3. Концентрация вредностей в воздухе помещений и пдк.
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (ПДК) ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ – это максимальная концентрация вредного вещества, которая за определенное время воздействия не влияет на здоровье человека и его потомство, а также на компоненты экосистемы и природное сообщество в целом.
В атмосферу поступает множество примесей от различных промышленных производств и автотранспорта. Для контроля их содержания в воздухе нужны вполне определенные стандартизированные экологические нормативы, поэтому и было введено понятие о предельно допустимой концентрации. Величины ПДК для воздуха измеряются в мг/м3. Разработаны ПДК не только для воздуха, но и для пищевых продуктов, воды (питьевая вода, вода водоемов, сточные воды), почвы.
Предельной концентрацией для рабочей зоны считают такую концентрацию вредного вещества, которая при ежедневной работе в течение всего рабочего периода не может вызвать заболевания в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Предельные концентрации для атмосферного воздуха измеряются в населенных пунктах и относятся к определенному периоду времени. Для воздуха различают максимальную разовую дозу и среднесуточную.
В зависимости от значения ПДК химические вещества в воздухе классифицируют по степени опасности. Для чрезвычайно опасных веществ (пары ртути, сероводород, хлор) ПДК в воздухе рабочей зоны не должна превышать 0,1 мг/м3. Если ПДК составляет более 10 мг/м3, то вещество считается малоопасным. К таким веществам относят, например, аммиак.
ПДК устанавливаются для среднестатистического человека, однако ослабленные болезнью и другими факторами люди могут почувствовать себя дискомфортно при концентрациях вредных веществ, меньших ПДК. Это, например, относится к заядлым курильщикам.
Величины предельно допустимых концентраций некоторых веществ в ряде стран существенно различаются. Так, ПДК сероводорода в атмосферном воздухе при 24-часовом воздействии в Испании составляет 0,004 мг/м3, а в Венгрии – 0,15 мг/м3 (в России – 0,008 мг/м3).
4.Расчетные параметры внутреннего воздуха. Расчетные параметры наружного воздуха
5.2Параметры микроклимата при отоплении и вентиляции помещений (кроме помещений, для которых метеорологические условия установлены другими нормативными документами) следует принимать по ГОСТ 30494, ГОСТ 12.1.005, СанПин 2.1.2.1002 и СанПиН 2.2.4.548 для обеспечения метеорологических условий и поддержания чистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещений (на постоянных и непостоянных рабочих местах):
а) в холодный период года в обслуживаемой зоне жилых помещений температуру воздуха - минимальную из оптимальных температур; при согласовании с органами Госсанэпиднадзора России и по заданию заказчика допускается принимать температуру воздуха в пределах допустимых норм;
б) в холодный период года в обслуживаемой или рабочей зоне жилых зданий (кроме жилых помещений), общественных, административно-бытовых и производственных помещений температуру воздуха - минимальную из допустимых температур при отсутствии избытков явной теплоты (далее - теплоты) в помещениях; экономически целесообразную температуру воздуха в пределах допустимых норм в помещениях с избытками теплоты. В производственных помещениях площадью более 50 м2 на одного работающего следует обеспечивать расчетную температуру воздуха на постоянных рабочих местах и более низкую (но не ниже 10 °С) температуру воздуха на непостоянных рабочих местах.
В холодный период года в жилых, общественных, административно-бытовых и производственных помещениях отапливаемых зданий, когда они
не используются и в нерабочее время, можно принимать температуру воздуха ниже нормируемой, но не ниже:
15 °С - в жилых помещениях;
12 °С - в общественных и административно-бытовых помещениях;
5 °С - в производственных помещениях.
При периодическом снижении температуры воздуха помещений следует обеспечивать восстановление нормируемой температуры к началу использования помещения или к началу работы;
в) для теплого периода года в помещениях с избытками теплоты - температуру воздуха в пределах допустимых температур, но не более чем на 3 °С для общественных и административно-бытовых помещений и не более чем на 4 °С для производственных помещений выше расчетной температуры наружного воздуха (по параметрам А) и не более максимально допустимых температур по приложению В, а при отсутствии избытков теплоты - температуру воздуха в пределах допустимых температур, равную температуре наружного воздуха (по параметрам А), но не менее минимально допустимых температур по приложению В;
г) скорость движения воздуха - в пределах допустимых норм;
д) относительная влажность воздуха при отсутствии специальных требований не нормируется.
Параметры микроклимата или один из параметров допускается принимать в пределах оптимальных норм вместо допустимых, если это экономически обосновано или по заданию на проектирование.
Если допустимые нормы микроклимата невозможно обеспечить в рабочей или обслуживаемой зоне по производственным или экономическим условиям, то на постоянных рабочих местах следует предусматривать душирование наружным воздухом или местными кондиционерами.
В теплый период года метеорологические условия не нормируются в помещениях:
а) жилых зданий;
б) общественных, административно-бытовых и производственных в периоды, когда они не используются и в нерабочее время;
в) производственных в периоды, когда они не используются и в нерабочее время при отсутствии технологических требований к температурному режиму помещений.
5.3Для производственных помещений с полностью автоматизированным технологическим оборудованием, функционирующим без присутствия людей (кроме дежурного персонала, находящегося в специальном помещении и выходящего в производственное помещение периодически для осмотра и наладки оборудования не более двух часов непрерывно), при отсутствии технологических требований к температурному режиму помещений температуру воздуха в рабочей зоне следует принимать:
а) для теплого периода года при отсутствии избытков теплоты - равную температуре наружного воздуха (параметры А), а при наличии избытков теплоты - на 4 °С выше температуры наружного воздуха (параметры А), но не ниже 29 °С, если при этом не требуется подогрева воздуха;
б) для холодного периода года и переходных условий при отсутствии избытков теплоты - 10 °С, а при наличии избытков теплоты - экономически целесообразную температуру.
В местах производства ремонтных работ (продолжительностью два часа и более непрерывно) следует предусматривать снижение температуры воздуха до 25 °С в I-III и до 28 °С - в IV строительно-климатических районах в теплый период года (параметры А) и повышение температуры воздуха до 16 °С в холодный период года (параметры Б) передвижными воздухонагревателями.
Относительная влажность и скорость движения воздуха в производственных помещениях с полностью автоматизированным технологическим оборудованием при отсутствии специальных требований не нормируются.
5.4.В животноводческих, звероводческих и птицеводческих зданиях, сооружениях для выращивания растений, зданиях для хранения сельскохозяйственной продукции параметры микроклимата следует принимать в соответствии с нормами технологического и строительного проектирования этих зданий.
5. ID-диаграмма. Определение параметров влажного воздуха.
Точка на диаграмме отражает некое состояние воздуха, а линия – процесс изменения состояния. Определение параметров воздуха, имеющего некое состояние, отображаемое точкой А, показано на рисунке.
6.Построение различных процессов по ID-диаграмме.
7.Уравнение теплового баланса в помещении.
8.Теплопоступления от людей, освещения, техники.
9.Теплопоступления от нагретых поверхностей. Теплопоступления от остывающего материала.
10.Определение воздухообменов в помещениях.
11.Расчет воздухообменов по выделяющимся вредностям.
12.Способы создания воздухообменов в помещении.
Воздухообмен - это один из количественных параметров, характеризующих работу системы вентиляции воздуха в закрытых помещениях. Кроме того, воздухообменом также принято называть непосредственно процесс замещения воздушного объема во внутренних пространствах того или иного здания. Правильная организация воздухообмена в производственных и жилых помещениях - одна из главных целей проектирования и создания современных систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Количественное значение коэффициента воздухообмена для каждого конкретного помещения отражает тот объем приточного воздуха, который необходим для обеспечения нормального состояния воздушной среды, с целью комфортного функционирования присутствующих в нем людей и работающих приборов. Расчет кратности воздухообмена осуществляется на основе необходимого притока воздуха, достаточного для ассимиляции излишней влаги и тепловой энергии, содержащихся в атмосфере помещения. Для точного расчета необходимых воздухопритоков существуют рекомендованные государственными органами нормы воздухообмена.
Определение кратности воздухообмена.
Кратность воздухообмена - это величина, значение которой показывает, сколько раз в течение шестидесяти минут воздух в помещении полностью заменяется на новый. Нормы расчета кратности воздухообмена в системах вентиляции напрямую зависят от предназначения каждого конкретного помещения. Так, кратность воздухообмена в цеху на горячем производстве будет значительно отличаться от этого показателя в научной лаборатории или в бассейне.
В расчет берутся практически все характеристики и особенности помещения: общее число и теплопроизводительность всех электроприборов и оборудования, наличие и количество постоянно присутствующих людей, уровень и интенсивность уже существующего естественного воздухообмена, включая объемы просачивания воздуха через щели и неплотности, температура и влажность воздушного состава и многие другие факторы. Кроме всего прочего, в жилых и офисных помещениях на увеличение кратности воздухообмена отлично работают постоянно открывающиеся дверные и оконные створки, что создает своеобразный эффект "поршня насоса", закачивающего внутрь и откачивающего наружу дополнительные объемы воздуха.
Механический и естественный воздухообмен (схемы действия).
Схема работы естественного воздухообмена довольно проста. Благодаря разнице температур наружного и внутреннего воздуха, в вентиляционной шахте здания создается тяга. Возникающее разрежение заставляет внешний воздух просачиваться сквозь окна, двери и неплотности в конструкциях внутрь помещения, и замещать собой находящийся внутри газовоздушный объем. Такой процесс называется инфильтрацией, вследствие него и возникает естественный воздухообмен в помещении.
Совсем другое дело - возникновение принудительного воздухообмена, который является следствием работы вентиляционного оборудования. Механическая (принудительная) система вентиляции дает возможность необходимой нормы кратности воздухообмена путем расчета и установки целого набора вентиляционных узлов, приборов и механизмов. При этом расчет воздухообмена в помещении может происходить с весьма высокой долей точности, что большей частью зависит от мастерства, опыта и уровня квалификации инженера-проектировщика.
Добросовестно выполненный расчет потребного воздухообмена дает возможность более эффективно и бережливо эксплуатировать установленную систему вентиляции, поддерживая на заданном уровне необходимый и достаточный объем поступления приточного воздуха. Многократно опробированная и проверенная временем методика расчета воздухообмена позволяет сооружать надежные и низкозатратные вентиляционные системы практически для любого типа архитектурных сооружений, будь то склад, котельная или производственный цех.
Особенно важно корректно рассчитать кратность воздухообмена в тех помещениях, где по тем или иным причинам в атмосферу выделяются токсические вещества, такие как продукты горения газа в газовых плитах. Если воздухообмен на кухне не будет организован должным образом, то находящимся там людям грозит оксиуглеродная интоксикация крови. Еще более негативное воздействие на организм человека оказывает другой продукт сжигания природного газа в кухонных плитах, диоксид азота.
При этом на кухнях, оснащенных электроплитами, кратность воздухообмена может быть существенно ниже. Таким образом, расчет необходимого воздухообмена в системах вентиляции и кондиционирования следует считать одной из основных задач в деле заботы о самочувствии и здоровье людей.
Воздухообмен в жилых и подсобных помещениях.
Живя в городских квартирах, мы порой даже не подозреваем, какую угрозу для нашего с вами здоровья могут представлять самые обычные, на первый взгляд, предметы и вещи, окружающие нас в повседневной жизни. Например, довольно широко распространенное использование древесноволокнистых и древесно-стружчатых плит при производстве мебели, строительных и отделочных материалов, а также применение химически далеко не безобидных синтетических веществ в бытовой химии, парфюмерии и косметике, могут приводить к довольно интенсивному выделению в воздух многочисленных загрязняющих и просто опасных компонентов.
Эффективно нейтрализовать подобные выделения в состоянии только система принудительной вентиляции, обеспечивающая уровень воздухообмена, который позволял бы ассимилировать и удалять все эти вещества.
Считается, что кратность воздухообмена в жилой зоне квартиры при постоянном режиме работы вентиляции должна составлять не менее 30 кубометров свежего воздуха в час на каждого проживающего. Еще более высокие показатели воздухообмена должна обеспечивать вентиляционная система в таких помещениях, как ванная комната, туалет, кухня. Например, если на кухне работает четырехконфорочная газовая плита, уровень воздухообмена в ней должен достигать 90 куб.м. в час.
Воздухообмен в различных типах строительных сооружений.
Каждый архитектурный объект имеет свои индивидуальные особенности как по конструктивному решению, так и по используемым стройматериалам. Какие-то из них обладают большей полезностью для человека, другие, наоборот, могут нести в себе угрозы безопасности для находящихся в них людей. Например, многие строительные материалы, которые выпускаются промышленным способом, уже на этапе изготовления на производстве могут нести в себе радиационное излучение, фенолы и формальдегидные смолы, которые с течением времени могут стать активизаторами сердечных, кожных и даже онкологических заболеваний, многие из которых могут закончиться летальным исходом.
Устройство в здании механического воздухообмена позволяет во многом решить проблему интоксикации организма путем регулярного обновления воздуха в системе приточно-вытяжной вентиляции.
Борьба с естественной (фоновой) радиацией при помощи организации воздухообмена.
Наиболее опасным для человека считается радиоактивный газ родон, концентрация которого в воздухе может значительно варьироваться в зависимости от геологических особенностей почвы, качества стройматериалов и конструктивных свойств самого сооружения. При недостаточном воздухообмене в таких помещениях предельная норма этого газа может быть значительно превышена. Например, присутствие радионуклидов, являющихся источником фоновой радиации, может в сто раз и более превосходить нормальное значение.
Учеными была замерена мощность фоновых гамма-лучей в различных типах зданий, и в результате проведения исследований выяснилось, что самый мощный воздухообмен должен быть в зданиях, выполненных методом панельного строительства (в них радиоактивность в 2,5 раза превышает норму). Более благоприятная радиационная ситуация наблюдается в домах, построенных из кирпича (в 1,8 раза выше допустимого). И, наконец, деревянные строения признаны наиболее безопасными с этой точки зрения. В них естественная радиация лишь в полтора раза выше нормы.
Было признано также, что монтаж и эксплуатация системы вентиляции и кондиционирования является лучшим способом радиационной защиты. При этом давление приточного воздуха должно быть несколько большим, чем вытяжная тяга, с целью создания некоторого подпора внутри помещения. Организация качественного воздухообмена позволяет также активно бороться с такими загрязнителями воздуха, как свинцовые соединения, ртутные пары, сернистый ангидрид, бензолы и углеводороды. Учитывая, что городской воздух априори содержит практически все перечисленные вещества, при установке вентиляции рекомендуется монтировать устройства воздухозабора на максимально возможной высоте, где атмосферный воздух более чист.