Нормативные документы, используемы при проектировании и реконструкции систем вентиляции и кондиционирования эксплуатируемых помещений различного функционального назначения
В 2002 – 2004 годах Госстроем Российской федерации были введены следующие новые строительные нормы и правила (СНиП):
· СНиП 41 – 01 – 2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;
· СНиП 23 – 01 -99* «Строительная климатология»;
· СНиП 23 – 02 – 2003 «Тепловая защита зданий».
Наряду с вышеуказанными нормами и правилами, которые стали основными регламентирующими документами, при проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования используются так же следующие предписывающие и ограничивающие документы, как :
· ГОСТ 12.1007 – 76, устанавливающий класс опасности вредных веществ;
· ГОСТ 12.1.005 – 88, разграничивающий работы по тяжести на основе общих энергозатрат организма в ккал/ч (Вт), а так же устанавливающий оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений, концентрацию вредных веществ в воздухе рабочей зоны и на рабочих местах;
· ГОСТ 30494 – 96, в котором дается классификация помещений по категориям в зависимости от состояния людей в них по различным параметрам, а так же устанавливаются оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздушных масс в обслуживаемой зоне жилых и общественных зданий, общежитий;
· НПБ 105 – 95, устанавливающие категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности;
· СанПиН 2.1.2.1002 , нормирующие метеорологические условия и чистоту воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых, общественных и административно – бытовых зданий предприятий;
· СанПиН 2.2.4.548 – нормирующие метеорологические условия и чистоту воздуха в рабочей зоне производственных, лабораторных и складских помещений и др.
1.2. Термины и определения, используемы при рассмотрении вопросов нормализации воздушной среды эксплуатируемых помещений.
В практике проектирования систем вентиляции и кондиционирования, а также при решении вопросов нормализации воздушной среды производственных и прочих эксплуатируемых помещений приняты следующие определения и термины, которые предписаны в вышеуказанных регламентирующих документах (СНиПах и ГОСТах).
Вентиляция - обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне при средней необеспеченности 400 ч/г - при круглосуточной работе и 300 ч/г - при односменной работе в дневное время.
Верхняя зона помещения - зона помещения, расположенная выше обслуживаемой или рабочей зоны.
Взрывоопасная смесь - смесь горючих газов, паров, пыли, аэрозолей или волокон с воздухом при нормальных атмосферных условиях (давлении 760 мм рт. ст. и температуре +20 °С), у которой при воспламенении горение распространяется на весь объем несгоревшей смеси и развивается давление взрыва, превышающее 5 кПа. Взрывоопасность веществ, выделяющихся при технологических процессах, следует принимать по заданию на проектирование.
Виды теплопередачи, тепломассообмена:
Теплопроводность – перенос теплоты (тепла) при непосредственном соприкосновении тел или их частей с различной температурой в результате теплового движения микрочастиц вещества (молекул, атомов, электронов), характерный для твердых тел, а также газов и жидкостей, в которых отсутствует видимый перенос массы. Теплопередача через ограждающие конструкции здания осуществляется главным образом теплопроводностью;
Конвекция – перенос тепла в результате перемещения в пространстве холодных и нагретых масс газообразного, жидкого и сыпучего вещества за счет разности плотности (естественная конвекция) или при помощи посторонних побудителей движения (искусственная конвекция). Интенсивность переноса тепла характеризуется коэффициентом теплоотдачи;
Тепловое излучение - перенос тепловой энергии в виде электромагнитных волн между двумя взаимно излучающими поверхностями. Интенсивность излучения зависит от взаимного расположения поверхностей, излучательной и поглощательной способности тел.
Вредные вещества - вещества, для которых органами санэпидемнадзора установлена предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества. По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяют на четыре класса опасности:
· 1-й – вещества чрезвычайно опасные;
· 2-й - вещества высокоопасные;
· 3-й - вещества умеренно опасные;
· 4-й - вещества малоопасные.
Класс опасности вредных веществ устанавливают (ГОСТ 12.1007-76) в зависимости от норм и показателей, указанных в таблице 1.
Таблица 1. Нормы и показатели вредных веществ по классам опасности
| Наименование показателей | Норма для класса опасности | |||
| 1-го | 2-го | 3-го | 4-го | |
| Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3 | Менее 0,1 | 0,1-1,0 | 1,1-10,0 | Более 10,0 |
| Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг | Менее 15 | 15-150 | 151-5000 | Более 5000 |
| Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг | Менее 100 | 100-500 | 501-2500 | Более 2500 |
| Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м3 | Менее 500 | 500-5000 | 5001-50000 | Более 50000 |
| Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО) | Более 300 | 300-30 | 29-3 | Менее 3 |
| Зона острого действия | Менее 6,0 | 6,0-18,0 | 18,1-54,0 | Более 54,0 |
| Зона хронического действия | Более 10,0 | 10,0-5,0 | 4,9-2,5 | Менее 2,5 |
Дисбаланс - разность расходов воздуха, подаваемого в помещение (здание) и удаляемого из него системами вентиляции с искусственным побуждением, кондиционирования воздуха и воздушного отопления.
Зона дыхания - пространство радиусом 0,5 м от лица работающего.
Избытки явной теплоты - разность тепловых потоков, поступающих в помещение и уходящих из него при расчетных параметрах наружного воздуха (после осуществления технологических и строительных мероприятий по уменьшению теплопоступлений от оборудования, трубопроводов и солнечной радиации).
Инфильтрация - поступление в помещение наружного воздуха через неплотности наружных ограждений под влиянием гравитационного и ветрового давлений, обеспечивающее естественный воздухообмен в помещении (при эксфильтрации движение воздуха в обратном направлении).
Категории работ по энергозатратам -разграничение работ на категории на основе интенсивности общих энергозатрат организма, выраженных в ккал/ч или вт (табл.2).
.
Таблица 2. Категории работ по энергозатратам организма (ГОСТ 12.1.005-88).
| Категории Работ | Разграничение работ по тяжести на основе общих энергозатрат организма в ккал/ч (Вт) |
| Легкие физические работы (категория I) | Виды деятельности с расходом энергии не более 150 ккал/ч (174 ВТ) Примечание - Легкие физические работы разделяются на категорию Iа - энергозатраты до 120 ккал/ч (139 ВТ) и категорию Iб - энергозатраты 121- 150 ккал/ч (140-174 ВТ). К категории 1а относятся работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.). К категории Iб относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.) |
| Средней тяжести физические работы (категория II) | Виды деятельности с расходом энергии в пределах 151-250 ккал/ч (175-290 ВТ) Примечание - Средней тяжести физические работы разделяют на категорию IIа - энергозатраты от 151 до 200 ккал/ч (175-232 ВТ) и категорию IIб - энергозатраты от 201 до 250 ккал/ч (233-290 ВТ). К категории Па относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механо-сборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.). К категории Пб относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.). |
| Тяжелые физические работы (категория III) | Виды деятельности с расходом энергии более 250 ккал/ч (290 ВТ). Примечание - К категории III относятся работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.). |
Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности (НПБ 105 -95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности»):
Таблица 3 Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности в зависимости от веществ и материалов, находящихся в них
| Категория помещения | Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении |
| А взрывопожароопасная | Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа |
| Б взрывопожароопасная | Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа |
| В1 ¾ В4 пожароопасные | Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б |
| Г | Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой теплоты, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива |
| Д | Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии |
| Примечание. Разделение помещений на категории В1 — В4 регламентируется положениями, изложенными в табл. 4 НПБ 105-95. |
Классификация помещений (ГОСТ 30494 - 96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»):
Помещения 1 категории - помещения, в которых люди в положении лежа или сидя находятся в состоянии покоя и отдыха.
Помещения 2 категории - помещения, в которых люди заняты умственным трудом,
учебой.
Помещения 3а категории - помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды.
Помещения 3б категории - помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя в уличной одежде.
Помещения 3в категории - помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении стоя без уличной одежды.
Помещения 4 категории - помещения для занятий подвижными видами спорта.
Помещения 5 категории - помещения, в которых люди находятся в полураздетом виде (раздевалки, процедурные кабинеты, кабинеты врачей и т.п.).
Помещения 6 категории - помещения с временным пребыванием людей (вестибюли, гардеробные, коридоры, лестницы, санузлы, курительные, кладовые).
Кондиционирование воздуха - автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты,скорости движения) с целью обеспечения главным образом оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей.
Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции – величина, выражающая удельный тепловой поток, ВТ/м2•°С, проходящий за 1 ч через 1 м2 поверхности ограждения при разности температур на ее поверхности, равной 1 °С:
а) трансмиссионный – величина, равная поверхностной плотности теплового потока, проходящего через конструкцию при разности внутренней и наружной температуры в один градус Цельсия;
б) приведенный – средне взвешанный коэффициент теплопередачи теплотехнически неоднородной ограждающей конструкции.
Кратность воздухообмена – отношение количества воздуха, м3/ч, подаваемого в помещение
или удаляемого из него, к внутреннему объему помещения, м3.
Местный отсос - устройство для улавливания вредных и взрывоопасных газов, пыли, аэрозолей и паров (зонт, бортовой отсос, вытяжной шкаф, кожух - воздухоприемник и т.п.) у мест их образования (станок, аппарат, ванна, рабочий стол, камера, шкаф и т.п.), присоединяемое
к воздуховодам систем местных отсосов и являющееся, как правило, составной частью технологического оборудования.
Место постоянного пребывания людей в помещении – место, где находятся более 2 ч непрерывно.
Микроклимат помещения - состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.
Многоэтажное здание - здание с числом этажей 2 и более.
Непостоянное рабочее место - место, где люди работают менее 2 ч. в смену непрерывно или менее 50 % рабочего времени.
Обслуживаемая зона - пространство в помещении высотой 2 м с постоянным пребыванием людей, стоящих или двигающихся, и высотой 1,5 м- людей сидящих.
Объем помещения - объем, ограниченный внутренними поверхностями внутренних и наружных ограждений помещения - стен, покрытий (чердачных перекрытий), перекрытий, пола.
Параметры микроклимата:
а) допустимые - сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья;
б) оптимальные - сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80% людей, находящихся в помещении.
Периоды года:
а) холодный (отопительный) - период года, характеризующийся средней суточной температурой наружного воздуха, равной и ниже 10 или 8 °С в зависимости от вида здания (по ГОСТ 30494);
б) теплый - период года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха выше +8 или +10 °С;
в) переходные условия – состояние наружного воздуха с температурой + 10 °С и удельной энтальпией 22,5 кДж/кг.
Помещение с массовым пребыванием людей - помещение (залы и фойе театров, кинотеатров, залы заседаний, совещаний, лекционные аудитории, рестораны, вестибюли, кассовые залы, производственные и другие) с постоянным или временным пребыванием людей (кроме аварийных ситуаций) числом более 1 чел. на 1 м2 помещения площадью 50 м2 и более.
Помещение с постоянным пребыванием людей - помещение, в котором люди находятся не менее 2 ч непрерывно или 6 ч суммарно в течение суток.
Помещение без естественного проветривания - помещение без открываемых окон или проемов в наружных стенах или помещение с открываемыми окнами (проемами), расположенными на расстоянии, превышающем пятикратную высоту помещения.
Помещение, не имеющее выделений вредных веществ - помещение, в котором из технологического и другого оборудования частично выделяются в воздух вредные вещества в количествах, не создающих (в течение смены) концентраций, превышающих ПДК в воздухе рабочей зоны.
Постоянное рабочее место - место, где люди работают более 2 ч. непрерывно или более 50% рабочего времени.
Продолжительность отопительного периода - расчетный период времени работы системы отопления здания, представляющий собой среднее статистическое число суток в году, когда средняя суточная температура наружного воздуха устойчиво равна и ниже 8 или 10 °С в зависимости от вида здания (по ГОСТ 30494).
Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны - концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Прямое испарительное охлаждение - охлаждение воздуха рециркулирующей водой.
Рабочая зона - пространство над уровнем пола или рабочей площадки высотой 2 м при выполнении работы стоя или 1,5 м - при выполнении работы сидя.
Рециркуляция воздуха - подмешивание воздуха помещения к наружному воздуху и подача этой смеси в данное или другие помещения; рециркуляцией не является перемешивание воздуха в пределах одного помещения, в том числе сопровождаемое нагреванием (охлаждением) отопительными агрегатами (приборами) или вентиляторами-веерами.
Система местных отсосов - система местной вытяжной вентиляции, к воздуховодам которой присоединяются местные отсосы.
Скорость движения воздуха - осредненная по объему обслуживаемой зоны скорость движения воздуха.
Сопротивление теплопередаче ограждения – величина, выражающая площадь поверхности ограждения, м2, через которую за 1 ч проходит удельный тепловой поток в 1 ВТ при разности температур на его поверхности, равной 1 °С, м2/ВТ•°С:
а) расчетное - сопротивление теплопередаче однородной и в характерном сечении неоднородной ограждающей конструкции (без учета теплопроводных включений);
б) приведенное - сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции (с учетом теплопроводных включений);
в) требуемое исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий – минимально допустимое исходя из обеспечения нормативного температурного перепада между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, которая, как правило, должна быть выше температуры точки росы;
г) требуемое из условия энергосбережения – нормируемое сопротивление, принимаемое в зависимости от числа градусо-суток отопительного периода района строительства;
д) термическое – сумма термического сопротивления последовательно расположенных однородных слоев ограждающей конструкции и замкнутой воздушной прослойки;
е) оптимальное (экономически целесообразное) – сопротивление, которому соответствует минимальное совокупное значение капитальных вложений и годовых эксплуатационных расходов за определенный период эксплуатации.