Системы вентиляции

СНиП 2.04.05-86 Отопление, вентиляция и кондиционирование.

СНиП 41-01-03 Отопление, вентиляция и кондиционирование.

Виды вентиляции.

По способу перемещения воздуха вентиляция бывает естественная и механическая.

1. Естественная осуществляется за счет разности температур внутри и снаружи помещения (тепловая конвекция или действие ветра). Она подразделяется на неорганизованную (инфильтрация), осуществляется через неплотности наружных ограждений, двери, окна, форточки и т.д. и организованную (аэрация), осуществляется с помощью дефлектора и аэрационных фонарей.

В холодных цехах аэрация осуществляется за счет ветрового давления (дефлектор – устройство, обеспечивающее при ветровом напоре разрежение на выходе вытяжного устройства, что увеличивает скорость движения воздуха по каналу). В горячих цехах осуществляется за счет ветрового и гравитационного давлений (аэрационные фонари).

Аэрация поддается расчету и регулированию.

Основное достоинство аэрации - удаление большой объема воздуха без затрат энергии. Недостаток – невозможность предварительной подготовки подаваемого и очистки удаляемого воздуха.

2.Механическая. Воздух перемещается с помощью вентиляторов. В зависимости от назначения механическая вентиляция подразделяется на приточную (подача воздуха в помещение) и вытяжную (удаление воздуха из помещения). При одновременной подаче и удалении воздуха вентиляция называется приточно-вытяжной. Приточная вентиляционная система состоит из воздухозаборных устройств (устанавливаются снаружи здания, где воздух менее загрязнен); устройств, придающих воздуху заданное качество (фильтры, калориферы); воздуховода, подающих воздух в заданное место; возбудителей движения воздуха (вентилятор, эжектор); воздухораспределительных устройств (патрубки, насадки).

По способу организации воздухообмена вентиляция подразделяется на общеобменную (смена воздуха во всем помещении), местную (удаление веществ по месту их образования) и комбинированную (сочетание местной и общеобменной вентиляции).

Эффективность работы механической вентиляции оценивается по величине кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение часа воздух в помещение полностью заменен на новый:

К = L_уд / V_СВ, ч^-1

L_уд – объем воздуха, удаляемый из помещения механической вентиляцией, м³/ч (необходимый воздухообмен);

V_СВ – свободный объем помещения, м V_СВ = 0,8 V_геом.

Кратность воздухообмена – это нормируемая величина. Для определения эффективности работы вентиляции проводят сравнение фактической и нормативной кратности воздухообмена.

Справочник химика. Дополнительный том. –Л.: Химия. 1968. с.507.

Тема 4 Производственный шум и вибрация

Работа технологического оборудования, вентиляторов, транспорта сопровождается шумом, под воздействием, которого в организме человека могут возникать расстройство нервной и сердечно-сосудистой систем, повышение артериального давления, нарушение обмена веществ, снижение слуха (профессиональное заболевание тугоухость). Шум является вредным производственным фактором, адаптация к которому у человека практически не возможна.

Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности, вызывающих отрицательные субъективные ощущения.

Шум классифицируется на:

- ударный, возникает при соударении;

- аэродинамический, возникает при движении воздуха или воды по трубопроводам;

- механический, трение и биение узлов и деталей машин и т.д.

Основные шумовые характеристики

1. Частота, Гц – количество колебаний в единицу времени. В воздухе человек воспринимает звуковые колебания в диапазоне частот от 16 до 20000 Гц. Звук с частотой менее 16 Гц называется инфразвук, а звук с частотой более 200000 Гц называется ультразвук. Человеческим ухом не воспринимаются, но оказывают на человека негативное воздействие (головная боль, головокружение, потеря сознания и т.д.)

Весь спектр слышимого звука разбит на октавные полосы. Октава – это полоса частот, в которой верхняя граничная частота больше нижней в два раза. Средне геометрическая частота октавы находится: f_ср =

2. Звуковое давление (Р) – разность между мгновенным значением полного давления и средним статистическим давлением, существующим в среде при отсутствии звукового поля, Па.

Звуковое поле – это область среды, в которой распространяется звуковая волна.

3. Интенсивность или сила звука (I) –количество энергии, переносимое звуковой волной за единицу времени через единицу поверхности, Вт/м².

I = P² / C,

где  - плотность среды, в которой распространяется звуковая волна, кг/м³;

С – скорость распространения звука в данной среде (для воздуха 344 м/с)

Произведение C – называется акустическое сопротивление среды.

4.Звуковая мощность (W) - количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в единицу времени, Вт.

5. Уровень звукового давления, уровень звуковой интенсивности, уровень звуковой мощности, дБ:

L_P = 20lg P/P₀ , дБ

L_I= 10lg I/I₀, дБ

L_W= 10lg W/W₀, дБ

где P₀, I₀, W₀ –соответственно звуковое давление, звуковая интенсивность и звуковая мощность, соответствующие порогу слышимости. P₀ = 2*10^-5 Па, I₀ = 10^-12 Вт/м², W₀ = 10^-12 Вт.

Нормирование производственного шума.

При нормировании шумовых характеристик рабочих мест, как правило, регламентируется общий шум независимо от числа источников шума в помещении. На производстве снизить уровень шума до малых уровней трудно, поэтому при нормировании исходят не из оптимальных, а из допустимых условий, когда вредное действие шума на человека проявляется незначительно.

ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ Шум. Общие требования безопасности.

СН 2.2.4/2.1.8.592-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

Санитарно-гигиенические нормы устанавливают предельно допустимые уровни шума на рабочих местах, допустимые уровни шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки. Санитарно-гигиеническое нормирование основано на субъективном восприятии шума человеком. Нормативными величинами при санитарно-гигиеническом нормировании являются уровень звукового давления или уровень звуковой интенсивности.

Технические нормы устанавливают допустимые шумовые характеристики источников шума. Нормативной величиной является уровень звуковой мощности.

Рассмотрим подробнее санитарно-гигиеническое нормирование.

При установлении нормативных величин учитывают следующие факторы:

1. Характер действующего шума:

- широкополосный с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;

- тональный - в спектре шума слышны дискретные отдельные тона.

2. Время воздействия шумового фактора

- постоянный шум – время действия шумового фактора за рабочий день изменяется не более, чем на 5 дБА;

- непостоянный шум: время действия шумового фактора за рабочий день изменяется более, чем на 5 дБА. (подразделяется колеблющийся во времени, прерывистый и импульсный).

3. Частота. Шум подразделяется на низкочастотный (частота менее 300 Гц), среднечастотный (300 – 800 Гц), высокочастотный (более 800 Гц).

4. Тяжесть и напряженность трудового процесса.

Для постоянного шума строят спектр: график в координатах уровень звукового давления от частоты. По оси Х откладывают величины среднегеометрических частот октавных полос 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 2000; 4000; 8000 Гц. Совокупности девяти нормативных уровней звукового давления на среднегеометрических частотах называется предельным спектром.

Для непостоянного шума нормативной величиной является эквивалентный уровень шума в дБА значение уровня звука постоянного шума, который в пределах регламентируемого интервала времени, имеет то же самое среднеквадратичное значение уровня звука, что и рассматриваемый шум, уровень звука которого меняется во времени.

Оценка степени опасности шумового фактора на рабочих местах. Определение классов вредности условий труда.

1. Проводят инвентаризацию источников шума в помещении: определяют их месторасположение, количество, характер шума, время воздействия, частоту и т.д.

2. Проводят количественное измерение шума на постоянных рабочих местах с помощью шумомера, определяют корректированный уровень шума в дБА. Округляют до целочисленного значения всегда в большую сторону.

3. По справочной литературе находят нормативное значение эквивалентного уровня шума с учетом тяжести и напряженности трудового процесса, характера действующего шума, времени действия частоты и т.д.

4. Проводят сравнение фактического корректированного уровня звука с нормативным эквивалентным уровнем звука, находят величину гигиенического критерия: L = L_ф – L_н.

5. По величине гигиенического критерия находят класс вредности условий труда. Если фактическое значение меньше нормативного, условия труда относятся к 2 классу допустимые;

если L = 1-5, 3.1. вредные условия труда 1 степень вредности;

L = 6-15 3.2. вредные условия труда 2 степень вредности;

L = 16-25, 3.3. вредные условия труда 3 степень вредности;

L = 26-35, 3.4. вредные условия труда 4 степень вредности;

L > 35 , 4 опасные условия труда .

Способы защиты от производственного шума.

1. Уменьшение уровня шума в источнике его возникновения (создание малошумного оборудования).

2. Уменьшение шума на пути его распространения:

- укрытие шумящего оборудования;

- устройство преград на пути его возникновения в идее кабин, экранов и т.д.;

- использование глушителей шума;

- объемно-планировочные решения (размещение шумящего оборудования в отдельном помещении, вдали от постоянных рабочих мест и т.д.);

- акустическая обработка помещения;

- применение СИЗ от шума.

- звукоизоляция – это способность конструкций не пропускать звуковую энергию за ее пределы. Может осуществляться за счет звукоотражающими и звукопоглощающими свойствами.

Звукоотражение - способность материалов отражать падающую на них звуковую энергию.

К звукоотражающим материалам относятся кирпич, бетон, сталь и т.д.

Звукоизолирующая способность ограждений оценивается по уровню ослабления звуковой энергии:

L (дБ) = 10lg (1/_),

где _ - коэффициент звукопроницаемости.

₀ = (Р_пр./Р_пад.)²

Р_пр.и Р_пад. – звуковые давления соответственно прошедшей и падающей волн, Па.

Звукопоглощение – способность материала поглощать энергию звуковых волн в узких каналах и порах и превращать эту энергию в другие виды, в основном в тепловую.

Звукопоглощающие материалы подразделяются на 4 класса:

1.Волокнисто-пористые – войлок, вата, стекловолокно и др.

2.Мембранные – полимерные пленки, тонкие листы фанеры или металла и т.д.

3.Резонансные – специальные конструкции, основанные на акустических свойствах резонаторов.

4.Комбинированные их 3-х первых.

Звукопоглощающие материалы характеризуются коэффициентом звукопоглощения , равным отношению звуковой энергии поглощенной материалом, к энергии падающей на него. Свойством звукопоглощения обладают практически все строительные материалы, однако, звукопоглощающими принято считать лишь те, у которых на средних частотах   0,2.

Конструкции – это кожухи, экраны кабины и т.д. Падающая звуковая волна приводит ограждение в колебательное движение, поэтому эффективность звукоизоляции в значительной мере зависит от массы единицы площади конструкции. На низких частотах (несколько десятков герц) звукоизолирующая способность ограждений определяется внутренними резонансными явлениями. На частотах выше 63 Гц звукоизоляция подчиняется закону массы