Раздел IV. Вентиляция как эффективное средство позитивной коррекции

качества воздуха в помещениях различного назначения

Основные задачи, решаемые с помощью вентиляции.

1) Создание в помещениях заданных условий микроклимата, в том числе температуры, влажности, скорости движения воздуха.

2) Обеспечение нормируемого качества воздуха помещений по содержанию двуокиси углерода (СО₂).

3) Поддержание концентраций вредных веществ в воздухе помещений на уровне ПДК.

4) Снижение микробной обсемененности воздуха помещений до нормируемого уровня.

Классификация вентиляции.

По назначению:

- для вентиляции производственных зданий и помещений (производственная вентиляция);

- для вентиляции жилых зданий и помещений;

- для вентиляции общественных зданий и помещений.

По способу перемещения воздуха:

- естественная вентиляция (организованная: аэрация; неорганизованная: через форточки, специальные проемы, через неплотности наружных ограждений – инфильтрация);

- механическая вентиляция.

По способу организации воздухообмена:

- общеобменная вентиляция;

- местная вентиляция.

По принципу действия вентиляционных установок:

- вытяжные вентиляционные установки (местные, общие);

- приточные вентиляционные установки (местные: воздушные души, завесы, оазисы; общие: рассеянный или сосредоточенный приток).

Обоснование необходимой мощности вентиляции

Если в помещении качество воздуха ухудшается только в результате присутствия людей, то расчеты объема вентиляции проводятся по диоксиду углерода (СО₂). Алгоритм расчетов представлен ниже (формулы 7–10). В этом случае результаты расчетов базируются, прежде всего, на показателе, характеризующем выдыхаемое количество СО₂. В многочисленных информационных источниках приводятся различные значения данного показателя. В связи с этим, на основании анализа указанных источников, приводим значения данных показателей с учетом возрастных групп и выполняемой работы по критерию ее тяжести, которые необходимо учитывать при выполнении самостоятельной работы:

- дети 7-10 лет при обычной подвижности – 17 л/ч;

- дети и подростки 11-16 лет при обычной подвижности – 20 л/ч;

- взрослые в состоянии покоя – 20 л/ч;

- студенты на лекциях – 21 л/ч;

- студенты на практических занятиях – 22,6 л/ч;

- взрослые при легкой физической работе – 25 л/ч;

- взрослые при физической работе средней тяжести – 32 л/ч;

- взрослые при тяжелой физической работе – 40 л/ч.

Далее, при расчетах объемов вентиляции в соответствующих формулах необходимы нормативные значения концентрации СО₂ в воздухе помещений различного назначения. Ниже приводятся указанные сведения:

- в воздухе спальных, учебных, больничных и обычных служебных помещений, в воздухе аудиторий для практических занятий и лекций – 0,07% (0,7‰);

- в воздухе жилых, общественных и производственных помещений –0,1% (1,0‰);

- в вентилируемых убежищах – 0,5% (5‰);

- в невентилируемых убежищах – 1,0% (10‰);

- на подводных лодках – 3,0% (30‰).

Определение необходимого объема вентиляции на 1 человека:

где (7)

Z – искомый объем воздуха на одного человека, м³ в 1 час;

k – количество литров СО₂, выдыхаемое человеком в час;

p – допустимое содержание двуокиси углерода (СО₂) в воздухе учебных аудиторий 0,7 промилле (0,7‰);

q – содержание двуокиси углерода (СО₂) в наружном воздухе 0,4‰.

Пример 5.

Учебная аудитория. Проводятся практические занятия. Требуется рассчитать необходимый объем вентиляции на 1 человека.

Решение. В формуле 1 неизвестны значения k и p. Находим эти значения в приведенных выше справочных материалах. Как видно из этих материалов, студенты на практических занятиях выдыхают СО₂ 22,6 л/ч. То есть, k будет равно 22,6 л/ч. Нормативный уровень СО₂ в воздухе аудиторий для практических занятий 0,7‰. То есть значение р будет равно именно этой величине. Значение q приведено в условных обозначениях формулы 1 (0,4‰). Таким образом, известны значения всех показателей, необходимые для расчета необходимого объема вентиляции на 1 человека.

Подставляем в формулу 1 соответствующие значения, решаем формулу и получаем необходимую величину:

Определение необходимого объема вентиляции на всех присутствующих в аудитории:

W = Zn, где (8)

W – необходимый объем воздуха на всех присутствующих в аудитории, м³ в 1 час;

Z – необходимый объем воздуха на одного человека, м³ в 1 час;

n – количество человек в аудитории.

Пример 6.

В учебной аудитории проводятся практические занятия. Количество человек в аудитории 10 (9 студентов и 1 преподаватель). Требуется рассчитать необходимый объем вентиляции на всех присутствующих в аудитории.

Решение. Подставляем в формулу 2 соответствующие значения, решаем формулу и получаем необходимую величину (различием выдыхаемого диоксида углерода преподавателем и студентами пренебрегаем):

W = 75,33  10 = 753,3 м³/ч.

Определение необходимой кратности воздухообмена:

К = W : V, где (9)

К – искомая кратность воздухообмена в 1 час;

W – необходимый объем воздуха на всех присутствующих в аудитории, м³ в 1 час;

V – объем аудитории в м³.

Примечание. В случае, если кратность воздухообмена обеспечивается притоком воздуха, ставят знак «+», если за счет вытяжки знак «-».

Пример 7.

Учебная аудитория. Условия идентичны предыдущим примерам. Кроме того, объем (кубатура) учебной аудитории составляет 90 м³. Рассчитать необходимую кратность вентиляции.

Решение. Подставляем в формулу 4 соответствующие значения, решаем формулу и получаем необходимую величину:

К = 753,3 : 90 = 8,37  8 в час.

Вариант расчета необходимой кратности воздухообмена, объединяющий предыдущие формулы:

где (10)

k – количество литров двуокиси углерода (СО₂), выдыхаемое взрослым человеком в час (в спокойном состоянии или легкой физической работе – 20-25 л/ч, в среднем – 22,6 л/ч);

n – количество человек в аудитории.

p – допустимое содержание двуокиси углерода (СО₂) в воздухе учебных аудиторий 0,7 промилле (0,7‰);

q – содержание двуокиси углерода (СО₂) в наружном воздухе 0,4‰;

V – объем аудитории в м³.

Пример 8.

Условия идентичны предыдущим задачам. Определить необходимую кратность воздухообмена по интегрирующей формуле.

Решение. Подставляем соответствующие значения в формулу 4 и получаем:

Таким образом, результаты идентичны предыдущим расчетам.

Определение объема нагнетаемого или удаляемого воздуха вентиляционными воздуховодами за 1 час:

v = ab 3600, где (11)

v – объем воздуха, м³;

а – площадь вентиляционного отверстия, м²;

b – скорость движения воздуха при входе или выходе из вентиляционного отверстия, м/с;

3600 – продолжительность работы вентилятора, с.

Пример 9.

Учебная аудитория. Вентилятор, обеспечивающий приток воздуха, имеют следующие характеристики: площадь вентиляционного отверстия – 0,020 м²; скорость движения воздуха при выходе из вентиляционного отверстия – 10 м/с. Рассчитать объем нагнетаемого воздуха вентиляционным воздуховодам за 1 час.

Решение. Подставляем в формулу 3 соответствующие значения, решаем формулу и получаем необходимую величину:

v = 0,020  10  3600 = 720 м³/ч.

Пример 10.

Учебная аудитория. Условия идентичны предыдущему примеру. Определить степень обеспечения необходимой кратности воздухообмена приточным вентилятором.

Решение. В примере 3 установлено, что приточный вентилятор нагнетает 720 м³/ч. Объем помещения 90 м³. Делим 720 на 90 и получаем 8. То есть, данный вентилятор по мощности обеспечивает необходимую кратность воздухообмена в учебной аудитории.

Если основная задача вентиляции состоит в том, чтобы концентрация какого-либо вредного вещества в помещении не превышала ПДК, то для расчета необходимого объема вентиляции используют формулу 12:

где (12)

Z – искомый объем воздуха на одного человека, м³ в 1 час;

G – газовыделение в помещение, мг/ч;

b_В – ПДК газа в удаляемом воздухе, мг/м³;

b_n – концентрация газа в приточном воздухе, мг/м³.

Пример 11.

Производственное помещение с приточной вентиляцией. Газовыделение в помещении 80 мг/ч. Загрязняющее вещество характеризуется ПДК в воздухе рабочей зоны 3 мг/м³. Концентрация газа в приточном воздухе 0,5 мг/м³. Рассчитать необходимый объем нагнетаемого воздуха для поддержания концентрации загрязняющего вещества на уровне ПДК.

Решение. Подставляем в формулу 12 значения показателей примера и получаем:

= 32,0 м³/ч.

В том случае, если задачей вентиляции является поддержание заданной влажности в помещении, расчет необходимого объема вентиляции на 1 человека проводят по формуле 3:

где (13)

Z – искомый объем воздуха на одного человека, м³ в 1 час;

D – влаговыделение в помещение, г/ч;

 – плотность воздуха, кг/м³;

d_b, d_n – влагосодержание удаляемого и приточного воздуха, г/кг.

Пример 12.

Определить необходимый объем воздухообмена в производственном помещении на 1 работающего с целью недопущения в помещении повышенной влажности при следующих условиях. Производственное помещение. Влаговыделение в помещении 300 мг/ч. Температура воздуха 25С. Влагосодержание удаляемого и приточного воздуха соответственно220 и 80 г/кг. Рассчитать необходимый объем воздуха на 1 человека, который обеспечит снижение влажности воздуха до нормативных параметров.

Решение. По приложению 4 находим необходимое для расчетов значение плотности воздуха при указанной температуре, принимая атмосферное давление на уровне 101,325 кПа (1 атм), подставляем в формулу 13 значения других показателей примера и получаем искомый объем воздуха на одного человека в м³/ч:

Если вентиляция организуется при тепловыделении с целью снижения его неблагоприятных последствий, то для расчета необходимого объема вентиляции на 1 человека проводят по формуле 14:

где (14)

Z – искомый объем воздуха на одного человека, м³ в 1 час;

Q – выделение в помещение явного тепла, кДж/ч (1 ккал = 4,184 кДж);

с – теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг°С);

 – плотность воздуха, кг/м³;

t_b, t_n – температура удаляемого и приточного воздуха, °С.

Пример 13.

Определить необходимый объем воздухообмена в производственном помещении на 1 работающего с целью снижения тепловой нагрузки до нормируемых величин при следующих условиях: выделение в помещение явного тепла 140 кДж/ч, теплоемкость воздуха 1 кДж/(кг°С), температура воздуха 25°С. Температура удаляемого воздуха 34°С, температура приточного воздуха 16°С.

Решение. По приложению 4 находим необходимое для расчетов значение плотности воздуха при указанной температуре, принимая атмосферное давление на уровне 101,325 кПа (1 атм) и подставляем в формулу 14 значения других показателей, приведенных в условии, и получаем искомый объем воздуха на одного человека в м³/ч:

.

Далее, на рисунках 15-34 приводятся основные устройства для реализации естественной и искусственной вентиляции в зданиях и помещениях различного назначения, расшифровка сущности которых приведена в приложении 1.

Устройства для естественной и искусственной вентиляции.

Рис. 15. Аэрация зданий а, б – открытие створок проемов при безветрии в теплое и холодное время года; в, г – то же, при боковом ветре; 1-3 – проемы
Рис. 16. Вентилятор осевой	Рис. 17. Вентилятор центробежный а – улиткообразный корпус, б – лопастное колесо
Рис. 18. Вентиляционные глушители а – трубчатые; б – пластинчатые; в – виброизоляция трубопровода; г – сотовые	Рис. 19. Схема общеобменной приточно-вытяжной искусственной центральной вентиляции
Ветер + _ Рис. 20. Воздействие на здание ветрового напора (давления)	Рис. 21. Водяная завеса перед рабочим отверстием печи

Рис. 22. Увлажнение воздуха путем распыления воды в форсунках 1 – забор обратного (рециркуляционного) воздуха; 2 – подача воды; 3 – распылители (форсунки); 4 – каплеотделитель; 5 – калорифер; 6 – подача свежего воздуха; 7 – приточный воздуховод; 8 – приточный вентилятор		Рис. 23. Воздухо- распределительные насадки различных типов
Рис. 24. Воздушный душ		Направление капель дождя Рис. 25. Схема дефлектора ЦАГИ
Рис. 26. Защитный противопылевой кожух	Рис. 27. Местная вытяжная вентиляция в виде кожуха над точильным камнем
а в Рис. 28. Зонт вытяжной а = 2  в	Неправильная Правильная Рис. 29. Установка вентиляционного отсоса

1

2

3

4

5

6 Рис. 30. Кондиционирование воздуха 1 – приточное отверстие; 2 – фильтрующее отверстие для очистки воздуха; 3 – калориферы; 4 – камера орошения; 5 – центробежный вентилятор; 6 – воздуховод
Рис. 31. Двухбортовой отсос	Рис. 32. Бортовой отсос со сдувом
Рис. 33. Фрамуга	Эжектирующий воздух Рис. 34. Эжектор

Задания для самоконтроля подготовки по разделу IV

Контрольные вопросы по разделу IV

1) Какие задачи по коррекции воздушной среды помещений может решать вентиляция?

2) Представьте классификацию вентиляции по основным критериям.

3) Дайте определение естественной вентиляции и понятия «аэрация».

4) Сформулируйте сущность понятий «ветровой напор» и «тепловой напор» при организации естественной вентиляции.

5) Поясните современные возможности кондиционирования воздуха и поясните его сущность.

6) Поясните сущность понятия «кратность воздухообмена» в помещениях.

7) Поясните сущность расчетов мощности вентиляции для обеспечения нормируемого качества воздуха помещений.

8) Дайте характеристику основных вентиляционных устройств по самым общим позициям.

Тестовые задания по разделу IV

Рекомендации по работе с тестовыми заданиями идентичны тем, которые представлены в тестовых заданиях по разделу I.

Выберите один или несколько правильных ответов.

1. ВЕНТИЛЯЦИЯ – ЭТО

1) совокупность устройств с механическим побуждением для притока или вытяжки воздуха в помещениях

2) регулируемый воздухообмен, осуществляемый с целью создания в помещениях воздушной среды, благоприятной для здоровья и трудовой деятельности человека

3) совокупность устройств, использующих и усиливающих естественные механизмы притока или вытяжки воздуха в помещениях

4) совокупность технических средств, обеспечивающих воздухообмен

2. ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА – ЭТО

1) вентилятор с механическим побуждением, устанавливаемый на разделе внутренней и внешней сред помещений

2) вентилятор с естественным или механическим побуждением, устанавливаемый на разделе внутренней и внешней сред помещений

3) установка, обеспечивающая воздухообмен в помещении

4) вентиляционное оборудование для удаления или подачи воздуха, объединенное в один агрегат

3. ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ СИСТЕМА – ЭТО

1) вентиляционное оборудование для удаления или подачи воздуха, объединенное в один агрегат

2) система, обеспечивающая одновременно приток и вытяжку воздуха в помещении

3) совокупность различных вентиляционных установок, имеющих единое назначение

4) совокупность вентиляционных установок с механическим побуждением, имеющих единое назначение

4. ПО СПОСОБУ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВОЗДУХА ВЕНТИЛЯЦИЯ ДЕЛИТСЯ НА

1) приточную и вытяжную

2) естественную и механическую

3) местную и общую

4) общеобменную и локальную

5. В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ОРГАНИЗАЦИИ ВОЗДУХООБМЕНА ВЕНТИЛЯЦИЯ МОЖЕТ БЫТЬ

1) местной и общей

2) приточной и вытяжной

3) естественной и механической

4) общеобменной и локальной

6. ПО ПРИНЦИПУ ДЕЙСТВИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ ПОДРАЗДЕЛЯЮТ НА

1) естественные и механические

2) местные и общие

3) вытяжные и приточные

4) общеобменные и локальные

7. ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ПО ЕЕ ОРГАНИЗАЦИИ МОЖЕТ БЫТЬ

1) вытяжной и приточной

2) организованной и неорганизованной

3) местной и общей

4) общеобменной и локальной

8. ТЕПЛОВОЙ НАПОР, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ ЕСТЕСТВЕННУЮ ВЕНТИЛЯЦИЮ, – ЭТО

1) воздухообмен внутри помещения за счет разницы температуры воздуха на отдельных его участках

2) воздухообмен через ограждающие конструкции за счет разницы температуры воздуха по обе стороны ограждающих конструкций

3) движение воздуха в помещении, обусловленное наличием в нем нагревательных приборов различной мощности

4) движение воздуха в помещении, обусловленное величиной горизонтальных и вертикальных температурных градиентов

9. ВЕТРОВОЙ НАПОР, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ ЕСТЕСТВЕННУЮ ВЕНТИЛЯЦИЮ, – ЭТО

1) воздухообмен через поры ограждающих конструкций за счет воздействия ветра

2) воздухообмен на открытых рабочих площадках за счет ветра

3) воздухообмен, зависящий от разницы скорости ветра и скорости движения воздуха внутри помещения

4) скорость ветра в данное время, учитываемая при организации естественной вентиляции, в частности, с использованием вентиляционных фонарей

10. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА – ЭТО СОЗДАНИЕ И АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ В ПОМЕЩЕНИЯХ

1) заданной температуры воздуха

2) заданного напряжения лучистой энергии

3) заданных санитарно-гигиенических параметров воздушной среды

4) заданных параметров ионизации и электрического напряжения воздуха

11. КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА:

1) показатель, характеризуемый отношением объема притока воздуха к объему вытяжки воздуха

2) кратность полной смены всего объема воздуха в помещении за определенное время

3) кратность смены объема воздуха в помещении в определенный период времени за счет естественной вентиляции

4) кратность смены объема воздуха в помещении в определенный период времени за счет механической вентиляции

12. ВЗРОСЛЫЙ ЧЕЛОВЕК В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ ВЫДЕЛЯЕТ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА (СО₂) ЛИТРОВ В ЧАС:

1) 16,4

2) 22,6

3) 36

4) 40

13. ОБЩЕСАНИТАРНЫМ ПОКАЗАТЕЛЕМ ДЛЯ ОЦЕНКИ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ В ПОМЕЩЕНИЯХ ЯВЛЯЕТСЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ

1) двуокиси углерода

2) индола

3) кислорода

4) скатола

14. РОЛЬ ВЕНТИЛЯЦИИ В СИСТЕМЕ ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

1) технологическая (призванное не допускать образования вредностей)

2) санитарно-техническое средство защиты (удаление или ослабление вредных факторов до гигиенических регламентов)

3) техническая (препятствие выделению вредностей в производственную среду)

15. ПРИ НАЛИЧИИ ИСТОЧНИКА ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ПРЕВЫШАЮЩЕГО ДОПУСТИМЫЕ ВЕЛИЧИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

1) общая приточная

2) общеобменная приточно-вытяжная

3) местная приточная

16. ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ВОЗДУХА НА ВЫХОДНЫХ ОТВЕРСТИЯХ ПРИТОЧНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ

1) анемометр

2) реометр

3) микроманометр

17. ЭЖЕКТОР В КАЧЕСТВЕ ПОБУДИТЕЛЯ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА ПРИМЕНЯЕТСЯ В ЦЕХАХ

1) с большим выделением пыли

2) в горячих цехах

3) с взрывоопасными парами и газами

4) с большим выделением влаги

18. В ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЦЕХАХ ДЛЯ БОРЬБЫ С ИСПАРЯЮЩИМИСЯ С ПОВЕРХНОСТИ ВАНН ВЕЩЕСТВАМИ ИСПОЛЬЗУЮТ

1) вытяжной шкаф

2) вытяжную решетку

3) вытяжной зонт

4) бортовой отсос

19. ПРИ ШЛИФОВКЕ НА ШЛИФОВАЛЬНОМ СТАНКЕ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПЫЛИ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ

1) вытяжной зонт

2) вытяжной шкаф

3) кожух

4) бокс

20. ПРИ ПОКРАСКЕ МЕЛКИХ ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПАРОВ РАСТВОРИТЕЛЕЙ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ

1) вытяжной зонт

2) кожух

3) бокс

4) вытяжной шкаф

5) бортовой отсос

21. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ АЭРАЦИИ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ЗА СЧЕТ

1) теплового напора

2) ветрового напора

3) дефлекторов

4) центробежных вентиляторов

22. ДЛЯ СНИЖЕНИЯ В ЗОНЕ ДЫХАНИЯ ПАРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ НАИБОЛЕЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНЫМ ЯВЛЯЕТСЯ ПРИМЕНЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИИ

1) механической общей приточной

2) механической местной вытяжной

3) аэрации

23. В ПАЛАТАХ СТАЦИОНАРОВ В СРАВНЕНИИ С КОРИДОРАМИ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ ВЕНТИЛЯЦИИ НЕОБХОДИМО ПРЕДУСМОТРЕТЬ

1) пониженное давление воздуха (преобладание вытяжки воздуха)

2) повышенное давление воздуха (преобладание притока воздуха)

3) равное давление воздуха (равные характеристики притока и вытяжки воздуха)

24. АЭРАЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ – ЭТО

1) обеспечение притока воздуха в помещение с помощью механической вентиляции

2) управляемая естественная вентиляция

3) обеспечение постоянного потока воздуха в рабочую зону для предупреждения перегревания работающего

4) обеспечение притока нагретого воздуха

Задачи по разделу IV

Задача № 1

Определить необходимый объем вентиляции на 1 человека при следующих условиях:

- студенты на практических занятиях, преподаватель;

- нормативное значение концентрации СО₂ – 0,07% (0,7‰).

Задача № 2

Определить необходимый объем вентиляции на всех присутствующих в аудитории при условии, что в аудитории 11 студентов и 1 преподаватель (всего 12 человек).

Задача № 3

Определить необходимую кратность воздухообмена при объеме аудитории (V) 120 м³.

Задача № 4

Определить необходимую кратность воздухообмена в аудитории с помощью интегрирующей формулы при указанных выше условиях; результаты расчетов при решении данной задачи и предыдущей должны быть идентичными. Если идентичность результатов отсутствует, необходимо искать ошибку в расчетах и исправлять ее.

Задача № 5

Определить объем нагнетаемого воздуха вентиляционным воздуховодом за 1 час при следующих условиях:

- площадь вентиляционного отверстия 0,03 м²;

- скорость движения воздуха при выходе из вентиляционного отверстия 10 м/с.

Задача № 6

Определить степень достаточности мощности приточной вентиляции, полученной в предыдущей задаче, для обеспечения необходимой кратности воздухообмена при условии, что объем помещения 120 м³.

Ответы к тестовым заданиям по разделу IV

1 – 2, 4; 2 – 4; 3 – 3; 4 – 2; 5 – 1; 6 – 3; 7 – 2; 8 – 2; 9 – 1; 10 – 3; 11 – 2;

12 – 2; 13 – 1; 14 – 2; 15 – 3; 16 – 2; 17 – 3; 18 – 4; 19 – 3; 20 – 4; 21 – 1, 2;

22 – 2; 23 – 2; 24 – 2.

Ответы к задачам по разделу IV

Задача № 1

Для решения задачи используется формула 7:

где

Z – искомый объем воздуха на одного человека, м³ в 1 час;

k – количество литров СО₂, выдыхаемое человеком в час;

p – допустимое содержание двуокиси углерода (СО₂) в воздухе учебных аудиторий 0,7 промилле (0,7 ‰);

q – содержание двуокиси углерода (СО₂) в наружном воздухе 0,4 ‰.

Подставляем в формулу 7 значения показателей по условию задачи и находим искомый объем вентиляции на 1 человека:

Задача № 2

Для решения задачи используется формула 8:

W = Z  n, где

W – необходимый объем воздуха на всех присутствующих в аудитории, м³ в 1 час;

Z – необходимый объем воздуха на одного человека, м³ в 1 час;

n – количество человек в аудитории.

Подставляем в формулу 8 значения необходимых для расчёта показателей по условию задачи и получаем необходимый объем вентиляции на всех присутствующих в учебной аудитории (различием количества выдыхаемого СО₂ преподавателем и студентами пренебрегаем):

W = 75,33  12 = 903,96 м³.

Задача № 3

Для решения задачи используется формула 9:

К = W : V, где

К – искомая кратность воздухообмена в 1 час;

W – необходимый объем воздуха на всех присутствующих в аудитории, м³ в 1 час;

V – объем аудитории в м³.

Подставляем в формулу 9 значения показателей по условию задачи с учетом результатов расчётов при решении предыдущих задач и получаем необходимую кратность воздухообмена в учебной аудитории:

К = 903,96 : 120 = 7,533  7,5.

Задача № 4

Для решения задачи используется формула 10:

где

К – искомая кратность воздухообмена;

k – количество литров двуокиси углерода (СО₂), выдыхаемое взрослым человеком в час (в спокойном состоянии или легкой физической работе – 20-25 л/ч, в среднем – 22,6 л/ч);

n – количество человек в аудитории.

p – допустимое содержание двуокиси углерода (СО₂) в воздухе учебных аудиторий 0,7 промилле (0,7‰);

q – содержание двуокиси углерода (СО₂) в наружном воздухе 0,4‰;

V – объем аудитории в м³.

Подставляем в формулу значения необходимых для расчёта показателей и получаем

7,533  7,5.

Задача № 5

Для решения задачи используется формула 11:

v = a  b  3600, где

v – искомый объем воздуха, м³;

а – площадь вентиляционного отверстия, м²;

b – скорость движения воздуха при входе или выходе из вентиляционного отверстия, м/с;

3600 – продолжительность работы вентилятора, с.

Подставляем в формулу 11 значения соответствующих показателей по условию задачи и получаем искомый объем воздуха, нагнетаемого вентиляционным воздуховодом за 1 час:

v = 0,03  10  3600 = 1080 м³/ч.

Задача № 6

По приведенной выше формуле 9 определяем фактическую кратность воздухообмена:

К = 1080 : 120 = 9.

Таким образом, необходимая кратность воздухообмена (7,5) при данных условиях обеспечивается.