.

Нормы вентиляции в производственных помещениях


Кратность воздухообмена по СНиП для различных помещений

Кратность воздухообмена по СНиП — это санитарный показатель состояния воздушной среды в помещении. От его значения зависит комфорт и безопасность пребывания людей в той или иной комнате. Допустимая величина этого параметра регулируется государственными строительными нормами и правилами, которые определяют различные требования для всех возведённых зданий.

Общие сведения

Перед тем как определить оптимальный показатель кратности воздухообмена по СНиП в помещениях (жилых или производственных), необходимо подробно изучить не только сам параметр, но и методы его расчёта. Эта информация поможет максимально точно выбрать значение, которое подойдёт для каждого конкретного помещения.

Воздухообмен — это один из количественных параметров, характеризующих работу системы вентиляции в закрытых помещениях. Кроме этого, им считают процесс замещения воздуха во внутренних пространствах здания. Этот показатель считается одним из наиболее важных при проектировании и создании вентиляционных систем.

Воздухообмен бывает двух видов:

  1. Естественный. Он происходит из-за разницы давления воздуха внутри помещения и за его пределами.
  2. Искусственный. Осуществляется при помощи проветривания (открывания окон, фрамуг, форточек). Кроме этого, к нему относят попадания воздушных масс с улицы через щели в стенах и дверях, а также путём применения разнообразных систем кондиционирования и вентиляции.

Кратность обмена воздуха — это параметр, показывающий, какое количество раз (в течение 60 минут) воздух в комнате полностью заменялся на новый.

Его величина определяется не только по СНиП, но и по ГОСТ (государственный стандарт). От этого показателя зависит комплекс мер, которые нужно принимать для поддержания оптимальных условий в жилых квартирах и офисных помещениях.

Вентиляция в квартире. Что такое естественная вентиляция в квартире?

Правила расчёта

Большинство недавно возведённых зданий, оснащены герметичными окнами и утеплёнными стенами. Это помогает снизить затраты на отопление в холодный период года, но приводит к полному прекращению естественной вентиляции. Из-за этого воздух в помещении застаивается, что вызывает быстрое размножение вредоносных микроорганизмов и нарушение санитарно-гигиенических норм. Поэтому в новых строениях важно предусмотреть возможность осуществления искусственной вентиляции воздуха, с учётом показателя кратности.

Нормы воздухообмена в помещениях (жилых или производственных) зависят от нескольких факторов:

  • назначение здания;
  • количество установленных электроприборов;
  • теплопроизводность всех работающих устройств;
  • количество людей, которые постоянно находятся в помещении;
  • уровень и интенсивность естественной вентиляции;
  • влажность и температура воздуха в комнате.

Величину кратности обмена воздуха можно определить по стандартной формуле. Она предусматривает деление необходимого количества чистого воздуха, поступающего в здание за 1 час на объём помещения.

Благодаря естественной аэрации этот показатель может достигать 3 или 4 раз в час. Если требуется значительно более частый воздухообмен, то прибегают к помощи механической вентиляции.

https://youtube.com/watch?v=G4lzg7JL_JY

Значения для разных зданий

Для того чтобы люди, находящиеся в том или ином помещении, чувствовали себя максимально комфортно, необходимо соблюдать предусмотренные строительными нормами и правилами значения кратности воздухообмена. Они значительно отличаются для различных зданий, поэтому следует подойти к их выбору с максимальной ответственностью. Только в этом случае можно добиться желаемого результата и создать в помещении идеальные условия для нахождения людей.

Для всех жилых домов требуется обеспечение не только искусственного, но и естественного притока воздуха. Если одного из них будет недостаточно, то допускается использование комбинированного варианта. При этом нужно обеспечить ещё и удаление застоявшегося кислорода. Сделать это можно путём обустройства вентиляционных каналов из следующих помещений:

  • ванная комната;
  • уборная;
  • кухня.

Кроме этого, все современные здания оснащаются специальными автономными воздушными клапанами. Они могут открываться и закрываться владельцами квартиры, а также выполнять функцию удаления застоявшегося воздуха.

Кратность обмена воздуха в жилом помещении указывается в СНиП 2.08.01−89. Согласно этим нормам, показатель должен быть таким:

  • Отдельная комната в квартире (спальная, детская, игровая) — 3.
  • Ванная и индивидуальная уборная — 25 (при совмещённом расположении значение должно быть в 2 раза больше).
  • Гардеробная комната, а также умывальная в общежитии — 1,5.
  • Кухня с электроплитой — 60.
  • Кухня с газовым оборудованием — 80.
  • Коридор или вестибюль в квартирном доме — 3.
  • Гладильная, сушильная, постирочная в общежитии — 7.
  • Кладовая для хранения спортивного инвентаря, личных и хозяйственных вещей — 0,5.
  • Машинное помещение лифта — 1.
  • Лестничная клетка — 3.
Расчета воздухообмена в котельной (детальный разбор)

В офисных центрах

Размер показателя кратности обмена воздуха для административных зданий и офисов значительно больше, чем для жилых помещений. Это связано с тем, что система вентиляции и кондиционирования должна качественно справляться с тепловыделениями, исходимыми не только от работников, но и от различной офисной техники. Если правильно оборудовать вентиляционную систему, то можно улучшить здоровье и увеличить работоспособность сотрудников.

Основные требования, предъявляемые к системе вентиляции офисных зданий:

  • фильтрация, увлажнение, подогрев или охлаждение воздуха перед его подачей в помещение;
  • обеспечение постоянного притока достаточного объёма свежего кислорода;
  • обустройство вытяжной и приточной вентиляционной системы;
  • использование оборудования, которое в процессе воздухообмена не будет создавать много шума;
  • максимально удобное расположение установок для удобства проведения ремонтных и профилактических мероприятий;
  • возможность регулировать параметры вентиляционной системы и адаптировать её работу под меняющиеся погодные условия;
  • способность обеспечивать качественный воздухообмен при минимальных затратах электроэнергии;
  • необходимость иметь небольшие габариты.

Все эти требования помогут быстро удалять из закрытого помещения выдыхаемый углекислый газ и испарения, идущие от работающей техники.

Для правильной настройки системы кондиционирования и вентиляции необходимо точно рассчитать кратность и сопоставить её с нормами СНиП 31−05−2003, которые предусматривают такое значение:

  • Рабочая комната сотрудников — 20 на каждого человека.
  • Кабинет управляющих — 3.
  • Зал для совещаний и конференц-зал — 20 на 1 посетителя.
  • Комнаты для курения — 10.
  • Санузел, умывальная и душевая — 20.
  • Кладовая и комната для хранения документации — 0,5.
  • Помещения технического обслуживания — 1.

Производственные цеха

Особенно важно обеспечить хороший воздухообмен в помещениях промышленного назначения, где люди трудятся в максимально вредных условиях. Для снижения негативного влияния на их здоровье необходимо правильно оборудовать систему вентиляции и рассчитать кратность воздухообмена.

На итоговые значения влиют нескольких основных факторов:

  • Объём и форма здания цеха. От первого параметра будет зависеть количество воздуха, который нужно будет замещать свежим, а от второго — характер движения воздушных потоков (образование застойных зон, возникновение завихрение и прочее).
  • Количество людей, ежедневно работающих в помещении. Каждому сотруднику требуется примерно одинаковое количество кислорода, поэтому для расчётов берут среднестатистический показатель.
  • Интенсивность физического труда. При выполнении работы, которая не требует значительных усилий, достаточно будет минимальной кратности, а при больших физических нагрузках — максимальной.
  • Характер технологического процесса и степень загрязнения вредными веществами. Для каждого химического соединения рассчитана максимально допустимая концентрация, при которой оно не будет оказывать негативное воздействие на организм человека. Исходя из этого определяется требуемая интенсивность аэрации, позволяющая концентрации оставаться в безопасных пределах.
  • Тепло, которое выделяется при работе оборудования. Система естественной или искусственной вентиляции должна справляться с избыточным теплом, идущим от работающих станков и прочих устройств.
  • Избыточная влага. Этот фактор учитывается только на тех предприятиях, где технологический процесс предусматривает использование различных жидкостей. Они медленно испаряются и постепенно повышают влажность в здании цеха.

Определяют оптимальное значение кратности воздухообмена для производственных помещений по таблице СНиП 2.04.05−91. В ней указана величина этого параметра для каждого конкретного помещения.

Рекомендуемые показатели:

  • Цеха, где выполняется работа, не требующая больших физических усилий — 25.
  • Площадки, где сотрудники выполняют простую работу с редким приложением физической силы — 30.
  • Производственные помещения, где проводятся различные манипуляции, требующие значительных затрат сил — 35.
  • Красильные цеха — 40.
  • Промышленные площадки, где в процессе работы используются токсичные и летучие вещества — 45.

Медицинские организации

Не менее важна хорошая работа вентиляционной системы и для медицинских учреждений, особенно тех, где лечатся дети и больные, находящиеся в тяжёлом состоянии. Кратность воздухообмена для лечебных заведений регламентируется СНиП 2.08.02−89. В нём перечислены все имеющиеся в больнице помещения, где могут находиться люди.

Основными из них являются:

  • Палаты для стационарного лечения инфекционных больных — 160.
  • Палаты для взрослых и детей, которые лечатся от заболеваний неинфекционного характера — 80.
  • Кабинеты врачей и лаборантов — 60.
  • Помещения, предназначенные для проведения мануальной и иглорефлексотерапии, а также все другие комнаты с наличием постоянных рабочих мест — 60.
  • Небольшие помещения, где нет постоянных рабочих мест — 1.
  • Помещения, в которых хранятся стерильные материалы и медицинские препараты — 4.
  • Кабинеты ультразвуковой и функциональной диагностики, а также лифтовые холлы — 3.
  • Комнаты, отведённые под процедурные — 4.
  • Места проведения рентгенодиагностических и флюорографических обследований — 4.
  • Комнаты для санитарной обработки больных — 5.
  • Помещения для приёма и сортировки анализов — 3.
  • Чистая зона центрального стерилизационного и дезинфекционного отделения (ЦСО и ДСО) — 3 и более.
  • Грязная зона ЦСО и ДСО — не менее 5.
  • Залы для занятия лечебной физкультурой — 60.
  • Процедурная, предназначенная для введения радиофармацевтических лекарственных средств — 6.
  • Кабинет для проведения обыкновенной и однофотонной позитронно-эмисионной томографии — 6.
  • Лаборантские клинических анализов, а также мастерские по ремонту и обслуживанию различного медицинского оборудования, имеющего небольшие размеры — 3.
  • Комната для мытья, стерилизации суден, сортировки грязного белья, хранения предметов уборки и дезинфицирующих средств — 5.
  • Помещение для хранения чистых материалов, гипса, инвентаря, переносной медицинской аппаратуры — 1.
  • Вестибюли, справочные, места регистрации больных, гардеробные, медицинские архивы, кладовые вещей и одежды — 1.
  • Столовая и буфетная для больных, находящихся на стационарном лечении — 2.

Кратность воздухообмена, нормируемая по СНиП, — это один из наиболее важных показателей состояния воздуха в том или ином помещении. При правильном его расчёте и соблюдении всех рекомендаций, предусмотренных стандартными нормативами, можно значительно увеличить качество аэрации, а также сделать пребывание людей в комнате более комфортным и безопасным.

oventilyacii.ru

Нормы кратности воздухообмена в производственных помещениях: описание и расчет

Согласно нормативной документации: СНиП и нормам ТБ по созданию вентиляционных систем, регламентируется кратность воздухообмена, по показателю количества токсичных компонентов.

Описание процесса

Циркуляция воздуха при естественной вентиляции

Для эффективной оценочной характеристики воздухообмена в постройке промышленного назначения применяют значение – «кВ». Такой показатель воздухообмена представляет собой отношение общего объема воздуха, который приходит «L» (м3 \ч) к показателю общего объема очищенного пространства в помещении «Vn», (м3). Расчет ведется на принятый временной отрезок.

Если при проектировании, все расчеты и сам проект организованы грамотно, согласно стандартам, то показатель кратности воздухообмена для помещений промназначения будет колебаться в пределах от 1 до 10 единиц.

Помимо расчетных формул и теоретической основы, для определения необходимого показателя специалисты советуют проводить исследования естественных условий на аналогичных действующих предприятиях, на которых существуют фактические данные выделений токсичных паров, газов и т.д.

Для определения показателя кратности используют документы отраслевого назначения, СНиПы, а также стандарты санитарного состояния.

Циркуляция воздуха в зданиях промназначения

При строительстве и планировании зданий под будущие промышленные нужды, необходимо грамотно рассчитать вентиляционные пути сообщения в помещениях и определить процесс циркуляции воздуха. Для этого понадобится такая характеристика, как кратность воздухообмена, которая определяется по табличным данным наличия в пространстве токсичных веществ: оксиды, окиси ацетилена и т.д.

Рассчитывая процесс циркуляции воздуха в здании, учитывается количество выделяемого тепла таким образом, чтобы полученное количество, большее нормы могло удаляться, круглогодично, без трудностей и препятствий.

Для уменьшения показателя избытка тепла, применяют аэрацию. Такой процесс получил большое распространение в области химпромышленности, к примеру, на термических участках производства. В таком случае кратность воздухообмена, в теплое врем года достигает благодаря аэрации 40-60 пунктов.

При таких показателях воздухообмена, организация воздушных путей, достигаются метеорологические стандарты, предусматриваемые нормами санитарии.

Так, непосредственно обустройство и возведение помещений, влияет впоследствии на расчетную кратность воздухообмена, для этого предусматривают специальные работающие проемы, которые можно открыть, гарантирующие возможность получения работниками свежего воздуха и удаление неблагоприятных элементов.

Таблица относительного воздухопотребления по отраслевому назначению

Определение показателя кратности

Выполняя производственно-технологические расчеты для основных помещений, не учитывается установленное большое оборудование. К примеру, если на основном производстве установлены насосные агрегаты, без специализированных вытяжных вентиляций, тогда количество вредных газов в атмосфере будет выше лимитированных официальными нормами, в 6-7 раз.

Во вспомогательных, дополнительных производственных помещениях, кроме моечных отделений, кратность воздухообмена вычисляется исходя из показателей кратности обмена.

На производстве обязательно должна быть предусмотрена система аварийной вентиляции, которая обеспечивает оперативное удаление высокой концентрации вредных и токсичных частиц из промышленных зданий. Такая система актуальна при отступлении от установленных норм производственного маршрута изготовления и при аварийных ситуациях. Для того чтобы исключить возможность перехода неблагоприятных компонентов через соединительные пути в здании, пути вывода аварийного типа рекомендуется организовывать без компенсационной составляющей притока.

Таблица кратности

Таблица кратности воздухообмена для производственных помещений

Нормативные документы расчета воздухообмена

Кратность воздухообмена системы сообщения вытяжек формируется исходя из отраслевых данных ТБ и регламентированных норм санитарии. Кратность воздухообмена устанавливается под конкретное помещение в индивидуальном порядке, согласно расчетной информации в проекте.

В СНиП, ТБ и специализированных нормах каждой конкретной отрасли промышленности и промышленного проектирования и строительства дается разная информация кратности воздухообмена (часового). Все значения даются в зависимости от типа промпомещения:

  • дополнительные помещения вспомогательного назначения;
  • рабочие цеховые зоны.

Так, в соответствующем СНиП регламентируются характеристики числовые значения (расчетные) для вспомогательных помещений производственного типа.

Также значения кратности воздухообмена занесены в СНиП П-92—76, для второстепенных зданий.

При постоянном образовании в пространстве промзоны токсичных газов и увеличении градуса, в качестве нормы кратности принимают максимально предусмотренное значение, для каждого типа неблагоприятных производственных вредных выделений.

Так, имея в наличии значение общего объема помещения (м3) и норму кратности воздухообмена, используя несложные математические формулы, можно рассчитать требуемый объем поступающего воздуха для определенной зоны, в час.

L = n * S * Н, где:

L — необходимая производительность м3/ч; n — кратность воздухообмена; S — площадь помещения, м2; Н — высота помещения, м.

Нормы воздухообмена производственных помещений

Местная приточная система на производстве

Для зданий производственного типа предусматривается общеобменная вентиляционная система, расчет потребностей которой производится исходя из условий конкретного производства и наличия определенного количества:

  • тепла;
  • жидкости или конденсата;
  • вредных частиц.

При наличии в помещении оборудования с газовыми или паровыми выделениями, количество необходимого воздухообмена вычисляется, учитывая выделения:

  • от данного оборудования;
  • проложенных коммуникаций;
  • предусмотренной арматуры.

Все необходимые показатели заложены в техническую документацию помещения, в противном случае данные берутся от фактических параметров. Данный расчет регламентирован ВСН21—77 и соответствующим СНиП.

Если при расчетах кратность воздухообмена превышает десятикратный показатель, необходимо внести корректировку в одну из строительных разделов документов. Так, для понижения уровня производственных вредных и токсичных частиц необходимо предусмотреть дополнительные мероприятия по периметру всей комнаты.

Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий

По правилам СНиП, выделяемые в промышленном помещении любые неблагоприятные элементы, такие как влага и тепло принимаются из расчетов технологической части проектной документации.

Если такие данные отсутствуют в технологических нормах проектирования, количество производственных вредных веществ, выделяемых в помещении, допускается принимать, исходя из натуральных собранных фактов исследования. Также искомое значение обозначено в паспортных бумагах приобретенной специализированной техники.

Выбросы токсичных веществ в пространство происходят через сосредоточенные и рассредоточенные устройства общеобменной вентиляционной системы.

Расчет выбрасываемых веществ, должен предусматривать их количество, не превышающее:

  1. Максимального значения для города и населенных пунктов.
  2. Показатели максимального количества в воздухе, которое проникает внутрь жилых построек сквозь окошки по принципу натуральной вентиляции, (30% от нормы установленного лимита количества концентрации вредных, токсичных веществ в рабочей зоне).

Определение коэффициента рассеивания в рабочее пространство токсичных элементов, находящихся на момент выброса в системе, входят в состав вентиляционного проекта предприятия. Так, согласно стандартам, в помещениях промышленного назначения, при условии объема воздуха на одного субъекта – 20 м3 необходимо учесть процесс подачи наружного воздуха. Так в общем количестве он должен составлять до 30 м3\ч для каждого, находящегося в помещении субъекта. Если же, на одного человека приходятся более 20 м3, количество подаваемого снаружи воздуха должен составлять не меньше 20 м3\ч для каждого субъекта.

Для рабочей зоны, в которой объем воздуха составляет более 40 м3, при условии расположения вентиляционных окон и фрамуг и при отсутствии токсичных элементов, стандартами предусматривается работающая (активная) естественная система вентиляции.

При создании проекта рабочей зоны промышленного производственного назначения, в которых отсутствует естественное проветривание, при этом с подачей в них наружного воздуха только по средствам существующей механической вентиляции, общее количество воздуха должно составлять не менее 60 м3/ч на одного субъекта. Показатель может варьироваться в пределах табличных данных, но при этом составлять не менее одного кратного потока воздухообмена в час.

Если расчетный показатель кратности воздуха составляет меньше табличной, и при этом используется рециркуляция, объем подачи наружного потока может быть меньше 60 м3/ч для одного субъекта, но не менее 15-20 % общего потока воздухообмена в системе.

strojdvor.ru

Нормы вентиляции в различных помещениях

При проектировании систем вентиляции разработчики обязаны обращать внимание на указания, рекомендации и требования контролирующих инстанций. Нормы, на которые необходимо ориентироваться, ‒ это СанПины, ГОСТы, данные АВОК и так далее. Они достаточно подробны, многочисленны и сложны, так как учитывают большое количество параметров:

  • назначение объекта ‒ например, если обсчитывается вентиляция технических помещений, нормы будут существенно отличаться от применимых для жилых пространств;
  • размеры помещения – от этого зависит количество подаваемого/удаляемого воздуха, модели и мощность вентиляционных установок, тип используемой системы и так далее;
  • количество одновременно находящихся на объекте людей;
  • время года, температурный режим, влажность ‒ особенно это актуально для жилых пространств, но и для склада важно, в каких условиях хранится продукция;
  • требования пожаробезопасности, другие специфические условия.

Основные методики расчета, учитываемые при нормировании вентиляции

Специалисты ориентируются на обобщенные таблицы. В них учитываются необходимые параметры и после расчета по всем возможным методикам выбирается наибольшее значение ‒ его и берут за основу при проектировании (этот подход не используется при организации подобных систем в бассейнах). Вне зависимости от того, что именно в них описывается ‒ воздухообмен в детском саду или вентиляция складских помещений, нормы базируются на нескольких ключевых показателях:

  • объем и расход воздуха на одного человека;
  • уровень аэродинамического сопротивления в системе;
  • допустимый процент вредных выделений;
  • ориентировочно возможная мощность воздухонагревателей и вентиляционного оборудования;
  • количество окон, влажность, температура и так далее.

В жилых, общественных и производственных помещениях, где люди проводят много времени, расчет производят по следующим методикам:

  • по площади, без учета количества людей ‒ нормы оговаривают ориентирование на объемы приточного воздуха для объектов разного назначения (например, для жилых это 3 куб. м/час на 1 кв. м);
  • по нормам санитарно-гигиенического характера (для одного человека) ‒ жилым пространствам необходимо 30 куб. м/час, для производственных, больших, чем 20 кв. м ‒ не менее 20, если организуется вентиляция офисных помещений, нормы предусматривают 40 куб. м;
  • по нормам вытяжки (кратность) ‒ учитывается, сколько раз в течение часа обновляется состав аэромасс в помещении (в сводных таблицах приводятся нормативные кратности).

Особенности норм для жилого и офисного типов помещений

К жилым пространствам предъявляются высокие требования ‒ при проектировании вентиляции должна обеспечиваться безопасность людей. В подобном строительстве обычно используется классическая схема аэрации ‒ естественно-вытяжная, с каналами. Удаляются загрязненные массы, в первую очередь, из санитарной зоны ‒ кухонь, ванных ‒ причем пространство считается по умолчанию единым по уровню давления и негерметичным, поэтому при расчете учитывают подрезку дверных полотен и параметры окон.

Нормы воздухообмена подразделяются по назначению помещений:

  • для жилых комнат ‒ постоянный параметр кратности не менее 30 куб.м/час или 0,35 1 /ч, но при общей площади квартиры менее 20 кв. м ‒ 3 куб. м на 1 куб.м помещения;
  • для кухонь с электроплитой 60 куб.м/час, с газовой ‒ 90, минимальный ‒ 30 и 45 соответственно;
  • для ванной и туалетных комнат — 25 куб.м/час при разделении санузла, 50 при совмещенной организации;
  • для постирочных, гардеробных, подсобных комнат ‒ кратность не менее 1 на один час.

Это краткое описание, так как жилищное проектирование ‒ объемная, сложная отрасль, и в нем учитывается впечатляюще большое количество нормативных показателей. То же, в принципе, касается и офисных пространств ‒ там люди проводят много времени, причем объединяясь порой в немаленькие группы. По проектировочным нормам для подобных объектов необходимо учитывать, чтобы:

  • температура воздуха поддерживалась на уровне 19-21 градуса Цельсия в холодный период и 23-25 в теплый;
  • в помещениях без окон была организована механическая система вентилирования, а в санузлах, курительных, офисах более 35 кв. м ‒ независимые вытяжные системы;
  • подвижность воздуха поддерживалась на уровне 0,2-0,5 м/сек;
  • кратность составляла: для стандартных кабинетов (начальственные, бухгалтерские, рабочие и так далее) ‒ 1,5 на приток, для копировальных и переплетно-брошюровочных служб ‒ 3-5, на вытяжку для гардеробных ‒ 2, уборных ‒ 50, кладовых ‒ 1-1,5.

 

Нормирование технических, производственных и складских объектов

Нормы вентиляции в производственных помещениях и в складских зонах формируются несколько иным способом. Здесь, кроме нужд людей, необходимо учитывать особенности и технические требования для оборудования и содержащихся в помещении товаров, веществ. Если говорить о санитарной составляющей, то в зале без окон необходимо организовать подачу наружных аэромасс ‒ на одного человека 60 куб. м/час. Также нормируется (по отдельным наименованиям):

  • содержание пыли;
  • присутствие и уровень вредных паров, газов, испарений;
  • температура в помещении (в том числе избыточная теплота), влажность.

Как правило, система, которая организуется в помещении, сочетает естественные и механические источники вентилирования и базируется на приточно-вытяжном принципе. Основной параметр ‒ кратность. Для производственно-складских помещений она может варьироваться от единицы до 10. В целом расчет по одной лишь кратности недостаточен и нужно учитывать:

  • скорость всасывания воздушных масс ‒ для малотоксичных газов 0,5-0,7 м/сек, для высокотоксичных 1,2-1,7;
  • необходимый расход аварийной вентиляции ‒ с коэффициентом не менее 8;
  • соответствие специфике хранящихся ценностей (для склада ГСМ, например, воздухообмен должен быть не меньше 2,5, а при хранении ацетона ‒ 9-10).

ecoenergovent.ru

ВЕНТИЛЯЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

4.1 Методы определения воздухообмена

Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воздуха помещения свежим наружным воздухом для обеспечения предельно допустимых норм. При определении необходимого воздухообмена используют следующие методы.

Метод определения количества вентиляционного воздуха по кратности обмена.

Кратность воздухообмена n, ч-1 показывает, сколько раз в час меняется воздух в помещении [17]:

(92)

где L – воздухообмен, м3/ч;

V – объем помещения, м3.

Необходимая кратность воздухообмена указана в отраслевых правилах по охране труда для различных производственных помещений.

Метод определения количества вентиляционного воздуха по удельному объему помещения и количеству работающих

Воздухообмен принимается в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работающего, то есть удельного объема помещения. Если на одного человека приходится V < 20 м3, то подачу наружного воздуха следует обеспечивать в количестве L ³ 30 м3/ч на каждого работающего. Если объем помещения на одного человека составляет V > 20 м3, требуется воздухообмен L ³ 20 м3/ч на каждого.

В случае, когда в помещении невозможно естественное проветривание, L ³ 60 м3/ч.

При выделении вредных веществ в воздух рабочей зоны расчет количества вентиляционного воздуха производится исходя из необходимости разбавления вредных выделений до допустимых концентраций:

(93)

где G – количество вредных веществ, мг/ч;

qПДК – предельно допустимая концентрация, мг/м3;

qпр – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м3 (qпр £ 0,3 qПДК).

Предельно допустимые концентрации (ПДК) некоторых веществ содержатся в таблице 48.

При одновременном выделении в воздух рабочей зоны нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием, необходимый в помещении воздухообмен допускается принимать по тому вредному веществу, для которого требуется больший объем воздуха.

При одновременном выделении вредных однонаправленных веществ воздухообмен определяется суммированием количества воздуха, необходимого для разбавления каждого вещества до его предельно допустимой концентрации.

Таблица 48

Предельно допустимые концентрации газов и паров в воздухе рабочей зоны производственных помещений (по ГОСТ 12.1.005-88)

Наименование веществ Класс опасности Величина ПДК, мг/м3
Газы и пары Акролеин Ацетон Аммиак Бензин и керосин Уксусная кислота Канифоль Ксилол Кислота серная Кислота соляная     0,2

Окончание табл. 48

Ртуть металлическая, свинец Сода кальцинированная Щелочь натрия Сероводород Формальдегид Хлор Этиловый спирт Углерода оксид Углерода двуокись Чугун Щелочи едкие (растворы в пересчете на NaOH) Сернистый ангидрид Дихлорэтан Сероводород Спирт метиловый (метанол) Скипидар (в пересчете на углерод) Толуол Уайт-спирит (в пересчете на углерод) Этиловый, диэтиловый эфир   Пыли   Угольные: кокс нефтяной, электродный, пековой, сланцевый; каменный уголь с содержанием двуокиси кремния менее 2%. Растительного происхождения: мучная, сахарная, крахмальная, зерновая                 0,01 0,5 0,5 0,5          

К веществам однонаправленного действия относят:

- ароматические углеводороды: толуол и ксилол, бензол и толуол;

- амино- и нитросоединения: сероводород и сероуглерод, оксид углерода и нитросоединения;

- фтористый водород и соли фтористоводородной кислоты;

- сернистый и серный ангидриды, углеводороды (предельные и непредельные);

- растворители – ацетон, спирты, эфиры уксусной кислоты;

- кислоты;

- щелочи.

Количество вредных веществ Gвр определяется по технологической части проекта или рассчитывается.

По формуле адиабатического истечения Репина можно определить количество выделений вредных веществ Gвр, кг/ч, в производственную среду за счет утечек через неплотности сосудов и трубопроводов, работающих под давлением:

(94)

где k – коэффициент запаса, учитывающий состояние оборудования, k = 1…2;

с – коэффициент, определяемый давлением газа или пара в аппарате. При давлении Р = 20 кПа коэффициент с = 0,166; если Р = 170 кПа, с = 0,1189 (СНиП 2.04.05-91);

V – внутренний объем аппаратуры и коммуникаций, м3;

М – молекулярный вес газов или паров в аппарате;

Т – абсолютная температура среды в аппарате, К.

Человек при легкой работе выделяет углекислоту в количестве G = 35000 мг/ч, при тяжелой работе – G = 68000 мг/ч.

При выделении влаги воздухообмен определяют по формуле:

(95)

где G – парообразная влага, г/ч;

rпр – плотность приточного воздуха, определяемая в зависимости от температуры приточного воздуха rпр = 353 / 273 + tпр, кг/м3;

dу – содержание влаги в удаляемом воздухе, г/кг. Определяется по i-d диаграмме;

dпр – содержание влаги в наружном воздухе, г/кг (можно принимать dпр = 5 г/кг).

В жилых и общественных зданиях источником влаговыделения являются люди. Так, человек, занятый физическим трудом при температуре окружающего воздуха от 10 до 20 оС, выделяет соответственно от 70 до 240 г/ч влаги, а человек, занятый умственным трудом, - от 30 до 70 г/ч.

Количество воды, кг, испаряющейся с открытых поверхностей за 1 ч, определяется по формуле Дальтона [17]:

(96)

где F – водяная поверхность испарения, м2;

с – поправочный коэффициент, зависящий от напряжения и скорости движения воздуха над водяной поверхностью (при движении воздуха вдоль смоченной поверхности С = 0,02+0,016v, где v – скорость движения воздуха в м/с);

Рн – парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре воды, мм. рт. ст.;

Рп – парциальное давление водяных паров в воздухе помещения, мм. рт. ст.;

Рб – барометрическое давление, мм. рт. ст.

Количество влаги, испаряющейся с поверхности пола, кг/ч [6]:

(97)

где Gс – количество стекающей воды, кг/ч;

tв, tу – температура воды вытекающей и уходящей в канализацию, оС;

585 – скрытая теплота испарения, ккал/кг.

При выделении избыточной теплоты Qизб необходимо знать количество поступающего в помещение явного тепла Qяв и количества тепла, расходуемого в нем на возмещение теплопотерь наружными ограждениями и пр. Qпот:

(98)

При ориентировочных расчетах допустимо не учитывать теплопотери.

Суммарный тепловой поток явного тепла определяется по формуле:

, (99)

где Qоб – тепло, выделяемое оборудованием;

Qизд – тепло от остывающих изделий;

Qмех – тепло от работающих механизмов и оборудования;

Qэл – тепло от оборудования с электроприводом;

Qрад – тепло от солнечной радиации;

Qл – тепло, выделяемое людьми;

Qосв – тепло от осветительных установок;

Qот – тепло от системы отопления.

Для ориентировочных расчетов явное тепло, выделяющееся в помещение можно определять как сумму первых двух слагаемых.

Тепло, Вт, выделяемое теплоиспользующим оборудованием можно определять по формуле [26]:

(100)

где a – коэффициент теплоотдачи от поверхности оборудования, Вт/(м2×К);

Fп – площадь теплопередающей поверхности, м2;

Тп и Тв – температура поверхности оборудования и нормируемая температура воздуха в помещении соответственно, К.

Температура поверхности оборудования не должна превышать 45 оС.

При естественной конвекции со скоростью движения воздуха до 0,5 м/с коэффициент теплоотдачи a определяется по формуле:

(101)

где А – принимается для плоских и цилиндрических стенок 2,56; для горизонтальных поверхностей, обращенных теплопередающей стороной вверх А = 3,26.

При определении тепла, выделяемого теплоиспользующим оборудованием можно принимать Qоб равным 30 % от общего количества тепла, потребляемого аппаратом.

Тепловыделения, Вт от производственных печей, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе, можно определять по формуле [25]:

(102)

а от электрических печей – по формуле:

(103)

где В – расход топлива, кг/ч;

– теплотворная способность топлива, кДж/кг;

Nуст – установочная мощность печи, кВт;

a – коэффициент, учитывающий тепловыделения в цех;

h – коэффициент одновременного действия печей.

Значение коэффициента a для электрованн следует принимать 0,3; для печей камерных с подвижным подом – 0,5; для щелевых и шахтных печей – 0,4; а для электрических печей – 0,7.

Если над печами имеются зонты, то учитывается только 30 % тепловыделений от печей, подсчитанных по формулам (102) и (103).

Теплопоступления от станков и электродвигателей, Вт/ч, определяются по формуле [25]:

(104)

где N – номинальная (установочная) мощность оборудования, кВт;

n1 – коэффициент использования установочной мощности электроэнергии (0,7…0,9);

n2 – коэффициент загрузки – отношение величины среднего потребления мощности к максимально необходимой (0,5…0,8);

n3 – коэффициент одновременной работы электродвигателей (0,5…1);

n4 – коэффициент, характеризующий, какая часть израсходованной электрической энергии превращается в тепловую и остается в помещении (0,1…1).

Для приближенного определения теплопоступлений в механических и механосборочных цехах можно принимать произведение n1n2n3n4 = 0,25 при работе станков без охлаждающей эмульсии; 0,2 – с применением охлаждающей эмульсии и 0,15 при наличии местных отсосов.

Тепловой поток от остывающих изделий, Вт, определяется по формуле:

(105)

где m – масса остывающих изделий, кг/ч;

Сизд – удельная теплоемкость изделий, кДж/(кг×К);

Тн, Тк – начальная и конечная температура остывающих продуктов, К.

Количество тепла, поступающего в помещение от солнечной радиации, Вт:

(106)

где m – коэффициент, учитывающий вид остекления (для одинарного остекления m = 1,45, для сильно загрязненных стекол m = 0,7 и для двойного остекления m = 1,15);

F – площадь поверхности остекления, м2;

q – удельное значение солнечной энергии, зависит от широты. Для Орла q = 137,92 Вт/(м2×ч).

Тепловыделения от источников искусственного освещения, кВт, определяют по формуле:

(107)

где N – мощность осветительной установки, кВт;

h – коэффициент перехода энергии электрической в тепловую (в среднем h = 0,95).

Тепло, выделяемое людьми, определяется по энергозатратам при выполнении работ от 5 до 195 Вт.

Необходимый воздухообмен при наличии избыточной теплоты определяется по формуле:

(108)

где Qизб – избытки тепла;

С – массовая удельная теплоемкость воздуха: С = 1 кДж/(кг×К); С = 0,24 ккал/(кг×оС); С = 0,278 Вт;

rпр – плотность приточного воздуха, кг/м3;

tу – температура удаляемого воздуха, оС;

tпр – температура приточного воздуха, оС.

Температура удаляемого воздуха определяется по формуле:

(109)

где tр.з – допустимая температура в рабочей зоне, оС;

Dt – температурный градиент по высоте помещения, оС/м. Зависит от мощности источников тепла, интенсивности циркуляции воздуха, высоты помещения Dt = 0,5…1,5 оС/м. Для помещений высотой менее 4м повышение температуры по высоте можно не учитывать;

Н – высота от пола до центра вытяжных проемов (4…6 м);

2 – высота рабочей зоны, м.

Температура приточного воздуха принимается ниже допустимого по нормам значения:

(110)

Количество воздуха, удаляемого местной вытяжной вентиляцией, определяют по скорости его всасывания vвс, м/с, в открытом проеме площадью F, м2:

(111)

Скорость всасывания принимается в зависимости от класса опасности вредных веществ в пределах от 0,5 до 1 м/с. При нетоксичных выделениях (тепло или влага) скорость всасывания принимается от 0,15 до 0,25 м/с.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 4.1. Определить необходимый воздухообмен по углекислоте в административном помещении, где находятся 3 человека.

РЕШЕНИЕ:

Определим предельно допустимую концентрацию для углекислоты по таблице 48: ПДК = 9000 мг/м3. Количество выделяемого углекислого газа в помещении определяем с условием выполнения легких работ. Тогда необходимый воздухообмен в помещении по формуле (93) составит, м3/ч:

ПРИМЕР 4.2. Из аппарата объемом V = 2 м3 возможна утечка оксида углерода. Давление газа в аппарате Р = 20 кПа, температура газа составляет 50оС, коэффициент запаса оборудования к = 1,5. Объем помещения равен V = 800 м3, кратность осуществляемого воздухообмена в помещении n = 1 ч-1. Определить недостающий воздухообмен для того, чтобы содержание оксида углерода не превышало ПДК.

РЕШЕНИЕ:

Количество оксида углерода при утечке из аппарата определяем по формуле (94), кг/ч:

По формуле (93) определим необходимый воздухообмен, м3/ч:

Осуществляемый воздухообмен рассчитываем по формуле (92), м3/ч:

Тогда недостающий воздухообмен составит, м3/ч:

ПРИМЕР 4.3. В помещении цеха тепловыделения от печей составляют 500 кВт. Высота от пола до центра вытяжных фрамуг Н = 6 м. Температура наружного воздуха летом составляет

tнар = 26оС, допустимая температура воздуха в рабочей зоне

tр.з = 20оС. Печи снабжены вытяжными зонтами, обеспечивающими удаление воздуха от источников в количестве Lвыт = 900 м3/ч. Определить производительность общеобменной вентиляции.

РЕШЕНИЕ:

По формуле (109) определяем температуру удаляемого воз-духа, оС:

Температура приточного воздуха должна быть, оС:

Плотность приточного воздуха, кг/м3:

Производительность общеобменной вентиляции по формуле (108) составит, м3/ч:

ПРИМЕР 4.4. В помещении выделяются водяные пары в количестве 8 кг/ч, температура наружного воздуха tнар = 10оС, относительная влажность воздуха g = 70 %, температура в помещении составляет 20оС. Определить необходимый вентиляционный обмен.

РЕШЕНИЕ:

По i-d диаграмме определяем влагосодержание наружного воздуха (dпр = 5,45 г/кг) и влагосодержание в помещении (dу = 10,6 г/кг).

Необходимый вентиляционный обмен по формуле (95) составит, м3/ч:

Задачи для самостоятельного решения

ЗАДАЧА 4.1. Объем помещения составляет 80 м3, кратность воздухообмена по отраслевым правилам по охране труда должна составлять n = 2 ч-1. Определить необходимую производительность общеобменной вентиляции.

ЗАДАЧА 4.2. В воздух рабочей зоны одновременно выделяются пары серной кислоты (в количестве G = 200 г/ч), соляной кислоты (G = 400 г/ч) и оксида углерода (G = 1000 г/ч). Определить необходимый расход воздуха при общеобменной вентиляции.

ЗАДАЧА 4.3. Из аппарата объемом 2,3 м3 возможна утечка аммиака, находящегося под давлением 21 кПа при температуре 20оС. Коэффициент запаса оборудования К = 1,8. Кратность осуществляемого воздухообмена n = 1,5 ч-1, объем помещения 2 м3. Определить недостающий воздухообмен.

ЗАДАЧА 4.4. В помещении цеха тепловыделения составляют Q = 7000 ккал/ч. Высота от пола до центра вытяжных фрамуг

Н = 4 м, температура воздуха в рабочей зоне по нормам должна составлять 20оС. Источники тепловыделений снабжены вытяжными зонтами общей производительностью Lвыт = 300 м3/ч. Определить недостающий воздухообмен.

ЗАДАЧА 4.5. Определить количество воздуха, которое необходимо вводить в термический цех летом для удаления избытков тепла, и часовую кратность воздухообмена (без учета тепла через отдельные конструктивные элементы здания цеха). Габариты цеха: 80х48х12 м. Число окон 10 шт., размер каждого окна 5х4 м2. В цехе установлено восемь одинаковых нагревательных печей для термической обработки черных металлов. Общая установочная мощность электродвигателей 85 кВт. Количество тепла, выделяемое печью 10500 ккал/ч. Поступление тепла в цех от остывающего металла 307296 ккал/ч. Общая мощность осветительной установки цеха 60 кВт. Температура наружного воздуха летом 25оС. Допустимая температура воздуха на рабочем месте 22оС. Количество тепла, выделяемого одним рабочим принять в среднем 100 ккал/ч. Число работающих в наиболее многочисленной смене 30 чел.

ЗАДАЧА 4.6. В административном помещении работы легкой тяжести при энергозатратах 140 Вт выполняют 4 человека. Температура воздуха на рабочих местах летом составляет 25оС. В помещении имеется 3 светильника ОД (с двумя лампами), мощность каждой лампы Рл = 80 Вт. Остекление двойное, его суммарная площадь F = 20 м2. Допустимая температура на рабочем месте 20оС. Определить расход воздуха при общеобменной вентиляции.

ЗАДАЧА 4.7. Определить объем притока воздуха в склад хранения хлеба с размерами 15х10х6, м, если среднечасовое количество хлеба в нем 700 кг/ч. Тепловыделения от остывающего хлеба Q = 25 ккал/(ч×кг). Допустимая температура воздуха для рабочих в теплый период года составляет 25оС. Определить соответствие осуществляемой кратности воздухообмена нормативным требованиям (n = 3 ч-1).

ЗАДАЧА 4.8. В вытяжном шкафу проводят работы с веществами первого класса опасности. Площадь вытяжного проема составляет 0,25 м2. Определить производительность местной вытяжной вентиляционной установки.

ЗАДАЧА 4.9. На участке электрополирования обработку изделий производят в растворе серной кислоты в гальванической ванне шириной 1,5, длиной 1 м. С поверхности ванны выделяется 25 г/ч паров кислоты. Рассчитать бортовой отсос и необходимый воздухообмен местной вытяжной вентиляции. Рекомендуемый размер щели бортового отсоса 40…100 мм.

ЗАДАЧА 4.10. На участке сборки и монтажа радиоэлектронной аппаратуры используется канифольно-спиртовой флюс (40% канифоли, 60% спирта) в количестве 800 г/ч. 30% флюса распространяется в виде тумана и газов. При пайке выделяются пары свинца в количестве 9 г/ч. На рабочих местах установлены боковые всасывающие панели. Суммарная площадь вытяжных отверстий составляет 3 м2, скорость всасывания 2 м/с. Определить необходимый воздухообмен общеобменной вентиляции.

Аварийная вентиляция

Аварийная вентиляция предусматривается в помещениях, где в аварийных ситуациях возможно поступление горючих и токсичных газов, пылей и опасных смесей.

Воздухообмен аварийной вентиляции следует предусматривать таким образом, чтобы совместно с постоянно действующей основной вентиляцией он имел кратность не менее 8 ч-1 по свободному объему помещения высотой 6 м и менее. В помещении высотой более 6 м аварийная вентиляция совместно с основной вентиляцией должна обеспечивать удаление не менее 50 м3/ч воздуха на 1 м2 площади пола помещения. В помещениях насосных и компрессорных станций категорий А и Б по пожарной опасности аварийная вентиляция должна обеспечивать указанный воздухообмен в дополнение к воздухообмену, создаваемому основной вентиляцией [29].

Расчет аварийной вентиляции заключается в определении ее производительности при следующих известных данных: допустимой концентрации вредных веществ, массы веществ, допустимого времени существования аварийной ситуации, массы веществ, поступающих в помещение при аварии.

Воздухообмен аварийной вентиляции, м3/ч, определяется по формуле:

(112)

где А – кратность воздухообмена в зависимости от отношения концентрации веществ в воздухе помещения С к предельно допустимой (ПДК) и допустимого времени на ликвидацию аварийной ситуации tа2 (рис. 17);

ka – коэффициент неравномерности воздухообмена, зависящий от схемы вентиляции (рис. 18); если схема вентиляции неизвестна k = 1,5;

Lп – воздухообмен постоянно действующей основной вентиляции, м3/ч.

Концентрацию веществ, мг/м3, в воздухе помещения к моменту включения аварийной вентиляции определяют по формуле:

(113)

где Vсв – свободный объем помещения, м3;

m – масса веществ, поступающих при аварии, кг.

Рис. 17. Номограмма для определения кратности воздухообмена аварийной вентиляции

Рис. 18. Зависимость коэффициента неравномерности

от кратности воздухообмена и схемы устройства вентиляции

Свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Допускается принимать объем Vсв условно 80 % от геометрического объема помещения.

При этом значение концентрации, определенной по фор- муле (113) должно быть меньше или равно предельно допустимой для токсичных веществ или нижнему концентрационному пределу распространения пламени (НКПР) – для взрывопожароопасных веществ. Если это условие не выполняется, необходимо принять меры по уменьшению концентрации или увеличить свободный объем помещения.

Концентрация вредных веществ в объеме помещения не должна превышать временно безопасного значения, соответствующего НКПР (таблицы 49, 50, 51), а для токсичных веществ – с учетом их токсических показателей.

Таблица 49

Показатели пожаровзрывоопасности химических веществ

Химические вещества   М   Характерис­тика пожаро-взрыво-опасности tвсп, 0C   tcв, 0C   НКПР, об, % ВКПР, об, %
Аммиак 17,03 ГГ
Ацетальдегид 44,05 ГГ -40 4,1
Ацетилен 26,04 ВГ и ГГ - 2,5
Ацетон 58,08 ЛВЖ -18 2,9
Бензол 78,11 ЛВЖ -11 1,43 8,0
Бутан 58,12 ГГ -69 1,8 8,5
Бутиловый спирт 74,12 ГГ 1,8 10,9
Водород 2,016 ГГ 4,12
Гексан 86,177 ЛВЖ -23 1,24 6,9
Гидразин 32,05 ЛВЖ и ВЖ 4,7
Глицерин 92,1 ГЖ 2,6 11,3
Диметилгидразин 60,0 ЛВЖ -15
1,2-Дихлорэтан 98,96 ЛВЖ 6,2
Изобутиловый спирт   74,12 ЛВЖ 1,81 11,4
Окончание табл. 49
Изопропиловый спирт 60,09 ЛВЖ 2,23 12,7
Ксилол (смесь изомеров) 106,17 ЛВЖ 1,1 6,5
Метан 16,04 ГГ -181 5,28 14,1
Метиловый спирт 32,04 ЛВЖ 6,98 35,5
Оксид углерода 28,01 ГГ - 12,5
Пентан 72,15 ЛВЖ -44 1,47 7,7
Пропан 44,096 ГГ - 2,3 9,4
Пропилен 42,08 ГГ - 2,4 11,0
Сероводород 34,08 ГГ - 4,3 46,0
Сероуглерод 76,14 ЛВЖ -43 1,0 50,0
Стирол 104,14 ЛВЖ 1,1 7,2
Толуол 92,14 ЛВЖ 1,27 6,8
Уксусная кислота 60,05 ЛВЖ 4,0 19,9
Формальдегид 30,03 ГГ -
Хлорбензол 112,56 ЛВЖ 1,2 9,8
Хлорэтан 64,51 ГГ - -3,8 15,4
Этан 30,07 ГГ - 2,9
Этилбензол 106,16 ЛВЖ 1,0 6,8
Этилен 28,05 ГГ - 2,7
Этиловый спирт 46,07 ЛВЖ 3,61 17,77
Примечание. М – условная молекулярная масса; tвсп – температура вспышки в закрытом тигле; tсв – температура самовоспламенения: ЛВЖ – легковоспламеняющаяся жидкость;ГЖ – горючая жидкость;ВГ – взрывоопасный газ; ГГ – горючийгаз; ВЖ – взрывоопасная жидкость.  
               

Таблица 50



infopedia.su


Смотрите также