Как работает вентиляция — Мир Климата и Холода
Вентиляция — это сложная система, обеспечивающая постоянную циркуляцию воздуха в помещении. Благодаря ее работе производится удаление отработанного воздуха и его замена на свежий. За счет работы вентиляционной системы в помещении поддерживаются комфортные для быта и работы условия, а именно постоянная температура воздуха, влажность, чистота и скорость обмена воздушных масс.
Правильно и эффективно работающая вентиляция — это специально спроектированная система, которая учитывает конструктивные особенности помещения, его объем и кубатуру воздуха, которую нужно подавать и вытягивать. Чтобы понять, как работает вентиляция, обратимся к принципам её работы.
Принцип работы вентиляции
Работа любой вентиляционной системы строится на принципах естественной и принудительной циркуляции воздуха. Разумнее всего использовать оба варианта, потому что каждый из них имеет свои слабые и сильные стороны.
Одним из базовых принципов функционирования вентиляционной системы является так называемая естественная тяга.
Принцип работы естественной вентиляции
Естественная вентиляция работает на базе следующих принципов:
- Отработанные нагретые воздушные потоки всегда стремятся вверх
- Холодные воздушные массы занимают пространство ближе к полу
- Холодные воздушные массы всегда будут стремиться вытеснить теплые
Для того чтобы такая вентиляционная система функционировала достаточно будет установить канал для входящего воздуха ближе к полу в помещении и выходной канал для отработанного воздуха под потолком. Принцип действия вентиляции подразумевает создание непрерывного контура циркулирующего воздуха, где приток и вытяжка воздушных масс сбалансированы.
Принцип работы принудительной вентиляции
Принудительная вентиляция работает на базе следующих принципов:
- Приточный вентилятор нагнетает воздух из внешней среды
- Воздух проходит через фильтр и нагреватель, его происходит его очистка, нагрев
- Воздух по системе воздуховодов подается в помещения
- Вытяжной вентилятор осуществляет отток (вытяжку) воздуха во внешнюю среду.
В случае механической принудительной вентиляции необходимы точные расчеты и индивидуальный подбор оборудования. Для реализации системы понадобятся мощные вентиляторы, протяженная система вентиляционных каналов соответствующего диаметра, дополнительное оборудование в виде заслонок, анемостатов, фильтров, нагревателей, автоматики для управления системой вентиляции.
Такая система является энергозатратной и дорогостоящей, поэтому и выполняется строго по индивидуальному проекту и под конкретные задачи.
Как устроена вентиляция
Рисунок 1. Устройство принудительной системы вентиляции.
Устройство систем вентиляции определяется их назначением, производительностью, задачами для которых их используют. Самыми простыми и типичными вентиляционными системами являются естественные. Конструктивно они представлены приточно-вытяжными каналами. Подходят для использования в небольших жилых помещениях, где нет высокой загрязненности воздуха и проживает несколько человек.
Принудительные системы вентиляции (см. рисунок 1) используются для решения сложных задач по очистке и обработке воздуха. Их применяют в частных домах, в квартирах, где не справляется естественная система вентиляции, а также в офисах, кафе, ресторанах, магазинах, на производстве и других объектах. Производительность таких систем в десятки раз выше, а функционал системы позволяет постоянно контролировать качество воздуха и его параметры.
Основные элементы механической системы вентиляции
К числу основных элементов механической системы вентиляции (см. рисунок 2) относятся:
- Вентилятор или вентиляционная установка
- Система вентиляционных каналов
- Глушители шума на входе и выходе
- Нагревательные или охладительные приборы
- Фильтры
- Обратные клапаны
- Решетки и анемостаты
Рисунок 2. Основные элементы механической системы вентиляции.
Использование описанного оборудования позволяет создать эффективную систему вентилирования, которая не зависит от внешних факторов, времени года.
Принцип работы вентиляции и кондиционирования
Совмещение принципов вентиляции и кондиционирования по праву считается самым оптимальным решением для создания комфортных условий в помещении. Такой подход обеспечивает создание подходящего микроклимата, его постоянство и автоматическое поддержание на протяжении длительного времени.
Одним из удачных примеров в этой области выступает канальное вентиляционное оборудование. Например, канальные кондиционеры позволяют подмешивать приточный воздух и подавать его вместе с кондиционируемым. Кроме того, одновременную вентиляцию и кондиционирование помещений обеспечивают установки типа центральный кондиционер. Они производят полную обработку наружного воздуха и подают его в помещение — в этом и заключается принцип работы вентиляции и кондиционирования.
Рисунок 3. Схема приточно-вытяжной установки центрального кондиционирования с рекуператором воздуха.
Ещё более сложный пример — приточно-вытяжная установка центрального кондиционирования с рекуператором воздуха (см. рисунок 3). Она не только обеспечивает вентиляцию помещений, охлаждение и нагрев воздуха в летний и зимний периоды, но и позволяет сэкономить на эксплуатационных затратах. Входящий в её состав рекуператор позволяет нагревать холодный наружный воздух за счёт более теплого вытяжного и охлаждать летний наружный воздух за счёт более прохладного вытяжного. Всё это приводит к снижению энергозатрат на вентиляцию в среднем на 40-60%.
Где находится вентиляция в помещении
Любая система вентиляции должна изначально планироваться на стадии постройки дома. Это могут быть как общие, так и местные системы, либо комбинированный вариант. Системы естественной вентиляции чаще всего имеют один общий канал для нескольких помещений или квартир, который находится внутри стены и не подлежит доработке и улучшению после ввода постройки в эксплуатацию.
Системы механической и принудительной вентиляции монтируются под потолком с последующей зашивкой, и также чаще всего будут связаны с общеобменным каналом вентиляции, который изначально спроектирован в доме.
Большое значение для эффективной работы вентиляции в помещении имеет приток свежего воздуха. Главными источниками естественной вентиляции в жилых помещениях являются окна, двери и технологические отверстия в стенах.
Основы систем вентиляции. Общие принципы и назначения — Вентиляция — Статьи — Интелл Хаус
Вентиляция жилых помещений.Для вентиляции жилых помещений, как правило, используют систему вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Для проведения расчета вентиляции необходимы показания воздухообмена и температуры во всех помещениях жилого здания. Компенсация воздуха, удаляемого из помещения, происходит за счет поступления воздуха из вне — через открытые окна, а так же перетекания воздушных масс из других помещений.
При проектирования вентиляции жилого помещения учитываются индивидуальные особенности в каждом конкретном случае. К примеру, в жилом 3-х этажном здании, расположенном в районе с ярко выраженным минусовым температурным режимом, допускается проектирование приточной вентиляции с подогревом наружного воздуха, а в здании, расположенном в жарком климатическом районе с сильными пыльными ветрами, устанавливаются индивидуальные кондиционеры и различные охлаждающие устройства, способные поддерживать температуру не выше 28 градусов.
Обычно вытяжная вентиляция жилых комнат предусматривается через специальные вытяжные каналы кухонь, туалетов, ванных комнат. В 4-х комнатной (и более) квартире, не имеющей сквозного проветривания, нужно проектировать естественную вытяжную вентиляцию из жилых, не смежных с кухней и санузлом, комнат.
Объединение в один сборный вентиляционный канал возможно, если расстояние (по высоте) между соединяемыми каналами будет не менее 2м. Помимо этого, местные каналы, присоединяемые к сборному каналу, необходимо оборудовать жалюзийными решетками.Вытяжные решетки одно-, двух- и трехкомнатных квартир без вытяжных вентиляторов и кухонных помещений имеют минимальные размеры — 20х25см, в туалетных и ванных комнатах — 15х20см. В жилых комнатах и санузлах устанавливаются регулируемые, а в кухнях — неподвижные вытяжные решетки.
Вентиляции и проветривание необходимы и закрытым лестничным клеткам. Для этого устраиваются вентиляционные шахты, окна и форточки. При отсутствии открывающихся окон, лестничные пролеты проветривают через вытяжные каналы.
В здании с канальной приточной вентиляцией, совмещенной с воздушным отоплением, подача воздуха в жилые помещения осуществляется по каналам воздушного отопления.
Очистка вентиляции.
Главным условием правильной эксплуатации вентиляционных систем является периодическая очистка воздуховодов от нарастания пыли и жировых отложений с последующей дезинфекцией воздушных каналов.
Существует механический и химический метод очистки воздуховодов. Механический способ очистки систем промышленной вентиляции эффективен и абсолютно безопасен. Очистка приточно-вытяжной системы вентиляции производится при помощи сжатого воздуха и промышленных пылесосов. Применение высокоэффективных фильтрующих установок позволяет, не загрязняя помещения, произвести очистку воздуховодов без демонтажа.
Специализированное оборудование состоит из инструментов для решения поставленных задач и различных установок (электромеханическая установка, установка химической обработки воздуховодов, вакуумная и нагнетательная установка высокого давления, установка с турбиной для вращения щеточки и пневматическим приводом, специальный блок фильтрации).
Составление плана проведения работ и перечисление необходимого оборудования происходит после определения степени загрязненности вертикальных и горизонтальных каналов воздуховодов.
Имея высококвалифицированный персонал, используя вентиляционное оборудование ведущих производителей, наша климатическая компания спроектирует, смонтирует и запустит в эксплуатацию любую по сложности систему кондиционирования и вентиляции (СКВ).
При выполнении заказа мы учитываем все пожелания клиента по стоимости и марке оборудования
Вентиляция создает правильный воздухообмен и чистоту воздушной среды в помещениях. Промышленная вентиляция существует специально для создания в помещении благоприятной для здоровья человека воздушной среды. Промышленную вентиляцию используют для вентиляции крупных объектов, где расходуется большое количество воздуха, холода и тепла и где необходимо поддерживать среду, отвечающую строительным, санитарно-гигиеническим и техническим требованиям.
Параметры, характеризующие систему вентиляции: кратность по воздуху (м3/ч), производительность по воздуху (м3/ч), рабочее давление (кПа), скорость потока воздуха (м/с), мощность калорифера (кВт), допустимый уровень шума (дБ).
При выборе системы вентиляции в каждом индивидуальном случае учитывается размер, расположение, назначение вентилируемых помещений, а так же количество людей, на которое рассчитано помещение.
Все параметры определяются в соответствии со СНиП.
Если следовать старым проверенным способам — периодически проветривать помещение, открывая окно, то вместе с так называемым «свежим» уличным воздухом в помещение будут поступать пыль, неприятные запахи, уличный шум, будет нарушаться температурный режим (зимой слишком холодно, а летом слишком жарко).
При отсутствии вентиляции в закрытых помещениях возрастает концентрация вредных веществ, что негативно сказывается на самочувствии людей, вызывает головную боль, сонливость и снижение работоспособности.
Если говорить о производственных помещениях, то химический состав новоприобретенного воздуха может негативно сказаться на технологическом процессе.
Вентиляция административных зданий и проектных организаций.
Для вентиляции зданий, административных учреждений, проектных и научно-исследовательских организаций применяется приточно-вытяжная вентиляция. Расчет вентиляции проводится с использованием данных таблицы воздухообмена и расчетной температуры в различных помещениях административного здания.
Для создания и поддержания оптимальных параметров воздуха в учреждении, расположенном в жарком климате, устанавливаются кондиционеры. Для организаций, находящихся в других климатических условиях, кондиционирование не является обязательным и требует экономического обоснования.
Приток и вытяжка воздуха.
Для вентиляции и кондиционирования помещений общественного питания необходима изолированная система приточной вентиляции с механическим побуждением, поскольку приточный воздух должен подаваться непосредственно в конференц-залы, столовые и другие помещения обслуживающего характера. Для всех остальных помещений учреждения подходит единая система приточной вентиляции.
Удаляющая воздух изолированная система вентиляции с механическим побуждением, предусматривается для: санузлов, курительных и аккумуляторных комнат, проектных залов, больших кабинетов, холлов и коридоров, служебных и общепитовых помещений.
Для конференц-залов используется система вытяжной вентиляции с естественным побуждением.
Из служебного помещения площадью менее 35 м2. воздух удаляется за счет перетекания воздушных масс в холл или в коридор, в отличие от помещения большей площадью, из которого воздух должен удаляться механически.
В больших зданиях, где работает много сотрудников, проектируется механическое побуждение вентиляции. Вытяжная вентиляция с естественным побуждением рассчитана на невысокие здания с количеством сотрудников примерно 300 человек.
В помещениях, где воздухообмен определяется, исходя из условия растворения избытков влаги (например, в конференц-залах) применяются одноканальные системы низкого давления с рециркуляцией воздуха. Для служебных помещений и кабинетов централизованная рециркуляция воздуха не допускается, а применяются одноканальные, совмещенные с отоплением системы с местными доводчиками (фанкойлами).
При проектировании приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением для лабораторных помещений НИИ естественных и технических наук, обязательно предусматривается обогрев и очистка помещения, а так же увлажнение воздуха.
Температура, относительная влажность и скорость движения воздушных масс в лабораториях принимается как для помещений с легкими работами, так и согласно технологическим требованиям. Для удаления воздуха в нерабочее время в лабораторных помещениях обязательно должны быть открывающиеся окна и системы естественной вентиляции.
Не допускается и не разрешается рециркуляция воздуха в помещениях, где происходит работа с вредными веществами или выделяются горючие пары и газы!
Зная скорость движения воздуха в проеме вытяжного шкафа, можно подсчитать объем удаляемого через него воздуха.
ПДК вещества в рабочей зоне, мг/куб.м. Скорость движения воздуха, м/с
Более 10 0.5
От 10 до 0.1 0.7
Менее 0.1 1
В лабораторное помещение должно подаваться 90% всего объема воздуха, удаляемого местными вытяжными системами, оставляя на коридор и холл только 10%.
Особое внимание должно уделяться холлам и вестибюлям зданий химических лабораторий, которые примыкают к лестничным клеткам или шахтам лифтов. В подобных местах должен быть не менее, чем 20-кратный воздухообмен.
Для каждого помещения с производством категорий А, Б и Е должны проектироваться индивидуальные системы вытяжной вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления.
Оборудованная вытяжными шкафами, система вытяжной вентиляции лаборатории категории В бывает двух типов: децентрализованная — от вытяжных шкафов с индивидуальным воздуховодом и вентилятором для каждого помещения в отдельности и централизованная — где вытяжные воздуховоды от каждого лабораторного помещения объединены в единый сборный вертикальный коллектор, находящийся за пределами здания, или в горизонтальный коллектор, расположенный в специальном помещении на техническом этаже.
Проектирования общих приточных коллекторов возможно для лабораторий категории В, при этом, коллекторы и поэтажные ветвления воздуховодов можно объединить не более чем для 9 этажей.
При этом каждое из этажных ответвлений, обслуживающих помещения площадью до 300 кв.м., необходимо оснащать обратными самозакрывающимися клапанами.
Так же в лабораторных помещениях возможно объединение местных отсосов и общеобменной вентиляции в одну вытяжную систему. При удалении из лабораторий воздушных масс, смешанных с химически активными веществами, следует использовать коррозионно-стойкие воздуховоды.
Параметры расчета систем вентиляции.
Подбор оборудования для системы вентиляции и кондиционирования начинается с точного расчета. Расчет вентиляции производится с помощью следующих параметров: производительность по воздуху (м3/ч), рабочее давление (Па) и скорость потока воздуха в воздуховодах (м/с), допустимый уровень шума (дБ), мощность калорифера (кВт).
Производительность по воздуху.
Первым производится расчет требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в м3/ч. Готовится поэтажный план здания с экспликацией и определяется требуемая кратность воздухообмена (сколько раз в течение одного часа в одном помещении полностью меняется воздух) для каждого помещения.
Требуемая кратность воздухообмена в помещении зависит от его прямого назначения, количества находящихся в нем людей, мощности оборудования, выделяющего тепло, и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами). В отличие от жилых домов, где достаточно однократного воздухообмена, в офисных помещениях не хватает, здесь требуется 2 — 3 кратный воздухообмен.
Требуемую производительность по воздуху можно получить, просуммировав расчетные значения воздухообмена для всех помещений здания. Типичные значения производительности — 100 — 800 м3/ч для жилых квартир, 1000 — 2000 м3/ч для загородных домов, 1000 — 10000 м3/ч для офисных помещений.
Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума.
После расчета производительности по воздуху приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов и т.п.) и распределителей воздуха.
Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. По этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра — рабочее давление, скорость потока воздуха и уровень шума.
Требуемое рабочее давление определяется мощностью вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором.
От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают 5 — 6 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектировании систем вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой мощностью вентилятора и диаметром воздуховодов.
Мощность калорифера.
Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается, исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже 16˚С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоны и для Москвы равна -26˚С (рассчитывается, как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 40˚С. Типичные значения расчетной мощности калорифера — от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов.
Основные принципы действия вентиляции производственных помещений
По принципу действия различают следующие устройства вентиляции.
1. Вытяжные — местные и общеобменные.
2. Приточные — местные и общеобменные.
3. Приточно-вытяжные устройства — местные и общеобменные. Эти устройства комбинируются в различных сочетаниях.
Основным назначением местной вытяжной вентиляции является локализация и удаление вредных выделений производства в местах их образования. Источник вредных выделений заключается в укрытие, внутри которого воздается разрежение (давление меньше атмосферного) путем отсасывания воздуха. Разрежение обусловливает поступление в укрытие (через отверстия и неплотности) воздуха из помещения и тем самым препятствует проникновению вредных образований из укрытий наружу — в воздух помещений. Местная вытяжная вентиляция не только эффективна, но и экономична: извлечение из помещений больших количеств вредных образований достигается обычно при меньшем расходе воздуха, чем при так называемой общеобменной вытяжной вентиляции.
Если источники выделения не могут быть в полной мере локализованы действием местной вытяжной вентиляции, то возникает необходимость в осуществлении общеобменной вытяжной вентиляции.
Назначение ее сводится к смене воздуха во всем объеме помещения с целью разбавления поступления вредных паров и газов и ассимиляции теплоизбытков и влагопоступлений. Общеобменная вытяжная вентиляция, как правило, менее эффективна, чем местная. Это обусловлено в первую очередь тем, что с помощью местной вытяжной вентиляции достигается либо полное предотвращение поступления в воздух помещений вредных выделений или значительное их уменьшение, в то время как общий воздухообмен приводит лишь к разбавлению вредных выделений. Наряду с этим в некоторых случаях (особенно в химических производствах) количество выделяющихся ядовитых веществ колеблется в значительных пределах, что крайне затрудняет экономичное использование общеобменной вентиляции.
При действии вытяжной вентиляции, местной или общеобменной или при их комбинированном действии, в помещении возникает разрежение, и через щели, проемы и отверстия происходит неорганизованное поступление воздуха как снаружи, так и из соседних помещений.
При организованном поступлении воздуха, т. е. при наличии приточной и отсутствии вытяжной вентиляции, давление воздуха в помещении становится больше атмосферного и происходит неорганизованное выдавливание использованного воздуха как наружу, так и в соседние помещения.
Если применением общеобменной приточной или приточно-вытяжной вентиляции невозможно обеспечить достаточное разбавление вредных выделений и получить необходимый гигиенический эффект, то на отдельных участках пребывания рабочих устраивают местную приточную вентиляцию; в ее задачу входит достижение в пределах этих участков удовлетворительных санитарных показателей (концентраций пыли и вредных газообразных примесей меньше предельно допустимых, а также нормальных метеорологических условий) даже в тех случаях, когда рабочий не отгорожен совсем или отгорожен лишь частично от остальной части помещения. При отсутствии ограждения рабочего участка оздоровительный эффект достигается при помощи воздушных душей, а при неполном ограждении — устройством воздушных оазисов.
Воздушным душем называется струя воздуха (подогреваемого зимой и в случае необходимости охлаждаемого летом), направленная непосредственно на человека. Воздушный оазис представляет собой площадку, отделенную от помещения перегородками, но с открытым верхом. Вводимый в отгороженное пространство охлажденный и поэтому более тяжелый приточный воздух «затопляет» его и через открытый верх переливается в помещение. С помощью воздушного оазиса можно обеспечить нормальные метеорологические условия на обширном участке. Воздушные оазисы получили широкое распространение на тепловых электростанциях.
Установки местного притока применяются также (в случае целесообразности их устройства) в больших помещениях при малом числе рабочих мест.
К местной приточной вентиляции в известной мере может быть отнесена и воздушная завеса, устраиваемая у наружных ворот, часто открываемых по условиям производства. Воздушные завесы представляют собой одну или две встречные плоские струи воздуха (часто подогретого), отгораживающие цех от наружной атмосферы, препятствующие проникновению холодного воздуха и предотвращающие снижение температуры в помещении.
Практика показывает, что только сочетанием действия вытяжных и приточных устройств, т. е. при устройстве приточно-вытяжной вентиляции, наиболее полно обеспечивается необходимый гигиенический эффект.
Со способами организации воздухообмена связано понятие о воздушном балансе. При равенстве объемов организованного притока и вытяжки воздушный баланс называют уравновешенным. Если количество организованно подаваемого воздуха больше отводимого и давление в помещении положительное, то и воздушный баланс является положительным. Отрицательным называется воздушный баланс при разрежении в помещении, т. е. в случае, когда воздуха организованно отводится больше, чем подается.
Характер воздушного баланса имеет важное гигиеническое значение. Отрицательный баланс обеспечивает невозможность перетекания воздуха из вентилируемого помещения со значительными выделениями в помещения с меньшими выделениями или без вредных выделений. Вместе с тем в зимний период отрицательный баланс иногда приводит к выхолаживанию помещения и неприятному дутью через неплотности наружных окон, дверей и ворот.
Положительный воздушный баланс изолирует помещение от проникновения в него воздуха снаружи и из соседних помещений, если это необходимо по санитарным или технологическим требованиям. Уравновешенный баланс обеспечивает автономность воздухообмена данного помещения.
По характеру сил, побуждающих перемещение воздуха, различают вентиляцию естественную и механическую (искусственную).
При естественной вентиляции смена воздуха во всем помещении или внутри производственного агрегата происходит за счет неравенства давлений воздуха внутри и снаружи вентилируемого объема, возникающего при воздействии ветра, а также вследствие разности температур наружного и внутреннего воздуха.
В теории вентиляции атмосферное давление условно принимается за нулевое, поэтому давление воздуха больше атмосферного считается положительным и обозначается знаком плюс (+), а давление меньше атмосферного считается отрицательным (разрежение) и обозначается знаком минус (—).
Величина давления определяется как разность между абсолютным давлением вентиляционного воздуха и атмосферным давлением.
В тех случаях, когда естественный воздухообмен происходит при поступлении и вытекании воздуха через случайные и нерегулируемые отверстия в наружных ограждениях, он называется неорганизованным *. Если для поступления и удаления воздуха служат специально устраиваемые в наружных ограждениях здания отверстия с регулируемыми жалюзи или створками, естественный воздухообмен является организованным и называется аэрацией.
При механической вентиляции подачу и извлечение воздуха производят с помощью вентиляторов или специальных приспособлений — эжекторов.
Механическая вентиляция может быть проточной (сквозной) и рециркуляционной, т. е. с частичным или полным возвращением извлекаемого воздуха.
При проточной вентиляции загрязненный воздух отводится наружу и заменяется чистым наружным, подвергнутым необходимой обработке (нагреванию в холодное и охлаждению в теплое время года, очистке от пыли и т.
д.). Вентиляционная обеспыливающая установка, работающая на рециркуляцию, показана на рис. 48. Пыльный воздух отсасывается от укрытий заточных станков вентилятором 1 и при помощи колена 2 подводится к пылеочистителю 3, где задерживается значительная часть пыли. Из пылеочистителя воздух выходит в помещение через кольцевую щель 4. Внизу подвешен сборник пыли 5. Находят применение и другие рециркуляционные агрегаты. В частности, получил распространение агрегат ЗИЛ-900, разработанный Московским автозаводом имени Лихачева.
Рис. 48. Рециркуляционный обеспыливающий агрегат ГАЗ.
1 — вентилятор; 2 — колено; 3 — пылеочиститель; 4 — кольцевая щель; 5 — пылесборник.
Качество воздуха, с точки зрения гигиены, при рециркуляционных установках ниже, чем при проточных, зато при рециркуляции экономится тепло на подогревание в холодное время года приточного воздуха. Поэтому санитарные нормы в некоторых случаях допускают использование этого вида вентиляции (см.
ниже).
Все большее применение в промышленности находят устройства для кондиционирования воздуха. Сущность кондиционирования заключается в поддержании внутри помещения устойчивых метеорологических параметров воздуха, в первую очередь температуры и относительной влажности, при условии, что концентрации газообразных примесей и пыли не будут превышать предельно допустимые.
Основное отличие от обычной механической вентиляции заключается в том, что при кондиционировании заданное состояние воздушной среды может поддерживаться независимо от времени года. Это достигается с помощью автоматического регулирования работы вентиляционного оборудования, предназначенного для обработки (нагревания или охлаждения, увлажнения или осушки), подачи и извлечения воздуха с использованием клапанов, регулирующих поступление наружного и подмешивание к нему возвращаемого внутреннего воздуха.
В связи с повышенными требованиями к устойчивости внутреннего климата многих современных производств (радиотехнических, точного машиностроения и приборостроения, полупроводниковых, кинофотополиграфических, фармакологических и химических продуктов, пищевых, текстильных и других изделий) кондиционирование воздуха находит на промышленных предприятиях широкое распространение.
Вместе с тем необходимость обеспечения комфортных условий микроклимата на отдельных участках горячих цехов (плавильных, прокатных, волочильных, прессовых, термических и т. п.), особенно в местностях с жарким климатом, создает для внедрения кондиционирования широкие перспективы.
* Естественная неорганизованная вентиляция через неплотности стеновых панелей, притворов окон, дверей и ворот носит название инфильтрации.
Естественная вентиляция – принцип работы, виды, преимущества
ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ
Замечено, что от словосочетания «естественная вентиляция» большинство молодых специалистов-строителей сразу только отмахивается, так как в их коллективной голове возникают образы вентиляторов, рекуператоров, всевозможных приточных и обратных клапанов и прочих деталей, которыми насыщена любая схема механической вентиляции. Проблема в том, что сравнительно молодые, но достаточно опытные прорабы уже редко встречают эту самую естественную вентиляцию зданий в качестве образца (большинство из них являются самоучками).
Правильное обустройство естественной вентиляции — простой способ обеспечения здорового микроклимата в доме
Преимущества и недостатки естественной вентиляции
И естественная, и искусственная вентиляция обладают как достоинствами, так и недостатками. Чтобы понять, почему при монтаже своими руками следует предпочесть естественную вентиляцию механической, необходимо подробно рассмотреть принцип устройства первой.
Вплоть до 90-х годов устройство вентиляции в жилых домах было естественным, но большинство толком этого не застало: модой на пластиковые окна, всевозможные утеплители и элементы «умного дома» схема естественной вентиляции была вытеснена на периферию, где и так десятилетиями строили по старинке.
Принцип естественной вентиляции частного дома
Интересно! Естественная вентиляция – это вентиляционная система, в которой отсутствует принудительная движущая сила: вентилятор или другое механическое устройство.
Воздушная тяга при такой схеме возникает за счёт перепада давления, а рабочий принцип естественной вентиляции основан на разнице температурных показателей в здании и на улице. Чем значительнее эта разница – тем лучше обеспечивается воздухообмен в помещениях.Деревянные окна слегка сквозили, полусантиметровая щель под дверью обеспечивала естественную тягу. Необходимые 30 м3/час в сутки обеспечивались сами собой, так что скорее изыскивали способ уменьшить неизбежно возникающие при естественной приточной вентиляции сквозняки.
Для естественной циркуляции воздуха герметичные рамы окон следует оборудовать вентиляционным клапаном
Плюсы правильно организованной естественной вентиляции очевидны: она не требует особых затрат, работает сама по себе и смягчает температурный режим в помещении. Минусов тоже хватает: старая вентиляция была обеспечена старыми технологиями. Сейчас, особенно при стремлении сделать всё своими руками, нужно аккуратно просчитывать воздушный поток, иначе можно впасть в экстремум: сквозняки или недостаток кислорода будут обеспечены.
Считается, что подобные работы должен делать мастер. Но дешевизна естественной вентиляции по сравнению с искусственной позволяет наладить её самостоятельно. В случае ошибки исправить её будет в разы проще и дешевле.
Правильно организованная естественная вентиляция не требует особых затрат, работает сама по себе и смягчает температурный режим в помещении
Виды естественной вентиляции
По принципу устройства естественная вентиляция делится на два основных типа:
- Бесканальная естественная вентиляция.
- Канальная естественная вентиляция.
К бесканальной вентиляции относится проветривание помещений, осуществляемое вручную: поступление свежего воздуха происходит через открытые форточки или окна в комнатах и на кухне, а удаление отработанных воздушных масс – через вытяжные решётки на кухне и в санузлах.
Проветривание через открытые окна — самый простой способ обеспечить естественную вентиляцию помещений
Важно! Сделать расчёт естественной вентиляции возможно только при реализации её системы канальным способом.
Для устройства естественной вентиляции канального типа необходимо сделать в стенах и перекрытиях систему воздуховодов. Расчёт схемы и её монтаж вполне осуществим своими руками.
Вентиляционный клапан, встроенный в наружную стену, достаточно просто установить самостоятельно
Естественная вентиляция: принципы расчета
При желании сделать вентиляционную систему в доме своими руками необходимо сделать несложный расчет естественной вентиляции. Знания СНиПов не требуется – достаточно азов арифметики и нескольких базовых констант.
Полезный совет! Интенсивность воздухообмена регламентируют пять СНиПов, общих для всей российской территории, и ещё достаточное количество региональных нормативов. Но для расчёта естественной тяги вентиляции в частном здании можно обойтись и без них.
Схема движения воздуха при естественной вентиляции, организованной бесканальным способом
Нужно знать, что нормой считается приток в 30 м3/час на человека, плюс ещё 30 «просто так» для кухни.
Поэтому нет смысла думать о площади и планировке здания, если это частный дом. В зависимости от широты нормативную тягу можно принять равной 20 м3/час для севера до 40 м3/час на юге. На севере воздух существенно плотнее и холоднее, поэтому излишне нагружать отопление интенсивным воздухообменом нежелательно. На юге плотность воздуха ниже, а метаболизм человека быстрее. Все двери должны иметь внизу щель от 1 до 2 см соответственно.
Условно все помещения делятся на «грязные» – это кухня и санузел в первую очередь, затем хозяйственные комнаты, кладовки, утеплённые подвалы и капитальные чердаки. «Чистые» – это все жилые помещения.
Для обустройства естественной вентиляции канального типа необходимо сделать в стенах и перекрытиях систему воздуховодов
Если обсуждать вопрос как сделать естественную вентиляцию совсем кратко, то принципы весьма просты. Из грязных помещений воздух удаляется при помощи вытяжки. В чистых же оборудуют приток, но ни в коем случае не устанавливают вытяжку: это только обеспечит сквозняк и большую потерю тепла в холодное время года.
Воздух должен пройти сквозь все помещения в здании общим потоком (или несколькими «параллельными»).
Если в гараже часто ведутся какие-либо работы, то там необходим как приток, так и вытяжка. И не стоит забывать о «хоботе» для выхлопной трубы с выходом на улицу.
Воздух, поступающий через окна и двери, удаляется через вытяжные каналы естественным способом
«Грязные» помещения
Вытяжная естественная вентиляция на кухне и в санузле должна быть более мощной из-за запахов, к тому же эти помещения всегда располагают как можно дальше от жилых. То есть, в любом случае как минимум необходимо оборудовать вертикальные каналы и для кухни, и для санузла, и чем они будут выше, тем лучше. В 99% случаев типовые планировки частных домов уже обкатаны по самой удобной схеме: все каналы каждого помещения сведены в одну общую шахту, размещённую посреди здания. Это не только позволит уменьшит потерю доступной площади, но и шахта будет выходить в наивысшей точке крыши, а высота обеспечит качество тяги.
Дополнительный плюс: не нужно будет делать слишком высокие трубы на крыше – это облегчит их обслуживание.
Санузлы особенно нуждаются в правильно организованной вентиляции
Если дом кирпичный, то есть ещё более логичный и дешёвый вариант: сама шахта и является каналом/каналами. А если дом каркасный, деревянный или его просто реконструируют (то есть, кирпичную шахту посреди здания не сделать без полного «разгрома»), то обычно используют пластиковые трубы из поливинилхлорида или канализационные. Разницы никакой, так как температурный режим труб будет почти естественным.
Выведенная на крышу здания шахта-труба обязательно обшивается с утеплителем. Это не даст трубе разрушаться из-за перепадов температуры – вытяжка с кухни в любом случае будет иметь значительную разницу с внешней атмосферой, причем расширяться будет именно внутренняя поверхность шахты. Заодно это значительно уменьшит количество конденсата. Сверху трубы необходимо сделать колпак для защиты от снега и дождя.
Вытяжную трубу выводят на крышу здания и накрывают колпаком во избежание попадания осадков
Если дом невысок или находится в южных широтах, то тяга может быть недостаточной. При разных погодных условиях может возникнуть эффект обратной тяги, тогда наличие настоящего камина или даже водонагревателя со своим встроенным отводом может привести к пренеприятным последствиям. В таком случае устанавливаются вентиляторы на выходы каналов, которые будут включаться при использовании вытяжки на кухне, водонагревателя или камина.
«Чистые» помещения
В жилых помещениях требуется устанавливать только приточные клапаны, да и то не всегда. Воздух должен идти от входного клапана естественной вентиляции до двери, но не циркулировать внутри комнаты – вытяжку ставить нельзя, так как она обеспечит постоянный, но незаметный сквозняк.
Для организации естественной вентиляции межкомнатные двери оборудуют вентиляционными решетками
В первую очередь, необходимо обратить внимание на окна и форточки – это основной естественный приток воздуха.
Классические деревянные окна и при закрытых форточках пропускают от половины до нормы объёма воздуха каждое. Но современные рамы пропитывают противопожарным составом и многократно покрывают или даже выдерживают в лаке. Современный состав резины и жестяная обивка под стекла превращают такие окна почти в пластиковый стеклопакет – полная температурная и звуковая изоляция. Остается использовать форточки.
Рекуператор, встроенный в оконную раму, зимой обеспечит поступление теплого воздуха естественным способом
Но форточки дают слишком большую потерю тепла и слишком дискретно регулируются щеколдой с засечками. Поэтому существуют рамы, в которые вставляют проветриватели, позволяющие воздуху проходить через систему микроканалов, почти как в рекуператоре, что даёт постоянный поток воздуха с приростом температуры на 20°С.
Однако, если хочется более точного (в 10-20 раз) регулирования входящего потока воздуха, под потолком во внешней стене можно установить клапаны для приточного потока.
В старых моделях их снабжают крышкой с виньером, а в новых используют уже привычные шторки-жалюзи. Их удобство в том, что в отличие от форточек, на каждом из клапанов можно один раз установить необходимый минимальный зазор, после чего форточка потребуется только в особенно жаркий день.
На вентиляционном клапане можно установить необходимый зазор, чтобы регулировать поток воздуха
Гараж, подвал и спецпомещения
Гараж отличается обилием слишком резких запахов, если его использовать регулярно. По идее хорошо бы оборудовать его принудительной вытяжкой, но если температура внутри совершенно не важна, то вполне можно установить и естественную.
Статья по теме:
У одной из стен делаем несколько отверстий на высоте 30-50 см под уровнем потолка для входных клапанов со шторками. С противоположной стороны устанавливается один или несколько выходных клапанов, естественно, тоже сверху.
Если естественной тяги недостаточно для обеспечения вентиляции, то её можно усилить принудительно с помощью вентиляторов, встроенных в воздуховод
Приточные клапаны расположены сверху, поэтому внутри помещения гаража устанавливаем к ним трубы-каналы вертикально вниз, причем внутрь трубы неплохо бы набить стекловаты.
Конечно же, это «рекуператор» времен динозавров, но зимой, осенью и весной несколько дополнительных градусов температуры воздуха могут обеспечить быстрый прогрев двигателя и незамерзание замков.
Обратные клапаны для естественной вентиляции устроены чуть сложнее классических: к ним тоже полезно подсоединить короткую трубу вниз (20-30 см будет достаточно) и внизу вставить кран для слива. Зимой при активной работе в гараже внутри будет быстро набираться конденсат.
Демпфер для естественной вентиляции оборудован обратным клапаном, чтобы регулировать направление потока воздуха
С камином и водонагревом все просто – холодный уличный воздух подводится снизу под сам камин к пламени. Это улучшит приток кислорода к пламени и обеспечит прекрасную тягу. С вонограгревом тоже просто: труба от приточного клапана должна тянуться в дальний угол от бака и выпускать воздух у самого пола – нет смысла отнимать тепло у водонагрева.
Подвал может быть как техническим (мастерская), так и «пищевым».
Мастерскую логично «оформлять» как гараж, а погреб для продуктов должен быть прохладным, но сухим. Для этого входные клапаны вставляются в пол первого этажа за решеткой – тёплый воздух жилого помещения обеспечит температуру в погребе всего на 3-5 градусов ниже.
Для вентиляции подвала можно установить вентиляционные решетки в пол первого этажа
Как видно из вышеизложенного, ничего в принципе сложного в устройстве естественной вентиляции своими руками нет. Из всего активного оборудования в отдельных случаях потребуется только вентилятор. Но есть и ещё одна маленькая хитрость, естественная для кирпичной шахты, но которую придется сделать в деревянном или каркасном здании: если все трубы изо всех помещений свести для «выхлопа» воедино, то общая разница давлений внутренней и внешней атмосферы будет больше, что даст ещё немного дополнительной тяги.
youtube.com/embed/UazmyJtdzIg» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»/>
МАТЕРИАЛ Загрузка… ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ|
Главная страница
Компания «ВИПТЕК» г. Москва, Локомотивный пр-д, дом 21, корпус 5
вентиляция воздуховоды кондиционеры вентиляция в жилых домах вентиляция многоэтажных зданий вентиляция комнат в жилых помещениях вентиляция домов вентиляция гаража оборудование вентиляции на кухне вентиляция агропромышленных зданий |
Общие принципы вентиляции помещений.
Системы вентиляции помещений самого разнообразного назначения получили широкое распространение как средство создания и поддержания необходимых параметров воздушной среды. Эффективность использования таких систем зависит от множества самых разнообразных факторов, в том числе от качества проектирования вентиляции, качества установленных узлов и агрегатов и, в первую очередь, от того, насколько качественно будет выполнен монтаж вентиляции.
Кроме того, немаловажную роль в безотказной работе вентиляции помещения играет правильное и своевременное сервисное обслуживание и профилактика отказов установленного оборудования. Производственный процесс по установке и эксплуатации вентиляции в помещении включает в себя несколько стадий, тесно взаимосвязанных между собой:
Все работы по сервисному обслуживанию вентиляции в помещении должны выполняться исключительно квалифицированными сотрудниками той сервисной организации, которая проектировала и устанавливала конкретную систему вентиляции. Все действия ремонтно-эксплуатационных служб по сервису и профилактике системы вентиляции помещения должны строго соответствовать инструкции по эксплуатации вентиляционных систем. Они должны планировать сроки поставок необходимых запчастей и материалов, а также давать квалифицированное заключение о необходимости ремонта вентиляции в помещении. Наша компания производит любые виды работ по проектированию, разработке и установке систем вентиляции для помещений любых типов. Обратитесь к нашим менеджерам и получите квалифицированную консультацию по всем вопросам, связанным с установкой и обслуживанием любых систем вентиляции или кондиционеров. |
viptek.ru/img/fonsmall.gif»/>
Вентиляции помещений — естественная и механическая
Главными характеризующими признаками для любых вентиляционных систем являются зона обслуживания, назначение, конструктивное исполнение и способы управления воздушными потоками. На основе этого их делят на несколько видов:
- Способ циркуляции воздуха – механические и естественные;
- Назначение – вытяжные, приточные;
- Конструкция – бесканальные, канальные;
- Зона обслуживания – местные, общеобменные.
С помощью указанных разновидностей вентиляционных устройств в помещениях различных площадей обеспечиваются приемлемые метеорологические условия.
Естественные и механические вентиляционные системы помещений
Естественная вентиляция при функционировании не использует электроэнергию, не требуется закупка специализированного оборудования. Данная система работает за счет таких переменных, как ветер, разность давления, аэрация, то есть они существенно ограничены при эксплуатации.
Естественная вентиляция активно эксплуатируется при возведении нового жилья. Этот вид проветривания помещения считается наиболее распространенным. Принцип его работы основывается на воздействии естественных природных сил. Циркуляция воздуха естественным путем осуществляется под действием напоров ветра и тепла. То есть, все виды естественной вентиляции происходят вследствие разности температур, перепадов давления и других факторов. Соответственно, для реализации естественного вентилирования не требуется применение электрического оборудования.
При работе естественной системы вентиляции свежий воздух поступает в помещение по специальным каналам-воздуховодам (что и послужило появлению альтернативного названия – «канальная вентиляция»). В многоэтажных домах воздуховоды организовываются в стенах, эта конструкция предусматривается проектами. В помещениях, выделенных под производство, естественное вентилирование производится при помощи дефлекторов, присоединяемых к воздуховодной системе.
Говоря об особенностях такого типа вентиляции, конечно же, необходимо акцентировать внимание на ее доступности и дешевизне. Но следует принимать к вниманию и то, что в большинстве случаев данный метод эксплуатируется в сочетании с механическими системами.
Основные виды естественной системы вентиляции выглядят следующим образом:
- организованная;
- неорганизованная.
Неорганизованная встречается в любых помещениях. Принцип ее работы заключается в воздухообмене, производимом за счет неплотности ограждающих конструкций, форточек, окон, дверей. Рассчитать объемы циркулирующего воздуха в такой ситуации невозможно, поскольку величина его может зависеть от различных факторов (площади открываемой фрамуги, материалов окна и ограждений и прочих).
Организованным типом вентиляционной системы считается аэрация. В этом случае наличие воздуховодов не предусматривается, а их функции выполняются специальными отверстиями, оставляемых в строительных конструкциях.
Такой вид вентилирования чаще всего применяется в производственных помещениях.
Механическая вентиляция, в свою очередь, зависит от наличия электроэнергии, основой для ее работы является совокупность оборудования, способного непрерывно перемещать воздух на некоторые дистанции. Главное преимущество механических систем – автономная подача и удаление воздуха, вне зависимости от окружающих природных условий. Воздух в обязательном порядке подвергается обработке – нагревается или охлаждается, очищается.
Принято выделять основные виды механической вентиляции:
- Вытяжная – состоит из вентилятора, установленного в специальном вентиляционном канале, который и отвечает за воздухообмен.
- Приточная — этот вид вентиляции сегодня не пользуется особой популярностью.
- Приточно-вытяжная – пожалуй, наиболее эффективная система, которая чаще всего монтируется в частных домах и коттеджах.
youtube.com/embed/jDkODSz9bVo»/>Вытяжные и приточные системы вентиляции
Вытяжная вентиляция предназначена для вывода отработанного воздуха. Вытяжку составляют из вентилятора, решетки и воздуховодов, образующих сеть каналов, помогающих вывести воздух наружу. С помощью приточной вентиляции взамен удаленного воздуха подают свежий, при необходимости его обрабатывая.
При совместном использовании вытяжных и приточных систем вентиляции необходимо сбалансировать их производительность, то есть учесть все возможности циркуляции воздушных потоков в смежных помещениях.
Канальная и бесканальная вентиляция
При наличии в вентиляционной системе разветвленной сети воздуховодов, по которым перемещается воздух, такую систему называют канальной. Если каналы отсутствуют, а вентилятор монтируется в перекрытие в качестве дополнения к естественной вентиляции, образуется бесканальная система.
Устройство общеобменной и местной вентиляции
Общеобменные вентиляционные системы предназначены для обеспечения полноценного воздухообмена полностью в помещении или в большей его части. Они способны равномерно удалять отработанный воздух и с помощью приточных систем подавать чистый.
С помощью местной вентиляции осуществляется подача воздуха на конкретные участки помещения и удаление вредных выделений с мест их образования. В первом случае действуют местное приточное оборудование, во втором – местное вытяжное. Для вылавливания и вывода посторонних веществ используются отсосы, их предназначение – локализация примесей, предотвращение их распространения по всему помещению. Разновидности местного приточного вентилирования – воздушные оазисы, души, завесы.
Общеобменная вентиляция обойдется дороже, чем местная, при необходимости рациональным может стать использование смешанного воздухообмена.
Она являются наиболее актуальной в тех случаях, когда количество вредных факторов в помещении незначительно. Использования общеобменной вентиляции не предполагает дополнительной очистки потоков воздуха. Сочетание общеобменного и естественного вентилирования помогает существенно сэкономить, добившись при этом хорошего результата.
Этот вид вентиляции применим для производственных предприятий, где он может обеспечить наиболее оптимальные условия для работы персонала. Организация общеобменной приточно-вытяжной вентиляции заключается в удалении и возврате в помещение одинакового количества воздушных масс.
Существует два основных вида данного вентилирования:
- Вытяжная общеобменная, основная цель которой – удаление вредных веществ непосредственно из места их появления (другими словами – она призвана обеспечивать баланс между притоком и оттоком воздуха).
- Приточная общеобменная — используется тогда, когда есть надобность в ассимиляции избыточного количества влаги или тепла и разбавлении скоплений вредных веществ.
Как правило, тип вентиляции, который будет оптимально подходить под каждое конкретное помещение, специалисты выбирают во время проектирования здания. Основой этому являются экономические возможности заказчика, поставленные перед зданием технические цели, а также общепринятые санитарно-гигиенические требования.
Принципы монтажа приточно-вытяжной вентиляции
В настоящее время для нормального пребывания человека в помещении требуется наличие грамотно сконструированной системы вентиляции. Основная функция вентиляции помещения — это постепенное обновление воздуха. Недостаточный воздухообмен способен активизировать целую серию побочных явлений. Это и конденсат на стеклах, и появление сырости, и наличие всевозможных запахов в специальных помещениях. Немаловажный фактор при плохом воздухообмене — это санитарная составляющая, особенно при вспышках сезонных болезней.
Вентиляция имеет два аспекта. Первый это поступление чистого воздуха. Второй аспект – отведение использованного или загрязненного воздуха. Иными словами, классически правильная конструкция вентиляции заключает в себе полную замену воздуха в помещении за определенный период времени. Здесь имеет значение скорость воздушных потоков, наиболее комфортное низкое движение потока. В идеале человек в помещении не должен замечать явных дуновений воздушных масс.
Вентиляция бывает естественная и механическая. Старые конструкции жилых зданий оснащались, как правило, естественной вентиляцией. Скорость потока воздуха при естественной вентиляции около 1 кубометра. При механической 4 кубометра. Понятно, что естественная вентиляция комфортней для людей находящихся в помещении. К недостаткам ее можно отнести то, что для конструкции такого типа вентиляции требуется обустройство сечения вентиляционных каналов большого диаметра, что не всегда можно применить, особенно в плане эстетики зданий. В таком случае проектируется и устанавливается вентиляция механического типа. Ниже будут приведены некоторые моменты в создании приточно-вытяжной вентиляции, выбор оборудования и технологий.
Вытяжная вентиляция. Эта самый простой инженерный проект для естественного воздухообмена. Из всех типов вентиляции она относится к самым дешевым проектам. Не требует особого технологического оборудования. В процессе эксплуатации такая вентиляция не требует электроэнергии и сложных сервисных работ для оборудования.
При строительстве здания закладываются специальные вентиляционные шахты, возводятся они обычно из кирпича. Для каждых типов помещений требуется индивидуальный вентиляционный канал. Это предотвратит попадание запахов из одного помещения в другое. Например, из кухни в гостиную. Сама вентиляционная шахта выводится на крышу здания и в большинстве случаев имеет в своем окончании боковые отверстия. Примитивная вытяжная вентиляция в помещение – это труба из асбоцемента, которая оканчивается воздушным дефлектором, предотвращающим попадание посторонних предметов в трубу. При естественной вентиляции замена воздуха посредством выхода его в трубу зависит от разницы температур внутри и снаружи здания, давления и скорости ветра. Соответственно на скорость замены воздуха влияет и его приток в помещение либо через открытые двери и окна либо через щели в полу и окнах. Иногда возникает эффект обратной тяги или задувание воздуха при сильном ветре. Можно выделить то, что данный тип вентиляции это дешевизна, а критический недостаток полное отсутствие ее регулирования.
Также в летний период наблюдается ухудшение в ее работе, а в зимний период может возникнуть обмерзание.
Механическая вытяжная вентиляция применяется, как правило, в тех помещениях, где естественная вентиляция не подходит по определенным критериям. Вентиляция этого типа имеет в своей конструкции вентиляторы и клапаны обратного действия. То есть процесс вентилирования помещения регулируется и может быть автоматизирован при необходимости. Следует учесть, что механическая вытяжная вентиляция значительно дороже в проекте и монтаже, также нужно учитывать стоимость самого оборудования. Понятно, что вентиляция такого типа требует подключения к сети электроэнергии. Через установленные заводом изготовителем сроки, вентиляция потребует регламентных работ.
Приточная вентиляция. Здесь основным моментом в её функционировании является связь с естественной вытяжной вентиляцией. То есть приток воздуха, приточная вентиляция дает через воздушные клапаны, окна, двери, технологические отверстия.
В теории приток воздуха будет равен его выходу посредством естественной вентиляции. Из достоинств можно отметить дешевизну, а главный недостаток полное отсутствие возможности регулировки. Воздух, подаваемый в помещение, не очищается.
Механическая приточная вентиляция. В основе её действия лежит принцип нагнетания воздуха в помещение механическим путем, с помощью вентиляторов. Воздух может очищаться, проходя через специальные фильтры, а также нагреваться или охлаждаться. При проекте такой вентиляции можно применять модульный метод, то есть устанавливать именно то оборудование, которое требуется для помещения. Например, систему очищения и увлажнения воздуха. Если требуется для другого помещения нагрев, то устанавливается калорифер в систему вентиляции. Достоинство такой системы очень гибкий подход в стадии проекта и возможность полной регулировке и автоматизации вентиляционной системы. Чаще всего механические приточные вентиляции работает совместно с механическими вытяжными системами.
При проектировании систем вентиляции, следует учесть, все возможные факторы и параметры для нужного воздухообмена, в связи с тем, что ошибки, допущенные при проекте и монтаже, как правило, трудно исправить.
Принципы вентиляции — Статьи
ВведениеСвинарник можно вентилировать несколькими способами, которые можно разделить на категории в соответствии с методом, который используется для перемещения воздуха через здание. Первая категория включает естественную вентиляцию и механическую вентиляцию.
Каждая система имеет свои преимущества и недостатки, но стоит отметить, что производительность свиноводства схожа в испытаниях, сравнивающих принципы вентиляции, когда все остальные параметры остаются одинаковыми.Таким образом, если система вентиляции и здание спроектированы правильно, производительность не зависит от типа системы.
Естественная вентиляция | Отрицательное давление |
Система нейтрального давления | Система положительного давления |
Рисунок 1.
Принципы вентиляции. Естественная вентиляция
Система естественной вентиляции работает только за счет тепловых сил и скорости ветра. Теплый воздух внутри здания не такой тяжелый, как более холодный наружный воздух, поступающий в здание. Теплый воздух движется к потолку, создавая отрицательное давление, которое перемещает холодный воздух снаружи в здание. Воздух также может перемещаться по зданию через отверстия по бокам и за счет статического давления, создаваемого ветром.Количество вентилируемого воздуха невозможно контролировать, так как оно зависит от температуры внутри и снаружи, а также от скорости ветра. Когда температура наружного воздуха такая же или выше, чем температура в помещении, скорость вентиляции может быть очень низкой. Система естественной вентиляции состоит из открытого конька наверху крыши и большого отверстия по бокам. Естественная вентиляция не очень распространена в современных свиноводческих помещениях из-за отсутствия контроля над расходом и распределением воздуха.
Механическая вентиляция
Принципы механической вентиляции можно разделить на системы с положительным, нейтральным и отрицательным давлением.Классификация основана на техническом способе перемещения воздуха через здание.
Система положительного давления
Система положительного давления нагнетает воздух в здание с помощью механических вентиляторов, и воздух выходит из здания через отверстия в каналах или выхлопных трубах. Эта система не очень распространена, так как теплый влажный воздух может попасть внутрь конструкции, что приведет к конденсации и разрушению конструкции.
Рис. 2. Система положительного давления — вентиляторы нагнетают воздух в здание
Система нейтрального давления
Система нейтрального давления состоит из вентиляторов, которые нагнетают воздух в здание, и вытяжных вентиляторов, которые выводят воздух из здания.Однако, чтобы избежать проблем с конденсацией, система должна быть спроектирована с небольшим отрицательным давлением.
Система нейтрального давления не включает здание как часть конструкции, и на нее не так влияет давление ветра, как на другие принципы вентиляции. Обычная система включает вертикальные входные каналы, которые распределяют воздух через входные отверстия для воздуха по окружности канала. Входные отверстия различаются по диаметру в зависимости от направления воздуха. Таким образом, самые большие отверстия направляют воздух к углам, а самые маленькие направляют воздух к стенам, которые находятся на более коротком расстоянии от входных отверстий, чем углы зданий.Таким образом сводится к минимуму риск сквозняка.
Рисунок 3. Система нейтрального давления с впускным каналом (вверху справа) и вытяжным вентилятором (вверху слева).
Часто к нижней части приточного вентилятора добавляется смесительный вентилятор, который перемещает и смешивает теплый внутренний воздух с холодным поступающим воздухом в холодное время года. Таким образом снижается риск возникновения потоков холодного воздуха в животной зоне.
Рисунок 4. Система нейтрального давления с вентилятором смешивания воздуха в нижней части впускного канала.
Приточные вентиляторы необходимо размещать по центру помещения и равномерно распределять. Обычно комната делится на квадраты с приточным воздуховодом в центре каждого. Положение вытяжных вентиляторов не так важно, поскольку они не влияют на схему воздушного потока. Чтобы понять этот факт, можно сравнить вытяжной вентилятор с трубкой пылесоса. Только когда трубка будет очень близко к вашей руке, вы сможете почувствовать, как она всасывает воздух. Самым большим недостатком системы с нейтральным давлением является то, что потребление энергии вдвое больше, чем у других механических систем.
Система отрицательного давления
Системы с отрицательным давлением являются сегодня наиболее популярным принципом вентиляции, что, вероятно, связано с тем, что ими проще управлять и они потребляют меньше энергии, чем другие механические системы.
Традиционная модель включает небольшие воздухозаборники вдоль боковых стен здания и вытяжные вентиляторы в центре комнаты.
Рисунок 5. Система отрицательного давления с воздухозаборником в стене и вытяжным вентилятором в центре.
Воздухозаборники направляют воздух к центру комнаты, смешивая входящий холодный воздух с теплым внутренним воздухом, прежде чем он достигнет животных. Важно, чтобы воздухозаборники направляли воздух к потолку в холодное время года и к зоне загона в теплое время года. Во избежание сквозняков дополнительное тепло следует размещать ниже приточных отверстий.
Воздухозаборники также могут быть размещены вдоль потолка. В этом случае воздух попадает в здание через крышу. Потолочные воздухозаборники подходят для широких построек.Однако, поскольку расстояние от воздухозаборника до зоны для животных невелико, высота помещения должна быть выше (3 м), чем при использовании других систем вентиляции, чтобы снизить риск сквозняков.
Напольная вентиляция может комбинироваться с системой отрицательного давления. В этом случае 30-50% вентиляционного воздуха удаляется по каналам под полом загона. Напольная вентиляция обеспечивает хорошее качество воздуха, поскольку большая часть аммиака удаляется еще до того, как он попадет в комнату. Эта система становится все более популярной в Дании, поскольку она обеспечивает хорошие рабочие условия и может быть легко объединена с системой очистки воздуха, которая снижает выбросы аммиака и запаха.
Принципы вентиляции | CANNA UK
Когда речь заходит о дизайне и функционировании среды выращивания, о вентиляции часто приходится задумываться. Лучшим системам уделяется много внимания, хотя не обязательно много денег, но это всегда должно начинаться на начальных этапах планирования среды выращивания. Однако большинство систем не удовлетворяют этому требованию. Вентиляция создает и контролирует среду, в которой выращиваются растения и сельскохозяйственные культуры.
По существу, она заслуживает немного большего внимания, чем обычно.Обсуждение состоит из двух частей, первая — это принципы вентиляции , часть вопроса «где, почему и что».
Гири Куглер Бакалавр цветоводства / садоводства
Затем есть практика вентиляции , объединение всего этого или часть обсуждения «как и когда». Каковы цели вентиляции? Какая цель? Что ж, вентиляция перемещает воздух — но как это помогает? Существует 2 основных типа систем вентиляции, которые работают по-разному: первая — это открытая система , в которой происходит обмен воздуха .Вторая — это закрытая система , в которой отсутствует воздухообмен . Циркуляция относится к движению воздуха, которое характерно как для открытых, так и для закрытых систем. Воздухообмен — это физический обмен воздуха в одном определенном месте на новую воздушную массу вне этого места.
Тираж
Циркуляция в основном означает перемещение воздуха таким образом, чтобы тепло и влажность перемещались из одной области в другую.
Воздух, который остается неподвижным в течение любого времени, начинает отделяться, процесс, известный как стратификация , и это влияет как на температуру, так и на состав воздуха.Это может привести к таким ситуациям, как термическое расслоение и нехватка критических газов, таких как кислород или углекислый газ.
Воздухообменник
Air Exchange похож на циркуляцию, но не совсем. Воздухообмен (открытая система вентиляции) означает приток воздуха из-за пределов закрытого пространства для замены воздуха, который уже там находится; воздух также движется в процессе, создавая циркуляцию. Процесс обмена может положительно повлиять на температуру, газообмен и влажность.
Открытые и закрытые системы
В помещении для выращивания или в теплице принципы остаются прежними. Все дело в выращивании растений на контролируемой территории. Для роста и выживания растениям нужны свет и вода. Растения поглощают свет, поглощают воду и «дышат» углекислым газом и небольшим количеством кислорода, и они используют эти 4 компонента для производства энергии из света и углеводов для хранения этой энергии.
Эти углеводов, служат в качестве основных строительных блоков для роста и развития всех растений .Для высвобождения энергии из углеводов требуется кислород в процессе, известном как дыхание . При необходимости дыхание высвобождает энергию для растений. Когда воздух неподвижен, эти процессы приводят к дисбалансу газов в зоне контакта листа с воздухом, увеличению влажности вблизи растения и теплу от света или лучистой энергии, испускаемой солнцем или каким-либо другим источником света.
В закрытой системе циркуляция служит для смешивания кислорода, влажности и тепла с воздухом, находящимся дальше от растений, но все еще в помещении для выращивания или в вентилируемой зоне.Это снижает температуру, выравнивает влажность и гарантирует, что рядом с листьями доступно достаточное количество углекислого газа и кислорода, а это важно для самых основных жизненных процессов, фотосинтеза и дыхания. Однако этот процесс смешивания не заменяет израсходованные газы.
Он также не удаляет избыточное тепло (измеряется в БТЕ, , Britisch Thermal Units) и не удаляет влажность из воздуха; он просто перемешивает воздух, чтобы предотвратить любые эффекты наслоения и зоны истощения.
С другой стороны, если помещение для выращивания или зона оборудованы для замены воздуха в зоне более сухим или более холодным воздухом, эффект заключается в удалении влаги или тепла из помещения для выращивания. Открытые системы достигают этого, фактически заменяя воздух внутри вентилируемой зоны. Постоянная циркуляция для поддержания движения воздуха и воздухообмена при слишком высокой температуре или влажности могут быть достигнуты за счет воздухообмена. Даже если бы у вас была герметичная комната с идеальной постоянной температурой и влажностью все время, ее все равно нужно было бы регулярно вентилировать в соответствии с графиком, чтобы восполнить потерю критических газов, таких как кислород и углекислый газ.Что вам нужно понять, так это то, что даже когда необходимо повысить температуру и влажность, эффект будет таким же, поскольку он основан на поступающем воздухе и будет соответственно увеличиваться или уменьшаться.
К сожалению, когда требуется управление одним элементом, это может отрицательно повлиять на другие потребности, поэтому баланс и приоритет становятся контрольными словами. Если производитель добавляет углекислый газ в пространство для выращивания, чтобы увеличить скорость роста, воздухообмен становится труднее без потери добавленного CO 2 — пустая трата времени и денег.В такой настройке может возникнуть необходимость работать с системой приоритетов, которая дает приоритет одному элементу над другим в определенное время.
Другие функции:
Вентиляция также имеет другие функции, которые выполняются как в циркуляционных, так и в открытых / закрытых системах. Эти второстепенные элементы по-прежнему основаны на одном из первых двух эффектов — регулировании влажности. Это:
- Контроль заболеваний
- Контроль роста / эвапотранспирация
- Контроль напряжения
1.
Контроль заболеванийКонтролируя влажность и температуру, но особенно влажность, можно создать среду, которая снижает вероятность распространения различных болезней и патогенов. Не дают свободной влаге образовывать пленку на поверхности листа, ограничивая способность спор грибов, таких как мучнистая роса и антракноз, проникать внутрь ткани листа. Скрытые помещения также контролируются влажностью. Споры ряда патогенов разлагаются, если они находятся в менее чем идеальных условиях, что ограничивает возможность возникновения проблем.Некоторые патогены разрушаются при более низких значениях влажности, например, группа водных форм, включая Phythium и Phytophthora; они могут продолжать свою деятельность внутри листа, но не снаружи.
Уровни влажности также влияют на насекомых с точки зрения их общей выживаемости и скорости размножения таких насекомых, как клещи, а также менее проблемных насекомых, таких как грибные мошки. Влажность также влияет на другую область, имеющую решающее значение для роста и развития растений.
2.
Контроль роста / эвапотранспирацииПроцесс, известный как эвапотранспирация , приводит в движение и регулирует движение жидкости через растение от корней до выхода через устьица в листья.Вода поступает через корни и насыщается питательными веществами и материалами для роста растений. Они тянутся к верхней части растения, когда жидкость испаряется из специальных пор листа, устьиц ( устьиц ), как вода через соломинку. Скорость, с которой происходит этот процесс, зависит от уровня влажности воздуха около стомы (устьица ). Чем суше воздух, тем быстрее будет происходить испарение, тем выше отрицательное давление в стоме и тем быстрее будет вытягиваться вода, чтобы заменить ее, принося с собой питательные вещества, необходимые для роста растений.
Если влажность воздуха высокая, вода будет двигаться слишком медленно, чтобы восполнить необходимые питательные вещества и воду. И наоборот, если воздух слишком сухой, вода будет двигаться слишком быстро и соли будут накапливаться в листьях, или вода не сможет двигаться достаточно быстро, и ткань растения будет гореть.
Процесс эвапотранспирации является жизненно важным процессом для роста растений, действуя как дроссель роста растений, доставляющий воду и питательные вещества туда, где они необходимы.
3. Контроль стресса
Стресс также является важным компонентом в развитии растений, оказывая как отрицательное, так и положительное давление на растение.Чтобы вырастить сильное растение, необходим некоторый стресс: он укрепляет стебли растений, контролирует рост и однородность урожая и стимулирует конкуренцию. Некоторое движение воздуха, циркулирующее, которое оказывает давление на само растение, заставляет растение реагировать. Это стресс в действии. Растение отреагирует укреплением поддерживающей ткани, а также выполнением всех тех действий, которые увеличивают его шансы выжить до цветения и развивать более крупные плоды, которые созревают быстрее (с более сильными стеблями для поддержки этих плодов), и увеличивая метаболиты, которые растение обычно производит, чтобы защитить его и увеличить его потенциал для воспроизводства.
Слишком много стресса — плохо, но слишком мало — так же плохо. Циркуляция воздуха вокруг растения может помочь подвергнуть его нужному стрессу .
Географические области и времена года
Может случиться так, что вместо открытой системы вентиляции, которая зависит от воздухообмена для достижения снижения температуры и / или контроля влажности, лучше будет работать закрытая система. Закрытая система используется в тех случаях, когда CO 2 заменяется внутри, температура регулируется с помощью кондиционеров, а тепло регулируется с помощью тепловых систем.Одна или все эти системы, а также система увлажнения и осушения могут потребоваться для большинства установок для выращивания.
В более прохладных помещениях, вероятно, потребуется больше обогрева, и, наоборот, в более теплых областях кондиционирование воздуха, вероятно, будет более серьезной проблемой. Осушение обычно требуется в большинстве мест; Увлажнители обычно необходимы только в более прохладных помещениях, когда используется отопление, и в некоторых других, более засушливых местах.
В системах с замкнутым контуром не только значительно возрастает температурная нагрузка, но и необходимо контролировать и поддерживать все другие элементы нормальной атмосферы.
Выясняем, что вам нужно
Теперь самое интересное: как определить, какая система и какое оборудование вам понадобится для работы. Ну, если не считать инженерного курса, здесь речь не идет о нескольких абзацах. Формулировки очень специфичны для ситуации и потребности. Формулы для вычисления даже простых шагов, таких как расход воздуха , необходимый для охлаждения (м3 / с) qc = Hc / (p cp (to — tr)) могут что-то значить для нужных людей, но не очень полезны большинству производителей.
Необходимо измерить множество факторов, таких как нагрузки БТЕ, расчетные температуры, сопротивление воздушному потоку, плотность воздуха, нагрузки по влажности, средние сезонные значения и многое другое. . Проектировщику должного растущего концерна следует широко консультироваться, чтобы спроектировать то, что необходимо.
Неправильный выбор может дорого обойтись вам с точки зрения оборудования, производственных потерь и непоследовательности; безусловно, стоит потратить немного больше средств на помощь с вашим дизайном и установку системы, которая соответствует вашим потребностям с первого раза.Даже небольшое исследование ваших потребностей, безусловно, лучше, чем ничего.
Вентиляция необходима для достижения всех целей, о которых мы уже упоминали. При проектировании системы вентиляции помните обо всех факторах, на которые она повлияет. .
- Откуда будет поступать новый воздух? А куда вылетит затхлый воздух?
- Как использование CO 2 будет встроено в систему, которая также требует большей тепловой нагрузки в течение того же периода?
- Какая мощность необходима для системы кондиционирования или отопления? Как это будет регулироваться?
- Как будет выглядеть воздуховод и как он будет работать?
Это все вопросы, над которыми нужно задуматься фермерам.Это единственный способ избежать головной боли и упростить производство. Объединение всего этого — практическая сторона вентиляции.
Основные принципы механической вентиляции: обзор и руководство для изучения
91. Что это означает, если у пациента высокая комплаентность?
Это означает, что изменение их объема больше на единицу изменения давления. По сути, это могло означать, что у них дряблые легкие.
92. Что такое экстремально высокая степень соответствия?
Выдох часто бывает неполным из-за отсутствия упругой отдачи.Примером может быть эмфизема, когда процесс газообмена нарушается из-за хронического захвата воздуха и разрушения тканей легких. Другой пример — хронический удерживающий CO2; кто-то, где высокий уровень CO2 является нормальным.
93. Что такое статическая податливость?
Рассчитывается путем деления дыхательного объема на давление плато — PEEP. Нормальное значение составляет 40-60 мл / см вод. Ст.
94. Что такое динамическое соответствие?
Рассчитывается путем деления дыхательного объема на пиковое давление на вдохе — ПДКВ.В норме 30-40 мл / см вод. Ст.
95. Какие три типа вентиляции мертвого пространства?
(1) анатомическое мертвое пространство, (2) альвеолярное мертвое пространство и (3) физиологическое мертвое пространство.
96. Что такое анатомическое мертвое пространство?
Это объем воздуха в проводящих дыхательных путях, который не участвует в газообмене. По оценкам, он составляет 1 мл / фунт идеальной массы тела.
97. Что такое альвеолярное пространство мертвой зоны?
Это нормальный объем легких, который стал неспособен участвовать в газообмене из-за снижения или отсутствия легочной перфузии.
98. Что такое физиологическое мертвое пространство?
Сумма анатомического и альвеолярного мертвого пространства. Это примерно то же самое, что и анатомическое мертвое пространство.
99. Какие пять механизмов приводят к дыхательной недостаточности?
(1) гиповентиляция, (2) стойкое несоответствие V / Q, (3) стойкий легочный шунт, (4) стойкий диффузный дефект и (5) стойкое сокращение PiO2 (вдыхаемое напряжение O2).
100. Что такое гиповентиляция?
Это снижение альвеолярной вентиляции и повышение PaCO2.
101. Каковы причины гиповентиляции?
Подавление ЦНС, нервно-мышечных расстройств и обструкции дыхательных путей.
102. Что такое альвеолярный объем?
разница между Vt и объемом мертвого пространства (Vt — мертвое пространство), участвующего в газообмене
103. Опишите минутную альвеолярную вентиляцию?
Это функция дыхательного объема, объема мертвого пространства и частоты дыхания.
104. Что вызывает низкую минутную альвеолярную вентиляцию?
Это вызвано гиповентиляцией, и вы обычно обнаруживаете повышенное PaCO2.
105. Что такое несоответствие V / Q?
Это аномальное распределение вентиляции и легочного кровотока, ответственное за развитие гипоксемии. Это легко обратимо при кислородной терапии.
106. Что вызывает высокое несоответствие V / Q?
Обычно это связано с вентиляцией мертвого пространства.
107. Что вызывает низкое несоответствие V / Q?
Обычно это связано с легочным шунтированием.
108. Что вызывает внутрилегочное шунтирование?
Когда легочный кровоток превышает вентиляцию, это также называется потерей перфузии.
109. Какие существуют уровни шунта?
Нормальный = менее 10%; мягкий шунт = от 10% до 20%; значительный шунт = от 20% до 30%; критический и тяжелый шунт = более 30%.
110. Что такое уравнение физиологического шунта?
Qsp / Qt = (CcO2 — CaO2) / (CcO2 — CvO2)
111. Что означает CcO2?
Содержание O2 в торцевых капиллярах,% об.
112. Что такое диффузионный дефект?
Патологическое состояние, приводящее к нарушению газообмена через альвеолярно-капиллярную мембрану.
113. Что такое гипоксическая гипоксия?
Это недостаток кислорода в органах и тканях из-за снижения вдыхаемого давления кислорода. Часто пациенты с вдыханием дыма подвергаются риску.
114. Какие три вещи могут влиять на скорость диффузии газа?
(1) Толщина AC-мембраны, (2) Площадь поверхности AC-мембраны и (3) Время, доступное для диффузии.
115. Гипоксемия — это недостаток кислорода в чем?
Кровь.
116. Гипоксия — это недостаток кислорода в чем?
Салфетки.
117. Каковы признаки гипоксии?
Гипоксемия, одышка, тахипноэ, тахикардия, цианоз и пациенты появляются с одышкой и дезориентируются.
118. Какие три группы пациентов с ИВЛ?
(1) подавленная вентиляция (например, передозировка наркотиками), (2) чрезмерная рабочая нагрузка на ИВЛ (например, препятствие потоку воздуха) и (3) отказ вентиляционного насоса (например, передозировка).грамм. травма груди).
119. Опишите угнетенное дыхательное движение (или недостаточное дыхательное движение):
Это может привести к оксигенации и дыхательной недостаточности. У пациента может быть нормальная функция легких, но дыхательные мышцы не имеют адекватных импульсов для правильного функционирования.
120. Каковы цели искусственной вентиляции легких?
Для поддержки легочного газообмена или управления им, для нормализации альвеолярной вентиляции, для поддержания артериальной оксигенации, а также для уменьшения или управления работой дыхания.
Общие принципы механической вентиляции
Дыхание, создаваемое аппаратом ИВЛ, можно разделить на четыре фазы : запуск, вдох, цикл, выдох.
Запуск представляет собой переход от выдоха к вдоху и происходит либо из-за падения давления в контуре или отклонения потока (при срабатывании триггера пациента), либо из-за истекшего времени. Чувствительность относится к предварительно установленному порогу давления или расхода.При достижении этого порога производится механическое дыхание. Этот порог можно отрегулировать, и обычно он устанавливается в диапазоне от -1 до -2 см H 2 О. Если чувствительность установлена слишком низкой, вентилятор будет запускаться любым процессом, который вызывает падение давления в дыхательных путях ниже установленного порога. К таким процессам относятся движение пациента, внешнее сжатие, отсасывание желудка и утечки воздуха в контуре. И наоборот, если порог установлен слишком высоким, работа дыхания возрастает, поскольку пациенту необходимо приложить значительные усилия, чтобы преодолеть пороговый предел для возникновения потока вдоха.При настройке запуска по давлению давление в дыхательных путях снижается (усилием пациента) в проксимальном контуре, клапан выдоха закрывается, происходит повышение давления в ветви вдоха контура, и пациент получает вдох. Измерение потока было разработано как альтернатива срабатыванию давления, чтобы уменьшить задержку во времени реакции между нервным входом от пациента и доставкой объема газа вентилятором. 23,24 При настройке запуска потока инспираторное усилие пациента вызывает нарушение постоянного потока в инспираторном контуре вентилятора.Это изменение потока сигнализирует о закрытии клапана выдоха и о том, что вентилятор должен сделать следующий вдох. Первоначально было продемонстрировано, что запуск по потоку снижает работу дыхания по сравнению с запуском по давлению. Однако с улучшением времени отклика, мониторинга и обратной связи, запуск по давлению и потоку в этом отношении схожи. 25,26 На рис. 9.2 показаны усилия пациента и время отклика вентилятора.
Рисунок 9.2 Волна давления, показывающая временную зависимость между усилием вдоха пациента и временем отклика вентилятора (RT).
Во время вдоха сжатый газ направляется от аппарата ИВЛ к пациенту после закрытия клапана выдоха. Этой фазой можно управлять, устанавливая поток или давление в аппарате ИВЛ рядом с открытым клапаном вдоха. Например, вспомогательное управление объемом — это управление потоком, а вспомогательное управление давлением — это управление давлением. Выбор контрольной переменной в значительной степени остается на усмотрение врача, так как любой из них можно манипулировать для достижения поставленных целей. Однако следует отметить, что при вентиляции с целевым объемом избыточное давление в дыхательных путях может возникать вторично по отношению к ухудшению легочной механики.В этой ситуации сигнал тревоги по давлению приведет к тому, что предел давления истечет. В конце вдоха в режиме вентиляции с целевым объемом можно выполнить маневр задержки вдоха (рис. 9.3), который может отличить пиковое давление в дыхательных путях от давления плато (поскольку поток остановлен, сопротивление незначительно). При вентиляции с заданным давлением минутная вентиляция не гарантируется. Это функция податливости и сопротивления дыхательной системы. Поэтому клиницист должен внимательно следить за этими физиологическими изменениями, чтобы избежать нежелательных изменений либо давления в дыхательных путях, либо уровней PaCO 2 .
Рис. 9.3. Измерение давления на плато может быть получено в режиме управления объемом помощи при задержке вдоха для лучшей оценки давления в легких.
При дыхании с контролем давления и поддержанием давления (PS) характер вдоха представляет собой естественный образец замедления, поскольку градиент давления для потока уменьшается по мере повышения давления в легких пациента. Схема инспираторного потока при дыхании с контролируемым потоком естественно квадратная, но может быть изменена компьютером на , замедляющуюся или синусоидальную (рис.9.4). Квадратная схема инспираторного потока приводит к быстрому повышению до заданного уровня (установленного врачом) с последующим постоянным потоком до тех пор, пока не произойдет циклическое изменение. Замедление потока приводит к быстрому повышению до максимального уровня с последующим постепенным уменьшением до цикла. Синусоидальный поток наиболее точно отражает нормальное физиологическое дыхание. В результате поток постепенно увеличивается, а затем уменьшается во время вдоха. Выбор схемы инспираторного потока должен основываться на характеристиках пациента, а несколько общих клинических сценариев должны быть знакомы врачу.Прямоугольный поток с течением времени приводит к более короткому времени вдоха (время I) и, следовательно, более длительному времени выдоха (время E). По этой причине он может быть предпочтительным у пациентов с обструктивной физиологией (хроническая обструктивная болезнь легких [ХОБЛ] или астма). 27,28 Он также обычно лучше переносится пациентами, которым требуется интенсивная минутная вентиляция, например, тяжелым метаболическим ацидозом или повышенным ВЧД. В этой ситуации существует вероятность возникновения диссинхронии во время прогрессирования фазы вдоха, если выбран замедляющий поток.Компромисс — более высокое пиковое давление в дыхательных путях с прямоугольной формой волны, которое можно улучшить, если оно приведет к снижению гиперинфляции и iPEEP. Замедление потока приводит к увеличению времени I и, вероятно, к лучшему распределению потока. При патофизиологии легких, включающей неоднородное распределение повреждения (ALI в качестве примера прототипа), замедление потока, вероятно, является лучшим выбором, поскольку более длительное время I может привести к более однородному распределению вентиляции. Распределение вентиляции может сильно отличаться при изменении характера потока.Замедление потока обеспечивает наиболее равномерное распределение в самых ненормальных условиях дыхательных путей. 29 Исследования также показали, что модель замедляющегося потока улучшает географическое распределение вибрации легких как предполагаемого заменителя воздушного потока. 30 Продолжительность вдохновения зависит от нескольких факторов. В режиме вентиляции с контролем давления врач напрямую контролирует время I и соотношение I: E. При поддержке давлением пациент в первую очередь контролирует время.При вентиляции с контролируемым потоком (целевым объемом) время I является функцией установленного дыхательного объема (VT) и скорости потока (VT / скорость вдоха), а также характеристик (формы) волны потока. Альвеолярное давление в конце вдоха, измеренное при задержке дыхания в конце вдоха, одинаково для данного дыхательного объема независимо от типа вентиляции.
Рис. 9.4 Слева направо показаны квадратные, замедляющиеся и синусоидальные кривые инспираторного потока в качестве вариантов обеспечения объемной вентиляции.Обратите внимание, что прямоугольная форма волны дает самое короткое время вдоха и что форма волны замедления не возвращается к нулевому потоку в конце вдоха. LPM, литры в минуту; , поток.
Цикл — это переход от вдоха к выдоху (закрытие клапана вдоха и открытие клапана выдоха). Это может произойти из-за порогового значения уменьшения расхода, прошедшего времени или доставленного объема. Дыхание с циклическим потоком — дыхание в режиме PS. Поскольку скорость потока резко уменьшается по мере того, как дыхательное усилие пациента уменьшается, а затем прекращается, пациент контролирует не только начало дыхания, но и его прекращение.Когда происходит заранее определенное уменьшение потока, вдох прекращается, и пациент переходит к выдоху. Обычно устанавливается на уровне 25% от начального потока, но может изменяться в зависимости от различных клинических условий. Например, если происходит большая утечка (бронхоплевральный свищ или утечка из контура вентилятора), может быть разумным установить цикл на более высокий процент от начального потока, чтобы прекратить вдох в подходящее время. Сила и продолжительность вдоха пациента влияют на дыхательный объем.По соображениям безопасности вдохи PS можно циклически повторять из-за чрезмерного давления (например, кашель во время вдоха) или истекшего времени (например, из-за утечки в системе, которая может продлить вдох). В циклических вдохах по времени (контроль давления) вдох прекращается после заданного интервала, независимо от того, было ли достигнуто заданное давление или был доставлен желаемый дыхательный объем. Давление поддерживается на заданном уровне на протяжении всего вдоха, что дает прямоугольную форму волны давления.Вентиляция с заданным давлением имеет временной цикл, и время можно регулировать для получения точного соотношения вдох / выдох (I: E). В дыхательных циклах с циклическим объемом (с контролем потока) врач выбрал целевой дыхательный объем. Объем доставляется до тех пор, пока не будет достигнут этот объем. Давление в дыхательных путях напрямую зависит от дыхательного объема и механических характеристик дыхательной системы пациента. По соображениям безопасности дыхательные циклы с циклическим объемом будут циклически изменяться по давлению, если давление в дыхательных путях превышает предел срабатывания сигнализации давления.В этой ситуации подаваемый дыхательный объем не достигнет установленного целевого объема, если не будет увеличен предел срабатывания сигнализации давления.
Во время выдоха поток из аппарата ИВЛ останавливается, клапан выдоха открывается, и газ выходит из легких. Этот выпуск происходит пассивно. Инспираторный поток должен прекратиться до выдоха. Если этого не происходит, у пациента разовьется ауто-ПДКВ или внутреннее ПДКВ (iPEEP). Это чаще всего наблюдается у пациентов с ограничением потока выдоха (ХОБЛ или астма) или более высокими отношениями I: E (см. Ниже).
Принципы и решения для естественной вентиляции
Естественная вентиляция — это возврат к основам, использующий естественную природу в качестве главной движущей силы. Он предлагает простую стратегию охлаждения с низким потреблением энергии, которая может обеспечить комфорт круглый год, с гибким пользовательским контролем, но с низкими капитальными затратами и затратами на обслуживание.
Современные здания с их низкими значениями коэффициента теплопередачи и высоким тепловыделением обычно имеют высокие требования к охлаждению. Климат в Великобритании и во многих частях центральной и северной Европы идеально подходит для естественной вентиляции с низкими экстремальными температурами, обеспечивающими достаточный приток свежего охлаждающего воздуха даже в типичное лето.
СтратегииЕстественной вентиляции основаны на двух основных операционных стратегиях, состоящих в основном из ветровой системы или системы плавучести (эффект накопления).
В некоторых местах и при проектировании зданий ветер может использоваться как основная движущая сила. В ветроэнергетических системах воздух с наветренной стороны здания создает положительное давление с соответствующим отрицательным давлением, создаваемым с подветренной стороны. Используя этот эффект, воздух может легко проходить через здание.Хотя ветроэнергетические системы могут быть эффективными, для успешного результата здесь важны дизайн здания, факторы ориентации и местоположения.
Несмотря на свою полезность, системы естественной вентиляции не нуждаются в ветре для нормальной работы. Более надежные и эффективные стратегии просто используют эффекты плавучести и стека вместо создания основы для вентиляции. Вместо давления ветра в здании можно использовать вертикальную трубу или шахту, чтобы более теплый воздух мог перемещаться и подниматься по зданию к выходам высокого уровня, в то же время втягивая свежий прохладный воздух с низкого уровня.Стеклянная вентиляция вообще не зависит от ветра и, поскольку она не зависит ни от давления, ни от направления ветра, она обеспечивает большую надежность, а также большую гибкость в размещении и расположении воздухозаборников.
Основные компоненты естественной вентиляции
Традиционно окна часто использовались в качестве воздухозаборника, но это простое решение не лишено недостатков. Ключевым требованием к системам естественной вентиляции является использование низких ночных температур для подачи прохладного ночного воздуха в здание.Открывать окна в ночное время обычно нежелательно из соображений безопасности, также трудно избежать проникновения шума и воды. Моторизация окна может поставить под угрозу эстетику, а окна также могут не обеспечивать точных уровней контроля и баланса, доступных с помощью регулирующей заслонки с низким уровнем утечки.
Вместо этого Gilberts Mistrale System фокусируется на использовании компонентов с оптимальными и измеряемыми характеристиками, которые включают надежную внешнюю стойкую к атмосферным воздействиям воздухозаборную решетку, полностью управляемую изолированную регулирующую заслонку расхода воздуха, дополнительный нагревательный или охлаждающий змеевик, закрывающую облицовочную решетку и ряд впускных / выпускных отверстий. башенки на крыше пентхауса.
Система естественной вентиляции Mistrale — это законченное решение. Варианты установки разнообразны, включая возможность установки у окна, пола низкого уровня, под полом или даже над потолком. Такая гибкость делает Mistrale идеальным партнером для вашего следующего проекта естественной вентиляции
.онлайн-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.
«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии.
курса.»
Russell Bailey, P.E.
Нью-Йорк
«Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам.
, чтобы познакомить меня с новыми источниками
информации. «
Стивен Дедак, П.Е.
Нью-Джерси
«Материал был очень информативным и организованным.Я многому научился, и они были
очень быстро отвечает на вопросы.
Это было на высшем уровне. Будет использовать
снова. Спасибо. «
Blair Hayward, P.E.
Альберта, Канада
«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.
проеду по вашей компании
имя другим на работе.»
Roy Pfleiderer, P.E.
Нью-Йорк
«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком с
с деталями Канзас
Городская авария Хаятт. «
Майкл Морган, P.E.
Техас
«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс
информативно и полезно
в моей работе ».
Вильям Сенкевич, П.Е.
Флорида
«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You
— лучшее, что я нашел ».
Рассел Смит, П.E.
Пенсильвания
«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр
материал. «
Хесус Сьерра, П.Е.
Калифорния
«Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле
человек узнает больше
от сбоев.»
John Scondras, P.E.
Пенсильвания
«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.
способ обучения »
Джек Лундберг, P.E.
Висконсин
«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете
студент для ознакомления с курсом
материала до оплаты и
получает викторину.»
Арвин Свангер, П.Е.
Вирджиния
«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и получил огромное удовольствие «. Мехди Рахими, П.Е. Нью-Йорк «Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска. на связи курса.» Уильям Валериоти, P.E. Техас «Этот материал во многом оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о обсуждаемых тем ». Майкл Райан, P.E. Пенсильвания «Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.» Джеральд Нотт, П.Е. Нью-Джерси «Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было информативно, выгодно и экономично. Я очень рекомендую всем инженерам ». Джеймс Шурелл, P.E. Огайо «Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и не на основе какой-то неясной секции законов, которые не применяются по «нормальная» практика.» Марк Каноник, П.Е. Нью-Йорк «Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор. организация « Иван Харлан, П.Е. Теннесси «Материалы курса содержали хорошее, не слишком математическое, с хорошим упором на практическое применение технологий». Юджин Бойл, П.E. Калифорния «Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной, а онлайн-формат был очень Доступно и просто использовать. Большое спасибо. « Патрисия Адамс, P.E. Канзас «Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.» Джозеф Фриссора, P.E. Нью-Джерси «Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь печатный тест во время Обзор текстового материала. Я также оценил просмотр фактических случаев предоставлено. Жаклин Брукс, П.Е. Флорида «Документ» Общие ошибки ADA при проектировании оборудования «очень полезен.Модель Тест потребовал исследования в документ но ответы были в наличии. « Гарольд Катлер, П.Е. Массачусетс «Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов. в транспортной инженерии, что мне нужно для выполнения требований Сертификат ВОМ.» Джозеф Гилрой, П.Е. Иллинойс «Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре». Ричард Роудс, P.E. Мэриленд «Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными. Надеюсь увидеть больше 40% курсы со скидкой.» Кристина Николас, П.Е. Нью-Йорк «Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще курса. Процесс прост, и намного эффективнее, чем приходится путешествовать ». Деннис Мейер, P.E. Айдахо «Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional Инженеры получат блоки PDH в любое время.Очень удобно ». Пол Абелла, P.E. Аризона «Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало пора искать где получить мои кредиты от. « Кристен Фаррелл, P.E. Висконсин «Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями и графики; определенно делает это проще поглотить все теории » Виктор Окампо, P.Eng. Альберта, Канада «Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по мой собственный темп во время моего утром до метро на работу.» Клиффорд Гринблатт, П.Е. Мэриленд «Просто найти интересные курсы, скачать документы и сдать викторина. Я бы очень рекомендовал вам на любой PE, требующий CE единиц. « Марк Хардкасл, П.Е. Миссури «Очень хороший выбор тем из многих областей техники.» Randall Dreiling, P.E. Миссури «Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь по ваш промо-адрес электронной почты который пониженная цена на 40%. « Конрадо Казем, П.E. Теннесси «Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем». Charles Fleischer, P.E. Нью-Йорк «Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику кодов и Нью-Мексико правил. « Брун Гильберт, П.E. Калифорния «Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий». Дэвид Рейнольдс, P.E. Канзас «Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng при необходимости дополнительно аттестат. « Томас Каппеллин, П.E. Иллинойс «У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали мне то, за что я заплатил — много оценено! « Джефф Ханслик, P.E. Оклахома «CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы. для инженера ». Майк Зайдл, П.E. Небраска «Курс был по разумной цене, а материал краток. в хорошем состоянии ». Глен Шварц, П.Е. Нью-Джерси «Вопросы подходили для уроков, а материал урока — хороший справочный материал для деревянного дизайна. « Брайан Адамс, П.E. Миннесота «Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.» Роберт Велнер, P.E. Нью-Йорк «У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование Building курс и очень рекомендую .» Денис Солано, P.E. Флорида «Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими хорошо подготовлен. « Юджин Брэкбилл, P.E. Коннектикут «Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на обзор везде и всякий раз, когда.» Тим Чиддикс, P.E. Колорадо «Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор». Уильям Бараттино, P.E. Вирджиния «Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт». Тайрон Бааш, П.E. Иллинойс «Вопросы на экзамене были зондирующими и демонстрировали понимание материала. Полная и всесторонний ». Майкл Тобин, P.E. Аризона «Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили курс поможет по моей линии работ.» Рики Хефлин, П.Е. Оклахома «Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова». Анджела Уотсон, П.Е. Монтана «Легко выполнить. Никакой путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата». Кеннет Пейдж, П.E. Мэриленд «Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный и отличный освежитель ». Луан Мане, П.Е. Conneticut «Мне нравится, как зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем Вернуться, чтобы пройти викторину « Алекс Млсна, П.E. Индиана «Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю это вся информация, которую я могу использование в реальных жизненных ситуациях » Натали Дерингер, P.E. Южная Дакота «Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне успешно завершено курс.» Ира Бродский, П.Е. Нью-Джерси «Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться. и пройдите викторину. Очень удобно а на моем собственный график « Майкл Глэдд, P.E. Грузия «Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.» Деннис Фундзак, П.Е. Огайо «Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH сертификат. Спасибо за создание процесс простой ». Фред Шейбе, P.E. Висконсин «Положительный опыт.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил один час PDH в один час. « Стив Торкильдсон, P.E. Южная Каролина «Мне понравилось загружать документы для проверки содержания и пригодность, до имея платить за материал .» Ричард Вимеленберг, P.E. Мэриленд «Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством». Дуглас Стаффорд, П.Е. Техас «Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем процесс, которому требуется улучшение.» Thomas Stalcup, P.E. Арканзас «Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу сертификат. « Марлен Делани, П.Е. Иллинойс «Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру много различные технические области за пределами по своей специализации без надо ехать.» Гектор Герреро, П.Е. Грузия ГЛАВА 148 Принципы механической вентиляции Мартин Дж. Тобин Историческая эволюция механической вентиляции обширна и основана на достижениях во многих областях, включая усилия анатомов, химиков , исследователи, физиологи и клиницисты. 1 В 1543 году Везалий продемонстрировал, что вентиляция с положительным давлением может использоваться для реанимации умирающего животного. Сильфонная вентиляция пропагандировалась различными непрофессиональными организациями при реанимации почти утонувших жертв в конце 18 века. Однако в 1827 году Лерой продемонстрировал, что чрезмерное надувание сильфонов может привести к пневмотораксу. Официальные органы осудили эту технику, и, таким образом, на ранней стадии развития вентиляция с положительным давлением была запрещена к использованию. Примерно в это же время были разработаны аппараты ИВЛ с отрицательным давлением, которые позже стали популярными как панацея от самых разных болезней. Современная эра искусственной вентиляции легких была открыта Бьорном Ибсеном в ответ на эпидемию бульбарного полиомиелита в Копенгагене в 1952 году. За первые 3 недели эпидемии 31 пациента лечили респираторами с отрицательным давлением, а 27 умерли. . Ибсен посоветовал немедленную трахеостомию и использование вентиляции с положительным давлением с ручным положительным давлением из резинового мешка, как тогда было принято в операционной. Сотни студентов-медиков работали с реле, обеспечивая вентиляцию мешков во время эпидемии; Вскоре после этого были внедрены аппараты для вентиляции с положительным давлением.За следующие 40 лет аппараты ИВЛ сильно изменились по внешнему виду, стали более сложными и универсальными, а также имели расширенные возможности для мониторинга и сигнализации. Цели механической вентиляции перечислены в Таблица 148-1 . 2 Изолированно с гипоксемией легкой и средней степени тяжести можно справиться путем введения кислорода (O 2 ) через лицевую маску. При более тяжелой гипоксемии, вызванной шунтированием или несоответствием вентиляции и перфузии, трудно гарантировать доставку высокой фракционной концентрации вдыхаемого кислорода (F I O 2 ) через лицевую маску.Более того, эти пациенты обычно находятся в тяжелом состоянии. Таким образом, интубация помогает, обеспечивая доставку необходимого количества F I O 2 , а вентиляция с положительным давлением помогает задействовать коллапсированные легочные единицы, что приводит к лучшему согласованию вентиляции и перфузии. ТАБЛИЦА 148-1 Цели механической вентиляции Источник: Воспроизведено с разрешения Tobin MJ.Механическая вентиляция. N Engl J Med. 1994. 330 (15): 1056–1061. Острый прогрессирующий респираторный ацидоз является основным показанием для искусственной вентиляции легких, хотя более простые меры иногда могут обратить процесс вспять. 3 Например, среди пациентов с острой тяжелой астмой и гиперкапнией гиперкапния разрешается при стандартной терапии бронходилататорами без необходимости искусственной вентиляции легких у более чем 90% пациентов. 4 Если у пациента тяжелое угнетение дыхания, разрешение которого ожидается медленно (например,g., передозировки некоторыми лекарственными средствами), интубацию и искусственную вентиляцию легких следует начинать без промедления. Значительная часть пациентов, которым требуется (и получает пользу) искусственная вентиляция легких, имеют относительно нормальные газы артериальной крови, но имеют клинические признаки повышенной работы дыхания: расширение носа; активная деятельность грудино-сосцевидных мышц; буксир трахеи; рецессия надгрудинного, надключичного и межреберного промежутков; парадоксальные движения живота; и парадоксальный пульс.Эта картина «утомляемости» пациента является наиболее частой причиной установки искусственной вентиляции легких. Увеличение работы дыхания может быть результатом повышенного сопротивления дыхательных путей, повышенной жесткости легких или грудной стенки или наличия пороговой инспираторной нагрузки, вторичной по отношению к ауто- или внутреннему положительному давлению в конце выдоха (PEEP i ). Увеличение респираторной работы увеличивает стоимость дыхания O 2 до 50% от общего потребления O 2 . 5 За счет уменьшения респираторной работы механическая вентиляция позволяет перенаправить драгоценные запасы O 2 в другие слои уязвимых тканей. Чтобы существенно снизить усилия пациента, вентилятор должен работать в унисон с центральным дыхательным ритмом пациента (рис. 148-1) . Для идеальной синхронизации период механической инфляции должен соответствовать периоду нервного вдоха (длительность инспираторного усилия), а период механического бездействия должен совпадать со временем нервного выдоха. 6 Работа дыхания увеличивается у пациентов с ателектазом или острым повреждением легких, потому что дыхание происходит на низком плоском участке кривой давление-объем. Смещая приливную вентиляцию к крутому податливому участку кривой, механическая вентиляция может снизить респираторную работу. Рисунок 148-1 Поток, давление в дыхательных путях, а также активность инспираторных и выдыхательных мышц у пациента с хронической обструктивной болезнью легких, которому выполнялась вентиляция с поддержкой давлением при давлении в дыхательных путях 20 см H 2 O.Электромиограммы в нижней части рисунка показывают активность мышц вдоха в диафрагме пациента и активность мышц выдоха в поперечной мышце живота. Повышенное усилие вдоха пациента привело к тому, что давление в дыхательных путях упало ниже установленной чувствительности (–2 см H 2 O), а неадекватная подача потока аппаратом ИВЛ привела к появлению заостренного контура на кривой давления дыхательных путей во время вдоха. В то время как аппарат ИВЛ все еще нагнетал газ в пациента, его мышцы выдоха были задействованы, что вызвало скачок кривой давления в дыхательных путях.То, что поток никогда не возвращался к нулю в течение всего срока выдоха, отражал присутствие PEEP i . Пунктирная красная линия показывает давление в дыхательных путях у другого пациента, который приложил достаточно усилий для включения аппарата ИВЛ и у которого была адекватная подача газа аппаратом ИВЛ. (Данные взяты из Jubran A, Van de Graaff WB, Tobin MJ. Вариабельность взаимодействия пациента и аппарата ИВЛ с вентиляцией с поддержкой давлением у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких. Am J Respir Crit Care Med.1995; 152: 129–136; Партасарати С., Джубран А., Тобин М.Дж. Чередование групп мышц вдоха и выдоха при ограничении потока воздуха на аппарате ИВЛ. Am J Respir Crit Care Med. 1998. 158: 1471–1478. Воспроизведено с разрешения Tobin MJ. Достижения в области искусственной вентиляции легких. N Engl J Med. 2001; 344: 1986–1996.) Обычно перечисляемые показания для искусственной вентиляции легких включают острую дыхательную недостаточность, обострение хронической дыхательной недостаточности (например, вторичное по отношению к инфекции, бронхоспазм или сердечной недостаточности), кому и нервно-мышечное заболевание.Однако многим пациентам с такими же состояниями помощь вентилятора не требуется. Действительно, наиболее распространенной и честной причиной применения ИВЛ является тавтология: врач думает, что «пациент выглядит так, как будто его (или ее) нужно поместить на вентилятор». 7 Механическая вентиляция легких чаще всего устанавливается на основе клинического гештальта врача, сформированного путем оценки признаков и симптомов пациента, а не потому, что пациент удовлетворяет определенному набору критериев из контрольного списка.Важно обосновать это решение твердыми знаниями патофизиологии легких. Термин режим обозначает взаимосвязь между различными типами дыхания (принудительное, вспомогательное, поддерживаемое и спонтанное), а также переменные фазы вдоха. При управляемой механической вентиляции аппарат ИВЛ выполняет все вдохи с заданной скоростью, и пациент не может запустить аппарат.В режиме целевого объема дыхание имеет заранее установленный объем — так называемая вентиляция с регулируемым объемом. Когда дыхание ограничено по давлению и циклично по времени, режим называется вентиляции с контролируемым давлением . Использование вентиляции с регулируемым объемом в основном ограничено пациентами, страдающими апноэ в результате повреждения мозга, седативного эффекта или паралича. В режиме вспомогательного управления вентилятор обеспечивает вдох либо при срабатывании вдоха пациента (запускается давление или поток), либо, независимо, если такое усилие не происходит в течение предварительно выбранный период времени. 8 Все вдохи осуществляются аппаратом под положительным давлением, но, в отличие от управляемой механической вентиляции, усилие запуска пациента может превышать заданную частоту. Если спонтанная частота спонтанного дыхания пациента падает ниже предварительно установленной поддерживающей частоты, обеспечивается контролируемая вентиляция. Дыхание, производимое аппаратом ИВЛ, может иметь заданный объем (форма вспомогательной вентиляции с циклическим изменением объема) или заранее определенное давление накачивания, которое применяется в течение заранее определенного времени (форма управления давлением вспомогательной вентиляции).По своей конструкции дыхательный объем не зависит от усилий пациента. Чем больше инспираторное усилие, прилагаемое пациентом, тем ниже будет давление в дыхательных путях во время вспомогательной вентиляции с циклическим объемом, так что общее давление в дыхательных путях на мониторе аппарата ИВЛ находится в обратной зависимости от давления, создаваемого пациентом. Вентилятор выключается, когда достигается заданный дыхательный объем, и время вдоха аппарата может быть короче или длиннее, чем собственное (нервное) время вдоха пациента. 6 Если заданный дыхательный объем достигается до окончания времени нервного вдоха, аппарат выключается, а вдох пациента продолжается. Если инспираторное усилие пациента прекращается до достижения заданного дыхательного объема, аппарат увеличивает давление, чтобы обеспечить непрерывный инспираторный поток. Объем активной работы, выполняемой пациентом, находящимся на ИВЛ в режиме вспомогательного управления, критически зависит от чувствительности триггера и настроек потока вдоха. Даже при правильном выборе этих настроек пациенты активно выполняют около одной трети работы, выполняемой аппаратом ИВЛ в пассивных условиях. 9 При прерывистой принудительной вентиляции (IMV) пациент получает периодические вдохи-выдохи с положительным давлением из аппарата ИВЛ с заданным объемом и частотой, но пациент также может дышать спонтанно между этими принудительными вдохами. . 10 Проблема, непредвиденная во время внедрения IMV, — это трудность, с которой пациенты сталкиваются, пытаясь адаптироваться к прерывистой природе помощи вентилятора.Предполагалось, что степень покоя дыхательных мышц, достигаемая с помощью IMV, будет пропорциональна количеству выполненных принудительных вдохов. Исследования, однако, показали, что инспираторное усилие эквивалентно спонтанному и вспомогательному дыханию во время IMV (Рис. 148-2) . 11,12 Действительно, индекс напряжения-времени как для спонтанного, так и для вспомогательного дыхания превышает пороговое значение, связанное с утомлением дыхательных мышц при частоте IMV 14 вдохов / мин или меньше. 11 При умеренном уровне аппаратной помощи (при котором на вентилятор приходится от 20% до 50% общей вентиляции) электромиографическая активность диафрагмы и грудино-ключично-сосцевидных мышц эквивалентна вспомогательному и спонтанному дыханию. 12 Эти данные свидетельствуют о том, что мощность дыхательного центра запрограммирована заранее и не адаптируется к изменениям нагрузки от дыхания к дыханию, как это происходит во время IMV. В результате IMV может способствовать развитию утомления дыхательной мышцы или препятствовать ее восстановлению. Рисунок 148-2 Электромиограммы диафрагмы (EMGdi) и грудино-ключично-сосцевидной мышцы (EMGscm) у пациента, получающего синхронизированную прерывистую принудительную вентиляцию легких. Продемонстрированы сходные интенсивность и продолжительность электрической активности во время вспомогательных (A) и спонтанных (S) циклов.P aw , давление в дыхательных путях; P es , давление в пищеводе. (Воспроизведено с разрешения Imsand C, Feihl F, Perret C и др. Регулирование инспираторного нервно-мышечного выброса во время синхронизированной прерывистой механической вентиляции. Анестезиология. 1994; 80 (1): 13–22.) ИВЛ с поддержкой давлением запускается пациентом, как и вспомогательная вентиляция и IMV, но отличается тем, что ориентирована на давление и циклический поток. 13 Врач устанавливает уровень давления, увеличивающий каждое спонтанное усилие, и пациент может изменять частоту дыхания, время вдоха и дыхательный объем. Дыхательный объем определяется настройкой давления, усилием пациента и легочной механикой, в отличие от вспомогательной вентиляции и IMV, при которых обеспечивается гарантированный объем. При вентиляции с заданным объемом настройка потока вдоха является решающим фактором, определяющим работу пациента. При вентиляции с поддержкой давлением настройка расхода отсутствует, хотя начальный пиковый расход определяет скорость нагнетания давления и начальный профиль линейного изменения давления. Поддержка давлением может быть очень эффективным средством уменьшения работы вдохновения. Степень разгрузки инспираторных мышц, однако, варьируется с коэффициентом вариации до 96% среди пациентов. 14 Уровень давления, создаваемого аппаратом ИВЛ, обычно регулируется в соответствии с изменениями частоты дыхания пациента. Однако частота, которая сигнализирует об удовлетворительном уровне покоя дыхательных мышц, никогда не была точно определена, и рекомендации варьируются от 16 до 30 вдохов в минуту. 14 Цикл выдоха запускается уменьшением инспираторного потока до заданного уровня, например 5 л / мин или 25% от пикового инспираторного потока, в зависимости от алгоритма производителя (рис. 148-3) . Алгоритм «циклического отключения» механического надувания вызывает проблемы у пациентов с ХОБЛ, потому что увеличение сопротивления и податливости приводит к медленной постоянной времени (дыхательной системы). Более длительное время, необходимое для того, чтобы поток упал до порогового значения, может привести к тому, что механическое раздувание продолжится до истечения нервного окончания.У 12 пациентов с ХОБЛ, получавших поддержку давлением 20 см H 2 O, Jubran et al. 14 обнаружил, что 5 задействовали их выдыхательные мышцы, в то время как аппарат все еще накачивал грудную клетку. Пациенты, которые задействовали свои выдыхательные мышцы во время механического надувания, имели среднюю постоянную времени 0,54 секунды по сравнению со средним значением 0,38 секунды у пациентов, которые не проявляли активности выдыхательных мышц. Сохранение механического раздувания в течение нервного выдоха очень неудобно, что хорошо известно при использовании вентиляции с обратным соотношением (когда, в отличие от нормальной модели, раздувание длится дольше, чем выдох). Рис. 148-3 Давление в дыхательных путях (P aw ), а также поток на вдохе (Insp) и выдохе (Exp) во время вентиляции с поддержкой давлением у пациентов с нормальными и затрудненными дыхательными путями. Усилие пациента запускает вентилятор для подачи заданного давления, и помощь при вдохе продолжается до тех пор, пока скорость потока не упадет до 25% от пикового потока на вдохе. У пациентов с обструкцией дыхательных путей, которые имеют длительную постоянную времени, требуется больше времени, чтобы поток снизился до этого порогового значения, так что нервное истечение начинается до прекращения механического раздувания.Возникающая в результате активация выдыхательных мышц ускоряет падение потока, но это также приводит к диссинхронии между нервно-мышечной активностью пациента и механической фазой аппарата ИВЛ — так называемой «борьбе с аппаратом ИВЛ». Часто вводятся новые режимы механической вентиляции. У каждого есть аббревиатура, и жаргон мешает тем, кто с ней не знаком. Тем не менее, каждый новый режим включает в себя не что иное, как модификацию способа, которым положительное давление подается в дыхательные пути, и взаимодействия между механической поддержкой и дыхательными усилиями пациента. 15 Целью нового режима может быть усиление покоя дыхательной мускулатуры, предотвращение ухудшения состояния, улучшение газообмена, предотвращение повреждения легких, улучшение координации между помощью вентилятора и респираторным усилием пациента и ускорение заживления легких; Приоритет каждой цели варьируется. Настройки вентилятора зависят от размера пациента и его клинического состояния. Определение настроек — это динамический процесс, основанный на физиологической реакции пациента, а не на фиксированном наборе чисел. 16 Настройки требуют повторной регулировки в течение периода зависимости от вентилятора. Такой итеративный процесс требует тщательного респираторного мониторинга. Многие аппараты ИВЛ используют триггер по давлению, в результате чего для включения помощи вентилятора требуется снижение давления в контуре. Пациенты достигают заданной чувствительности, активизируя дыхательные мышцы. Однако при достижении порога инспираторные нейроны просто не отключаются. 6 Следовательно, пациент может затратить значительные усилия на вдох во время машинного надувания. Уровень усилий пациента во время этой фазы после срабатывания триггера тесно связан с выходной мощностью респираторного двигателя пациента в момент срабатывания триггера. 17 Таким образом, меры, снижающие респираторный драйв, могут улучшить покой дыхательных мышц во время механической вентиляции. Если важна мощность респираторного мотора в момент срабатывания триггера, можно ожидать, что усилие во время срабатывания триггера будет определять усилия пациента в течение оставшейся части вдоха.Чтобы прояснить этот вопрос, Leung et al. 17 применили различные уровни поддержки давлением у 11 тяжелобольных. Они добились четырехкратного сокращения общих усилий пациента. Тем не менее, терпеливое усилие во время срабатывания триггера не изменилось. Постоянство усилия во время триггерной фазы, вероятно, было вторичным по отношению к различным факторам, которые начали работать, так как уровень поддержки вентилятора был изменен (рис. 148-4) . Таким образом, увеличение уровня помощи аппарата ИВЛ не приводит к существенному снижению усилий пациента во время срабатывания триггера. Рис. 148-4 Постепенное увеличение поддержки давлением привело к уменьшению суммарного произведения давление-время (PTP) на вдох ( замкнутых символа, ), хотя PTP во время фазы запуска ( открытых символа ) не изменить ( левая панель ). Постоянство PTP во время срабатывания, вероятно, было результатом того, что разные факторы начали действовать на разных уровнях помощи ( правая панель ). При низких уровнях поддержки давлением респираторный драйв (dP / dt) и PEEP – были высокими, но время запуска было коротким, что привело к значительному изменению плеврального давления в течение короткого интервала.При высоком уровне поддержки давлением dP / dt и PEEP – были низкими, но время срабатывания было долгим, что привело к меньшему изменению плеврального давления в течение более длительного времени. (Данные Leung P, Jubran A, Tobin MJ. Сравнение режимов вспомогательной ИВЛ по запуску, усилию пациента и одышке. Am J Respir Crit Care Med. 1997; 155: 1940-1948; Tobin MJ, Jubran A, Laghi F Взаимодействие пациента и аппарата ИВЛ Am J Respir Crit Care Med. 2001; 163: 1059–1063.) Отображение давления в дыхательных путях и отслеживания потока на экранах аппарата ИВЛ повысило осведомленность о том, что усилия на вдохе часто недостаточно для включения аппарата ИВЛ. 6,15 При высоком уровне механической помощи до одной трети вдоха пациента может не привести в действие аппарат (рис. 148-5) . Количество неэффективных попыток запуска увеличивается прямо пропорционально уровню помощи вентилятора. Удивительно, но неудачный запуск не является результатом недостаточного вдоха. При исследовании факторов, способствующих неэффективному запуску, было отмечено, что усилие было более чем на треть больше, когда порог срабатывания вентилятора не был достигнут, чем когда он был. 17 Дыхания, которые не достигают порога срабатывания вентилятора, имеют более высокий дыхательный объем и более короткое время выдоха, чем дыхание, которое запускает вентилятор. Следовательно, давление упругой отдачи нарастает в грудной клетке в форме PEEP i . Чтобы запустить аппарат ИВЛ, инспираторное усилие пациента должно сначала создать отрицательное внутригрудное давление, чтобы уравновесить упругую отдачу; тогда он должен достичь установленной чувствительности. Рисунок 148-5 Записи дыхательного объема, потока вдоха (I) и выдоха (E), давления в дыхательных путях (P aw ) и давления в пищеводе (P es ) у пациента с ХОБЛ, получающего поддерживающая вентиляция.Примерно половина усилий пациента на вдохе не приводит в действие вентилятор. Срабатывание происходит только тогда, когда пациент создает P es более отрицательное, чем –8 см H 2 O (обозначено прерывистой горизонтальной линией), давление, равное по величине давлению противоположной упругой отдачи. Экспираторный поток имеет двухфазный характер, с кратковременным торможением, сигнализирующим о неэффективности вдоха. Таким образом, мониторинг потока выдоха обеспечивает более точное измерение собственной частоты дыхания пациента, чем количество машинных циклов, отображаемых на прикроватном мониторе. (Воспроизведено с разрешения Tobin MJ, Jubran A. Патофизиология неспособности отлучить от ИВЛ. Schweiz Med Wochenschr. 1994; 124: 2138–2145.) Время, в которое пациент начинает выдыхательное усилие (в отношении к цикличности вентилятора) частично определяет успех последующего вдоха при запуске аппарата. Количественно определена взаимосвязь между началом активности выдыхательной мышцы и прекращением механического раздувания аппаратом ИВЛ. 18 При опоре давлением 20 см H 2 O механическое надувание продолжается в течение более длительного времени до нервного выдоха при вдохах, предшествующих попыткам спровоцировать срабатывание. Продолжение механического вдувания в нейронный выдох противодействует потоку выдоха, а также сокращает время, доступное для беспрепятственного выдоха. Следовательно, увеличивается упругая отдача. В свою очередь, для достижения эффективного срабатывания триггера потребуется большее усилие на вдохе. Таким образом, время, в которое пациент начинает выдыхательное усилие (по отношению к циклическому отключению механического надувания), частично определяет успех последующего вдоха при включении аппарата ИВЛ. В прошлом стандартная настройка дыхательного объема составляла от 10 до 15 мл / кг; кроме того, были приложены все усилия для того, чтобы Pa CO 2 не превышал нормальный диапазон. Это мнение было опровергнуто революционным исследованием, опубликованным в 1984 году Дариоли и Перре. 19 Анализируя ретроспективный набор данных, собранных у пациентов с астматическим статусом, получающих искусственную вентиляцию легких, они обнаружили, что использование более низких дыхательных объемов с неизбежным увеличением Pa CO 2 привело к лучшей выживаемости.Несколько лет спустя Hickling et al. 20 применили аналогичный подход к пациентам с острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС). Ретроспективный набор данных снова показал лучшую выживаемость при использовании пермиссивной гиперкапнии. Рандомизированное контролируемое исследование, проведенное Amato et al. 21 подтвердил гипотезу Перре – Хиклинга; дополнительную поддержку впоследствии оказало рандомизированное исследование, проведенное сетью ARDS. 22 Три другие группы исследователей, однако, обнаружили, что снижение дыхательного объема имеет тенденцию к увеличению смертности. 23–25 Единственной переменной, по которой проводилось различие между положительными и отрицательными исследованиями, было среднее давление плато в дыхательных путях: у пациентов со значительно повышенной смертностью давление плато превышало 32 см H 2 О. Соответственно, дыхательный объем должен быть уменьшен у пациентов с ARDS для поддержания давления плато не более 32 см H 2 O. 26,27 У пациентов без ARDS обычно используются более высокие дыхательные объемы, приблизительно 8 мл / кг, в качестве нижних дыхательных объемов. объем может вызвать значительную одышку. 3 Правильная установка скорости вентилятора зависит от используемого режима вентиляции. 16 При вспомогательной вентиляции аппарат ИВЛ подает вдох в ответ на каждое усилие пациента. В этом режиме врачи обычно мало обращают внимания на машинную частоту, которая может быть установлена намного ниже спонтанной скорости пациента. Этот разрыв приводит к двум проблемам: (1) Если у пациента внезапно снижается мощность дыхательного центра, низкая частота аппарата приводит к серьезной гиповентиляции. 3 (2) Большое несоответствие между спонтанной частотой пациента и скоростью резервного копирования аппарата приводит к дыхательному циклу с обратным соотношением времени вдоха и выдоха (I: E). Развитие обратного отношения I: E возникает из-за того, что время вдоха (T I ) на аппарате остается фиксированным на начальном значении и не изменяется в ответ на увеличение спонтанной частоты у пациента (рис. 148-6) . 16 Например, если скорость машины изначально установлена на 12 вдохов / мин (T TOT 5 секунд), а T I установлена на 1.65 секунд (устанавливается прямо или косвенно в результате настроек объема и расхода), тогда T E будет 3,35 секунды. Соотношение I: E будет 1: 2. Если частота спонтанного дыхания пациента увеличится до 25 вдохов в минуту, T TOT составит 2,4 секунды. Поскольку T I остается фиксированным на уровне 1,65 секунды, T E будет 0,75 с, а соотношение I: E будет 2: 1. Такая вентиляция с обратным соотношением очень неудобна и может привести к усилению использования седативных средств или даже к использованию нервно-мышечной блокады просто из-за неправильной настройки поддерживающей частоты.Исходя из этих соображений, поддерживающая частота во время вспомогательной вентиляции должна быть установлена примерно на четыре вдоха меньше, чем спонтанная частота дыхания пациента. 2 Рис. 148-6 Влияние взаимодействия между частотой дыхания пациента и частотой поддержки вентилятора на время вдоха — соотношение времени выдоха (I: E) во время вспомогательно-контролируемой вентиляции. Частота поддержки вентилятора составляет 12 вдохов / мин, а время вдоха (T I ) 1,65 секунды. Левая панель. Если собственная респираторная частота пациента (f pt ) также составляет 12 вдохов / мин, общее время дыхательного цикла (T TOT ) составляет 5,0 секунды, время выдоха (T E ) составляет 3,35 секунды, а время выдоха составляет 3,35 секунды. Соотношение I: E составляет 1: 2. Панель правая. Если частота дыхания пациента увеличивается до 25 вдохов в минуту, новый T TOT составляет 2,4 секунды, T E составляет 0,75 секунды, а I: E составляет 1: 0,45 (или, как более условно отмечено, 2,2: 1 ). При IMV частота искусственной вентиляции легких (или принудительная) сначала устанавливается высокой, а затем постепенно снижается в соответствии с переносимостью пациента. 10 К сожалению, титрование часто основывается на данных по газам артериальной крови, и даже небольшое количество вдохов на ИВЛ может привести к приемлемым значениям для Pa O 2 и Pa CO 2 , но мало или совсем нет. отдых дыхательной мускулатуры у пациентов с повышенной работой дыхания. У пациентов, зависящих от аппарата ИВЛ, работа дыхания с частотой IMV 14 вдохов в минуту или меньше может быть достаточной, чтобы вызвать утомление дыхательных мышц. 11,12 При вентиляции PS скорость вентилятора не устанавливается. 13 Клиницисты изначально устанавливают скорость вдоха на значение по умолчанию, например 60 л / мин. Однако многие тяжелобольные пациенты имеют повышенную мощность респираторной моторики, и начальная настройка потока может быть недостаточной для удовлетворения потребностей в потоке. 3 В результате пациенты будут бороться со своим респираторным сопротивлением и сопротивлением аппарата ИВЛ. 9,28 Следовательно, увеличивается работа дыхания. Клиницисты иногда увеличивают поток, чтобы сократить время вдоха и увеличить время выдоха. Однако увеличение кровотока вызывает немедленное и стойкое тахипноэ; в результате время выдоха может быть сокращено. 29 В исследовании здоровых субъектов Laghi et al. 30 обнаружили, что увеличение инспираторного потока с 30 л / мин до 60 и 90 л / мин вызывает увеличение частоты дыхания на 20% и 41% соответственно. Одной из основных причин, по которой врачи увеличивают поток вдоха, является уменьшение времени вдоха в надежде дать больше времени для выдоха и, таким образом, снижение PEEP i , особенно у пациентов с ХОБЛ. Поскольку увеличение потока обычно приводит к увеличению частоты дыхания, ожидаемое сокращение времени выдоха может фактически увеличить PEEP i . Laghi et al. 31 исследовали этот феномен у 10 пациентов с ХОБЛ (рис.148-7) . Как и у здоровых субъектов, увеличение потока с 30 до 90 л / мин привело к увеличению частоты дыхания с 16 до 21 вдоха / мин. Несмотря на увеличение скорости, PEEP i упал с 7,0 до 6,4 см H 2 O. Снижение PEEP i возникло из-за увеличения времени выдоха (с 2,1 до 2,3 секунды), что дало больше времени для дефляция легких. Почему увеличилось время выдоха? Увеличение инспираторного потока обычно достигается за счет сокращения времени механического вдоха.Укороченное время вдоха в сочетании с постоянной времени неоднородностью ХОБЛ приводит к тому, что чрезмерное раздувание некоторых легочных единиц сохраняется до нервного выдоха. Продолжительное раздувание во время выдоха нервной ткани вызывает стимуляцию блуждающего нерва, что увеличивает время выдоха. Рисунок 148-7 Непрерывная запись потока, давления в пищеводе (Pes) и суммы движений грудной клетки и живота у пациента с хронической обструктивной болезнью легких, получающего вспомогательную вентиляцию с постоянным дыхательным объемом.При увеличении потока с 30 до 60 и 90 л / мин (справа налево) частота увеличивалась (с 18 до 23 и 26 вдохов / мин соответственно), ПДКВ и снижалось (с 15,6 до 14,4 и 13,3 см H 2 O соответственно), а также снизился объем легких в конце выдоха. Увеличение потока с 30 л / мин до 60 и 90 л / мин также привело к уменьшению колебаний Pes с 21,5 до 19,5 и 16,8 см H 2 O соответственно. (Воспроизведено с разрешения Laghi F, Segal J, Choe WK, et al.Влияние установленного времени инфляции на частоту дыхания и гиперинфляцию у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких. Am J Respir Crit Care Med. 2001; 163 (6): 1365–1370.) При настройке скорости потока и чувствительности триггера полезно исследование контура формы волны давления в дыхательных путях (рис. 148-8 и 148-9) . 2 В идеале форма волны должна иметь плавный подъем и выпуклость во время вдоха. Напротив, длительная отрицательная фаза с чрезмерным зубчатым краем следа указывает на неудовлетворительные настройки чувствительности или потока. Рисунок 148-8 Кривые давления в дыхательных путях, записанные во время вспомогательной вентиляции. Кривые представляют изменения давления в дыхательных путях во время вдоха у полностью расслабленного пациента и у пациентов, которые прилагают легкие (центральная линия) и большие усилия (рисунок справа), чтобы дышать. Расстояние между пунктирной линией (представляющей контролируемую вентиляцию) и сплошной линией (представляющей спонтанное дыхание) пропорционально дыхательной работе пациента. (Воспроизведено с разрешения Tobin MJ. Механическая вентиляция. N Engl J Med. 1994; 330 (15): 1056–1061.) Рис. по сравнению с защитной вентиляцией у пациента весом 70 кг с острым респираторным дистресс-синдромом. Нижняя и верхняя точки перегиба кривой давление-объем на вдохе (центральная панель) находятся на высоте 14 и 26 см H 2 O соответственно. При традиционной вентиляции с дыхательным объемом 12 мл / кг и нулевым давлением в конце выдоха ( левая панель, ) альвеолы разрушаются в конце выдоха.Возникновение поперечных сил во время последующего механического надувания может привести к разрыву слизистой оболочки альвеол, а достижение объема в конце вдоха выше верхней точки перегиба вызывает чрезмерное растяжение альвеол. При защитной вентиляции с дыхательным объемом 6 мл / кг (, правая панель, ) конечный вдох остается ниже верхней точки перегиба; Добавление PEEP на 2 см H 2 O выше нижней точки перегиба может предотвратить коллапс альвеол в конце выдоха и обеспечить защиту от развития сдвигающих сил во время механического надувания. (Воспроизведено с разрешения Тобина М.Дж. Достижения в области искусственной вентиляции легких. N Engl J Med. 2001; 344 (26): 1986–1996.) основные цели у пациентов с механической вентиляцией легких. Было опубликовано множество прогнозных уравнений, чтобы помочь в выборе подходящего F I O 2 , но ни одно из них не является достаточно точным, чтобы заменить метод проб и ошибок. 32 Первоначально для F I O 2 установлено высокое значение (часто 1,0) для обеспечения адекватной оксигенации. После этого следует выбирать самый низкий F I O 2 , который обеспечивает удовлетворительную оксигенацию артериальной крови. Обычная цель — Pa O 2 60 мм рт. Ст. Или артериальная сатурация (Sa O 2 ) 90%; более высокие значения существенно не увеличивают оксигенацию тканей. Хотя принято ждать 30 минут, чтобы оценить реакцию на изменение F I O 2 , эффект обычно хорошо определяется в пределах 10 минут.При использовании образцов артериальной крови для оценки оксигенации подходит значение 90% для Sa O 2 . Если используется пульсоксиметрия, цель Sp O 2 может привести к значениям Pa O 2 до 41 мм рт. У белых пациентов целевое значение 92% для Sp O 2 указывает на удовлетворительную оксигенацию. Однако у чернокожих пациентов эта цель может привести к значительной гипоксемии. 33 У экспериментальных животных гипероксия вызывает диффузное альвеолярное повреждение с гистологическими изменениями, неотличимыми от ОРДС, вызванного любой другой причиной.Никакие диагностические тесты не позволяют отличить травму, вызванную O 2 , от прогрессирования основного заболевания. Таким образом, возможность токсичности O 2 следует учитывать у любого пациента, получающего F I O 2 от более 0,50 до 0,60 в течение 24-48 часов или дольше. У здоровых людей, которые вдыхают 100% O 2 , развивается острый трахеобронхит, проявляющийся в виде дискомфорта за грудиной, кашля, боли в горле, заложенности носа, дискомфорта в глазах и ушах, парестезий и утомляемости.Симптомы появляются в течение 4 часов; бронхоскопические признаки воспаления трахеи проявляются через 6 часов. 34 Загрудинный дискомфорт также возникает при F I O 2 0,75, но не при F I O 2 0,50. Гипероксия вызывает ателектаз абсорбции в легочных единицах с низким соотношением, потому что скорость абсорбции O 2 из альвеол в кровоток выше, чем скорость восполнения из вдыхаемого газа.Такой ателектаз приводит к небольшому шунту (примерно 3%) у здоровых пожилых людей, и для его развития требуется всего около 6 минут. Перед лицом потенциальной токсичности O 2 единственно возможной стратегией является снижение F I O 2 до самого низкого уровня, совместимого с адекватной системной оксигенацией. Таким образом, необходимо минимизировать избыточную потребность в O 2 и оптимизировать меры по усилению системной оксигенации. Хотя следует избегать чрезмерного введения O 2 , следует больше опасаться тяжелой гипоксемии, чем потенциального ущерба, который может возникнуть в результате гипероксии. Положительное влияние положительного конечного давления выдоха (PEEP) включает улучшение артериальной оксигенации, улучшение комплаентности легких, облегчение чрезмерной дыхательной работы, вторичной по отношению к PEEP i у пациентов с воздушным потоком ограничение и, возможно, уменьшение повреждения легких в результате повторного коллапса и повторного открытия альвеол. Принципы механической вентиляции | Торакальный ключ
ЦЕЛИ И ПОКАЗАНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
РЕЖИМЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
УПРАВЛЯЕМАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ
ВЕНТИЛЯЦИЯ АССИСТ-КОНТРОЛЬ
ПРОМЕЖУТОЧНАЯ ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ
ДАВЛЕНИЕ- ПОДДЕРЖИВАЮЩАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ
НОВЫЕ РЕЖИМЫ
НАСТРОЙКИ ВЕНТИЛЯТОРА
ВКЛЮЧЕНИЕ
ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ОБЪЕМ
ЧАСТОТА ДЫХАНИЯ
СКОРОСТЬ ВДОХНОВЕНИЯ
ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ КОНЕЧНОЕ ДАВЛЕНИЕ ВЫДЫХА