Вентиляция колодцев: Вентиляция домика колодца —

Как воплотить в жизнь колодец мечты. Вентиляция колодца (Группа авторов, 2012)

В нашей книге вы узнаете как воплотить в жизнь колодец своей мечты. Мы расскажем из каких материалов можно возвести колодец, ведь разновидностей колодцев огромное множество. Мы поможем вам разобраться, с чего начать и как не допустить ошибок. Так же узнаете как изготовить опалубку, железобетонные кольца, как устроить фильтры и многое другое…

Оглавление

Вентиляция колодца

От застойного воздуха в колодцах вода может приобретать неприятный запах. Чтобы колодец вентилировался, в него вставляют деревянную вентиляционную трубу с выводом наружу, выше верха оголовка на 1 м. Верхнюю часть трубы накрывают сеткой от попадания в колодец атмосферных осадков и пыли. Низ трубы не доводят до воды на 20 см. Через каждый 1 м рекомендуется устраивать в трубе небольшие отверстия, через которые в нее будут поступать неприятные запахи из воды.

Во время работы в колодце каждое утро и после обеда необходимо проверять его загазованность. До спуска в него людей сначала опускают на проволоке или шнуре зажженную свечу (рис. 54). Если при опускании свеча гаснет или изменяется пламя, это значит, что в колодце есть газ, который необходимо удалить. Для этого берут пук соломы или травы, связывают ее веревкой, опускают в колодец и быстро вынимают. Такое вымахивание газа повторяют 20…30 раз. После этого вновь опускают в колодец зажженную свечу. Если она не гаснет, газа нет, можно выполнять работу. Если свеча гаснет, вымахивание повторяют до полного удаления газа. После вымахивания нужно опустить в колодец горящий пук соломы, чтобы полностью удалить остатки газа.

Особенно тщательно следует проверять загазованность при ремонте старых колодцев или их очистке от загрязнений. Если во время работы внезапно появился газ, следует немедленно подняться наружу по канату с узлами или по веревочной лестнице, которые прочно закрепляют до начала работ и не убирают до окончания работы.

Вентиляция выгребной ямы в частном доме: виды, инструкция

Счастливым, почти беззаботным жителям городских квартир не приходится думать о коммунальных удобствах. Совсем другая картина наблюдается на загородных участках, где хозяевам приходится конструировать их самостоятельно. Канализация, устроенная в частном доме, полностью автономна. Это система трубопроводов, которые выводят жидкие отходы их жилого дома в выгребную яму. Такая необходимая конструкция может быть нескольких видов, но, независимо от ее конфигурации, она должна быть оборудована хорошей вентиляцией. В противном случае система будет неэффективной, а жильцы от такого соседства будут испытывать постоянный дискомфорт. Вентиляция выгребной ямы в частном доме должна быть устроена правильно. Если есть даже небольшой опыт строительных работ, то соорудить ее можно своими руками.

Зачем необходима вентиляция канализации?

Функций у вентиляционной системы гораздо больше, чем можно представить на первый взгляд. Наиболее распространено мнение о том, что она нужна лишь для того, чтобы оградить жилой дом от попадания в него запахов, идущих от сточных вод. Это правда, но не вся: помимо этой работы вентиляция обязана уравновешивать давление в системе трубопроводов.

Разложение органических остатков сопровождается нее только неприятным запахом, но и выделением горючего газа — метана. Если он будет скапливаться в больших количествах, то его концентрация может привести к серьезным ЧП — к отравлению или пожару, худшее последствие — взрыв.

Отходы разлагаются благодаря работе аэробных бактерий, которым для жизнедеятельности воздух необходим. Сам процесс разложения сопровождается выделением большого количества тепла, а такие условия — идеальная почва для размножения многих болезнетворных микроорганизмов.

Качественно сделанная вентиляция выгребной ямы в частном доме устраняет все риски для жильцов, поэтому ответ на вопрос, нужна ли она канализации, однозначен: она необходима. Убедиться в этом можно самостоятельно, достаточно рассмотреть такие параметры:

• количество проживающих в доме;
• всю бытовую технику, которой нужна вода;
• все использующиеся сантехнические приборы;
• суточный объем жидких отходов, которые попадают в выгребную яму.

Для зданий, в которых хозяева появляются только в определенные сезоны, необходимость циркуляции воздуха в емкости может быть под вопросом. Если загородный дом построен для постоянного проживания большой семьи, то сомнений в нужности вентиляции даже не возникает. Какой она будет, решать только хозяевам, однако максимальный комфорт гарантирует лишь качественная система.

Обустраивать вентиляцию выгребной ямы лучше на этапе проектирования канализационной системы, параллельно с основными работами, однако сделать это можно и после сооружения «отстойной конструкции».

Возможные элементы автономной системы

Есть несколько видов емкостей для сбора жидких отходов: поглощающие, или имеющие земляное дно, герметичные ямы и септики.

Поглощающие

Наиболее распространены эти, максимально простые конструкции — ямы с земляным дном, вернее, бездонные. Эти резервуары обходятся дешевле, но это худший вариант из возможных. В грунте выкапывают мини-котлован, который потом постепенно заполняется стоками. Таким образом небезопасные жидкие компоненты беспрепятственно попадают в почву, загрязняя ее, причем этот «радиус поражения» может быть довольно широк. Твердые ингредиенты постепенно оседают на дно, где спрессовываются в тяжелую массу. После заполнения ямы нечистотами ее закапывают, а затем подготавливают новые естественные емкости.

Герметичные

Этот вариант гораздо лучше для окружающей среды. После рытья котлована в него помещают бетонную либо металлическую («облегченный вариант» — пластиковая) емкость, которая полностью предотвращает возможные утечки вредных веществ непосредственно в грунт. К этим конструкциям особых претензий нет: они надежны и гигиеничны. Однако многих не устраивает, что для обустройства такой экологичной выгребной ямы необходимо присутствие специальной техники. Еще один «минус» — регулярная чистка ям с помощью ассенизаторской машины.

Септики

Они — идеал. Это пластиковый, абсолютно герметичный контейнер. Его преимущество перед выгребной ямой — частичное обеззараживание, осветление стоков. В жидкую субстанцию добавляют бактерии, ускоряющие разложение твердой массы. Результат этих действий — вода, очищенная на 50-60%. Для дальнейшей очистки жидкости используют фильтры. Эти конструкции, состоящие из 2-3 емкостей, нередко изготавливают самостоятельно: например, из бетонных колец или кирпича.

Любой из видов выгребных ям требует присутствия вентиляционной системы. Промышленные септики могут быть ей оборудованы. При ее самостоятельном обустройстве во внимание принимают материалы, из которых изготовлены емкости, характеристики конструкции, ее расположение на участке и глубину.

Виды вентиляции для канализации

Есть два способа обеспечить вентилирование выгребной ямы — устроить естественную или принудительную систему.

Естественная вентиляция

Это натуральный, природный воздухообмен, основанный на физических законах. Циркуляция воздуха происходит благодаря разнице его давления: в выгребной яме оно выше, снаружи, на поверхности грунта, ниже. Такая вентиляционная система максимально проста для обустройства, однако даже более-менее эффективной ее назвать сложно. Газ, который будет выводиться естественным образом, тут же распространится по участку, доставляя владельцам серьезный дискомфорт «дивными ароматами».

Для ее организации используют воздуховод, его оборудуют на крышке резервуара. Чаще всего им становится пластиковая труба, более устойчивая к агрессивным средам. Высота верхней части вентиляционного канала не нормируется. Она может быть любой, но должна обеспечивать эффективную работу вентиляции, поэтому канал выводят выше, того уровня, на котором зимой лежат сугробы. Нижний край трубы в яме обязан находиться на 200 мм выше обычного уровня стоков.

Принудительная система

Эта система предполагает использование трубопроводов и вентиляторов, которые монтируют в закрытой яме. Воздуховоды соединяют с фановым отводом. В этом случае хозяев не будут беспокоить запахи, несущиеся из канализации. А они — серьезная угроза, если в доме:

• установлена большая ванна или мини-бассейн;
• сантехнические приборы есть на каждом этаже;
• канализационный стояк имеет небольшой диаметр — максимум 50 мм.

Принудительная вентиляция обойдется дороже, зато она будет намного эффективнее:

• выгребной яме будет обеспечен постоянный приток свежего воздуха;
• благодаря фановой трубе из нее будут удаляться опасные газы, неприятные запахи;
• вакуум, образовавшийся после слива отходов, будет заполняться за счет вентиляции, а не благодаря отверстиям сантехнического оборудования, находящегося в доме.

Для обустройства такой системы необходимы расчеты: диаметра, длины вентиляционных каналов, мощности вентиляторов. Принудительная вентиляция выгребной ямы в частном доме — устройство приточного канала, подключение вытяжного вентилятора к фановой трубе. Его располагают в нижней части вентиляционного канала: на том участке трубопровода, который располагается в яме.

Канализационная вентиляция дома

Фановая стоковая труба — необходимый элемент общей канализационной системы здания. Эту конструкцию располагают на верхнем конце стояка, на крыше. Ее функции — обеспечение притока свежего воздуха, заполнении вакуума, образовавшегося во время слива отходов.

Фановые отводы изготавливают из ПВХ труб, предназначенных для канализации. Стандартный их диаметр составляет 110 мм, однако для выгребной ямы в некоторых случаях будет достаточно 50 мм. Перед обустройством конструкции надо познакомиться с обязательными требованиями.

1. Для нормальной циркуляции воздуха необходимо, чтобы фановая труба возвышалась над кровлей на 500-800 мм.
2. Обычно конструкции располагают вертикально, но можно продолжать трубы под углом, если другого варианта нет.
3. Дефлектор на фановой трубе надежно защитит ее от осадков, попадания мусора, обеспечит лучшую циркуляцию воздуха.
4. В местности, где нередки сильные ветры, штормы, необходимо дополнительное укрепление возвышающейся конструкции.
5. Вентиляционные отводы канализации запрещено соединять с вентиляцией или дымоходом здания. Минимальное расстояние от отвода до ближайшего окна должно составлять 4 метра. Идеал — глухая стена.
6. Высота вентиляционной трубы, дымохода дома и канала выгребной ямы должны быть одинаковы. Исключение — вентканал с фановой трубой. В противном случае запах из отстойника может легко проникнуть в дом.
7. Если нагрузки на эту систему дома велики, то сечение труб (канализационной, фановой) должно совпадать. Это правило, верное для многоквартирных зданий, почти всегда работает и для загородной недвижимости.

В частных загородных владениях на юге России вертикальный стояк может иметь диаметр 100 мм, а вентиляционный отвод — 50 мм. Для центральных и северных регионов страны этот вариант не подойдет: в этом случае выход на крышу рекомендуют делать без сужений. Трубы сечением 50 мм в морозы будет перекрываться инеем из-за влажного воздуха.

Если подобная конструкция в доме не предусмотрена, то вентилирование устраивают через выгребную яму. Емкость условно делят на зоны — выше и ниже точки ввода канализационной трубы. Если она находится глубоко от поверхности (более 1500 мм), то вытяжка выгребной яме нужна даже в том случае, если фановая трубе присутствует.

Обустройство естественной вентиляции

Сначала надо рассмотреть наиболее простой вариант вентилирования отстойника для жидких отходов. Для его обустройства необходимо приобрести две канализационные ПВХ-трубы сечением 50 и 110 мм. Нижняя часть последнего изделия будет располагаться в верхней зоне выгребной ямы, а надземная — над грунтом.

Так как идеальный выход вентиляции должен находиться как минимум на расстоянии 2000 мм от поверхности земли, длину отвода увеличивают подключением отрезка 50-миллиметровой трубы. Вентиляцию выгребной ямы можно сделать с помощью большого отрезка 110-миллиметровой трубы, однако отвод меньшего диаметра использовать рациональнее с точки зрения экономии, но только если регион эту «вольность» позволяет.

Работа включает несколько довольно нетрудоемких этапов.

1. В крышке (перекрытии) выгребной ямы делают отверстие такого же диаметра, как и у трубы.
2. Чтобы гарантировать, что вентиляцию не перекроют отходы, расстояние от максимально возможного уровня стоков до нижнего патрубка делают как минимум 200 (300) мм.
3. Когда вытяжку сооружают для уличного туалета, наружную часть крепят хомутами к задней стене кабинки. В других случаях фиксацию выбирают, исходя из условий: например, крепят канал к забору или стене здания, предварительно выведя его к сооружению под землей.

Место соединения крышки выгребной ямы и вентиляционного канала изолируют любым герметиком, который может выдерживать все «невзгоды» — серьезные перепады температур и атмосферные осадки.

Монтаж принудительной вентиляции

Это максимально эффективный вариант, однако он потребует гораздо больших усилий и вложений. Принудительная вентиляция выгребной ямы в частном доме всегда предполагает предварительные расчеты и покупку вентилятора. При выборе модели обязательно учитывают характер бытовых стоков, а также объем ямы.

Как выбрать вентилятор?

Самая важная его характеристика — производительность. Санитарные нормы гласят, что минимальная скорость воздухообмена в выгребной яме должна составлять 80 м³/ч. Такие условия способны обеспечить приборы мощностью не менее 30 Вт. Размеры — второе требование. Здесь все просто: вентилятор должен свободно поместиться в вентиляционный канал-трубу.

Установка принудительной системы

В этом случае этапы операции «Вентиляция выгребной ямы в частном доме» выполняют в такой последовательности:

1. Монтаж вентиляционной трубы происходит точно так же, как при обустройстве естественной ее разновидности. Однако небольшое отличие есть: нижний патрубок располагают под самым потолком емкости.
2. После вырезания отверстия занимаются «принудительным элементом» системы. Вентилятор монтируют в нижней части трубы. В зависимости от купленной модели его фиксируют саморезами, уплотнителями либо соединительными каналами.
3. Если используют металлический крепеж, то следят за тем, чтобы он не стал препятствием для вращения крыльчатки. Обязательно предварительно проверяют движение воздуха, оно должно быть правильным: снизу вверх, но не наоборот.
4. Подводят электричество — воздушным или подземным путем. Первую прокладку делают с помощью троса (стального), на который наматывают кабель. Во втором случае роют траншею, как минимум 700 мм глубиной, для защиты от влаги кабель укладывают в пластиковую трубу.

Для автоматизации вентиляции в электрическую цепь добавляют таймер. Его программируют, учитывая особенности (интенсивность) использования системы канализации.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу вентиляции, осмотр проводят как минимум дважды в год. Слабое звено ее — лопасти вентилятора, на них могут скапливаться отложения.

Приток и обустройство вытяжки

В туалете, расположенном над выгребной ямой на улице, роль приточного канала исполняет отверстие в конструкции. Для герметичной емкости приточную трубу надо оборудовать отдельно. Приточные и вытяжные каналы делают с противоположных сторон (углов) ямы. Патрубок первого должен располагаться ниже.

Вентиляция выгребной ямы в частном доме требует еще одного обязательного элемента. В зимний период внутри вытяжки может интенсивно скапливаться влага, которая после замерзания значительно сузит вентиляционный канал. Чтобы избежать снижения интенсивности воздухообмена, на выходном отверстии обязательно устанавливают дефлектор.

Традиционные вопросы: что, где, когда?

Приточно-вытяжная вентиляция — идеальный выбор для любой выгребной ямы, однако далеко не всегда он оправдан. Некоторым отстойникам вполне достаточно простейшей естественной вентиляции, но к такому выводу должны прийти не хозяева дома, а специалист, приехавший на объект, давший всестороннюю оценку конкретной канализационной сети.

О какой бы выгребной яме не шла речь, самое лучшее время для ее обустройства — работы, связанные с монтажом автономной канализации дома. Это даст возможность найти оптимальное место для вытяжки. Доработкой системы, которая уже функционирует, на этой стадии тоже заниматься не придется.

Где устраивают подобные конструкции? Идеальный вариант расположения выгребной ямы — вдали от дома. Если планируется абсолютно герметичная емкость, то многим кажется, что место участка уже не становится определяющим фактором, однако следовать санитарным нормам все же необходимо. Выгребная яма должна находиться на расстоянии:

• 1,5 м от границы участка;
• 5 м от газовой магистрали;
• 8-10 м от жилого дома;
• 10-20 м от зданий соседей;
• 20 м от колодцев с питьевой водой;
• 25 м от водопровода.

В расположении отстойника многое решает грунт на участке. Если почва глинистая, то дистанция от колодца должна быть как минимум 20 м. Суглинок увеличивает эту цифру до 30. Песчаный или супесчаный грунт уже требует не менее 50 м.

Вентиляция выгребной ямы в частном доме или на дачном участке необходима в любом случае. Другой вопрос — ее вид. Чтобы обеспечить максимальную эффективность, лучше отдать предпочтение приточно-вытяжной системе, однако окончательное решение все-таки остается прерогативой владельцев загородной недвижимости, или дачи.

В заключение статьи — видео по теме:

Фильтрующий колодец — особенности постройки и советы

Проблема отведения и доочистки сточных вод хорошо знакома всем владельцам загородных домов, не имеющих доступа к централизованной канализации.

В качестве универсального решения многие люди используют фильтрующий колодец, который помогает качественно отвести и очистить воду. При этом затраты на возведение данной конструкции минимальны по сравнению с другими вариантами.

Для чего нужен фильтрующий колодец для септика

Фильтрующий колодец – это подземная постройка, которую используют для биологического очищения и отведения любых бытовых и сточных вод после септика или как независимую конструкцию.

• Если на вашем участке количество сточных вод не более 1 куб. М. в сутки на конкретном участке земли, колодец используют в качестве главного инструмента для отвода воды, он с этой задачей успешно справляется.
• Если же количество воды превышает вышеописанные значения, необходима вспомогательная очистка, колодец выступает в роли дополнительного сооружения и выполняет доочистку на втором этапе после септика.

Высокая эффективность такого сооружения наблюдается при использовании на песчаных, торфяных грунтах и супеси.

Устройство дна фильтрующего колодца

Технология устройства и конструкция фильтрующего дренажного колодца

Принцип работы фильтрующих колодцев довольно простой. Вода по трубке из септика стекает в отстойную камеру, там на дно опускаются все фракции.

Проходя через фильтрующий материал, вода очищается и только потом попадает в почву.

Как выбрать фильтр

Самые популярные материалы, используемые для фильтрующей подушки, — это мелкий щебень, торфяник, кокс, фракции шлаков с размером фракции не более 3 см. Также многие люди выбирают керамзит для фильтрующего колодца. 

Мелкофракционный материал закладывается вниз, сверху насыпается битый кирпич или отвальный шлак. Этим же материалом заполняется пространство между шахтой и стенками.

Принцип очищения прост, сточные воды попадают на фильтрующую подушку и в результате чего на фракции задерживается ил, который содержит микроорганизмы перерабатывающие органику в полезные минералы и фильтруют стоки. Далее образованный фильтрат уходит в грунт или супесь.

Рекомендуется приобретать материалы у проверенных поставщиков, которые смогут предоставить подтверждающие их безопасность документы.

Фильтрующий колодец имеет следующее строение:

1.Донный фильтр.

Он выполняет очистку воды, прежде чем она просочится в грунт. Там, куда вода будет стекать с трубы на фильтр, рекомендуется поставить деревянный щиток обработанный антисептиком. Он предотвратит размытие дна и обеспечит равномерное распределение воды по поверхности фильтра.

Наполнителем для фильтра могут выступать: гравий, щебень, камни, бой кирпича, керамзит и другие аналогичные материалы. При этом подходят только материалы небольших фракций. Слой засыпки в фильтре делают толщиной не менее 1 метра.

Важно! На поверхности фильтрующего материала со временем образуется осадок. Но выполнять очистку химическими средствами строго запрещено. Для очистки используют специальные препараты, насос или ассенизаторскую машину. Глубину фильтрующего колодца рекомендуется делать не более 3 метров, иначе качественно очищать его будет очень сложно.

2.Стенки.

Стенки делают из кирпичей, железобетонных колец и других материалов. Используют даже пластик, но прочный, способный выдержать давление земли. Популярны и колодцы из металлических труб, но нужно просверливать отверстия, а это усложняет работу. Дешевое и простое решение – колодец из бетонных колец. Они надежные и прочные, но в них также необходимо сделать отверстия диаметром 4-6 см шахматкой с отступом в 10 см. Если стены сделаны из кирпича, его кладут рядом друг с другом с небольшим отступом.

3.Перекрытие.

У конструкции обязательно должны быть и прочное перекрытие, и вентиляция. Для вентиляции используют небольшую трубу(желательно диаметром 100мм), которая должна выступать снаружи от земли. С внешней стороны ее закрывают флюгером.

Внешне наружная часть трубы выглядит не очень привлекательно, но ее можно спрятать от посторонних глаз с помощью посаженных растений.

В перекрытии обязательно должен присутствовать люк диаметром 70 см с двумя крышками. Первая сверху – несущая. Вторая снизу – утяжеляющая. Для обеспечения теплоизоляции расстояние между крышками необходимо заполнить пенопластом, минеральной ватой или другими схожими по свойствам материалами. Поверх перекрытия также рекомендуется уложить защитный материал для лучшего утепления.

ВИДЕО ОПИСАНИЕ

Где лучше расположить — расстояние от фильтрующего колодца до строения

Место для колодца необходимо выбирать очень тщательно и продуманно. Расстояние до жилого строения не должно быть менее 10 метров. Если есть источник питьевой воды, то расстояние до него не должно быть менее 25-30 м.

Еще один важный момент – это близость подземных вод. Рекомендованное расстояние от них до дна колодца – не менее 1 метра.

Совет: если данных о подземных водах нет, начинайте копать. Обнаружение влажного грунта на глубине до 1 метра – это прямой сигнал к тому, что здесь конструкцию ставить нельзя. Если же вы обнаружили воду на глубине 2,5-3 метра, здесь ставить конструкцию можно.

Делаем своими руками — пошаговая инструкция

Форма колодца может быть круглой или квадратной зависит от вашего выбора.

Рассмотрим один из вариантов возведения фильтрующего колодца своими руками.

Для начала обязательно нужно спроектировать и рассчитать площадь будущего колодца.

Складываем площадь всех стенок и дна и умножаем на высоту фильтра. Полученная цифра и есть расчетная величина. Глубина постройки обычно два-три метра.

ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ

1. На высоту фильтра (1 м) делаем неоднородную кирпичную кладку «шахматкой», оставляя отверстия в 30 мм для выхода воды. Затем меняем способ кладки. Делаем стены сплошными, используя кирпич или камень, или же ставим бетонные кольца.
2. Монтируем трубу для подведения стоков на расстоянии 10 см выше донного фильтра. Предусматриваем маленький уклон. Открытый конец трубы необходимо расположить по центру шахты, а под ним поставить емкость с отверстиями под воду.
3. Накрываем верхнюю часть конструкции перекрытием. Используем крышки из железобетона или щиты из дерева. Не забываем про лаз. Люк к нему рекомендуется делать диаметром не менее 700 мм и с двумя крышками. Между ними прокладываем минеральную вату или другой материал для теплоизоляции. Поверх стелем рубероид и насыпаем грунт слоем около полуметра.
4. Оставляем пространство для вентиляционного отвода. В качестве вентиляционного стока используем трубу высотой 1 м и диаметром 0,1 м. Выводим трубу сбоку от колодца.
5. Декорируем трубу с помощью растений или выкрашиваем в приятный цвет.

ВТОРАЯ ЧАСТЬ ИНСТРУКЦИИ

Уход — очистка фильтрующего колодца

Фильтрующий колодец нуждается в надлежащем обслуживании и уходе.

Очистка от загрязнений

Действуйте следующим образом:

1. На время откажитесь от использования канализации, чтобы уровень жидкости спал.
2. Разрыхлите фильтрующий слой, часть материала замените на новый.

Удаление ила

Если фильтрующий слой очень сильно заилился, можно использовать специальные препараты, например, комплект средств Бионет Супер, PH +, Стабилизатор. Эти средства помогают как в поддержании чистоты, так и в очистке.

Для очистки:

• колодец опорожняют с помощью ассенизаторской машины,
• выливают разведенный в воде препарат PH + (появятся шипение и бурление),
• растворяют Стабилизатор в горячей воде и сливают в дренажную яму на 2-3 часа,
• растворяют в воде Бионет Супер и выливают в яму, перемешивают.

Для профилактики засорений биоактиватор Биосепт используют один раз в две недели в количестве 1 пакетик-доза для колодца производительностью 1 куб.м. в сутки.

Фильтрующий колодец: устройство фильтрационного сооружения

В отличие от жителей многоэтажных домов, владельцы частных хозяйств не обеспечены централизованной канализацией и вынуждены самостоятельно организовывать на своем участке отвод сточных вод. Немаловажную роль в канализационной и дренажной системе дома выполняет фильтрующий колодец.

Однако устанавливать его можно не везде, существуют определенные правила, которых необходимо придерживаться при его возведении.

В нашем материале мы разберемся в разновидностях фильтрующих колодцев, правилах их монтажа на участке, а также расскажем о том, как самостоятельно сделать такое сооружение.

Содержание статьи:

Назначение и особенности фильтрационных колодцев

Вопросы экологии и охраны окружающей среды сегодня стоят очень остро. Неочищенные сточные воды, если они будут поступать непосредственно в водоемы или грунт из внутридомовой канализации, могут послужить источником заражения воды и почвы.

Поэтому делать это категорически запрещено. Прежде чем поступить в открытые источники или уйти в землю, грязные бытовые воды должны обязательно пройти систему очистки.

Предусмотрены различные способы очищения стоков, одним из которых является поглотительный колодец, выступающий своеобразным естественным многослойным фильтром. Он удерживает в себе грязь, мусор и другие частички, и пропускающим в почву очищенную воду.

Галерея изображений

Фото из

Поглотительный, он же фильтрующий, колодец — это объект канализационной системы, предназначенный для утилизации очищенной сточной воды

В схемах устройства автономной канализации поглотительный колодец устанавливают после септика, очищающего стоки на 95 %

Фильтрующий колодец используется в паре как с промышленными, так и самодельными септиками, производящими очистку серых стоков

По сути, поглотительный колодец это сливная яма, обустроенная грунтовым фильтром мощностью в 1 м

Устройство поглотительных колодцев может проводиться только в несвязных грунтах: песках, кроме мелкого и пылеватого глинистого, гравийных и щебенистых отложениях

Очищенная сточная вода, прошедшая грунтовую доочистку в поглотительном колодце должна свободно впитываться окружающими грунтами

В случае заглубления в грунты с низкими фильтрационными качествами, например в пылеватый песок или супесь, площадь поглощения увеличивают путем устройства перфорированных стенок из кирпича или бетонных колец

Другой вариант увеличения пропускной способности заключается в установке внутри перфорированной трубы, заглубленной на 1,5 — 2 м ниже условного дна грунтового фильтра

Функциональное назначение в канализации

Расположение поглотительного колодца после септика

Составная часть автономной системы очищения

Прототип поглотительного колодца

Техусловия для сооружения фильтрующего колодца

Фильтрационные качества окружающих грунтов

Перфорированные стенки поглотительного колодца

Усовершенствованная конструкция поглотителя

Отличительной особенностью фильтрующих сооружений является отсутствие герметичного дна. Внизу колодца оборудуется донный фильтр из щебня, гравия, битого кирпича и других подобных строительных материалов. Общая высота фильтрующей насыпки должна составлять до одного метра.

Фильтрующий колодец, как правило, обустраивают на участках, не оборудованных сливной канализацией, а также в местах, где поблизости отсутствуют естественные водоемы для отведения воды.

Он может использоваться в качестве самостоятельного сооружения при обустройстве дренажной системы или , или для доочистки сточных вод, прошедших предварительную очистку в септике.

Функция фильтрующего колодца – пропускать поступающую по трубам жидкость через естественную систему фильтров и отводить глубоко в землю уже очищенную воду

Правила и нормы установки

Возможности фильтрационных колодцев весьма ограничены, правила и особенности их установки регламентированы строительными нормами (СНиП за номером 2.04.03-85).

Их можно устанавливать только на определенных типах почвы: песчаных или супесчаных, которые сами по себе обладают хорошей поглотительной способностью. Колодцы поглотительного типа не устраивают на глинистых грунтах, обладающих низкими фильтрационными свойствами.

Для сравнения, если 1 м² песка средней крупности способен в сутки поглотить до 80 литров жидкости, а супесь – до 40, поглотительная способность суглинка – 25, а трещиноватой глины – всего 5 литров. Из приведенных данных следует, что при установке фильтрационного колодца на глинистом грунте, он, конечно, очистит воду, но вот уйти ей будет некуда.

При обустройстве фильтрационного колодца необходимо выяснить, какая почва на вашем участке. Сооружение нельзя обустраивать в грунтах с высоким и средним содержанием глины, которые не могут обеспечить хороший отток жидкости

Чтобы узнать тип грунтов на участке, поставьте такой эксперимент: выкопайте небольшую ямку размером 300х300 мм и глубиной около 150 мм. Налейте в нее до самого верха жидкость и засеките, за какое время вода уйдет под землю. 18 секунд – песчаный грунт, полминуты – супесчаный, 2 минуты – суглинок.

Особое внимание следует обратить на уровень грунтовых вод в местности. Если подземные воды проходят достаточно высоко, поглотительный колодец устанавливать не рекомендуется, поскольку глубина его залегания должна быть 2-2,5 м. При этом необходимо обеспечить расстояние не менее полутора метров от его дна до подземных вод.

Ограничения по установке также касаются среднесуточного объема сточных вод. Их количество не должно превышать 1 м³. Если объем стоков, подлежащих очистке, больше, то рекомендуется выбирать другую систему фильтрации и отвода жидкости.

При планировании придомовой канализации необходимо руководствоваться установленными нормами расположения очистной системы от источника питьевой воды и границ участка

Если пролегающие под землей воды применяются для питья или хозяйственных нужд, устройство колодца необходимо согласовать со службами санэпиднадзора. Но в любом случае его нужно делать на отдалении не менее 30 метров от скважин и колодцев для питьевой воды. О особенностях монтажа канализационного трубопровода на участке можно прочесть .

Строительными нормативами оговариваются правила, регламентирующие расположение условного дна фильтрующего колодца. Оно обязано быть выше горизонта грунтовой воды на 1,5 м и более.

Условное “дно” фильтрующего канализационного сооружение должно быть расположено над горизонтом грунтовых вод минимум на полтора метра выше

Виды фильтрующих сооружений

Существует два вида фильтрационных колодезных сооружений, работающих по одному и тому же принципу и устанавливающихся аналогичным образом. Их различия – в области применения. Первые используются в дренажной и ливневой системе, вторые – в канализационной.

Поглотительный колодец в дренажной системе

В данном случае дренажные поглотительные колодцы являются конечным пунктом сложной системы , куда устремляются по трубопроводу грунтовые либо дождевые воды, чтобы потом, пройдя через естественный фильтр, уйти в землю. Основное его предназначение – отведение воды от дома и очистка ее от ила и песка.

На схеме показана организация ливневой и дренажной канализации участка с накопителем. В грунтах, обладающих высокой поглотительной способностью, вместо коллекторного, устанавливают фильтрационный колодец

Диаметр таких колодцев, как правило, бывает не более полутора, а глубина залегания до двух метров. Допускается делать водоотведение обоих систем в один колодец. Фильтрующую емкость устанавливают в самой нижней точке участка, чтобы вода в нее сходила естественным самотеком.

Фильтрационное сооружение в канализационной системе

В канализационной системе участка поглотительные колодцы используются для доочистки сточных вод, поступающих из герметично закрытого резервуара, в котором стоки проходят первичную биологическую очистку. Резервуар изготавливают из бетонных колец, кирпича или бутового камня, или используют готовый септик.

Схема установки фильтрационного колодца с септиком, в котором канализационные стоки проходят первичную очистку, а затем по трубе поступают в поглотительную емкость и через систему фильтров уходят в почву

Принцип действия системы заключается в следующем: стоки из домовой канализации поступают в герметичную емкость, где в течение двух-трех дней окисляются под воздействием анаэробных бактерий, живущих в безвоздушном пространстве.

Затем сточные воды поступают в фильтрационный колодец, где уже присутствуют другие бактерии – аэробы. Их жизнедеятельность активизируется под воздействием кислорода.

В результате двойной очистки жидкость, поступающая в почву из поглотительного колодца, практически полностью избавляется от вредных микроорганизмов и органических веществ.

Отвод сточных вод можно организовать двумя способами:

1. Раздельным. Вода из кухни, ванны, стиральных машин поступает в септик, а канализационные стоки с фекалиями – в выгребную яму.
2. Совместным. Все бытовые стоки поступают в или накопительную емкость.

Как правило, в первом случае серые стоки стоки направляются в разные канализационные сооружения. Например, фекальные – в накопительный колодец с последующей откачкой и вывозом, серые бытовые стоки от кухонных моек, ванн, умывальников и т.д. приборов – в поглотительные колодцы.

Во втором случае необходим септик, состоящий минимум , в каждой из которых последовательно осуществляется свой этап очистки. Фекальные массы оседают в первой камере, откуда их периодически откачивают ассенизаторской машиной.

Однокамерный септик обычно устанавливается в индивидуальных хозяйствах, в которых организована раздельная система канализации

Во вторую камеру поступают жидкие отходы без взвешенных частиц с минимальным количеством примеси, где они подвергаются дальнейшей очистке. После этого вода по трубам переходит в фильтрационный колодец, откуда пройдя через естественный фильтр, уходит в почву.

Второй вариант совместной схемы – полная откачка и вывоз стоков.

Расчет количества фильтрующих колодцев на участке

Количество фильтрационных колодцев зависит суточного водопотребления в доме. На один септик обычно устанавливают от двух до четырех поглотительных колодцев. В свою очередь объем септика должен в три раза превышать суточный расход водяных стоков.

Если исходить из того, что на одного человека в частном доме приходится 250 литров в сутки, то для четырех членов семьи нужен септик объемом не менее 3 куб. метров.

Нагрузка на 1 кв. м. площади поглотительного колодца рассчитывается исходя от типа грунта. (песчаный – до 80, суперсчаный – до 40 л) Если расстояние от грунтовых вод до дна колодца больше двух метров, нагрузка может быть увеличена на 20%. Также допустимо увеличивать нагрузку в дачных хозяйствах, где колодец используется только в летнее время.

Альтернативные фильтрующие установки

Помимо фильтрационного колодца аэробную доочистку стоков в естественных условиях можно производить при помощи:

• грунтового дренажа;
• фильтрующих траншей;
• биологического фильтра.

В первом случае сточные воды от септика сначала поступают в распределительный колодец, а затем распределяются по дренам – трубам с прорезями, проложенным с уклоном в траншеи, предварительно засыпанные гравием или щебнем. Сверху трубы также обсыпают щебнем, потом землей и накрывают геотканью. Подробнее о том, как правильно рассчитать уклон дренажной трубы читайте .

Схема организации грунтового дренажа на участке. Часть очищенных сточных вод уходит в грунт, а часть усваивается растениями

Если поблизости от участка находится водоем, куда может стекать очищенная вода, то обустраивают фильтрующие траншеи. В нижний слой на гравийную подушку укладывают водосборные трубы, которые затем засыпают гравием и песком. Сверху на слой гравия прокладывают с прорезями, накрывают их геотканью и засыпают землей.

Если на участке невозможно организовать фильтрующие поля, устанавливают биофильтр. В него поступают предварительно очищенные воды из септика для дальнейшей биологической очистки. В результате фильтрации стоки очищаются до уровня технической воды, которая затем уходит в грунт.

В биофильтре организована система впуска кислорода для активации жизнедеятельности аэробных бактерий, окисляющих поступившие стоки

Как сделать фильтрационный колодец

Поглотительные колодцы можно построить из обожженного кирпича или бутового камня, но его строительство требует немалых усилий. Поэтому чаще стенки колодца делают из железобетонных колец. Сегодня также получили широкое распространение пластиковые конструкции. Их можно изготовить своими руками из пластиковых труб или купить готовые.

Вариант №1 – кирпичная конструкция

Конструкция из кирпича может быть как круглой, так и квадратной формы. Обычно строят круглые колодцы, которые наиболее удобны в использовании. Сооружение для фильтрации канализационных стоков должно быть углублено в землю на 2,5 метра, диаметром не более 2 х 2 метра.

Котлован роется с таким расчетом, что между землей и наружными стенами колодца будет находиться слой щебня, гравия или битого кирпича толщиной до 40 см. Высота засыпки – один метр. Стены на уровне фильтра должны быть водопроницаемыми.

Для этого на высоту один метр кладка делается не сплошной, а с небольшими отверстиями размером от 2 до 5 см. Их необходимо располагать в шахматном порядке. После возведения конструкции в щели засыпается щебень или гравий.

При строительстве колодца необходимо в кладке делать щели для выхода очищенной воды в грунт

На дне конструкции выполняется засыпка фильтрующего слоя из щебня или гравия на высоту один метр. При этом крупные фракции материала располагают снизу, мелкие  – сверху. Отверстие для трубы, по которой будут поступать стоки из септика, делается таким образом, чтобы вода лилась струей с высоты 40-60 см.

В место, куда льется вода, необходимо проложить пластиковый лист, чтобы предотвратить размывание фильтра. Сверху конструкция закрывается крышкой или люком диаметром 70 см. Также в колодце необходимо сделать вентиляционную трубу сечением 10 см. Она должна возвышаться над землей на 50-70 см.

Пошаговую инструкцию по сооружению сливной ямы из кирпича вы найдете .

Галерея изображений

Фото из

Копка котлована для строительства колодца

Строительство стенок колодца из кирпича

Засыпка песчаной части грунтового фильтра

Гравийная засыпка поверх песчаного слоя

Вариант №2 – сооружение из бетонных колец

Для устройства фильтрационного колодца понадобятся три железобетонных кольца. Одно из них, должно иметь отверстия диаметром около 5 см. Можно купить кольцо с перфорацией или сделать дырки при помощи коронки по бетону. Также нужно проделать отверстие под впускную трубу.

На фото показан и подробно описан процесс установки бетонных колец для обустройства колодца

Необходимо выкопать котлован, ширина которого на 40 см больше диаметра кольца. Перфорированное кольцо устанавливается в нижней части конструкции. Яму можно не выкапывать, а только немного углубить площадку, на которой предполагается делать  колодец.

Поставить первое кольцо на землю и выбирать землю изнутри. Постепенно оно под тяжестью своего веса будет опускаться вниз. Таким же образом устанавливаются и два верхних кольца.

После этого нужно сделать донный фильтр из щебня или гравия высотой до одного метра и засыпать тем же материалом наружные стенки колодца на уровень фильтрующего слоя. Люк и вентиляционная труба устанавливаются так же как в кирпичном колодце.

Еще один вариант обустройства септика из бетонных колец можно прочесть .

Вариант №3 – колодец из старых покрышек

Самый недорогой способ сделать фильтрующий колодец – изготовить его из использованных шин. Такая конструкция может обеспечить фильтрацию канализационных стоков семьи из трех человек. В основном такой колодец делают на дачных участках, поскольку зимой резина промерзает и жизнедеятельность бактерий замедляется, а при очень низких температурах и вовсе останавливается.

Изготавливается колодец очень просто – покрышки устанавливаются одна на другую и скрепляются между собой пластиковыми хомутами. Стыки промазываются герметиком. Все остальные элементы конструкции изготавливаются в том же порядке, что и в колодцах, выполненных из других материалов.

Схема установки поглотительного колодца из старых автомобильных покрышек. Количество шин рассчитывается исходя из их размера и необходимой глубины колодца

Вариант №4 – пластиковые фильтрующие емкости

Сегодня можно приобрести готовые фильтрующие колодцы из пластика, оборудованные всем необходимым для эффективной очистки стоков. Конечно, стоят они немало, но зато они надежны, удобны, просты в установке и обслуживании. На рынке представлено много компаний-производителей такого оборудования.

Например, российская компания ПОЛЕКС-ФК, чья продукции получила хорошие оценки потребителей. Фильтрующие колодцы производятся разных объемов (от 1200х1500 до 2000х3000 мм), что позволяет подобрать изделие исходя из суточного расхода воды в индивидуальном хозяйстве.

Емкости изготавливаются из коррозийно устойчивого прочного пластика, стенки шахты выполнены из первичного полиэтилена. Нижний отсек резервуара покрыт биопленкой и  заполнен фильтрующим слоем из щебня, гравия и шлака.

Фильтрующий колодец из пластика с трехступенчатой системой фильтрации обеспечивает эффективную очистку воды от примесей

Выводы и полезное видео по теме

Посмотрите видео и узнайте, как построить кирпичный колодец:

Видеоролик о строительстве бетонной конструкции:

Как сделать колодец из старых покрышек вы узнаете из следующего видеосюжета:

Фильтрующие сооружения выполняют очень важную функцию – обеспечивают эффективную очистку стоков и не пропускают грязную неочищенную воду в землю, которая попадая в грунты, наносит существенный вред окружающей среде.

Фильтрационный колодец не так сложно сделать самостоятельно, но если вы не хотите возиться с его обустройством и у вас есть финансовая возможность, можно купить готовый колодец из пластика.

Если в ходе изучения материала у вас появились вопросы по самостоятельному обустройству фильтрационных сооружений, вы можете задать их в блоке с комментариями. Там же можно поделиться опытом обустройства фильтрующих колодцев.

Вентиляция канализации в частном и многоквартирном доме: схема и правила монтажа

Содержание статьи:

Приточная и вытяжная система обеспечивают проветривание дренажного коллектора. Поступающий поток уменьшает разрежение во время слива, которое нарушает гидрозатвор в мойках и унитазах. Вентиляция канализации в частном доме и многоэтажном секторе предупреждает выделение резких запахов из септиков и стояков в помещении ванны или санузла. В период между сливами канал работает на вытягивание запахов и лишней влаги.

Назначение вентиляции канализации

Вентиляция канализации закладывается на этапе строительства

В момент сливания стоков изменяется давление в колене стояка, при этом вода высасывается из гидрозатвора и запахи проникают в квартиру. Газы вредят здоровью человека, вызывают аллергические проявления, отравления, становятся причиной взрывоопасных ситуаций. Гидрозатвор или сифон представляет собой изогнутую трубу под унитазом, ванной, мойкой и другими сантехническими устройствами. В колене постоянно присутствует вода, которая служит в качестве пробки, препятствующей проникновению запахов.

Стояк с принудительной подачей и вытяжкой оказывает действие на систему:

• не допускает испарения в санузел;
• предупреждает попадание в дом метана или сероводорода, который появляется в канализационных колодцах или выгребной яме;
• сбалансирует давление внутри трубопровода.

Строительные нормы допускают монтаж канализации без установки вентиляционного стояка для частных домов высотой до двух этажей. В таких строениях предусматриваются разовые сливы небольшого объема стоков, которые не перекрывают диаметр спускового коллектора (50, 70 или 110 мм).

Ситуация меняется, если планируется канализация в многоквартирном доме. Жильцы одновременно пользуются сливом, удаляющаяся масса перекрывает канал, под давлением вытягиваются предохранительные пробки из сифонов. Необходимость вентиляции становится очевидной с повышением этажности дома.

Запахи в комнату проникают, если в многоэтажном секторе заполнены до отказа ассенизационные колодцы. Нет возможности для проникновения свежего потока в дренажную магистраль. При сливе даже из одной квартиры получается разница давления и на первых этажах высасывает воду из колен под раковиной, ванной или в унитазе.

Основные правила устройства системы

Вентиляция канализации с фановой трубой

Если сантехническими приборами долго не пользуются, например, при отъезде, вода в сифонах высыхает, испарения получают доступ в помещение санузла. Если в такой канализации стоит вентиляционный стояк, запахи не проникают в жилище.

Система проветривания организуется одним из способов:

• с применением фанового стояка;
• с установкой вакуумного диффузионного клапана.

Варианты почти равнозначны по эффективности, но в многоэтажных зданиях лучше работает система с двумя конструкциями. Диаметр коллекторов выбирается такой же, как и в схеме внутреннего трубопровода, т.к. увеличение размера стояка по сравнению с поперечным сечением местного дренажа не приводит к увеличению проветривания.

Канализационная вентиляция может совмещать трубы из разных материалов. Поливинилхлоридные элементы без проблем функционируют в сочетании с асбоцементными или металлическими трубами стояка.

Вертикальный канал врезается на самом высоком участке канализационной магистрали, для этой области используется труба наибольшего диаметра. Чаще всего точка подключения выбирается на месте соединения унитаза с тройником. Если в строении есть общая вентшахта, оголовок трубы выводится в нее. В противном случае канал в виде буквы Г пропускается через стену.

Выбор вентиляционной системы

Вентиляция септика

Схема рассматривает вывод оголовка вентканала из дома и фиксацию к наружному ограждению с помощью хомутов. Практикуется монтаж трубы на септике, который вынесен на расстояние от стен строения. Дальний колодец уменьшает риск попадания испарений во внутренние помещения.

Внешняя канализационная вытяжка обустраивается в частном домовладении. Если отсутствует дренажный стояк на верхние ярусы, как бывает в строениях для временного присутствия жильцов, лучше вмонтировать вакуумный клапан.

Учитываются обстоятельства при выборе системы:

• количество этажей в строении;
• диаметр коллекторов дренажной системы.

Фановая труба предусматривается в схеме автономной канализационной магистрали и в многоэтажной разводке, где поперечный размер труб более 50 мм. Клапан в этих схемах не врезается, а оборудуется вентиляционная система с выходом через крышу выше уровня кровли.

Обязательно устраивается проветривание выгребной ямы. Ставится ПВХ коллектор диаметром 100 мм, крепится к стене септика и выводится выше крыши вспомогательного строения. Низ трубы изолируется бандажом из пакли с расплавленным битумом, оголовок защищается от мусора листовой жестью. Нельзя ставить дефлектор на верх веншахты, т.к. в трубе отмечается повышенная влажность и механизм устройства покрывается льдом в морозную погоду.

С использованием фановой трубы

Встроенная система вентиляции в стене дома

В схеме дренажного коллектора фановая труба служит связующим элементом между выгребной ямой и наружной атмосферой. Такой способ используется почти во всех видах канализации и обеспечивает эффективное выведение неприятных запахов. Специальная шахта в стене здания для вывода трубы предусматривается на этапе проектирования нового дома.

Принцип функционирования основывается на удалении теплого потока вверх, а поступление свежего воздуха обеспечивается принудительным способом с помощью общеобменной схемы вытяжки и приточной подачи. Одновременно с фановой шахтой монтируются моноблочные модули для непрерывной работы воздухоотсоса и подающей турбины.

Монтаж кровельного вентилятора предотвращает появление вакуумной пробки в канализационном стояке и просачивание запахов внутрь дома через боковые дренажные отводы. Система дренажа, ямы и вентиляции канализационного стояка проектируется в соответствии с положениями евростандарта по нормам СП 30,13330 – 2012, где регламентируется организация внутреннего водопровода и отводящего трубопровода.

Конечной целью установки фановой шахты является безотказная конструкция отведения отходов в выгребной отстойник. Короба стояка и трубы утепляются и гидроизолируются, снабжаются обратным клапаном.

С использованием вакуумного клапана

Вакуумный клапан в системе вентиляции канализации

Приспособление ставится, если нет шанса смонтировать вертикальный стояк. Внутри клапана вставлена пружина и резиновый уплотнитель. При залповом смыве большого объема стоков спираль открывает затвор и освобождается проход для воздушного потока. Разрежение исчезает, устанавливается баланс, пружина подтягивает заслонку обратно.

Вакуумное приспособление хорошо справляется с поставкой воздуха в канализацию, но иногда не рассматривается в качестве замены. Нельзя использовать только клапан, если стоят трубы поперечного сечения 75 и 110 мм или больше. Диаметр коллектора соответствует аналогичному размеру вентиляционного клапана.

Местом врезки служит самая высокая точка системы на участке вблизи канализационных стояков. Чаще клапан врезается в специальный тройник, который работает на разветвление трубопровода. Соединение полностью герметизируется эластичными прокладками.

Схемы создания эффективной вентиляции

Установка вакуумного аэратора в системе канализации

Перед установкой вакуумный аэратор проверяется на герметичность. Внутреннее пространство наполняется водой со стороны, где воздух не идет в устройство. Выявляются протечки в корпусе. Клапан ставится всегда вертикально, т.к. горизонтальное расположение не гарантирует нормальную работу. Приспособление не требует постоянного обслуживания, но должно быть доступно для чистки.

Чтобы уменьшить попадание мусора, клапан соединяется со схемой выше на 300 мм от места установки трубы в стояк. Приспособление ставится на чердаке, верхнем этаже так, чтобы к нему было свободное поступление воздуха. Клапан выдерживает температуры от -50 до +90°С. Аэратор не требует утепления, т.к. внутри между коробкой и крышкой присутствует воздушное пространство, служащее изоляцией от холода.

Используется резиновая манжета для соединения фановой шахты с дренажным коллектором. Длина стояка увеличивается на высоту чердака, если он есть, и оголовок выводится выше кровли.

В общественной канализации, где есть несколько стояков, допускается объединение оголовков в одну вытягивающую систему, при этом обязательно используется принудительный принцип. Не рекомендуется соединять выводящий трубопровод из канализации с печным дымоходом.

Правила монтажа

Фановая труба должна возвышаться над кровлей на 1 м

Аэрационный клапан ставится в невентилируемых магистралях канализации, чаще используется в общественных сетях, где есть вероятность залпового смыва. В таком месте клапан устанавливается через каждые три точки. Аэратор применяется в канализации, где сантехника стоит далеко от стояка, а уклон трубы недостаточный. Вакуумный клапан экономит материалы при строительстве инженерных трубопроводов в многоэтажном секторе тем, что позволяет избавиться от фанового стояка. Иногда применяется комбинированная установка двух систем вентиляции.

Правила монтажа фановой трубы:

• оголовок должен возвышаться над крышей не меньше метра;
• объединение вентсистемы из нескольких стояков делается трубами одного диаметра;
• выход канализационной вентиляционной шахты располагается не ближе четырех метров от проемов здания;
• нельзя прокладывать магистраль под свесами кровли, чтобы не утяжелять трубы налипшим снегом.

Чаще всего фановый стояк делается из пластиковой трубы диаметром 110 мм. Шахта предусматривается на каждом дренажном коллекторе при прохождении рядом нескольких канализационных трубопроводов. Оголовок на кровле выводится выше дымоотвода на 50 см.

Советы по монтажу фильтрационного конического колодца

Главная » Статьи » Рекомендации по закладке фильтрационного колодца

29.03.2019

Основное правило расположения очистного сооружения – это удаленность от жилища и хозяйственных построек. Рекомендуемое расстояние между строением и фильтрационным колодцем должно быть не менее 10 метров. А от скважины, колодца или другого источника питьевой водой необходимо отступить 25 метров.

Необходимая глубина шахты, для нормальной фильтрации сточных вод, недолжна быть больше 2,5 метров, а рабочая поверхность составлять 2 м². Если по каким-либо причинам площадь превышает эти показатели, то необходимо заложить несколько колодцев. При этом расстояние между ними следует сделать в 2 их диаметра.

Устройство и принцип работы фильтрационных сооружений

Автономное водоснабжение подразумевает и отведение использованной жидкости в очистные сооружения. Конический фильтрационный колодец в системе очистки сточных вод выполняет заключительный этап доочистки воды, перед ее окончательным проникновением в почву.

Очистные сооружения подобного типа представляют собой выкопанное в земле углубление, в которое вставленанеобходимого диаметра пластиковая гофрированная труба. Основание этой шахты заполняются слоями щебня мелкой фракции, песка и специальной синтетической тканью, толщина которой составляет 50 – 100 сантиметров, она выполняет функцию фильтрующего элемента.

Обустраивая колодец нужно хорошо загерметизировать все стыки и отверстия. Стоки должны просачиваться в грунт строго через дно шахты. Окончательно вода приобретает очищенное состояние только после прохождения через естественные слои почвы.

Параметры и эффективность установки

Фильтрационные конусные колодцы, как правило, монтируют в таких местах, где грунты обладает наибольшей впитывающейся способностью. Например, это могут быть как песчаные, так и супесчаные почвы. Особенность строения которых позволяет осуществлять дополнительную очистку сточных вод.

Производительность очистного сооружения напрямую зависит от площади фильтрующей поверхности. Для разной структуры почв она подбирается индивидуально. Например, для песчаного грунта необходима площадь в 3 м², а в супеси 1,5 метра квадратных будет достаточно.

Немаловажным фактором в эффективной работе фильтрационного колодца является глубина нахождения грунтовых вод. Хорошим показателем считается их залегание ниже 50 сантиметров от дна очистного сооружения. Если грунтовые воды расположены близко от поверхности земли, то строительство такого типа колодца нецелесообразно.

Материалы, используемые для изготовления фильтра колодца

Перед началом строительства очистных сооружений необходимо подготовить подходящие материалы для изготовления фильтра. Для этих целей подойдет:

• битый глиняный кирпич;
• мелкого размера щебень;
• остатки торфа, кокса или угля;
• шлак.

При оборудовании фильтрующего слоя в основании колодца, необходимо подбирать материал диаметр частиц, которых не превышает 30 мм. Дно шахты засыпают щебенкой, поверх нее укладывают фрагменты кирпича, торфа или шлака. Этим же составом заполняют свободное пространство между стенками колодца и котлована.

В процессе очистки воды непосредственное участие принимают бактерии, они питаются находящимися в жидкости органическими веществами, тем самым способствуют осветлению сточных вод.

Для расчета необходимого количества фильтрационных сооружений, следует принимать во внимание объем канализационных стоков и структуру грунта.

Основы естественной вентиляции — CoolVent

Естественная вентиляция заключается в использовании естественных сил для направления воздушного потока через пространство. Как я упоминал ранее, его три цели — обеспечить улучшение качества воздуха в помещении и снижение энергопотребления при максимальном тепловом комфорте людей, использующих пространство. Две естественные силы могут использоваться для прогона воздуха через здание: ветер и плавучесть, которые приводят, соответственно, к двум основным стратегиям естественной вентиляции: поперечной вентиляции и вытяжной вентиляции.

Перекрестная вентиляция

Когда ветер дует на фасад с наветренной стороны, он создает положительное давление на фасад. Точно так же, когда он течет от подветренного фасада, создается область более низкого давления. Если окна в здании открыты как с наветренной, так и с подветренной стороны, воздух будет проходить через здание из-за разницы давлений между отверстиями.

Насколько «положительным» или «отрицательным» является давление на каждом отверстии, измеряется числом, называемым коэффициентом ветрового давления ().Положительный знак указывает на то, что ветер дует на фасад, оказывая на него положительное статическое давление. И наоборот, отрицательное значение означает, что отверстие подвергается всасыванию из-за отрыва потока от здания. Значение варьируется в зависимости от вертикального и горизонтального расположения проема на фасаде, а также от угла падения ветра и соотношения сторон здания. Для основных расчетов вы можете начать с предположения среднего значения для каждого фасада. Для прямоугольного здания (без окружения) эти значения могут быть получены графически из таблиц или контурных диаграмм на основе существующих экспериментальных результатов (хорошим справочником является Справочник основ ASHRAE).Для зданий других форм и зданий с окружающими их препятствиями вам может потребоваться выполнить внешний анализ CFD (или исследование в аэродинамической трубе), чтобы получить точные числа.

Результирующий расход в здании с перекрестной вентиляцией будет пропорционален эффективной площади отверстий (поясняется позже) и разнице давлений ветра, которая рассчитывается по формуле:

, где и — коэффициенты ветрового давления на входе и выходе, — плотность воздуха при температуре окружающей среды, — скорость ветра вверх по потоку.

Для получения дополнительной информации о расчетах см. Руководство пользователя CoolVent ** ССЫЛКА **.

Насколько хорошо работает перекрестная вентиляция, зависит от многих факторов, включая: расположение здания относительно преобладающих направлений ветра, внутреннюю планировку офисов, коридоров, мебель и другие потенциальные препятствия для воздушного потока, размеры окон и других проемов.

Вентиляционная труба

Стеклопакетная или вытяжная вентиляция основана на разнице температур между воздухом внутри здания и снаружи, чтобы управлять потоком.Более теплый воздух легче (представьте, как поднимается дым), чем более холодный воздух, который тяжелее. Когда есть здание, наполненное теплым воздухом, и оно подвергается воздействию окружающей среды с более холодным воздухом, и два вертикально расположенных окна открыты, более легкий воздух будет выходить через входное отверстие, а более холодный воздух будет попадать в здание через нижнее окно.

Воздушный поток

Вентиляция

Крис Томпсон Список лекций USyd

ВЕНТИЛЯЦИЯ, ВЕНТИЛЯТОРЫ И УВЛАЖНЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Обычно альвеолярная вентиляция бессознательно регулируется для поддержания постоянного давления газов артериальной крови (особенно CO2), несмотря на различные уровни потребления кислорода и производства CO2.

Многие препараты и методы, используемые при анестезии, мешают контролю или механике вентиляции, и ответственность за обеспечение адекватной вентиляции в периоперационном периоде лежит на анестезиологах.

Вентиляция и вентиляторы, следовательно, имеют большое значение для анестезиолога. Правильное использование требует хорошего понимания базовой физиологии дыхания, а также того, как работает отдельный вентилятор.

Недавно я загрузил резюме в виде простого текста и набор слайдов в формате PDF из недавнего выступления о вентиляторах, оптимизации ПДКВ и рекрутмента легких.

НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

Основные принципы

Венозная кровь всегда имеет более низкий уровень PaO2 (40 мм рт. Ст. Или 75% насыщения или 15 мл O2 / 100 мл крови) и более высокий PaCO2 (46 мм рт. Ст.), Чем вдыхаемый газ (PiO2 150 мм рт. Ст., PiCO2 обычно 0). Следовательно, существует градиент парциального давления, заставляющий кислород поступать и СО2 выводиться из легочной капиллярной крови.

Вентиляция легких — это процесс, при котором свежий вдыхаемый газ смешивается с альвеолярным газом.

Если вентиляция отсутствует, восполнение кислорода и удаление СО2 не происходит.PAO2 упадет, а PACO2 повысится в направлении венозных напряжений O2 и CO2.

После начала апноэ уровень CO2 быстро повышается и примерно через 30 секунд составляет около 50 мм рт. Это вызывает почти весь воздушный голод, испытываемый при задержке дыхания. Последующая скорость повышения давления CO2 намного медленнее, примерно за 15 минут до достижения 80 мм рт. Ст., Потому что он очень растворим. Быстрая реакция артериального СО2 на апноэ объясняет, почему это такой хороший газ для нашего тела, чтобы использовать его в качестве основного механизма контроля вентиляции.

Напротив, в альвеолах существует резервуар кислорода, который может поддерживать приемлемое кислородное напряжение в течение приблизительно минуты. Если объем легких достаточен, после глубокого вдоха и, в частности, если легкое заполнено более высоким, чем обычно, парциальным давлением кислорода, приемлемое альвеолярное напряжение кислорода может сохраняться намного дольше. Однако при снижении FRC, повышении потребления кислорода или вероятном коллапсе польза от «преоксигенации» заметно снижается.

Если вентиляция больше, чем требуется, тогда давление альвеолярного газа будет смещено ближе к вдыхаемому газу, то есть уровень CO2 будет ниже, а уровень кислорода немного выше.

Невентилируемые, но перфузируемые (очень низкий V / Q) легочные единицы отводят венозную кровь в артериальный кровоток, вызывая гипоксемию, которую нельзя исправить увеличением FiO2.

Соответствие вентиляции и перфузии через большинство альвеол, даже при наличии заболевания легких, является ключом к оптимизации вентиляции.

Определения

Вентиляция — это процесс транспортировки кислорода и CO2 в легкие и из легких.

Дыхательный объем (Vt) — это количество выдыхаемого газа за один вдох, обычно 500 мл в состоянии покоя.

Объем мертвого пространства (VD) — это сумма анатомического мертвого пространства из-за объема дыхательных путей (обычно 150 мл) и физиологического мертвого пространства из-за вентилируемых, но не перфузируемых альвеол (обычно незначительных).

Минутный объем (VE) — это количество газа, выдыхаемое за минуту.

Альвеолярная вентиляция (VA) — это количество газа, которое достигает функциональных дыхательных единиц (например, альвеол) за минуту.VA = (дыхательный объем — мертвое пространство) x частота дыхания

Объемы легких

• FRC (функциональная остаточная емкость) 2,2 л. (Лежа на спине)
• TLC (Общий объем легких) 6,2 л.
• Максимальный вдох 4,0 л. выше FRC.
• ERV (резервный объем выдоха) 1.0л. ниже FRC.
• RV (Остаточный объем) 1.2л.
• MVV (максимальная добровольная вентиляция) 150 л / м.

Механика легких

Вдохновение

Активный процесс, требующий мышечных усилий; 75% диафрагм в покое; межреберные кости используются при нагрузке.

Причины вдоха:

• Падение внутриплеврального давления
• Падение альвеолярного давления
• Градиент давления от рта до альвеол
• Градиент давления газа вниз

Максимальная сила вдоха иногда используется как показатель соотв. усилие; если <20 см вод. ст. у большинства пациентов возникают трудности

Срок действия

Обычно пассивный процесс из-за отдачи легких:

• Расслабление инспираторных мышц Причины:
• Внутриплевральное давление становится менее отрицательным
• Альвеолярное давление повышается
• Градиент давления от альвеол до рта
• Градиент давления газа вниз

Частота дыхания и соотношение I: E

Нормальная частота дыхания составляет около 15 вдохов в минуту, заметно увеличивается при нагрузке.

Нормальное соотношение I: E в состоянии покоя и во сне составляет 1: 2 или меньше. При нагрузке соотношение I: E составляет 1: 1. Вдохновение — обычно активный процесс (требующий работы). Выдох является пассивным и обычно превышает время, необходимое для выдоха, что приводит к периоду отсутствия потока. При спонтанном дыхании работа дыхания сводится к минимуму за счет сокращения времени вдоха и небольшого дыхательного объема — ровно столько, чтобы избавиться от производимого CO2. Чтобы свести к минимуму коллапс, время от времени делаются вздохи.

Под анестезией FRC снижается, сопротивление увеличивается, часто возникает коллапс. Для достижения равновесия на вдохе для всех альвеол может потребоваться более длительное, чем обычно, время вдоха. Паузы на выдохе при отсутствии потока газа не будут способствовать вентиляции (нет потока газа) и могут способствовать коллапсу. Вся работа по дыханию выполняется машиной.

Вполне вероятно, что оптимальное соотношение I: E под наркозом составляет 1: 1, а не 1: 2. Хорошей отправной точкой является частота дыхания около 12 при соотношении I: E 1: 1.Фактическое время вдоха и выдоха следует отрегулировать так, чтобы кривая потока газа в режиме давления показывала почти полное уравновешивание как на вдохе, так и на выдохе.

Сопротивление дыхательных путей

• Ограничивает поток газа по дыхательным путям
• В основном из-за диаметра дыхательных путей / ЭТТ (четвертая степень радиуса)
• Нормальная реакция на повышенное сопротивление — повышенное усилие
• GA увеличивает сопротивление и снижает реакцию, вызывая гиповентиляцию
• Астматики имеют повышенную сопротивляемость из-за пролета (прием бета-агонистов и т. Д.), Отека (прием стероидов) и слизи.
• Оптимальное сопротивление дыхательных путей достигается при нормальном FRC
• В условиях повышенного сопротивления дыхательных путей более медленная частота дыхания лучше.

Внутриплевральное давление

• Обычно -7,5 см вод. Ст. На уровне середины грудной клетки из-за упругой отдачи легких, противодействующей стенке грудной клетки.
• Становится более негативным по поводу вдохновения.
• Менее отрицательно в зависимых областях легкого, уменьшая размер альвеол.

Соответствие

«Статическая податливость» — это мера «жесткости» легких и грудной стенки, обычно 50 мл / см вод. Ст. У взрослых и пропорционально меньше у детей. Обычно это происходит из-за эластичности легких и грудной стенки (по 100 мл / см вод. Ст. Каждое).

Поверхностно-активное вещество улучшает эластичность легких, особенно при малых объемах легких; его отсутствие, как и при ОРДС, приводит к ригидности легких и тенденции альвеол к разрушению и заполнению жидкостью.

Коллапс легкого приводит к уменьшению доступного вентилируемого объема легких, снижению податливости и вызывает более высокое, чем ожидалось, давление в дыхательных путях.

«Динамическая» податливость включает дополнительное давление, необходимое для преодоления сопротивления воздушному потоку, инерции грудной стенки и вязкоэластичности тканей.

Общее соответствие варьируется от человека к человеку и время от времени. Аппарат ИВЛ с ограниченным давлением вдоха будет обеспечивать различные дыхательные объемы во время анестезии и от пациента к пациенту. Большинство современных анестезиологических аппаратов ИВЛ имеют тип «Предустановка объема», чтобы свести к минимуму эту проблему.

Работа дыхания

Работа = Давление x Объем

На респираторную работу в покое или во время упражнений редко приходится более 5% общей работы тела.В основном это используется для преодоления жесткости легких и грудной клетки во время вдоха. Работа по преодолению сопротивления дыхательных путей обычно очень небольшая, за исключением упражнений или занятий спортом.

Пациенты с большинством респираторных заболеваний имеют повышенную респираторную нагрузку, которая может быть связана с высокой частотой дыхания, жесткостью легких или высоким сопротивлением дыхательных путей. Когда пациент становится настолько истощенным, что больше не может выдерживать нагрузку, наступает дыхательная недостаточность. Трубки наркозного аппарата, односторонние клапаны и ЭТТ увеличивают общее сопротивление и дыхательную работу, в то время как лекарственные препараты уменьшают дыхательное усилие, поэтому пациенту с плохой дыхательной функцией обычно требуется вентиляция как во время, так и после операции.

Удаление CO2

Транспорт кислорода

Эффект шунта

Некоторое количество венозной крови проходит через легкие без уравновешивания с альвеолярным газом. Эта «венозная смесь» или «шунт» впоследствии смешивается с насыщенной кислородом кровью в легочных венах и имеет эффект снижения PaO2 и повышения PaCO2.

В то время как небольшое повышение PaCO2 может быть легко преодолено путем увеличения вентиляции до нормальных альвеол, это не относится к PaO2.Нормальные альвеолы ​​могут выдувать вдвое больше СО2, чем обычно, если их вентилировать вдвое больше обычного, но никогда не насыщать кровь, оставляя их более чем на 100%.

Чистый шунт вызывает гипоксемию, которая НЕ исправляется увеличением вдыхаемого кислорода.

Пациент с 50% шунтирующим дыханием 100% вдыхаемого кислорода получит только PaO2 около 60 мм рт. Ст., Но удвоение его вентиляции сохранит нормокарбию.

Низкое соотношение V / Q

Области легких с более низкой вентиляцией, чем обычно, вызывают гипоксемию.Кровь, покидающая эти области, частично находится между альвеолярной и смешанной венозной.

Если мы уменьшим общую вентиляцию нормального легкого наполовину, то есть дадим ему общее соотношение V / Q 0,5, уровни CO2 будут расти и в конечном итоге достигнут равновесия на уровне 80 мм рт. Ст., Но пациент станет очень гипоксическим задолго до того, как уровни CO2 достигнут высоко. Однако увеличение вдыхаемого кислорода всего до 30% полностью исправит возникшую гипоксемию.

Таким образом, гипоксемия, вызванная гиповентиляцией, может быть легко исправлена ​​дополнительным кислородом, тогда как гипоксемия, вызванная истинным шунтом, не исправится независимо от того, сколько кислорода вводится.

Управление вентиляцией

Эффекты анестезии

• Нарушение контроля вентиляции. Летучие агенты почти полностью устраняют гипоксические реакции, наркотики, седативные средства, анестетики ухудшают реакцию на CO2
• Увеличенное мертвое пространство (оборудование и физиологическое)
• Повышенная работа вентиляции за счет:
  • Повышенное сопротивление контура и дыхательных путей
  • Снижение эластичности легких
• Повышенный шунт и области низкого V / Q, ведущие к гипоксии, из-за:
  • Ателектаз зависимых отделов легкого
  • Нарушение отхождения мокроты (реснички, атропин, седативный эффект, боль)
  • Сниженный FRC
• Более быстрое начало гипоксемии с апноэ

Коллапс, ателектаз и области с низким V / Q — обычное явление под анестезией.Всего 30-40 секунд апноэ в богатой кислородом среде могут вызвать серьезный коллапс. Маневры вербовки могут расширить спавшиеся легкие, но одно ПДКВ не может. Однако после набора оптимальное ПДКВ может поддерживать «открытое легкое» и предотвращать или минимизировать последующий коллапс.

Маневры набора под наркозом могут вызвать гипотензию, особенно у гиповолемических или пожилых пациентов, и увеличивают венозное давление, поэтому их следует выполнять в подходящий момент и, возможно, с временной поддержкой вазопрессии.. Типичные подходы — это вручную вальсальва в течение 30–30-40 см вод. Ст. Или продолжение вентиляции в обычном режиме, но добавление, скажем, 20-25 ПДКВ в течение примерно 30 секунд с максимальным ограничением давления около 45. Временной компонент является важным. Часто соблюдение требований улучшается примерно на 1/3 после приема на работу. Гипоксия в палате восстановления или PACU представляет собой гораздо меньшую проблему, если легкие пациента задействованы до окончания операции, если пациент экстубирован сидя, и если избегаются периоды апноэ в условиях повышенного содержания кислорода.Это особенно важно для пациентов с ожирением

ИСКУССТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

Классификация

• Рот в рот / маска / др.
• IPPV — «Обычная» механическая вентиляция
• PCV — Вентиляция с контролем давления
• IMV — Прерывистая обязательная (объемная) вентиляция
• MMV — Обязательная минутная вентиляция (количество вентиляции автоматически регулируется вентилятором для обеспечения постоянного минутного объема).
• SIMV — Synchronized IMV («Assisted») — вдохи переносятся во времени (в пределах ограниченного временного окна), если пациент делает триггерное усилие.
• PRVC — Регулируемый по давлению регулируемый объем (вентиляция с заданным давлением; аппарат изменяет давление на вдох за вдохом для создания дыхательного объема, установленного пользователем)
• BiPAP — двухуровневый CPAP (пациент может дышать на вдохе и выдохе)
• PS — Поддержка давлением — положительное давление, прикладываемое к дыхательным путям при обнаружении триггера вдоха и сбрасываемое при обнаружении выдоха (обычно при снижении скорости потока до менее 25% от пикового инспираторного потока.
• APRV — Вентиляция со сбросом давления в дыхательных путях — разновидность длительного обратного BiPAP, при котором высокое давление поддерживается в течение длительного периода времени.
• J et Ventilation (инжектор Sanders)
• HFV — высокочастотная вентиляция
• HFO — высокочастотная генерация
• HFJV — Высокочастотная струйная вентиляция
• PEEP — Положительное давление в конце выдоха
• CPAP — Постоянное положительное давление в дыхательных путях (пациент может дышать во время выдоха)
• NPV — Вентиляция с отрицательным давлением
• TRIO — Инсуффляция трахеи кислорода
• Апноэ оксигенация

Эффекты искусственной вентиляции

Респираторные органы:

• Снижение PaCO2 из-за повышенной вентиляции альвеол
• Улучшенный PaO2 (см. Предыдущие графики)
• Внутриплевральное давление менее отрицательное
• Работа дыхания снижена
• Уменьшение воды в легких
• Оптимальный PEEP увеличивает размер альвеол, FRC, снижает эластичность, снижает напряжение сдвига и т. Д.
• Опасности, связанные с интубацией, параличом или седацией, отказом оборудования.

Сердечно-сосудистые:

• Градиент давления для венозного возврата снижается всякий раз, когда повышается внутригрудное давление
• Повышение ЦВД и периферического венозного давления
• Уменьшено наполнение жилого вагона и увеличена постнагрузка жилого вагона; противоположные эффекты на LV. Обратите внимание, что сопротивление легочных сосудов минимизировано при оптимальном / нормальном FRC и увеличивается как при растяжении, так и при коллапсе легких.
• Сердечный выброс может падать, особенно у пациентов с гиповолемией, вызывая рефлекторное увеличение сократительной способности, частоты сердечных сокращений, MVO2, сужение сосудов для увеличения венозного давления, снижение давления смешанного венозного кислорода, что может ухудшить уровень PO2 в крови

Почечная

• Снижение функции почек из-за падения сердечного выброса и перфузии почек
• Повышение АДГ из-за снижения напряжения центральной венозной стенки

Поддержка давлением, CPAP или BiPAP

ПДКВ сам по себе не подходит для спонтанного дыхания, потому что пациент не может легко «вдыхать» в фазе выдоха.Простые генераторы ПДКВ — это просто клапан типа APL, закрывающий конечность выдоха, с мешком как резервуар для низкого давления. Эти простые системы будут поддерживать FRC во время контролируемой вентиляции, но заметно увеличивают работу дыхания во время спонтанного дыхания.

CPAP означает «постоянное положительное давление в дыхательных путях», обычно это означает, что аппарат ИВЛ может поддерживать постоянное давление в дыхательных путях во время фазы выдоха, так что пациент может дышать в любое время во время фазы выдоха без падения давления в дыхательных путях ниже уровня CPAP.Пациентам, которым требуется ПДКВ при спонтанном дыхании, необходим генератор СИПАП.

BiPAP означает поддержание постоянного давления в дыхательных путях как на вдохе, так и на выдохе. Это вариант вентиляции с контролем давления, при которой пациент может вдыхать и выдыхать в любой фазе дыхания.

В обычных режимах BiPAP аппарат ИВЛ синхронизирует вдох и выдох с усилием пациента. Вдохновение обычно начинается при обнаружении инициируемого пациентом триггера (обычно потока или давления).Аппарат ИВЛ переключается на выдох, когда скорость потока во время вдоха падает ниже максимальной скорости потока (обычно ниже 25% от максимальной скорости потока).

Режимы вентиляции с поддержкой давлением под анестезией — это формы BiPAP, часто с возможностью отката в случае апноэ. Аппараты Dräger Pressure Support будут динамически включать и выключать BiPAP с фиксированной скоростью («режим апноэ») с заранее заданной скоростью всякий раз, когда возникает апноэ.

Преимущества BiPAP / поддержки давлением:

• Пациент может дышать спонтанно; паралич не всегда требуется
• Оптимальная поддержка вдоха CPAP снижает работу дыхания
• Уровни CO2 обычно ниже, чем без поддержки
• Внутриплевральное давление обычно не такое высокое, как при IPPV, поэтому депрессия C.О.

Оптимизировать ПДКВ или ПДКВ во время контролируемой вентиляции относительно легко. Когда аппарат ИВЛ находится в режиме контроля давления, дыхательный объем, возникающий в результате заданного перепада давления в дыхательных путях, пропорционален комплаентности легких. Увеличенный дыхательный объем при том же перепаде давления указывает на улучшение эластичности легких. Если время вдоха и выдоха достаточно велико для альвеолярного уравновешивания, оптимальным ПДКВ (в механическом смысле) является такое, которое дает наибольший дыхательный объем при заданном перепаде давления в дыхательных путях.

После набора ПДКВ всегда следует оптимизировать. Идеальная настройка может измениться.

Мой подход к набору персонала и оптимизации PEEP:

• Перевести вентилятор в режим поддержки давлением, скорость 8, соотношение I: E 1: 1
• Установите перепад давления таким образом, чтобы дыхательный объем составлял 0,5 мл / кг.
• Постепенно увеличивайте ПДКВ (сохраняя тот же перепад давления), отмечая дыхательный объем на каждом шаге
• Удерживайте ПДКВ, скажем, 20-25 в течение 30 с
• Уменьшите его на тех же этапах, отметив улучшение дыхательных объемов за счет набора.

Вентиляторы

Классификация

• ТИП ВЕНТИЛЯЦИИ
  • Positive ie современные вентиляторы
  • Отрицательный, т.е. тип железного легкого
• ДРУГИЕ ВОЗМОЖНОСТИ
  • PEEP — положительное давление в конце вдоха (но не обязательно поддерживаемое)
  • CPAP — поддержание положительного давления на протяжении выдоха даже при самостоятельном дыхании
  • Контроль давления — режимы, в которых основным контролем глубины вдоха является давление на вдохе, а не объем.Поддержание постоянного давления на протяжении всего вдоха может улучшить газораспределение в легких, потому что альвеолы, которые долгое время были постоянными, будут «видеть» открывающее давление на протяжении всего вдоха.
  • Поддержка давлением / BiPAP — см. Выше
  • Синхронизация со спонтанным дыханием, т.е. SIMV, PS и т. Д.
  • MMV или другие «целевые» автоматические режимы, предназначенные для автоматической регулировки настроек вентилятора для поддержания пациентов в допустимых пределах
  • Компенсация трубки (сдвиг давления в дыхательных путях вверх и вниз пропорционально потоку, чтобы уменьшить работу дыхания)
  • Предварительно установленный объем, но с регулируемым давлением / (автоматическая подача в машинах Dräger) — это когда объем установлен в соответствии со стандартным контролем объема / IPPV, но фактическое давление в дыхательных путях поддерживается постоянным во время вдоха, как в режимах управления давлением.Это немного эффективнее стандартного IPPV

  .

  • Специализированная высокочастотная вентиляция, например, HFV / HFO / HFJV и т. Д.
• ГЕНЕРАТОР ВДОХНОВЕНИЯ
  • Турбина / воздуходувка (Dräger Perseus, Zeus)
  • Пропорциональный соленоид (большинство аппаратов ИВЛ, аппаратов GE)
  • Поршень (Dräger Primus и др.)
  • Пыльники / рычаги (с ручным управлением)
  • Постоянный / замедляющий поток через регулируемый игольчатый клапан +/- Вентури (Ulco, Bird, другие простые вентиляторы)
  • Самонадувающийся мешок (полевой аппарат)
• ВЕЛОСИПЕД (причина вдохновения начинается)
  • Автомат
    • Время (режимы управления / апноэ)
  • Срабатывание пациента — например, SIMV, BiPAP, поддержка давлением
    • Триггеры потока — обычно 2-5 л / мин для взрослых, регулируемые
    • Триггеры давления — требуется падение давления в дыхательных путях
  • Запускается вручную
• ПРЕДЕЛ ВДОХНОВЕНИЯ
  • Время (большинство режимов управления, т.е. Ti задается оператором)
  • Поток (режимы поддержки давлением и BiPAP прекращают вдох, когда поток падает на указанный% ниже пикового значения)
• ВДОХНОВЛЯЮЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТОКА
  • Фиксированная частота (классический IPPV) +/- задержка вдоха
  • Замедление (генераторы постоянного давления или устройства с приводом Вентури, например Ulco)
  • Программируемый
  • Синусоидальный (с поршневым приводом)
• ТЕХНОЛОГИЯ УПРАВЛЕНИЯ
  • Пневматический +/- Магнитный (Bird)
  • Fluidic Logic (Ulco)
  • Электронные (самые современные вентиляторы)
• ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОПИТАНИЮ

Использование в анестезии

• Стремитесь к нормокарбии или легкой гипокарбии
• Обычно устройства IPPV с предустановкой громкости
• Дыхательный объем и скорость, адаптированные к пациенту (пригодны анализаторы CO2)

С включенным абсорбером CO2:

• Все вдыхаемые газы не содержат CO2
• Эффективная вентиляция зависит только от настроек вентилятора
• В круговом контуре можно использовать очень низкие потоки свежего газа

С ВЫКЛЮЧЕННЫМ абсорбером CO2:

• При условии, что настройки вентилятора обеспечивают нормальную альвеолярную вентиляцию, эффективная вентиляция зависит от потока свежего газа.
• Возникает обратное дыхание CO2

Опасности

• Отключение от цепи
• Отсутствие вентиляции
• Баротравма

Мониторинг вентиляции

• Цвет пациента
• Наблюдая за движением груди
• Стетоскоп прекардиальный / пищеводный +/- телеметрия
• Прослушивание звука вентилятора
• Измерение параметров контура, таких как давление или дыхательный объем
• Измерение параметров пациента, таких как ETCO2, SpO2, импеданс грудной стенки и т. Д.

УВЛАЖНЕНИЕ

Физика

• Пар — газовая фаза жидкости ниже точки кипения
• Аэрозоль / туман — суспензия мелких капель жидкости в газе
• Absolute Humidity — количество водяного пара на единицу газа (мг / л)
• Относительная влажность — абсолютная влажность образца в% от абсолютной влажности полностью насыщенного газа при той же температуре

Измерение влажности

• Гигрометр точки росы
• Гигрометр для волос
• Влажный / сухой термометр
• Датчики влажности
• Измерение количества воды, используемой увлажнителем

Физиология

Носик — очень эффективный увлажнитель:

• ОВ 60% в околоносовой области
• 5% относительной влажности во рту
• 100% при 37 ° С в бронхах

Дыхание через рот менее эффективно (относительная влажность 60% в верхних отделах трахеи)

Потеря тепла и воды через нос сводится к минимуму за счет охлаждения на вдохе и согревания на выдохе.

Увлажнение необходимо для поддержания активности ресничек, предотвращения изменений плоского эпителия (изменения слизистой оболочки за 2-3 часа), предотвращения обезвоживания и сгущения секрета и возможной обструкции ЭТТ, минимизации ателектазов и трахеита и уменьшения тепловых потерь.

Методы

АНЕСТЕЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Газ в баллоне полностью сухой, интубация трахеи проходит в обход носа
• Waters Поглотитель CO2 очень эффективно нагревает и увлажняет газ
• Поглотители CO2 Circle мало приносят пользу
• Контур водяного баня допускает некоторое нагревание, но очень небольшое увлажнение

ТЕПЛО-ВЛАГООБМЕННИКИ

• Сравнительно дешево
• Эффективное увлажнение 70% -80%
• Увеличенное мертвое пространство, сопротивление, риск отключения

УВЛАЖНИТЕЛИ

Увлажнение до 100%, необходимое для длительного ухода за респираторными органами или в случае высыхания чрезмерных выделений, несмотря на HME.Современные типы обогревают как водяную баню, так и шланг пациента, чтобы предотвратить дождь. Недостатки:

• Стоимость
• Возможна утечка, отключение
• Тонет при опрокидывании
• Источник заражения
• Ненадежный
• Ожоги дыхательных путей
• Повышенное сопротивление дыхательных путей

ОБОРУДОВАНИЕ

FISHER & PAYKEL

• Вода с подогревом до 37 ° C, подогреватели шлангов с сервоприводом в новых установках для предотвращения «дождя».

ГРАНТ — НИКОЛЯ

• Вода нагрета до 45 ° C, сервопривод шланга до 37 ° C. Неэффективен при расходе> 10 л / мин

BOURNS

НЕБУЛИЗАТОРЫ

• Производство аэрозолей с влажностью в зависимости от температуры.
• Воздух обычно охлаждается каплями -> холодный влажный воздух
• Самые полезные для доставки лекарств

Последнее обновление 7 сентября 2018 г.
Комментарии? пожалуйста, используйте эту форму.

единиц MVHR | BPC Ventilation Ltd

Когда мы начали проектировать и поставлять вентиляционные системы, основной причиной создания системы было восстановление тепла, которое обычно теряется через обычные вытяжные вентиляторы для ванной комнаты и вентиляционные отверстия, встроенные в окна и стены в каждой комнате, и это достигается очень хорошо с рекуперацией более 90% обычно теряемого тепла.

Но он делает гораздо больше, и теперь он более важен, чем большинство других систем, которые вы будете устанавливать у себя дома!

За последнее десятилетие у строителей, архитекторов и правительственного законодательства возросла потребность в повышении теплового КПД наших домов, сделав их свободными от сквозняков и хорошо изолированными.Это, в свою очередь, привело к ухудшению качества воздуха, что может значительно усилить последствия астмы и других респираторных заболеваний, проблем со здоровьем, конденсации, плесени, пылевых клещей, неприятных запахов и накопления токсичных газов.

По состоянию здоровья Государственное законодательство теперь делает почти обязательным для вашего нового воздухонепроницаемого дома сбалансированную систему механической вентиляции, а система вентиляции с рекуперацией тепла является наиболее предпочтительным вариантом.

Как работает HRV (система MVHR)?

Система вентиляции с рекуперацией тепла (HRV) или (система MVHR) — это энергоэффективная, управляемая и сбалансированная система вентиляции.Он извлекает влажный, несвежий воздух из всех влажных комнат вашего дома и заменяет его фильтрованным, свежим, восстановленным теплым воздухом во все жилые комнаты и спальни, не позволяя теплу уйти.

Ваш дом полностью вентилируется в течение всего года, при этом до 95% обычно теряемого тепла восстанавливается, что обеспечивает значительную экономию энергии. Система рекуперации тепла позволяет вашей собственности оставаться воздухонепроницаемой без необходимости в оконных вентиляционных отверстиях или вытяжках, создавая более здоровую и тихую среду.

Установка MVHR

Установка рекуператора тепла быстро становится необходимостью, а не образом жизни, и в последние годы они также стали гораздо более ориентированы на установку своими руками, когда все продукты легко устанавливать и подключать, сохраняя при этом эффективность и тихая операционная система.

Не волнуйтесь, у нас также есть большая сеть установщиков, и мы можем предоставить полную систему установки, если потребуется.

По завершении установки система потребует ввода в эксплуатацию, и мы можем помочь вам в этом или предоставить установщика, работающего в вашем регионе, для ввода системы в эксплуатацию.

Можно ли установить систему HRV в существующем доме?

Можно установить в существующий дом, но хорошее планирование и дизайн имеют решающее значение. Если ваш дом представляет собой бунгало, установка будет очень простой, так как все воздуховоды будут на чердаке, но если в вашем доме есть несколько этажей, мы должны будем работать с вами, чтобы предоставить решения по опусканию воздуховодов в комнаты ниже через служебные пустоты, такие как гардеробы и кладовые. Вам нужна установка? Заполните нашу форму быстрого контакта онлайн для получения дополнительной информации!

Можно ли установить в старинном доме с нормальным уровнем изоляции?

Мы установили системы во многих старинных домах и даже в замках, вы не сможете достичь максимальной степени рекуперации тепла 90%, но вы получите почти все преимущества, включая свежий фильтрованный воздух и контроль конденсации.

Техническое обслуживание

Установка MVHR, как и любая другая строительная служба, требует технического обслуживания и обслуживания на протяжении всего срока службы, чтобы обеспечить постоянную энергоэффективную вентиляцию в доме.

Фильтры являются основой гарантированной установленной производительности, эффективности и качества воздуха в помещении (IAQ) и должны очищаться или заменяться каждые 6-12 месяцев.

Теплообменник рассчитан на весь срок службы устройства, и его следует очищать каждые 3-5 лет антибактериальным очистителем.

Качество воздуха в помещении

Эти системы могут обеспечивать несколько вариантов фильтрации в зависимости от жителей и местоположения здания

• Фильтры G3 и G4 подходят для общей фильтрации в сельской местности или районах с нормальным качеством наружного воздуха
• F7 фильтры классифицируются как пыльцевые фильтры и обеспечивают хороший уровень защиты от пыльцы.
• HEPA-фильтры предназначены для высокой фильтрации и подходят для пассажиров с тяжелой астмой и проблемами со здоровьем. .5
• Активированный уголь с распылителем — это многоразовые угольные фильтры, которые борются с запахами и ежедневными загрязнениями из-за минимального дорожного движения
• Фильтры NO2 или NOX — это дорогие одноразовые угольные фильтры, подходящие для областей с высоким загрязнением дизельным дымом и частицами

Преимущества работы с BPC Ventilation

• Ведущие специалисты по MVHR и системам вентиляции
• Большой выбор систем для бытового и коммерческого применения
• Авторизованные дистрибьюторы
• Услуги внутреннего дизайна
• Полная техническая поддержка
• 1000 единиц продукции на складе в собственный склад
• Большой выставочный зал с выставленными рабочими модулями
• Сеть установщиков по всей Великобритании и Ирландии
• Все системы соответствуют всем последним нормативным требованиям по контролю за зданием

Обзор методов проектирования вентиляции в медицинских учреждениях

Здоровье h Конструкция вентиляции лечебного учреждения сильно влияет на передачу болезней аэрозолями.Желание контролировать инфекцию в больницах и в то же время снизить в них углерод.
площадь основания мотивирует использование нетрадиционных решений для проектирования зданий и связанных с ними мер контроля. В этой статье рассматриваются внутренние источники и типы инфекционных аэрозолей, а также жизнеспособность патогенов и их инфекционное поведение в ответ на условия окружающей среды. Обсуждаются механизмы распространения аэрозолей, тепломассопереноса, осаждения в дыхательных путях и инфекций с упором на экспериментальные подходы и методы моделирования.Описываются основные проектные параметры здания, включая типы систем вентиляции (смешанные, вытесняющие, естественные и гибридные), скорость воздухообмена, температуру и относительную влажность, структуру распределения воздушного потока, количество людей, техническую дезинфекцию воздуха (фильтрация и УФ-излучение) и архитектурное программирование (управление источниками и деятельностью) для медицинских учреждений. В документе описываются основные результаты и предлагаются будущие потребности в исследованиях методов вентиляции для здоровья.
медицинские учреждения, чтобы предотвратить риск заражения воздушно-капельным путем.

1. Введение

Распространение инфекционных заболеваний вызывает глобальную озабоченность по социальным и экономическим причинам. Например, от сезонного гриппа ежегодно умирает 200–500 тысяч человек. В 2009–2010 годах грипп A (h2N1) стал причиной 17 000 смертей во всем мире, многие из которых были здоровыми взрослыми [1, 2]. В 2002–2003 годах тяжелый острый респираторный синдром (SARS) унес жизни более 700 человек и распространился на 37 стран, что обошлось Азии в 18 млрд долларов [2–5]. Эти недавние вспышки напоминают нам о возможности возникновения пандемии, такой как испанский грипп 1918–1920 годов, унесший жизни 50–100 миллионов человек [5].

Болезни могут распространяться везде, где люди имеют прямой или косвенный контакт, но в этом документе основное внимание уделяется инфекциям, которые происходят в медицинских учреждениях, поскольку они часто содержат значительную долю инфекционных или уязвимых людей, а также потому, что правительства и другие поставщики медицинских услуг имеют четкую ответственность за смягчение инфекций, которые происходят в их стенах.

Передача болезни от человека к человеку может происходить в результате прямого контакта с инфицированным человеком или косвенного контакта через промежуточный объект.Прямая контактная инфекция может быть вызвана тем, что лица, осуществляющие уход, не моют руки перед посещением пациентов [6]. Другая распространенная прямая контактная передача связана с большими инфекционными аэрозолями, которые перемещаются на небольшое расстояние от источника до рецептора. Важным способом непрямого контакта является передача по воздуху путем распространения мелких аэрозолей, чешуек кожи и спор грибов в воздухе помещения на большие расстояния и во времени. Аэрозоли могут образовываться и высвобождаться при выдохе человека (речь, кашель и чихание), отделении кожи или ресуспендировании с поверхностей [7].

Известно, что передача болезни через аэрозоль является основным путем для многих болезней, таких как Tuberculosis и Aspergillosis . Кроме того, недавние исследования показали, что важность аэрозольной инфекции недооценивается для таких распространенных заболеваний, как грипп, особенно в холодное и засушливое время года [8]. Например, современные экспериментальные методы позволили обнаружить инфекционные аэрозоли, выделяемые инфицированными пациентами при дыхании, кашле или чихании [1]. Что касается конструкции вентиляции здания, наибольшее влияние любой конструкции вентиляции будет на путь распространения инфекции по воздуху, которому и посвящена данная статья.

Инфекционный контроль включает блокирование любой стадии пути заражения. В случае передачи по воздуху это может означать сокращение образования патогенов от инфекционного человека, использование методов дезинфекции для уничтожения патогенов, выпущенных в воздух, или просто изоляция инфекционных людей в специальных помещениях. Обычно меры контроля делятся на три категории: административные, средства индивидуальной защиты, а также экологические и технические. Административный контроль направлен на то, чтобы держать инфицированных людей подальше от уязвимых (обнаружение инфекции, сортировка, коммуникация и обучение) и гарантировать, что технический контроль (например,г., инженерная и личная защита) используются правильно. Что касается пути передачи через воздух, личная защита состоит из маски или респиратора в той или иной форме для предотвращения распространения или вдыхания патогенов [5]. Технические и экологические меры контроля в первую очередь вмешиваются после того, как патогены покидают зону дыхания одного человека, прежде чем они попадут в зону дыхания другого человека.

На простейшем уровне технический контроль может включать увеличение скорости вентиляции помещения.Обычно это снижает концентрацию патогенов, что, как ожидается, снижает количество инфекций. Тем не менее, комнаты плохо перемешаны, люди дышат не во всех частях комнаты, а инфекционность патогенов меняется со временем и условиями окружающей среды. Кроме того, усиленная вентиляция не бесплатна, поскольку обычно требует более крупного и энергоемкого оборудования. Насколько следует увеличить интенсивность вентиляции? Какой тип системы наиболее полезен для снижения инфекций, передающихся воздушно-капельным путем? На эти вопросы невозможно ответить без количественной оценки риска заражения или, по крайней мере, относительного риска одной инженерной системы по сравнению с другой.Такие модели риска должны включать каждый процесс заражения от источника до рецептора. В результате необходимо учитывать весь путь заражения.

На рис. 1 показан путь заражения воздушно-капельным путем, а также меры экологического и инженерного контроля, которые могут влиять на шаги на этом пути. В Разделе 2 мы рассматриваем каждый этап пути заражения. Как будет указано в нем, каждый этап был предметом более ранних обзоров, но мы сосредоточены на факторах, которые могут влиять на относительные риски различных систем вентиляции.В разделе 3 мы обсуждаем технические средства контроля, которые могут влиять на этапы заражения. Также обсуждаются относительные достоинства различных систем вентиляции (с акцентом на медицинские учреждения) и могут ли модели из Раздела 2 применяться для оценки риска. Раздел 4 завершается обсуждением проблем, остающихся для методов, которые могут быть использованы для проектирования вентиляции медицинских учреждений.

2. Прогнозирование риска заражения воздушно-капельным путем: от источника к рецептору

Для эффективного проектирования вентиляции в медицинском учреждении необходимо иметь возможность количественно оценить и спрогнозировать риск заражения воздушно-капельным путем.Обоснованный выбор одной стратегии проектирования вентиляции по сравнению с другой требует использования подходящих показателей. Чтобы обеспечить полезный прогноз, необходимо ввести множество входных параметров в модель риска заражения воздушно-капельным путем или эксперимент. Точность и степень этих параметров, конечно, зависят от сложности модели или эксперимента и желаемого уровня детализации ожидаемых результатов. Ключевые факторы процесса заражения воздушно-капельным путем, которые определяют организацию нашего обсуждения, присутствуют в модели риска Уэллса-Райли для хорошо перемешанной комнаты [9] 𝑃𝐼 = 𝐶𝑆 = 1 − exp𝐼𝑞𝑝𝑡𝑄, (1)
где 𝑃𝐼 — вероятность заражения, 𝐶 — количество случаев заражения, 𝑆 — количество восприимчивых людей, 𝐼 — количество инфекторов, 𝑞 — скорость генерации квантов, 𝑝 — скорость легочной вентиляции человека (ингаляция) , 𝑡 — интервал времени воздействия, 𝑄 — интенсивность вентиляции помещения чистым воздухом.Как подразумевает это уравнение, нужно знать, 𝑞, 𝑝, 𝑡 и 𝑄, чтобы количественно оценить риск заражения.

Эта модель полезна, но только для простого случая хорошо перемешанной комнаты, где воздушные патогены беспорядочно распределены в пространстве. Дополнительные параметры и сложности возникают для сценариев, в которых воздух плохо перемешан. Кроме того, должны существовать эмпирические данные для 𝑞, которые количественно определяют минимальную дозу патогенов, которые, по наблюдениям, заразили человека. В разделе 2.5 мы рассмотрим и сравним более сложные модели риска, но все они включают одни и те же факторы: образование аэрозолей, перенос патогенов, потеря инфекционности, а также вдыхание и осаждение.

2.1. Производство аэрозолей

2.1.1. Категории аэрозолей в воздухе

Аэрозоли — это суспензии мелких твердых или жидких частиц в газе. Медицинские работники используют термин в воздухе для аэрозолей, которые переносятся воздушными потоками в течение длительных периодов времени (минуты) и на большие расстояния (> 1 м). Таким образом, небольшие аэрозоли вносят вклад в режим заражения воздушно-капельным путем , , в то время как более крупные аэрозоли (которые быстро оседают) вносят вклад в режим заражения каплями .Это некоторые вариации того, как эти термины используются в литературе [5, 6].

Существует согласие, что аэрозоли с аэродинамическим диаметром менее 5 мкм м (также называемые ядрами капель [5]) способствуют заражению воздушно-капельным путем [1, 6]. Однако Телье [1] считает аэрозоли размером более 20 мкм м, в то время как Танг и др. [10] считают, что аэрозоли размером более 60 мкм мкм способствуют заражению каплями. Некоторые авторы также определяют промежуточный диапазон размеров, в котором аэрозоли способствуют заражению как воздушно-капельным, так и воздушно-капельным путем.Это промежуточное поведение зависит от конкретных геометрических параметров, характера воздушного потока в вентиляции, а также реакции аэрозоля на окружающую среду [1, 10].

Особое внимание следует уделять аэрозолям, размер которых изменяется во время полета из-за испарения. Аэрозоль может перейти от капельного режима к воздушному из-за потери массы. Состав аэрозоля и факторы окружающей среды, такие как температура и относительная влажность, определяют такие изменения и должны быть тщательно рассмотрены в любом исследовании [1, 6, 7, 10, 11].

Существуют сотни патогенов, передающихся воздушно-капельным путем [6, 10, 12], которые подразделяются на три основные категории: вирусы, бактерии и споры грибов. Вирусы самые маленькие — диаметром 0,02–0,3 мкм мкм. Бактерии имеют диаметр в диапазоне 0,5–10 мкм мкм. Споры являются самыми крупными с диаметром в диапазоне 0,5–30 мкм м [12].

Деятельность человека является ключевым источником распространения патогенов, переносимых по воздуху. К ним относятся респираторная деятельность (дыхание, речь, кашель, чихание и т. Д.)), принятие душа, смыв, использование водопроводной воды (распыление инфекционных аэрозолей, в частности бактерий, присутствующих в воде или в местной водопроводной сети), аэрозолизация сточных вод из туалетов и их транспортировка в водосточных системах зданий, а также влажная очистка внутренних поверхностей [ 7]. Другая деятельность человека, такая как заправка постели, ходьба по ковру или удаление кожных покровов, вызывает повторное взвешивание аэрозолей с поверхностей [8].

Кроме того, различные медицинские процедуры также способствуют передаче патогенов. Некоторые процедуры, которые могут увеличить образование ядер капель, — это интубация, сердечно-легочная реанимация, бронхоскопия, вскрытие и хирургическое вмешательство с использованием высокоскоростных устройств.В настоящее время не существует точного перечня таких процедур, а также не проводилось никаких исследований влияния дизайна вентиляции на распространение патогенов, выделяемых процедурами с высоким риском [5].

Помимо этих источников, у каждого строительного объекта есть своя собственная микробная экология, которая поддерживает рост одних видов патогенов и подавляет рост других. Например, компоненты системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), такие как фильтры, охлаждающие змеевики, воздухозаборники и пористая изоляция в воздуховодах, могут поддерживать рост и распространение спор в определенных областях.С другой стороны, достаточное количество солнечного света и естественная вентиляция в других местах могут дезинфицировать болезнетворные микроорганизмы [11, 12].

2.1.2. Аэрозоли на выдохе

Капли на выдохе особенно важны для распространения инфекции, передающейся по воздуху. Человеческий выдох (дыхание, кашель и чихание) создает наименьшие аэрозоли по сравнению с другими источниками. В оставшейся части статьи особое внимание уделяется источникам аэрозолей на выдохе человека.

Кашель и чихание изучал Дженнисон [13], который применил высокоскоростную фотографию для отслеживания размера и движения капель во время чихания испытуемых.Семьдесят лет назад было невозможно отслеживать аэрозоли размером менее 100 мкм м. Тем не менее, Дженнисон определила важные продолжительность и временные масштабы чихания.

Duguid [14] изучал размер капель, образующихся при чихании, кашле и разговоре, используя микроскопические измерения пятен, обнаруженных на предметных стеклах, подвергнутых воздействию воздуха, выдыхаемого изо рта. Ему удалось обнаружить капли размером от 1 до 2000, мкм, мкм. Fairchild и Stamper [15] измеряли количество капель в выдыхаемом воздухе с помощью оптического счетчика частиц (OPC) в диапазоне 0.09–3.0 мкм м. Папинени и Розенталь [16] изучали распределение по размеру капель, выдыхаемых здоровыми людьми при дыхании ртом, носом, разговоре и кашле. Они использовали OPC и аналитический просвечивающий электронный микроскоп (ATEM). OPC показал, что большинство капель имели размер менее 1 мкм мкм. Измерения ATEM проводились путем сбора капель на предметных стеклах и просмотра их размера под микроскопом после испарения. Исходный размер капли был скорректирован расчетным путем.Они подтвердили существование более крупных капель на выдохе, чем при дыхании через нос. Ян и др. [17] изучали распределение капель по размерам экспериментально, используя аэродинамический спектрометр частиц (APS) и сканирующий спектрометр подвижности частиц (SMPS). Их образцы были упакованы перед анализом; следовательно, могло произойти значительное испарение и осаждение капель. Экспериментальное исследование Chao et al. [18] рассмотрели характеристики настоящего кашля сразу после открытия рта, используя интерферометрическую визуализацию Mie (IMI).Они обнаружили, что капли находятся в диапазоне 2–2000 мкм м (что соответствует всему диапазону измерения IMI).

Большой разброс в размерах капель, о которых сообщают, можно объяснить тремя основными причинами: (i) чувствительностью различных методов измерения, (ii) неповторимым характером кашля и чихания для каждого пациента, а также вариабельностью кашля и чихания у разных людей. разные предметы, и (iii) испарение капель в разных временных масштабах в соответствии с их начальным размером.Имеющиеся в литературе данные о распределении размеров приведены в таблице 1.

МакКул [20] описывает физиологию кашля как трехфазный рефлекс: вдох, сжатие и выдох. Пиковая скорость потока при кашле может достигать 12 л / с. Piirilä и Sovijarvi [21] провели объективную оценку кашля.Они исследовали кашель как примитивный рефлекс, обычно состоящий из инициирующего глубокого вдоха, закрытия голосовой щели и взрывного выдоха, сопровождаемого звуком. Сообщалось, что характеристики кашля варьируются от человека к человеку. Они сообщили, что продолжительность различных фаз кашлевого рефлекса можно легко измерить на графике зависимости потока от времени. Они предположили, что продолжительность закрытия голосовой щели во время компрессионной фазы кашля колеблется в пределах 0.09–1.01 с. Они также определили полезный параметр для характеристики кашля, пиковую скорость выдоха при кашле (CPEF). Нишино [22] подробно объясняет физиологию кашля и чихания и указывает на сходства и различия между ними. Динамика потока чихания аналогична кашлю во времени изменения скорости потока. Однако пиковые скорости выше, и, помимо выдоха через рот, небольшая часть выдоха выходит из носа. Что касается чихания, Дженнисон [13] сообщил о выходных скоростях до 90 м / с с временем максимальной скорости (PVT) 57 мс.Общее время чихания составляло 0,07–0,20 с. Zhu et al. [23] выполнили измерения скорости движения частиц (PIV) и вычислительную гидродинамику (CFD) для дисперсии капель от кашля на спокойном фоне. Экспериментально они обнаружили, что начальная скорость кашля колеблется в диапазоне 6–22 м / с, а количество введенной слюны находится в диапазоне 6,1–7,7 мг. Chao et al. [18] сообщили о средней скорости выдыхаемого воздуха 11,7 м / с при кашле и 3,9 м / с при разговоре.

Gupta et al. [24] провели экспериментальное исследование для характеристики зависимости скорости потока от времени при выдохе человека. Они объединили функции гамма-распределения вероятностей для соответствия экспериментальным данным. Такие функции будут особенно полезны для установки граничных условий кашля и чихания для исследований CFD. Они характеризуют полное распределение только тремя параметрами: пиковая скорость потока при кашле (CPFR), время максимальной скорости (PVT) и объем выдоха при кашле (CEV). Эти граничные условия были реализованы при моделировании CFD Aliabadi et al.[25]. Они продемонстрировали, что летучие аэрозоли от кашля и чихания испаряются в разное время в зависимости от их размера. Как правило, маленькие капли (<20 мкм мкм) испаряются в гораздо более быстрых временных масштабах (миллисекунды), чем более крупные капли (> 50 мкм мкм), для которых время испарения составляет порядка секунд. Наиболее важными факторами скорости испарения являются температура и относительная влажность окружающего воздуха.

Höppe [26] был пионером в измерении температуры выдоха в различных климатических условиях.Он изучал температуру выдоха через нос и рот как функцию температуры окружающей среды (5–33 ° C) и относительной влажности окружающей среды (10–90%). Наблюдались заметные колебания температуры выдоха. Точно так же McFadden et al. [27] представили тепловую карту дыхательных путей человека, используя измерения путем введения тонких термисторных зондов в дыхательные пути. Они обнаружили, что при нормальной или высокой частоте дыхания температура в системе верхних дыхательных путей находится в диапазоне 33,9–35 ° C.5 ° С.

2.2. Рассеивание, тепло и массообмен

Следующим шагом на пути заражения после образования аэрозоля является распространение переносимых по воздуху патогенов в вентиляционном пространстве, возможно, в сторону потенциальных подозреваемых. Эта дисперсия является функцией многих переменных, таких как размер аэрозоля, средняя и колеблющаяся скорость воздуха, температура и скорость, с которой аэрозоль переносит массу или тепло с окружающей средой (то есть испарение или охлаждение / нагревание). Эти процессы нельзя моделировать аналитически, за исключением самых идеализированных случаев.Скорее, CFD требуется для моделирования как непрерывной фазы (воздух), так и дискретной фазы (аэрозоли).

2.2.1. Моделирование воздушного потока

Решение фазы континуума (воздуха) в вентиляционном потоке требует интегрирования и решения уравнений массы, количества движения и энергии, обычно с использованием методов дискретизации конечного объема [28].

Режим течения жидкости в значительной степени определяется числом Рейнольдса (безразмерным отношением внутренних сил к вязким, Re = 𝑉𝐿 / 𝜈) и числом Грасгофа (безразмерным отношением плавучести к силам вязкости, Gr = 𝑔𝛽 (𝑇𝑠 − 𝑇∞) 𝐿3 / 2).В этих уравнениях 𝑉 — скорость, 𝐿 — масштаб длины, 𝜈 — кинематическая вязкость, 𝑔 — гравитационное ускорение, 𝛽 — коэффициент теплового расширения, 𝑇𝑠 — температура поверхности, а 𝑇∞ — температура в дальней зоне. В зависимости от геометрии помещения, переход от ламинарного к турбулентному течению происходит при Re∼𝑂 (103), а потоки, обусловленные плавучестью (например, тепловые шлейфы), становятся важными при Gr / Re2> 𝑂 (10). Процесс заражения воздушно-капельным путем в помещении имеет самые разные масштабы. Например, поток в районе чихания очень турбулентный и не сильно зависит от силы тяжести или плавучести.Напротив, при более длительном времени (минуты) и больших масштабах длины (полная комната) интенсивность турбулентности меньше, а влияние силы тяжести или плавучести может быть больше. Тепломассоперенос к выдыхаемой капле определяется условиями потока на непосредственном расстоянии (1–100 мкм м) вокруг капли, которое всегда является ламинарным из-за небольших соответствующих масштабов длины и небольшой относительной скорости аэрозоль-воздух. .

Как правило, для моделирования в масштабе помещения требуется какая-то форма моделирования турбулентности, однако точное моделирование турбулентности является ограничивающим фактором для моделирования непрерывной фазы по двум причинам: (i) физика турбулентности недостаточно изучена и (ii) точное моделирование турбулентности в вычислительном отношении очень дорого.

Самый точный способ моделирования турбулентности — это прямое численное моделирование (DNS). В этой технике разрешаются вихри (жидкие структуры) всех масштабов длины (от малого до большого). Однако этот метод требует огромных вычислительных мощностей при увеличении числа Re или Gr и, следовательно, не применяется при моделировании вентиляции.

В качестве компромисса был разработан метод моделирования крупных вихрей (LES), который разрешает большие вихри, но использует простые модели меньших масштабов потока.Основная мотивация этой идеи заключается в том, что большие водовороты являются основными механизмами переноса аэрозолей на большие расстояния. Это существенно снижает стоимость вычислений, но по-прежнему создает проблемы для моделирования вентиляционного воздушного потока: (i) требуемые затраты на вычисления по-прежнему высоки, (ii) для получения статистически значимых результатов необходимо множество реализаций воздушного потока, и (iii) исходные поля возмущений поскольку потоки неизвестны или их трудно создать [29].

Менее затратным с точки зрения вычислений подходом к моделированию турбулентности является моделирование Навье-Стокса с усреднением по Рейнольдсу (RANS).Этот подход не разрешает какие-либо масштабы потока в реальном времени, а вместо этого рассматривает усредненные по времени и колеблющиеся компоненты потока отдельно. Эти модели сообщают усредненные по времени параметры турбулентности, такие как кинетическая энергия и скорость диссипации . Доступно множество вариантов моделей RANS (𝑘 − 𝜖, 𝑘 − 𝜔, 𝑣2𝑓, модель напряжения Рейнольдса (RSM) и т. Д.). Многие исследователи использовали стандартную или реализуемую модель турбулентности 𝑘 − при решении проблемы вентиляционного воздушного потока [30–32]. Другие исследователи предсказали поток воздуха при вентиляции, используя модель турбулентности 𝑘 − ренормгруппы (RNG).По сравнению со стандартными и реализуемыми 𝑘 − 𝜖 моделями, модель RNG имеет лучшую способность моделировать как высокие, так и низкие числа Re или Gr в одном потоке [29, 32–38]. Большинство моделей RANS экономичны с точки зрения вычислений и дают полезные результаты, особенно когда требуется качественных результатов. Однако они не учитывают анизотропию турбулентности и часто испытывают трудности с достижением сходящегося решения. Одним из способов решения этой проблемы является использование модели напряжения Рейнольдса (RSM), которая учитывает анизотропию турбулентности и обеспечивает лучшие результаты, чем другие модели RANS, если исходное решение угадано правильно.

Альтернативный подход заключается в объединении RANS и LES для получения моделирования отдельных вихрей (DES), в котором LES используется в областях с сильной крупномасштабной неустойчивостью, например, в следе за человеком, а RANS используется для моделирования потока. в другом месте. В этом методе LES используется там, где сетка достаточно мелкая, чтобы можно было точно разрешить большие вихри [29].

Сводка преимуществ и недостатков основных моделей турбулентности приведена в таблице 2. Из-за относительной скорости вычислений RANS является единственным подходом, используемым сегодня в инженерном проектировании систем вентиляции.