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 n – 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…40 м³;

· 40 – в производственных помещениях без световых проемов.

Для помещения, 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:

· для помещений с тепловыделениями – по избыточному количеству явной теплоты;

· для помещений с тепло- и влаговыделениями – по избыточному количеству явной теплоты, влаги и скрытой теплоты в рабочей зоне;

· для помещений с выделением вредных газов и пыли – по количеству вредностей, поступающих в рабочую зону, исходя 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 = ,

 

где Q – избыточное количество теплоты, выделяемое всеми источниками внутри помещения, кДж/ч; С_м – удельная массовая теплоемкость воздуха, равная 0,99 кДж/(кг К); Т_в – нормативное значение температуры внутреннего воздуха в помещении, К; Т_н.в – расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем вентиляции, К; ρ_н.в – плотность наружного воздуха, кг/м³.

Воздухообмен, требуемый для сохранения оптимальной относительной влажности воздуха в помещении

 

L = ,

 

где W – количество водяных паров, выделяющихся в помещении г/ч; d_в, d_н – влагосодержание соответственно внутреннего и наружного воздуха при максимальном его насыщении и заданной температуре, г/кг; , - 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 следует, что

 

,

 

где L_пр, L_В – производительность соответственно приточной и вытяжной вентиляции, м³/ч; g_пр, g_в – концентрация вредностей соответственно в подаваемом (приточном) и удаляемом из помещения воздухе, мг/м³; G – максимальное количество вредностей, выделяющихся в помещении, мг/ч.

 

Так как L_пр≈L_в≈L, то последнее уравнение можно записать в следующем виде

 

L(g_в-g_пр)=G,

 

откуда

 

L=G/(g_в-g_пр).

 

Поскольку концентрация вредностей в удаляемом из помещения воздухе не должна превышать предельно допустимого значения, то можно записать g_в=g_ПДК. Тогда воздухообмен, м³/ч,

 

.

 

 

Рис. 7. Схема к расчету воздухообмена при выделении в помещении вредных веществ

 

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

 

.

 

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 на взаимосвязанные 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_i должно соблюдаться условие

 

,

где c₁,с₂,…,c_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 К, равному полученному значению.