Воздухообмен в помещениях. Нормирование воздухообмена

Нормирование воздухообмена заключается в установлении количеств подаваемого и/или удаляемого воздуха или методов расчета установлении количеств подаваемого и/или удаляемого воздуха. Нормирование воздухообмена осуществляется в соответствии с назначением помещения, характером выполняемых в нем работ, производственных процессов, видами выделяющихся веществ.

Для ряда помещений, преимущественно санитарно-гигиенического назначения, устанавливается непосредственно величина воздухообмена, обеспечивающая необходимый уровень санитарно-гигиенического благополучия. В табл. 8.1 приведены требуемые величины воздухообмена в ряде помещений жилых зданий.

Табл. 8.1

Воздухообмен в санитарно-гигиенических и хозяйственно-бытовых помещениях жилых зданий []

Помещение	Воздухообмен
приток, м3/ч	вытяжка, м3/ч
Гладильная, сушильная	-
Кухня с электроплитой	-
Кухня с газовой плитой	-
Ванная, душевая уборная	-
Совмещенный санузел	-

В помещениях санитарно-гигиенического назначения общественных зданий величина воздухообмена преимущественно устанавливается на единицу оборудования (табл. 8.2).

Табл. 8.2

Воздухообмен в санитарно-гигиенических помещениях общественных зданий []

Помещение	Воздухообмен
приток	вытяжка
Туалет	-	25 м3/ч на один унитаз
Душевые	-	20 м3/ч на одну сетку
Умывальные	-	20 м3/ч на одно место

Для обеспечения санитарно-гигиенического комфорта человека устанавливаются нормы воздухообмена в помещениях для нахождения людей исходя из условий и характера его деятельности. Норма воздухообмена в этом случае устанавливается на одного человека или на единицу обслуживаемой площади помещения (табл. 8.3).

Табл. 8.3

Нормы воздухообмена для обеспечения санитарно-гигиенического комфорта человека

Назначение помещения, вид работ	Воздухообмен	Примечание
Жилое	3 м3/(ч·м2)	СНиП 31-01-2003
Помещения сотрудников административных зданий	20 м3/(ч·чел)	СНиП 31-05-2003
Классные помещения, учебные кабинеты, лаборатории, актовый зал – лекционная аудитория	20 м3/(ч·чел)	СНиП 31-06-2009

Расчет количества приточного воздуха по нормативной кратности воздухообмена производится для помещений, в которых отсутствуют интенсивные источники выделения вредных веществ. В общем случае санитарные нормы допускают определять количество приточного воздуха по кратности воздухообмена оговоренной в соответствующих нормативных документах.

В этом случае воздухообмен, м³/с, определяется по формуле:

, (8.1)

где п – нормативная кратность воздухообмена (значения п даны в соответствующих выпусках СНиП и справочниках), ч^-1;

V – объем помещения, м³.

При расчетах воздухообмена помещений определяется расход приточного и удаляемого воздуха, необходимые для поглощения избыточной теплоты, влаги, вредных и неприятно пахнущих веществ.

Воздухообмены называются по виду вредных выделений, для поглощения которых они определяются, например воздухообмен по избыткам явной теплоты, по влаговыделениям, по двууглекислому газу и т.д.

Расчет воздухообмена по борьбе с теплоизбытками. Баланс явной теплоты помещения при наличии теплоизбытков запишется в виде

, (8.2)

где ΔQ_изб.я – избытки явной теплоты всего помещения, кВт; с – теплоемкость воздуха, кДж/(кг∙К); t_п, t_yx – температура приточного и уходящего воздуха, К (°С).

Тогда воздухообмен

. (8.3)

При вытяжке воздуха из рабочей зоны t_yx= t_в. Разность температур в уравнении (8.3)

,

где Δt_р – рабочая разность температур.

Правильный выбор Δt_р=t_в-t_п имеет большое значение как для расчета вентиляционного оборудования, так и для создания, необходимых метеорологических условий в цехе. При больших Δt_р уменьшается расход вентиляционного воздуха, снижаются расход электроэнергии и затраты на устройство и эксплуатацию системы.

Однако при значительных перепадах между температурами приточного воздуха и воздуха помещения будут неблагоприятные ощущения холодного дутья. При малых Δt_р получим большие расходы воздуха, вследствие чего будет увеличение расходов на систему. Кроме того, может быть также повышение скоростей воздуха в помещении, что может оказывать неблагоприятное воздействие на человека.

При выборе Δt_р необходимо так организовать распределение воздуха в помещении, чтобы перемешивание свежего воздуха с воздухом помещения и затухание приточных струй происходили вне рабочей зоны.

Воздухообмен по борьбе с влаговыделениями. Исходными данными к расчету являются: избыточная влага G_вл, кг/с, и влагосодержание уходящего d_yx и приточного d_п воздуха, г/кг сухого воздуха.

Если в помещении другие вредные выделения отсутствуют, то воздухообмен определяется по формуле, кг/с:

. (8.4)

Расчет воздухообмена при одновременном выделении теплоты и влаги. В промышленности встречаются технологические процессы, при которых в помещение одновременно выделяются и теплота, и влага. Энтальпия и влагосодержание приточного воздуха будут увеличиваться соответственно на ΔI_пом и на Δd_пом .Следовательно, расход воздуха для поглощения теплоты составит:

(8.5)

и для поглощения влаги

. (8.6)

Воздухообмен при одновременном выделении теплоты и влаги может быть определен или по теплоизбыткам, или по влаговыделениям, т.е. по формулам (8.5), (8.6):

. (8.7)

Расчет воздухообмена по борьбе с вредными парами и газами. Исходными данными являются интенсивность выделения вредного вещества G_вв, мг/с; начальная и предельно допустимая концентрации вредного вещества в воздухе рабочей зоны С_п, С_пдк, мг/м³. Требуемая величина воздухообмена в этом случае составит L, м³/с:

, (8.8)

где G_вв – масса вредного вещества, выделившегося в помещение, мг/с; С_п, С_пдк – концентрация вредного газа и пара в приточном воздухе и предельно допустимая, мг/м³.

Начальная концентрация вредных веществ в приточном воздухе не должна превышать 30% предельно допустимой концентрации данного вредного вещества в рабочей зоне.

Если в цехе выделяется не одно, а несколько различных вредных веществ (паров, газов), то при расчете производительности общеобменной вентиляции имеются особенности при выборе расчетного значения предельно допустимой концентрации.

При одновременном выделении в рабочую зону вредных веществ, не обладающих однонаправленным характером действия, подсчитываются объемы общеобменной вентиляции отдельно для разбавления каждого вещества до предельно допустимой концентрации. Расчетный воздухообмен такого помещения находят по наибольшему воздухообмену, полученному из расчетов для каждого вредного вещества.