Сведения о вентиляции

1.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Гигиенические основы вентиляции
Вредные факторы, устраняемые вентиляцией:
— избыточная теплота (конвекционная и лучистая);
— избыточные водяные пары - влага;
— газы и пары химических веществ;
— токсичная и нетоксичная пыль;
— радиоактивные вещества.
Избыточная теплота. Взрослый человек в спокойном состоянии и при
нормальных микроклиматических условиях выделяет в окружающую среду
85 — 120 Вт, из которых 20 % — конвекцией; 55 % — излучением и
25 % — испарением влаги.
Таблица 1. Количество теплоты и влаги, выделяемой за 1 ч взрослыми
людьми (мужчинами) в зависимости от их физической нагрузки и
температуры воздуха в помещении (Qявн, Вт; Gn, г/ч)

2.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Гигиенические основы вентиляции
При t = 35
выделений явной теплоты почти нет (5 — 10 Вт).
«Явное» тепловыделение — теплота, выделяемая организмом
человека, повышающая температуру воздуха помещения.
«Скрытая» теплота идет на испарение влаги, она хотя и увеличивает
энтальпию воздуха, но почти не изменяет его температуру.
Количество теплоты, поступающей в помещение от солнечной
радиации, при tн>10оС:
для остекленных поверхностей, освещенных солнцем,
Qc = [kс k1сqc + k2(tн - tв)]/F;
(1)
для остекленных поверхностей, находящихся в тени,
Qт = [kт k1тqт + k2(tн - tв)]/F;
(2)
где qc, qт — количество теплоты, поступающей в помещение от
солнечной радиации через 1 м2 обычного одинарного стекла окон,
освещенных солнцем или находящихся в тени (справочная литература), Вт/м2;
kс, kт — коэффициенты, учитывающие затемнения стекол
переплетами рам и загрязнения атмосферы;
k1с,
k1т
—
коэффициенты,
учитывающие
изменение
теплопоступления за счет солнечной радиации при применении остекления,
отличного от остекления из листового одинарного стекла;
k2 — коэффициент теплопередачи остекления, Вт/(м2·К);
F — площадь проема в строительной конструкции, м2.
оС

3.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Гигиенические основы вентиляции
Рассмотрим источники поглощения теплоты - расходную часть
теплового баланса.
Влаговыделение ( табл. 1). Большая влажность воздуха при высокой
температуре вызывает накопление теплоты в организме, так как отдача
теплоты испарением уменьшается. Повышенная влажность воздуха при
низкой температуре вызывает охлаждение организма, так как влажная кожа и
влажный воздух более теплопроводны.
При избыточной влаге и температуре ниже точки росы образуется
туман, который конденсируются на ограждающих конструкциях, что вызывает
их преждевременное разрушение.
Значительное количество влаги может выделяться при испарении с
открытой поверхности воды (бани, прачечные). Расход теплоты в этом случае
учитывается тогда, когда температуры испаряющейся воды ниже
окружающего воздуха, но выше точки росы.
Ориентировочный расход теплоты Q21, Вт
Q21 = Gr/1000, (3)
где G — количество испаряющейся влаги, г/с;
r — теплота испарения, кДж/кг.

4.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Гигиенические основы вентиляции
Газовыделение. Согласно ГОСТ 12.1.007-76 «Система стандартов
безопасности труда (ССБТ). Вредные вещества. Классификация и общие
требования безопасности» по степени воздействия на организм человека
вредные вещества подразделяются на 4 класса:
1 — чрезвычайно опасные;
2 — высокоопасные;
3 — умеренно опасные;
4 — малоопасные.
Содержание газов, паров и пыли не должно превышать предельно
допустимых концентраций, которые согласно «Гигиенические нормативы ГН
2.1.6.3492-17. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих
веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений» и «ГОСТ
12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Общие
санитарно-гигиенические
требования
к
воздуху
рабочей
зоны»
представлены в Таблице 2.

5.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Гигиенические основы вентиляции
Таблица 2. Предельно допустимые концентрации, мг/м3, некоторых
вредных веществ в воздушной среде

6.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Гигиенические основы вентиляции
Человек в состоянии покоя в течение 1 ч вдыхает и выдыхает в
среднем 500 л воздуха. При дыхании состав воздуха изменяется (табл. 3).
Содержание углекислоты в воздухе при пребывании людей в помещении
может
служить
показателем
загрязнения
воздуха
в
результате
жизнедеятельности организма человека.
Таблица 3. Изменение состава воздуха по объему, %
В цехах и отделах промышленных предприятий воздух загрязняется
главным образом газами и парами, образующимися при протекании
технологических процессов.

7.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Гигиенические основы вентиляции
Вредное влияние на здоровье человека оказывает пыль, находящаяся
в воздухе. Наиболее опасна пыль, содержащая двуокись кремния (SiO2),
асбестовая пыль, пыль ядовитых веществ (окись свинца и др.). Свинцовая
пыль вызывает хроническое отравление.
Вредность пыли зависит и от ее крупности и формы: чем мельче пыль и
чем острее ее форма, тем она вреднее (опаснее), так как может глубоко
проникать в дыхательные пути. Некоторые виды пыли в определенной
концентрации взрывоопасны.
Важным показателем санитарного состояния воздуха в помещениях
является количество находящихся в нем микроорганизмов. Число их
увеличивается при загрязнении воздуха пылью. Воздух считается загрязненным,
если в 1 м3 находится более 4500 микроорганизмов.

8.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Воздухообмен в помещении. Выбор расчетного воздухообмена
Воздухообмен - частичная или полная замена воздуха, содержащего
вредные выделения, чистым атмосферным воздухом.
Кратность воздухообмена - количество воздуха, подаваемого или
удаляемого за 1 ч из помещения L, отнесенное к его внутренней кубатуреVп.
Знак (+) — воздухообмен по притоку.
Знак (-) — по вытяжке:
±n = L/Vп.
(4)
Кратность воздухообмена +2, это значит, что в помещение за 1 ч
подается двукратное к объему помещения количество воздуха.
Решив уравнение (4) относительно L, получим выражение для
определения объема притока или вытяжки при общеобменной вентиляции.

9.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Воздухообмен в помещении. Выбор расчетного воздухообмена
Воздухообмен в помещениях L, м3/ч, определяется отдельно для
теплого, холодного периодов года и переходных условий при плотности
приточного и удаляемого воздуха 1,2 кг/м3 по формулам:
а) по избыткам явной теплоты
б) по массе выделяющихся вредных веществ
Если в помещение выделяется несколько вредных веществ,
обладающих эффектом суммации действия, необходимо воздухообмен
определять, суммируя расходы воздуха, рассчитанные по каждому из этих
веществ;

10.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Воздухообмен в помещении. Выбор расчетного воздухообмена
в) по избыткам влаги (водяного пара)
В помещениях с избыточной влагой (театрах, столовых, банях,
прачечных и т. п.) делают проверку достаточности воздухообмена для
предупреждения образования конденсата на внутренней поверхности
наружных ограждений при расчетных параметрах наружного воздуха в
холодный период года;
г) по избыткам полной теплоты

11.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Воздухообмен в помещении. Выбор расчетного воздухообмена
д) по нормируемой кратности воздухообмена
L=Vn;
(9)
е) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха
L=FLпp1;
(10)
L=FLпp11.
(11)
В формулах (5) — (11): Loб.(p.)з — расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны
помещения, м3/ч; Qявн, Qпол — избыточный явный и полный тепловой потоки в помещение, Вт; с —
теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(м3·С); toб.(p.)з — температура воздуха, удаляемого из
обслуживаемой или рабочей зоны помещения, оС; tв — температура воздуха, удаляемого из
помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, оС; tпр — температура воздуха,
подаваемого в помещение, оС; G — избытки влаги в помещении, г/ч; doб.(p.)з — влагосодержание
воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны, г/кг; dв — влагосодержание воздуха,
удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, г/кг; dпp —
влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг; Ioб.(p.)з, Iв , Iпр — удельные энтальпии
воздуха при температурах toб.(p.)з, tв, tпр соответственно, кДж/кг; mро — масса каждого из вредных
веществ, поступающих из воздуха помещения, мг/ч; koб.(p.)з, kв — концентрация вредного
вещества в воздухе, удаляемом соответственно из рабочей зоны помещения и за ее пределами,
мг/м3; kпр — концентрация вредного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м3; V —
объем помещения, м3; для помещений высотой 6м и более следует принимать V = 6F; F —
площадь помещения, м2; N — число людей, рабочих мест, единиц оборудования; n — нормируемая
кратность воздухообмена, ч-1; Lnp1 — нормируемый расход приточного воздуха на 1 м2 площади
пола помещения. м3/(ч·м2); Lnp11 — нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1
человека, на 1 рабочее место или единицу оборудования, м3/ч.
Параметр koб.(p.)з принимают равным ПДК в рабочей зоне помещения, а параметры
воздуха toб.(p.)з, doб.(p.)з, Ioб.(p.)з — равными расчетным параметрам в обслуживаемой или
рабочей зоне помещения (по справочной литературе).

12.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Воздухообмен в помещении. Выбор расчетного воздухообмена
Для обеспечения норм взрывопожарной безопасности воздухообмен в
помещении определяют по формуле (6) (по массе выделяющихся вредных
веществ), заменяя koб.(p.)з и kв на 0,1kд, мг/м3
где kд — нижний концентрационный предел распространения пламени
по газо-, паро- и пылевоздушным смесям.
За расчетное значение воздухообмена принимают большую из
величин, полученных по приведенным формулам.

13.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Понятие о способах организации воздухообмена м устройстве систем вентиляции
По способу перемещения удаляемого из помещений и подаваемого
в
помещения
воздуха
различают
вентиляцию
естественную
(неорганизованную и организованную) и механическую (искусственную).
Неорганизованная естественная вентиляция - воздухообмен в
помещениях, происходит под влиянием разности давлений наружного и
внутреннего воздуха и действия ветра через неплотности ограждающих
конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей.
Организованная естественная вентиляция (аэрация) - воздухообмен,
происходящий также под влиянием разности давлений наружного и
внутреннего воздуха и действия ветра, но через специально устроенные в
наружных ограждениях фрамуги, степень открытия которых с каждой стороны
здания регулируется.
Механическая (искусственная) вентиляция - способ подачи воздуха в
помещение или удаление из него с помощью вентилятора. Воздух,
подаваемый в помещение, может быть специально подготовленным в
отношении его чистоты, температуры и влажности.
Системы кондиционирования воздуха (condition — условие) - системы
механической вентиляции, автоматически поддерживающие в помещениях
метеорологические условия на уровне заданных независимо от изменяющихся
параметров внешней воздушной среды.

14.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Понятие о способах организации воздухообмена м устройстве систем вентиляции
По назначению системы вентиляции подразделяются на приточные
и вытяжные.
По способу организации воздухообмена в помещениях вентиляция
может быть общеобменной, местной (локализующей), смешанной, аварийной
и противодымной.
Общеобменная вентиляция создает одинаковых условий воздушной
среды (температуры, влажности, чистоты воздуха и его подвижности) во всем
помещении, главным образом в рабочей зоне (H = 1,5 — 2м от пола), когда
какие-либо вредные вещества распространяются по всему объему помещения
или нет возможности уловить их в местах выделения (рис. 1, а).
Общеобменная вентиляция может быть приточной и вытяжной, а чаще
приточно-вытяжной, обеспечивающей организованный приток и удаление
воздуха.
Местная вытяжная вентиляция - загрязненный воздух удаляется
прямо из мест его загрязнения. Она применяется когда свежий воздух
требуется лишь в определенных (рабочих) местах помещения (рис. 1, б).
Смешанные системы - комбинация общеобменной и местной
вентиляции (рис. 1, в).

15.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Понятие о способах организации воздухообмена м устройстве систем вентиляции
Аварийные
вентиляционные установки
предусматривают если в
помещениях
возможно
внезапное
неожиданное
выделение
вредных
веществ в количествах,
значительно превышающих
допустимые.
Противодымная
вентиляция
для
обеспечения
эвакуации
людей
из
помещений
здания в начальной стадии
пожара.
Рис. 1. Схемы систем вентиляции
а.) общеобменная; б.) местная (локализующей); в.) смешанная
1 — зонт вытяжной; 2 — воздушный душ;
3 — вентилятор для удаления
вредностей; 4 — вентилятор для подачи чистого воздуха; 5 — калорифер;
6 — решетка жалюзийная.

16.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
Понятие о способах организации воздухообмена м устройстве систем вентиляции
В «горячих» цехах используют аэрацию, местные отсосы и
воздушные души.
В «холодных» цехах — общеобменную
вентиляцию и системы кондиционирования воздуха.
приточно-вытяжную
В воротах — воздушные тепловые завесы.
В общественных зданиях (театрах, кино, залах заседаний,
магазинах, спортзалах и т. п.) — общеобменную приточно-вытяжную
вентиляцию или систему кондиционирования воздуха.
В помещениях, где требуется незначительный воздухообмен,
организуют вытяжную вентиляцию. Удаляемый воздух восполняется
воздухом, поступающим через неплотности в ограждающих конструкциях и
при открывании форточек или фрамуг.
В жилых домах — обычно только вытяжную (естественную, редко —
механическую) вентиляцию из кухонь и санузлов. Приток осуществляется
через окна, форточки или специальные устройства под окнами.