Rezerwowe i awaryjne systemy wentylacji

W przypadku awarii urządzeń wentylacyjnych i zatrzymania systemu może dojść do sytuacji awaryjnej w magazynie. Długotrwały brak wymiany powietrza może prowadzić do uszkodzenia przechowywanych produktów i stworzenia warunków do wysokiego stężenia niepożądanych zanieczyszczeń w powietrzu.

Dlatego w dokumentach normatywnych określono procedurę instalacji systemów rezerwowych i ich parametry.

Zgodnie z pkt 7.2.8, jeżeli w pomieszczeniach magazynu przewiduje się stałą obecność ludzi, to systemy wymiany powietrza należy wyposażyć w rezerwowe wentylatory lub zastosować dwie lub więcej instalacji.

Zgodnie z pkt 7.2.18 w pomieszczeniach o pojemności ponad 10 ton i wysokiej kategorii zagrożenia pożarowego należy przewidzieć system rezerwowy, który w pełni zaspokoi potrzeby wymiany powietrza.

W magazynie może również wystąpić sytuacja awaryjna z uwolnieniem dużej ilości zanieczyszczeń. Rozwiązanie powstałego problemu może pomóc krótkotrwała praca systemu wentylacji w trybie wymuszonym. Efektywną pracę wykazują systemy aspiracyjne.

Zgodnie z pkt 7.6.1 przepływ powietrza i inne parametry systemu awaryjnego określa się na podstawie postanowień części technologicznej projektu.

Wyciągi do usuwania zanieczyszczeń umieszcza się w zależności od ich gęstości. Jeśli lotne składniki są cięższe od powietrza, to rury montuje się w strefie roboczej, a jeśli lżejsze – pod sufitem.

Zawiesina pyłu nie tylko szkodliwie wpływa na zdrowie człowieka. Pył mączny i drzewny jest wybuchowy, dlatego instalację i działanie awaryjnej wentylacji koniecznie sprawdza inspekcja pożarowa

Urządzenia do zapewnienia mikroklimatu

Najbardziej efektywnym sposobem zapewnienia reżimu temperatury i wilgotności jest integracja nagrzewnic i nawilżaczy z wentylacją nawiewną. W takim przypadku zostanie dostarczone powietrze o wcześniej określonych parametrach.

Nagrzewnice mogą być typu elektrycznego i wodnego. Drugie są bardziej powszechne w systemach wentylacyjnych magazynów i dużych kompleksów.

W okresie roku z charakterystycznymi ujemnymi temperaturami istotne jest zastosowanie systemów odzysku ciepła. Rozwiązanie to znacznie obniża koszty ogrzewania pomieszczeń magazynowych.

Ze względu na oddzielną strefę dla urządzeń, przy wyborze rekuperatora lub regeneratora można kierować się wyłącznie kosztami finansowymi i sprawnością systemu. Poziom hałasu i masa urządzeń nie są tak istotne, jak w przypadku stosowania ich w wentylacji mieszkań.

Rekuperatory rotacyjne i nagrzewnice wodne posiadają wbudowane lub zewnętrzne silniki elektryczne. Zgodnie z pkt. 7.2.7 należy przewidzieć dla nich zapasowe silniki i pompy na wypadek awarii głównych elementów.

Rekuperator rotacyjny generuje hałas, jednak dla magazynu nie jest to tak ważne jak wysoka sprawność. Dlatego zastosowanie urządzenia tego typu jest popularnym rozwiązaniem przy wentylacji pomieszczeń niemieszkalnych.

Parametry mikroklimatu dla typowych magazynów

Parametry mikroklimatu w pomieszczeniach magazynowych oraz krotność wymiany powietrza są określone w NTP-APK 1.10.17.001-03 “Normy projektowania technologicznego baz i magazynów ogólnego przeznaczenia przedsiębiorstw zaopatrzenia zasobowego”, a także w dokumentach branżowych.

Tak na przykład parametry środowiska powietrza w magazynie produktów spożywczych zależą od warunków przechowywania i asortymentu konkretnych produktów.

Pojęcie krotności wymiany powietrza

Wymiana powietrza w magazynie jest niezbędna do osiągnięcia dwóch celów:

• stworzenie specjalnego mikroklimatu pomieszczenia optymalnego dla przechowywania danego rodzaju produktów;
• usunięcie z pomieszczenia szkodliwych, wybuchowych i innych zanieczyszczeń oraz aerozoli.

Obliczenia krotności wymiany powietrza wykonuje się według wzoru:

K (1/h)=A/V,

gdzie:

• A – objętość powietrza napływającego w ciągu jednej godziny, (m³/h);
• V – objętość magazynu, (m³).

Dla przechowywania większości rodzajów produktów w dokumentach normatywnych określono krotność wymiany powietrza równą jeden. Przy niekomercyjnym wykorzystaniu pomieszczenia jako magazynu wskaźnik ten jest często znacznie niższy. Jest to uzasadnione, jeśli wentylacja o takiej mocy gwarantuje osiągnięcie wymaganych parametrów temperatury i wilgotności.

Przy działalności komercyjnej konieczne jest spełnienie wymagań dokumentów normatywnych dotyczących wentylacji pomieszczenia.

Całkowita moc zainstalowanych systemów musi zapewnić wymagany obieg powietrza o odpowiedniej krotności. W przeciwnym razie niemożliwe jest uzyskanie pozytywnej opinii od Rospotrebnadzoru i inspekcji pożarowej na użytkowanie magazynu zgodnie z przeznaczeniem.

Sprawdzenie zgodności parametrów wentylacji z wymaganiami normatywnymi należy do obowiązków inspektora pożarowego. W przypadku stwierdzenia naruszeń możliwe jest zawieszenie pracy magazynu do czasu ich usunięcia.

W przypadku obecności w magazynie kilku rodzajów produktów należy zapewnić parametry mikroklimatu spełniające warunki przechowywania każdego z nich.

Przechowywanie materiałów budowlanych i wyrobów

Podczas przechowywania większości rodzajów materiałów budowlanych reżim temperaturowy pomieszczenia może być nieregulowany. Wyjątkiem są magazyny z rolowymi hydroizolacyjnymi materiałami bitumiczno-polimerowymi i polimerowymi, stosowanymi w urządzaniu dachów, fundamentów i ścian pomieszczeń o niestandardowo wysokim poziomie wilgotności.

Wartość temperatury powietrza w tym przypadku nie powinna być niższa niż +5⁰C.

Wilgotność w magazynach tego typu nie jest normowana, z wyjątkiem przypadku przechowywania sypkich materiałów budowlanych. Nie można dopuścić do zawilgocenia i zanieczyszczenia cementu, grafitu i gipsu. Dopuszczalna wilgotność względna przy ich przechowywaniu jest określona przez producenta i zależy od materiału oraz sposobu jego pakowania.

Wymiana powietrza dla wyrobów sanitarno-technicznych i sanitarno-ceramicznych nie jest normowana. Dla materiałów budowlanych wymaganą krotność wymiany powietrza przyjmuje się jako jeden.

Specyfika składowania drewna

Nie ma ogólnych dokumentów normatywnych regulujących wskaźniki powietrza w magazynie drewna. Głównym kryterium przy wyborze wentylacji jest wilgotność dopuszczalna dla konkretnego typu materiału lub gotowego produktu.

Jeśli specyfika produkcji zakłada jednorazowe przyjęcie dużej ilości surowego drewna, to konieczna jest obecność wentylacji wymuszonej, którą stosuje się natychmiast po załadunku produktów. Po osiągnięciu przez materiał wskaźnika naturalnej wilgotności, mechaniczne przedmuchiwanie jest wyłączane.

W pomieszczeniach magazynowych z tarcicą stale kontroluje się mikroklimat, wykorzystując specjalne przyrządy do sprawdzania wilgotności.

Dla równomiernej wentylacji drewna i wyrobów na jego podstawie konieczne jest ich prawidłowe składowanie. Należy przestrzegać kolejności układania drewna okrągłego i tarcicy w stosy.

Bez prawidłowego ustawienia stosów nie można wysuszyć drewna do wymaganych wskaźników. Powietrze musi przenikać do wnętrza masy, w przeciwnym razie drewno zgnije przy dowolnej wentylacji.

Podczas transportu małych wyrobów często stosuje się metodę gęstego układania w celu oszczędności miejsca. Po otrzymaniu takich produktów do magazynu należy je rozłożyć lub rozsypać tak, aby do wszystkich komponentów był zapewniony dostęp powietrza do wnętrza sterty.

W przeciwnym razie przy wysokiej wilgotności materiału powstaną sprzyjające warunki do powstawania grzybów i pleśni.

Nierzadko w magazynie urządza się strefę do wstępnej obróbki drewna – przecierania okrąglaka lub przycinania krawędzi. W wyniku tych prac dochodzi do emisji do powietrza pyłu drzewnego o różnej wielkości. Stałe wdychanie go jest powszechnym nieinfekcyjnym czynnikiem wystąpienia przewlekłego zapalenia oskrzeli.

Jeśli kurz będzie usuwany za pomocą ogólnej wentylacji, to z czasem cały magazyn zostanie zanieczyszczony. Dlatego przewiduje się instalację lokalnych odciągów wiórów i pyłu typu cyklonowego z osobnym wyciągiem, jeśli takie urządzenia nie wchodzą w skład wyposażenia obrabiarek do drewna.

Przechowywanie metalu i sprzętu

Dla wyrobów metalowych, takich jak rury, krany, zawory, wskaźniki temperatury i wilgotności nie są normowane.

Wyroby walcowane z metali kolorowych i żelaznych nie są wymagające co do temperatury i wilgotności powietrza. Wentylacja jest niezbędna do zapewnienia bezpiecznych warunków pracy.

Sprzęt elektryczny i części zamienne do silników spalinowych należy przechowywać z zachowaniem warunków antykorozyjnych.

Ręczne narzędzia elektryczne, narzędzia do obróbki metali i narzędzia ślusarskie przechowuje się w temperaturze nie niższej niż +5°C i wilgotności powietrza do 70%.

Dla skomplikowanego sprzętu, takiego jak obrabiarki do drewna, producenci podają zalecenia dotyczące reżimu temperatury i wilgotności podczas ich konserwacji.

Należy ściśle przestrzegać tych wymagań, ponieważ złożone agregaty zawierają elementy wykonane z kombinacji różnych materiałów, których właściwości mogą ulec zmianie podczas nieprawidłowego przechowywania.

Często obróbkę antykorozyjną wyrobów metalowych i sprzętu przeprowadza się bezpośrednio na terenie magazynu. Przy jej wykonywaniu, aby uniknąć narażenia na podwyższone stężenie toksycznych oparów, konieczne jest wietrzenie pomieszczenia przez 1-1,5 doby.

W pomieszczeniach, w których przechowywane są substancje łatwopalne i wybuchowe, dodatkowo należy zainstalować wentylację przeciwdymną.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Film demonstruje organizację wentylacji w kompleksie magazynowym:

Urządzenie instalacji do usuwania trocin do osobnego wyciągu:

Ścisłe przestrzeganie wymagań dokumentów normatywnych dotyczących wentylacji pomieszczeń magazynowych pozwoli stworzyć mikroklimat niezbędny do wysokiej jakości przechowywania produktów.

Różnorodność oferowanego sprzętu pomoże zrealizować praktycznie każdą konfigurację systemu, uwzględniając wymagany tryb i cechy konstrukcyjne budynku.

Czy macie Państwo coś do dodania, lub pojawiły się pytania dotyczące organizacji wentylacji w magazynie? Możecie Państwo zostawiać komentarze do publikacji i uczestniczyć w dyskusji na temat materiału. Formularz kontaktowy znajduje się w dolnym bloku.