Показателей воздухообмена

Искусственная вентиляция:

1)Приточная— когда воздух за счёт вентиляционных систем подается с улицы.

2)Приточно-вытяжная — искусственный приток и вытяжка. Поступление воздуха происходит через приточную камеру, где он обогревается, фильтруется и удаляется через вентиляцию. Может быть с преобладанием либо притока, либо вытяжки в зависимости от назначения вентиляции.

3) Вытяжная— вентиляционной системой удаляют воздух из помещения наружу, уменьшение давления воздуха в помещении компенсируется за счет естественной вентиляции.

Общий принцип вентиляции заключается в том, что в грязныхпомещениях должна преобладатьвытяжка(чтобы исключить самопроизвольное поступление грязного воздуха в соседние помещения – например, в инфекционных отделениях вытяжка преобладает на 20%). Вчистыхпомещениях должен преобладать

приток(чтобы в них не поступал воздух из грязных помещений, например в операционных приток преобладает на 20%).

(Вытяжной шкаф в химической лаборатории — вытяжная местная вентиляция. Она существует для локализации вредных веществ в месте их образования и удаления их из помещения)

Для характеристики вентиляционных систем необходимо определять ряд

Показателей воздухообмена

Объём потребной вентиляции– количество воздуха, которое необходимо подать в помещение на одного человека в час (в котором необходимое содержание СО₂не выше предельно допустимой концентрации). Рассчитывается по СО₂на 1 человека в час. Предельно допустимая [СО2] не более 1‰

L=K/(P-Q), где

К-это количество СО₂в л, выдыхаемое взрослым человеком в час в обычных условиях при лёгкой физической работе (22,6 л),

Р— предельно допустимая [СО₂] воздуха в помещении в промилле (не более 0,1% или 1‰),

Q-среднее содержание СО₂в атмосферном воздухе в промилле.(0,04% или 0,4‰),

L-искомый объем воздуха (м³) на 1 человека в 1 час.

L== 37,7 м³

— воздуха необходимо взрослому человеку в среднем в час

Кратность воздухообмена— количество смен воздуха в помещении на чистый наружный в час.

Вычисляется по формуле:

К = ,

где К – кратность воздухообмена

V – производительность вентиляции, м

3/ч

С – объем помещения, м³.

Производительность вентиляции – количество воздуха подаваемого / удаляемого через фрамугу, форточку, вентиляционное отверстие в единицу времени.

Вычисляется по формуле: V = a · b · t ,

Где V – количество воздуха

a – площадь вентиляционного отверстия

b – скорость движения воздуха

t – время.

Нормальный воздушный куб— делениеобъёма потребной вентиляциинакратность воздухообмена. Отражаетобъем помещения, который необходим человеку. (L/K)

Фактический воздушный куб— объём воздуха, который приходится на 1 человека (деление кубатуры помещения на количество людей).

Расчёт по этой формуле показывает, что в обычных жилищах при однократном обмене воздуха в час минимальный объём помещения на одного человека должен составлять около 30 – 40 м3; в спальных комнатах казарм и других жилищ объём воздуха может быть ниже – до 25 м3, так как во время сна выделяется 10 – 15 л СО₂в час. При уменьшении объёма помещения необходимо соответственно увеличивать кратность обмена воздуха, которая является частным от деления объёма вентиляции на объём воздуха.

При объёме воздуха, 12 – 14 м3 на 1 человека для достижения указанного объёма вентиляции потребуется 1,7 – 2-кратный обмен воздуха, что может быть обеспечено за счёт естественной и искусственной вентиляции.

Эффективность работы естественной вентиляции.

1) Методика определения эффективности работы естественной вентиляции по углекислоте.

Эффективность вентиляции

— это кратность воздухообмена.

S=, где

S-кратность вентиляции (оценивает эффективность),

22,6- это количество СО₂в л, выдыхаемое взрослым человеком в час в обычных условиях при лёгкой физической работе

N-число людей,

P-фактическая концентрация СО₂в воздухе в ‰,

0,4 – содержание углекислого газа в атмосферном воздухе в промилле.

K-кубатура помещения (м³).

Естественная вентиляция за счёт инфильтрации никогда не >1.

2. Коэффициент форточки (Ks) или коэффициент аэрации— отношение междуSфорточки (фильтра) иSпола. В норме должен бытьне меньше 1/40 — 1/50(от 0,025 до 0,02).

Оценка эффективности искусственной вентиляции

производится пократности воздухообмена.

К=V/С, где

K-кратность воздухообмена ,

V- величина, которая устанавливается на основании определения количества воздуха , которое вентиляционная система подаёт или удаляет из помещения за единицу времени (если вентиляция вытяжная), т.е. этопроизводительность вентиляции,

С- объём помещения (м³).

V=а× b× t, где

а- площадь (S) вентиляционного отверстия,

b-скорость движения воздуха (определяетсяанемометром) – вспоминаем крыльчатый анемометр.

t- время.

Методы контроля

Содержание СО₂ –санитарный интегральный (всеобщий) показатель чистоты воздуха в помещении.

По [СО₂] в воздухе помещения судят о чистоте воздуха.

Метод Прохорова — метод, основанный на обесцвечивании определённого объёма поглотителя при прохождении через него воздуха, содержащего углекислоту. Чем больше в воздухе диокиси углерода, тем меньше нужно воздуха , чтобы обесцветить поглотитель.

Порядок определения.

1) Приготавливается щелочной раствор, состоящий из 600 мл дистиллированной воды и 1 капли нашатырного спирта, к которому прибавляют 2-3 капли фенолфталеина. В результате раствор приобретает розовую окраску.

2) Затем приготовленный раствор в количестве 5 мл набирается в 20 — мл шприц таким образом, чтобы между поршнем и раствором была прослойка воздуха 10 мл.

3) Фиксировав поршень, шприц встряхивают и наблюдают за окраской раствора.

Если раствор не обесцветился, поршень поднимают до полного удаления воздуха из шприца, затем процедуру повторяют до тех пор, пока раствор в шприце не обесцветится.

4) Измерения проводят последовательно в помещении и вне помещения на улице. При расчёте исходят из того, что [СО₂] в помещении будет во столько раз больше таковой в атмосфере, во сколько раз меньше потребовалось взять порций воздуха в помещении для обесцвечивания раствора в шприце.

Пример.Для обесцвечивания раствора в шприце отобрали 50 порций наружного воздуха (атмосфера города), а в исследуемом помещении- 10 порций. Это значит, что в помещении потребовалось взять в 5 раз меньше порций. Значит, в помещении концентрация углекислоты в 5 раз выше.

[СО₂] в помещении будет равна 0,04%* 50:10= 0,2%

(в атмосфере городов средняя многолетняя концентрация СО2 составляет 0,04%)

Гигиенический норматив: в воздухе закрытых помещений содержание СО₂не должно превышать0,07-0,1%. (0,07 – для ЛПУ, 0,1 – для жилых зданий)

См. Методички/Жилые здания и помещения/Освещение.djvu

Свет оказывает влияние на многие физиологические процессы: является специфическим раздражителем органов зрения, активирует обменные процессы, повышает тонус ЦНС, определяет ритм физиологических функций. Высокий уровень освещённости позволяет выполнить зрительную работу с меньшим утомлением и лучшими результатами.

Естественное освещение– световой поток, проникающий в помещение через оконные световые проемы. Самое главное для человека – это уровень освещённости, оказывающий влияние не только на органы зрения, но и на весь организм в целом.

Уровень естественного освещения (ЕО) зависит от:

Расчёт объёма вентиляции и

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра паразитологии, микробиологии, эпизоотологии, зоогигиены и ВСЭ

ДС.04/ ОПД.Ф.10 Зоогигиена с основами проектирования

животноводческих объектов

теплового баланса животноводческих помещений

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Специальности 110401 Зоотехния

111201 Ветеринария

Уфа 2010

УДК 631.2:628.8

ББК 40.8

М 54

Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета ветеринарной медицины (протокол № 5 от 18 января 2010 г.)

Составители: доктор с.– х. наук, профессор Е.П. Дементьев

канд. ветер. наук, доцент В.А. Казадаев

канд. ветер. наук, доцент Е.В. Цепелева

ст. преподаватель А.М. Синягин

Рецензент: доктор ветеринарных наук, профессор Кирилов В.Г.

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой паразитология, микробиологии, эпизоотологии, зоогигиены и ВСЭ доктор биол. наук, профессор А.В. Андреева

ВВЕДЕНИЕ

Основными факторами, определяющими пригодность воздуха помещений для животных, является температура, относительная влажность, содержание вредных газовых примесей, пылевая и микробная загрязненность.

Оптимальный микроклимат в зоне размещения животных должен обеспечиваться в холодное время года системами вентиляции и отопления зданий, которые следует принимать в эксплуатацию в соответствии со СНиП 11-99-77. В холодный период года воздухообмен в животноводческих помещениях должен осуществляться вентиляцией с принудительным побуждением, в теплый – смешанной системой вентиляци. Во всех случаях необходимо предусматривать создание в помещениях избыточного давления для исключения неогрганизованного притока и инфильтрации наружного воздуха путем превышения притока над вытяжкой на 10-20%.

Системы вентиляции и отопления следует рассчитывать в зависимости от заданных параметров внутреннего и наружнего воздуха, тепло -, влаго- и газовыделений в помещениях, тепла солнечной радиации и теплопотерь через ограждающие конструкции, исходя из условий обеспечивания заданного микроклимата и чистоты воздуха.

Объем воздухообмена должен быть рассчитан для каждого помещения, так как излишний объем вентиляции может способствовать снижению температуры воздуха в помещении ниже нормы, а недостаточный воздухообмен не обеспечит удаления из помещения образующих водяных паров и вредных газов. За основу расчетов объема воздухообмена животноводческих помещений принимают, в зависимости от зоны страны, содержание в воздухе углекислоты, водяных паров или тепловыделений. Для холодного и переходного периодов года воздухообмен следует расчитывать по водяным парам с проверкой на углекислый газ, для теплого – по теплоизбыткам с проверкой на влажность. В помещениях для цыплят во все сезоны года – по углекислому газу с проверкой на теплоизбытки или теплонедостатки.

За расчетный принимают наибольший воздухообмен, по которому проектируют систему вентиляции.

При расчете тепло -, влаго- и газовыделений животных учитывают их живую массу и продуктивность (см. Приложение 1).

Если эти показатели не совпадают с табличными данными, расчет производят методом интерполяции (см. Приложение 2). Если совпадают только показатели живой массы коров, тогда в соответствии с табличными данными делается поправка на 1 литр молока: по выделению углекислоты — на 6,65 л/ч, по выделению водяных паров на 14 г/ч, по тепловыделению – на 25 ккал/ч.

1. РАСЧЕТ ОБЪЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ

ПО УГЛЕКИСЛОМУ ГАЗУ

Для определения объема вентиляции по содержанию углекислоты пользуются формулой:

, (1)

где: L– часовой объем вентиляции или количество свежего воздуха, которое необходимо ежечасно подавать в помещение для поддержания допустимой концентрации углекислоты, м³/ч;

К – количество углекислого газа, которое выделяют все животные, содержащиеся в помещении, за 1 ч, л;

С₁– допустимое количество углекислого газа в 1м³ воздуха помещения – 2,5 л/м³или 0,25 %;

С₂– количество углекислого газа в 1м³ атмосферного воздуха – 0,3 л/м³или 0,03 %.

1. ПРИМЕР РАСЧЕТА ВЕНТИЛЯЦИИ ПО УГЛЕКИСЛОТЕ

ЗАДАЧА. В коровнике длиной 72 м, шириной 21м и высотой 3 м размещены 200 коров, из них 20 коров живой массой 400 кг и удоем 10 л, 50 коров живой массой 500 кг и удоем 10 л, 80 коров живой массой 600 кг и удоем 15 л, 20 коров живой массой 400 кг стельных сухостойных и 30 коров живой массой 600 кг стельных сухостойных. Температура воздуха в помещении + 10^°С, наружного – 5^° С, высота вытяжных труб – 7м, относительная влажность в помещении – 70 %. Внутренняя кубатура помещения – 4536 м³.

Необходимо определить:

1. часовой объем вентиляции в данном коровнике по углекислому газу;

2. кратность воздухообмена в помещении за час при найденном объеме вентиляции;

3. необходимую общую площадь сечения вытяжных труб и приточных каналов, обеспечивающих расчетных объемов вентиляции, а также их количество: N_виN_п.

РАСЧЕТ. В воздух помещения за 1 час животные выделяют следующее количество углекислоты (см. Приложение, табл. 14).

126 л/ч × 20 коров живой массой 400 кг, удоем 10л =2520 л/ч

142 л/ч × 50 коров живой массой 500 кг, удоем 10л =7100 л/ч

171 л/ч × 80 коров живой массой 600 кг, удоем 15 л =13680 л/ч

118 л/ч × 20 коров живой массой 400 кг стельные сухостойные =2360 л/ч

152 л/ч × 30 коров живой массой 600 кг стельные сухостойные =4560 л/ч

Итого: 30220 л/ч

Таким образом, все животные за 1 час выделяют 30220 л углекислоты.

Подставляя полученные данные в формулу 1, получим:

3736,36 м³/ч

Частоту или кратность обмена воздуха в помещении определяем путем деления часового объёма вентиляции (1) на внутреннюю кубатуру помещения (V):

К_р= 13736,36: 4536 = 3 раза в час

Кратность воздухообмена в помещении должна быть не более 5 раз в час. При увеличении кратности воздухообмена, возникающие в помещении сквозняки, отрицательно сказываются на здоровье животных.

Определяем общую площадь сечения вытяжных каналов, которая обеспечит расчетный объем вентиляции.

Расчет производим по формуле:

, (2)

где: S_B– искомая площадь сечения вытяжных каналов, м²;

L– расчетный объем вентиляции, м³/ч;

v– скорость движения воздуха в вентиляционном канале, м/ч;

(см. Приложение, табл. 10). При Δt = 15^°Cи высоте вытяжной трубы 7мv= 1,34 м/с;

t– расчетное время, 3600 сек.

Подставив данные в формулу, 2 получим:

м²

Если площадь сечения одной вытяжной трубы принять равной 0,81 м²

(0,9 м × 0,9 м = 0,81 м²), тогда количество вытяжных труб будет:

N_в= 2, 85: 0, 81 = 3, 52 ≈ 4 трубы

При определении общей площади сечения приточных каналов исходят из того, что составляет 80 % (0,8 части) от площади сечения вытяжных каналов

тогда,

S_п = 3 м²× 0, 8 = 2, 4 м².

Если принять, что площадь сечения одного приточного канала равна 0,09 м²(0,3м × 0,3м), тогда количество их будет:

N_п= 2,4 : 0,09 = 26,6 ≈ 27 штук.

Объем вентиляции, рассчитанный по содержанию углекислоты, в большинстве случаев оказывается недоступным для удаления образующихся в помещении водяных паров. Поэтому расчеты вентиляции лучше вести по влажности воздуха.

Контрольные вопросы:

1. Основные факторы, определяющие пригодность воздуха помещений для животных.

2. Значение углекислоты в гигиенической оценке воздуха помещений для сельскохозяйственных животных.

3. Предельно допустимые количества углекислоты в воздухе помещений животных.

4. Нормы воздухообмена в помещениях для видов сельскохозяйственных животных.

Решение:

1. Оцениваем приточную вентиляцию

Расчет количества поступающего воздуха :

Q = 0,04м²х 1,5 м/с х 3600 с= 216 м³

Расчет объема помещения:

S= 20 м²х 3,3 м = 66,0 м³

Расчет кратности воздухообмена по притоку:

N=Q/ S= 216 м³/ 66 м³= + 3,27

2. Оцениваем вытяжную вентиляцию

Расчет площади вентиляционных отверстий

Диметр 20 см = 0,2 м, радиус = 0,1м

S = 2R²= 2 х 3,14 х (0,1 м)²0,06 м²

Расчет количества удаляемого воздуха

Q = 0,06 м² х 1,0 м/с х 3600 с = 216 м³

Кратность воздухообмена по вытяжке

N=Q/S= 216 м³/ 66 м³= -3, 27

Заключение: Согласно нормативной документации (табл.) кратность воздухообмена по притоку должна быть не менее 2,5, кратность воздухообмена по вытяжке также не менее 2,5. Значит искусственная вентиляция в боксе отвечает требованиям нормативной документации.

Б. Оценка вентиляции помещений по содержанию углекислого газа

Если в помещении качество воздуха ухудшается в результате присутствия людей, то расчет объема вентиляции проводится по содержанию оксида углерода по формуле:

n x 22,6 л

Z = ————— ( м³)

( C — C₁ )‰

где Z — необходимый объем вентиляционного воздуха;

22,6 л — количество углекислоты, выдыхаемое человеком при легкой физической работе за час;

n- число людей;

С — ПДК углекислого газа в воздухе помещения, ‰;

С₁— содержание углекислого газа в атмосферном воздухе,‰.

Пример задачи.

В кабинете лечения ультразвуком площадью 30 м²и высотой 3,5 м находится 5 человек. Содержание углекислоты в конце рабочего дня составляет 0,07%. Оцените эффективность вентиляционной системы.

Решение.

1. Находим фактический объем вентиляции по формуле:

n x 22,6 л 5 х 22,6

Z = ————— = ——————= 376,7 м³

( C — C₁ )‰0,7 — 0,4

2. Рассчитываем объем помещения

V= 30 м²х 3,5 м = 105 м³

3. Находим кратность воздухообмена

Заключение: Кратность воздухообмена в кабинете лечения ультразвуком равна 3,6, что не отвечает требованиям нормативной документации (табл.6).

Рекомендации: Оборудовать искусственную вентиляцию в кабинете лечения ультразвуком в соответствие нормативной документации с кратностью по притоку – 4, по вытяжке – 5.

Таблица

ВЫПИСКА

Из СанПиН 2.1.3.1375-03 Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров

Вентиляция основных помещений больницы

_____________________________________________________________

Помещения Кратность воздухообмена

Приток Вытяжка

_____________________________________________________________

Палаты для взрослых 80 куб.м на койку

Предродовые, перевязочные 2 2

Процедурные 3 4

Кабинеты функциональной

диагностики — 3

Малые операционные 10 5

Кубовые-стерилизационные 3 4

Кабинеты врачей приток из коридора 1

Послеоперационные палаты по расчету, но не менее 10-кратного

Боксы и полубоксы 2,5 2,5

Кабинеты лечения ультразвуком 4 5

Кабинеты лечебной физкультуры 2 3

_____________________________________________________________

9. Гигиенические требования к вентиляции различных помещений. Воздушный куб. Нормы воздухообмена.

Сколько воздуха нужно человеку для нормального существования?

Вентиляция помещений обеспечивает своевременное удаление избытка углекислого газа, тепла, влаги, пыли, вредных веществ, в общем, результатов различных бытовых процессов и пребывания в помещении людей.

Виды вентиляции.

1) Естественная. Заключается в естественном воздухообмене между по­мещением и внешней средой за счет разницы температур внутреннего и на­ружного воздуха, ветра и тд.

Естественная вентиляция может быть:

1. Неорганизованная (путем фильтрации воздуха через щели)

2. Организованная (через открытые форточки, окна и тд) — проветривание.

2) Искусственная.

1. Приточная — искусственная подача наружного воздуха в помещение.

2. Вытяжная — искусственная вытяжка воздуха из помещения.

3. Приточно-вытяжная — искусственный приток и вытяжка. Поступление воздуха происходит через приточную камеру, где он обогревается, фильтруется и удаляется через вентиляцию.

Общий принцип вентиляции заключается в том, что

• В грязных помещениях должна преобладать вытяжка (чтобы исключить самопроизвольное поступление грязного воздуха в соседние помещения)

• В чистых помещениях должен преобладать приток (чтобы в них не поступал воздух из грязных помещений).

Как определить, сколько чистого воздуха должно поступать в помещение в час на одного человека, чтобы вентиляция была достаточной?

Количество воздуха, которое необходимо подать в помещение на одного человека в час называется объемом вентиляции.

Он может быть определен по влажности, температуре, но точнее всего определяется по углекислому газу.

Методика:

В воздухе содержится 0.4 °А= углекислого газа. Как уже упоминалось, для помещений, требующих высокого уровня чистоты (палаты, операционные), допускается содержание углекислого газа в воздухе не более 0.7 А° в обычных помещениях допускается концентрация до 1 °А».

При пребывании в помещении людей количество углекислого газа уве­личивается. Один человек выделяет приблизительно 22.6 л углекислого газа в час. Сколько же нужно подать воздуха на одного человека в час, чтобы эти 22.6 литра разбавить так, чтоб концентрация углекислого газа в воздухе помещения не превысила бы 0.7 А- или 1 А»?

Каждый литр подаваемого в помещение воздуха содержит 0.4 А» углекислого газа, то есть каждый литр этого воздуха содержит 0.4 мл углекислого газа и таким образом может еще «принять» 0.3 мл (0.7 — 0.4) для чистых помещений (до 0.7 мл в литре или 0.7 А° ) и 0.6 мл (1 — 0.4) для обычных помещений (до 1 мл в литре или 1 °А. ).

Так как каждый час 1 человек выделяет 22.6 л (22600 мл) углекислого газа, а каждый литр подаваемого воздуха может «принять» указанное выше число мл углекислого газа, то количество литров воздуха, которое необходимо подать в помещение на 1 человека в час составляет

1) Для чистых помещений (палаты, операционные) — 22600 / 0.3 = 75000 л = 75 м3 . То есть, 75 м3 воздуха на каждого человека в час должно поступить в помещение для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила 0.7 А=.

2) Для обычных помещений — 22600 / 0.6 = 37000 л = 37 м3. То есть, 37 м воздуха на каждого человека в час должно поступить в помещение, для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила

1 /оо.

Если в помещении находится не один человек, то указанные цифры ум- ‘ ножаются на количество человек.

Выше было подробно объяснено, как находится величина вентиляционного объема прямо на конкретных цифрах, вообще же нетрудно догадаться, что общая формула выглядит следующим образом:

L = (К * N) / (Р — Р,) = (22.6 л * N) / (Р — 0.4%.) где

L — объем вентиляции (м )

К — количество углекислого газа, выдыхаемого человеком за час (л)

N — число людей в помещении

Р — максимально допустимое содержание углекислоты в помещении (А»)

Pi — содержание углекислого газа в атмосферном воздухе (А»)

По данной формуле мы рассчитываем необходимый объем подаваемого воздуха (необходимый объем вентиляции). Для того, чтобы рассчитать реальный объем воздуха, который подается в помещение за час (реальный объем вентиляции) нужно в формулу вместо Р (ПДК углекислого газа — 1 А°, 0.7 /..) подставить реальную концентрацию углекислого газа в данном помещении в промилях:

й. = (22.6 л * N) / ([СО2]факт — 0.4 7~)

L реальный

где

L реальный — реальный объем вентиляции

[СО2]факт — фактическое содержание углекислого газа в помещении

Для определения’ концентрации углекислого газа используют метод Суб-ботина-Нагорского (основан на снижении титра едкого Ва, наиболее точен), метод Реберга (также использование едкого Ва, экспресс-метод), метод Прохорова, фотоколориметрический метод и др.

Другой количественной характеристикой вентиляции, непосредственно связанной с объемом вентиляции, является кратность вентиляции. Кратность вентиляции показывает сколько раз в час воздух в помещении полностью обменивается.

Кратность вентиляции = Объем попядаемого (изилекяр.мого) в час возпуха

Объем помещения.

Соответственно, чтобы рассчитать для данного помещения необходимую кратность вентиляции нужно в эту формулу в числителе подставить необходимый объем вентиляции. А для того, чтобы узнать, какова реальная кратность вентиляции в помещении в формулу подставляют реальный объем вентиляции (расчет см. выше).

Кратность вентиляции может рассчитываться по притоку (кратность по притоку), тогда в формулу подставляется объем подаваемого в час воздуха и значение указывается со знаком (+), а может рассчитываться по вытяжке (кратность по вытяжке), тогда в формулу подставляется объем извлекаемого в час воздуха и значение указывается со знаком (-).

Например, если в операционной кратность вентиляции обозначается как + 10, -8, то это означает, что каждый час в это помещение поступает десятикратный, а извлекается восьмикратный объем воздуха по отношению к объему помещения.

Существует такое понятие как воздушный куб.

Воздушный куб — это необходимый на одного человека объем воздуха.

Норма воздушного куба составляет 25-27 м» . Но как было рассчитано выше на одного человека в час требуется подавать объем воздуха 37 м3 , то есть при данной норме воздушного куба (данном объеме помещения.) необходимая кратность воздухообмена составляет 1.5 (37 м / 25 м = 1.5).

43. Гигиенические требования к вентиляции помещений различного назначения. Методы гигиенической оценки. Методы контроля.

Виды вентиляции.

1) Естественная. Заключается в естественном воздухообмене между помещением и внешней средой за счет разницы температур внутреннего и на ружного воздуха, ветра и тд.

Естественная вентиляция может быть:

1. Неорганизованная (путем фильтрации воздуха через щели)

Организованная (через открытые форточки, окна и тд) — проветривание.

2) Искусственная.

1. Приточная — искусственная подача наружного воздуха в помещение.

Вытяжная — искусственная вытяжка воздуха из помещения.

Приточно-вытяжная — искусственный приток и вытяжка. Поступление воздуха происходит через приточную камеру, где он обогревается, фильтруется и удаляется через вентиляцию.

Общий принцип вентиляции заключается в том, что в грязных помещениях должна преобладать вытяжка (чтобы исключить самопроизвольное поступление грязного воздуха в соседние помещения). В чистых помещениях должен преобладать приток (чтобы в них не поступал воздух из грязных помещений).

Количество воздуха, которое необходимо подать в помещение на одного человека в час называется объемом вентиляции.

Он может быть определен по влажности, температуре, но точнее всего определяется по углекислому газу.

Методика:

При пребывании в помещении людей количество углекислого газа увеличивается. Один человек выделяет приблизительно 22.6 л углекислого газа в час. Сколько же нужно подать воздуха на одного человека в час, чтобы эти 22.6 литра разбавить так, чтоб концентрация углекислого газа в воздухе помещения не превысила бы 0.7 %° или 1 /<.. ?

Каждый литр подаваемого в помещение воздуха содержит 0.4 %° углекислого газа, то есть каждый литр этого воздуха содержит 0.4 мл углекислого газа и таким образом может еще «принять» 0.3 мл (0.7 — 0.4) для чистых помещений (до 0.7 мл в литре или 0.7 /~ ) и 0.6 мл (1 — 0.4) для обычных помещений (до 1 мл в литре или 1 /~ ).

Так как каждый час 1 человек выделяет 22.6 л (22600 мл) углекислого газа, а каждый литр подаваемого воздуха может «принять» указанное выше число мл углекислого газа, то количество литров воздуха, которое необходимо подать в помещение на 1 человека в час составляет

1) Для чистых помещений (палаты, операционные) — 22600 / 0.3 = 75000 л = 75 м3 . То есть, 75 м3 воздуха на каждого человека в час должно поступить в помещение для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила 0.7%*

2) Для обычных помещений — 22600 / 0.6 = 37000 л = 37 м3. То есть, 37 м воздуха на каждого человека в час должно поступить в помещение, для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила .

Если в помещении находится не один человек, то указанные цифры умножаются на количество человек.

Выше было подробно объяснено, как находится величина вентиляционного объема прямо на конкретных цифрах, вообще же нетрудно догадаться, что общая формула выглядит следующим образом:

Ь = (К * М) / (Р — Р0 = (22.6 л * 14) / (Р — 0.4%.)

где

Ь — объем вентиляции (м )

К — количество углекислого газа, выдыхаемого человеком за час (л)

N — число людей в помещении

Р — максимально допустимое содержание углекислоты в помещении

Р] — содержание углекислого газа в атмосферном воздухе

По данной формуле мы рассчитываем необходимый объем подаваемого воздуха (необходимый объем вентиляции). Для того, чтобы рассчитать реальный объем воздуха, который подается в помещение за час (реальный объем вентиляции) нужно в формулу вместо Р (ПДК углекислого газа — 1/Ц 0.7 У«) подставить реальную концентрацию углекислого газа в данном помещении в промилях:

^ реальный- (22.6 л * 14) / ([С02]факт — 0.4 /~)

Для определения’ концентрации углекислого газа используют метод Субботина-Нагорского (основан на снижении титра едкого Ва, наиболее точен), метод Реберга (также использование едкого Ва, экспресс-метод), метод Прохорова, фотоколориметрический метод и др.

Другой количественной характеристикой вентиляции, непосредственно связанной с объемом вентиляции, является кратность вентиляции. Кратность вентиляции показывает сколько раз в час воздух в помещении полностью обменивается.

Соответственно, чтобы рассчитать для данного помещения необходимую кратность вентиляции нужно в эту формулу в числителе подставить необходимый объем вентиляции. А для того, чтобы узнать, какова реальная кратность вентиляции в помещении в формулу подставляют реальный объем вентиляции.

Кратность вентиляции может рассчитываться по притоку (кратность по притоку), тогда в формулу подставляется объем подаваемого в час воздуха и значение указывается со знаком (+), а может рассчитываться по вытяжке (кратность по вытяжке), тогда в формулу подставляется объем извлекаемого в час воздуха и значение указывается со знаком (-).

Воздушный куб — это необходимый на одного человека объем воздуха.

Норма воздушного куба составляет 25-27 м . Но как было рассчитано выше на одного человека в час требуется подавать объем воздуха 37 м , то есть при данной норме воздушного куба (данном объеме помещения,) необходимая кратность воздухообмена составляет 1.5 (37 м / 25 м = 1.5).

Вентиляция в жилых помещениях является одним из важных и эффективных средств поддержания здоровья и предупреждения болезней. Воздух в помещениях загрязняется вследствие дыхания людей, испарения с кожи продуктов разложения пота и сальных желез, выделения кишечных газов, курения, разложения органических веществ, содержащихся в одежде и обуви; а также в результате функционирования отопительных приборов, газовых плит, неэлектрических источников света, нерационально устроенных и плохо содержащихся туалетов, а также выделений газообразных продуктов из полимерных отделочных материалов.

При санитарной оценке воздушной среды жилищ прежде всего обращают внимание на запах. Однако отсутствие объективных измерительных приборов, позволяющих определить интенсивность запаха, заставляет гигиенистов для контроля пользоваться косвенными индикаторами качества воздуха жилых помещений.

Пока единственным, но достаточно объективным индикатором, позволяющим с достаточной точностью определить необходимый воздухообмен в жилых помещениях, служит двуокись углерода.

Нормативы показателей чистоты воздуха жилых помещений

Гигиенической нормой содержания двуокиси углевода в жилых помещениях в настоящее время является 0,1%. Она используется при расчётах объёма вентиляции помещений (количество чистого воздуха в кубических метрах в час, которое необходимо подавать на 1 человека). Этот расчёт производится по формуле:

L = К/Р − g

где, L – объём вентиляции м3/ч; К – количество углекислоты, выдыхаемой человеком за 1 ч, в л; ^ Р – предельное содержание СО2 в воздухе помещения, 1 л/м3 или 1 ‰; g – количество СО2 в подаваемом наружном воздухе 0,4 л/м3, или 0,4 ‰.

Расчёт по этой формуле показывает, что в обычных жилищах при однократном обмене воздуха в час минимальный объём помещения на одного человека должен составлять около 30 – 40 м3; в спальных комнатах казарм и других жилищ объём воздуха может быть ниже – до 25 м3, так как во время сна выделяется 10 – 15 л СО2 в час. При уменьшении объёма помещения необходимо соответственно увеличивать кратность обмена воздуха, которая является частным от деления объёма вентиляции на объём воздуха.

При объёме воздуха, 12 – 14 м3 на 1 человека для достижения указанного объёма вентиляции потребуется 1,7 – 2-кратный обмен воздуха, что может быть обеспечено за счёт естественной и искусственной вентиляции.

Расчетные методы и схема исследования эффективности вентиляции.

Величина необходимого обмена комнатного воздуха с наружным зависит от числа людей, находившихся в помещении, его кубатуры и характера проводимой работы. Она может быть определена на основе различных показателей, и в качестве санитарного показателя чистоты воздуха в помещениях жилых и общественных зданий взято содержание двуокиси углерода. Вентиляция не должна допускать превышения содержания углекислоты в помещении выше 0,1%, которое принято в качестве допустимой концентрации и для обычных жилых помещений, классов, больничных палат и др.

Чистота воздуха в помещениях обусловливается обеспечением для каждого человека необходимого объема воздуха помещения — так называемого воздушного куба и его регулярной сменой с наружным воздухом.

Количество потребного для этого вентиляционного воздуха на одного человека в час называется необходимым объемом вентиляции (потребная величина воздухообмена). Кратность воздухообмена показывает, сколько раз воздух в помещении заменяется в течение часа.

В жилых помещениях норма воздушного куба составляет 25-27 м³, объем вентиляции — 37,7 м³, отсюда необходимо для полного удаления загрязненного воздуха и замены его чистым атмосферным воздухом обеспечить примерно 1,5-2 — кратный обмен комнатного воздуха с наружным в течение 1 часа. Таким образом, кратность воздухообмена служит основным критерием интенсивности вентиляции. Ее вычисляют путем деления количества воздуха, поступающего в помещение или удаляемого в течение 1 часа, на его кубатуру.

В помещениях, где производят тяжелую физическую работу, например в спортивных залах, указанные размеры воздушного куба и объем вентиляции будут недостаточными и кратность воздухообмена повышается, однако в пределах допускаемых величин, не вызывающих сильных токов воздуха.

В детских учреждениях объем вентиляции может быть меньше. Он также дифференцируется в зависимости от назначения отдельных общественных зданий (больницы, школы и др.). В среднем наиболее благоприятные условия воздушной среды в жилых и в большинстве общественных зданий достигается при 1,5—2-кратной смене воздуха в 1 ч.

При нормировании объема вентиляции иногда вместо кратности воздухообмена указывают количество приточного или удаляемого воздуха из расчета на одного человека в час.

А. Оценка искусственной вентиляции помещений.

1. Исследовать микроклимат и химический состав воздуха в помещении (если имеются выделения вредных веществ)

2.Проверить направление движение воздуха в открытых вентиляционных отверстиях, используя листки бумаги, легкой ткани, для определения системы вентиляции (приточная или вытяжная)

3. Измерить площадь вентиляционных отверстий и скорость движения подаваемого или удаляемого воздуха.

4. Определить количество удаляемого из помещения или поступающего в него воздуха. Для этого площадь вентиляционных отверстий умножают на скорость движения воздуха и на 3600. Полученная величина – объем воздуха, поступающий (удаляемый) в помещение за 1 час.

Q- фактическая величина воздухообмена (м³)

V- скорость движения воздуха через вентиляционные отверстия (м/сек)

S- площадь вентиляционного отверстия (м²)

5. Сравнить объемы поступающего через все приточные отверстия воздуха с объемами удаляемого через вытяжные отверстия. Вычислить кратность воздухообмена по притоку и вытяжке.

6. Сравнить полученные данные с установленными нормами кратности воздухообмена и объема вентиляции. Дать общее заключение и рекомендации.

Например: Бокс инфекционного отделения площадью 20 м² и высотой 3,3 м оборудован искусственной вентиляцией. Воздух в помещение поступает через вентиляционное отверстие площадью 0,04 м² со скоростью 1,5 м/с, удаляется через 2 круглых вентиляционных отверстия, диаметром 20 см, со скоростью 1,0 м/с. Дать гигиеническую характеристику искусственной вентиляции.

Что такое кратность воздухообмена и зачем она нужна

Расчет системы вентиляции предполагает определения воздухообмена. Величина необходимого воздухообмена зависит от наличия некоторых факторов, таких как: кратность воздухообмена, наличие избыточных тепловыделений, влаговыделений, наличие вредных веществ и т. д. Читайте: как провести расчет необходимого воздухообмена помещений.Напомню вам, что величина воздухообмена помещения определяется наибольшим расчетным воздухообменом из вышеперечисленных. При условии, что наибольшее значение будет иметь воздухообмен по нормативной кратности, тогда именно значение кратности воздухообмена и будет влиять на воздухообмен помещения. Об расчете величины воздухообмена по  кратности и об ее значениях пойдет речь в данном материале.

Что называют кратностью воздухообмена

[important] Кратность воздухообмена (англ. air exchange rate) — это интенсивность обмена воздуха, которая определяется числом обменов воздуха за единицу времени. Она равняется отношению объема воздуха, что подается в единицу времени, к объему помещения, куда он подается.[/important]

Говоря простыми словами, это число которое показывает сколько раз за один час происходит полная смена объема воздуха помещения.

Расчет воздухообмена кратности

Как уже упоминалось, при условии когда вредные примеси не принимаются во внимание, то значение воздухообмена вычисляют по нормативной кратности. Будь то бытовое помещение или производственное помещение, формула для расчета воздухообмена по кратности будет одинаковой:

L = V_пом ⋅ K_p  (м³/ч),

где V_пом — объем помещения, м³;
K_p — нормативная кратность воздухообмена, 1/ч.

Объем помещения должен быть известен, в то время как число кратности регламентируется нормами. К ним относятся строительные нормы (СНиП 2.08.01-89), санитарно-гигиенические нормы и другие.

Значения кратности воздухообмена

В данной таблице приведены значения кратности воздухообмена для бытовых помещений:Кратности воздухообмена для промышленных помещений и помещений со значительным объемом:

Представленные выше данные взяты из справочников известной украинской фирмы Vents.

Немного о воздухообмене

Как вы знаете, в жилых домах проектируют системы вентиляции с естественным побуждением.

Местами удаления воздуха из помещений служат кухня, ванна, туалет, то есть наиболее загрязненные помещения квартиры. Приточный наружный воздух поступает через щели, окна, двери.

С течением времени усовершенствуются материалы и конструкция окон. Нынешние конструкции являются совершенно герметичными, что не позволяет совершать необходимый воздухообмен и удовлетворять минимальную кратность воздухообмена.

Подобные проблемы решаются установкой различных систем притока воздуха. Такими являются приточные клапаны в стене, а также приточные клапаны в окнах.

Читайте также: