Определение необходимого воздухообмена

Воздухообмен, м³/ч, при нормальном микроклимате и отсутствии вредных веществ или содержании их в пределах норм можно определить по формуле

L = nL₁

где п — численность работающих; L₁ —расход воздуха на одного работающего, м³/ч, не менее: 30 при объеме помещения, приходящемся на одного рабочего, менее 20 м³; 20 —при 20...40м³ и 40 —в производственных помещениях безсветовых проемов.

Для помещений, где на одного работающего приходится более 40 м³ воздуха, и при естественной вентиляции (через открытые форточки, двери и т. п.) воздухообмен не рассчитывают.

Для санитарно-бытовых, общественных и вспомогательных помещений необходимое для удаления вредностей количество воздуха допускается определять по кратности воздухообмена. Например, коэффициент кратности воздухообмена для административных помещений равен 1,5 (по вытяжке), вестибюлей — 2 (по притоку), залов совещаний вместимостью до 100 человек— 3 (по притоку и вытяжке), курительных — 10 (по вытяжке), помещений для отдыха — 5 (по притоку) и 4 (по вытяжке), умывальных — 1 (по вытяжке) и т. д.

При выделении в воздух производственных помещений вредных веществ производительность систем вентиляции по притоку и вытяжке следует определять, руководствуясь количеством вредностей, поступающих в помещения.

Количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне, рассчитывают:

а) для помещений с тепловыделениями — по избыточному количеству явной теплоты;

б) для помещений с тепло- и влаговыделениями — по избыточному количеству явной теплоты, влаги и скрытой теплоты в рабочей зоне;

в) для помещений с выделением вредных газов и пыли — по количеству вредностей, поступающих в рабочую зону, исхода из условий снижения их концентраций до предельно допустимых. Если неизвестно количество вредностей, выделяющихся в пределах рабочей зоны, то воздухообмен следует рассчитывать по всему помещению на основе полного количества выделяющихся в нем вредностей.

Воздухообмен, м³/ч, необходимый для поддержания температуры воздуха в помещении в заданных пределах,

L =

Q

cм(Tв - Тн.в.)ρн.в.

где Q — избыточное количество теплоты, выделяемое всеми источниками внутри помещения, кДж/ч; с_м — удельная массовая теплоемкость воздуха, равная 0,99кДж/(кг-К); T_в — нормативное значение температуры внутреннего воздуха в помещении, К; Т_{н в} — расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем вентиляции, К; р_н.в — плотность наружного воздуха, кг/мл

Максимальную производительность систем вентиляции большинства зданий, необходимую для удаления избыточного количества выделяемой теплоты, определяют по летнему периоду с учетом теплоты от солнечной радиации.

Воздухообмен, требуемый для сохранения оптимальной относительной влажности воздуха в помещении,

L =

100W

ρн.в.(dвφв - dнφн)

где W— количество водяных паров, выделяющихся в помещении г/ч; d_B, d_H — влагосодержание соответственно внутреннего и наружного воздуха при максимальном его насыщении и заданной температуре, г/кг; φ_в, φ_н — относительная влажность соответственно внутреннего и наружного воздуха, %.

Воздухообмен, необходимый для снижения концентрации выделяющихся вредностей до предельно допустимого значения, определяют, исходя из равенства производительности приточной и вытяжной вентиляции. Из схемы на рисунке 17.3 следует, что

L_прg_пр + G = L_вg_в,

где L_пp, L_p — производительность соответственно приточной и вытяжной вентиляции, м²/ч; g_пр, 5в — концентрация вредностей соответственно в подаваемом (приточном) и удаляемом из помещения воздухе, мг/м³; G — максимальное количество вредностей, выделяющихся в помещении, мг/ч.

Так как Z_пр ≈ L_B ≈ L, то последнее уравнение можно записать в следующем виде:

L(g_В - g_np) = G,

откуда

L = G/(g_в-g_np)-

Поскольку концентрация вредностей в удаляемом из помещения воздухе не должна превышать предельно допустимого значения, то можно записать gs = ?цдк- Тогда воздухообмен, м3/ч,

L = G/(g_пдк - g_пР).

В воздухе, подаваемом системами вентиляции в помещение, вредности в основном отсутствуют, т. е. g_пp = 0. В этой ситуации последняя формула примет вид:

L = G/g_пдк

Рис. 17.3. Схема к расчету воздухообмена при выделении в помещении вредных веществ

В производственных помещениях часто выделяется не одна, а несколько различных вредностей. В таких случаях

следует помнить, что вредные вещества могут быть независимого действия (влиять на различные системы организма и оказывать невзаимосвязанные токсические эффекты) и однородного (однонаправленного) действия (влиять на одни и те же системы организма и оказывать одинаковый токсический эффект в смеси). Однородным действием обладают, например, смеси углеводородов, сильные минеральные кислоты (азотная, серная и соляная), угарный газ и цементная пыль, аммиак и оксиды азота.

При выделении в воздух нескольких вредных веществ однонаправленного действия концентрациями с/ должно соблюдаться условие

где с₁, c₂,..., с_i — фактические концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м³; g_пдк1, g_пдк2, …,g_пдкi — предельно допустимые концентрации этих же веществ, мг/м³.

Если результат расчета по последней формуле более единицы, то воздухообмен рассчитывают по коэффициенту кратности воздухообмена k, равному полученному значению.