При проектирането на вентилационни системи разработчиците са длъжни да обърнат внимание на инструкциите, препоръките и изискванията на регулаторните органи. Стандартите, които трябва да се спазват, са SanPiNs, GOSTs, ABOK данни и т.н. Те са доста подробни, многобройни и сложни, тъй като отчитат голям брой параметри:

• предназначение на обекта - например, ако се изчисли вентилацията на технически помещения, стандартите ще се различават значително от приложимите за жилищни помещения;
• размери на помещението - от това зависи количеството подаден/отстранен въздух, моделите и мощността вентилационни агрегати, вид на използваната система и т.н.;
• броят на хората, присъстващи едновременно на обекта;
• време на годината, температурен режим, влажност - това важи особено за жилищните помещения, но за склада също е важно при какви условия се съхраняват продуктите;
• изисквания за пожарна безопасност, други специфични условия.

Основни методи за изчисление, взети предвид при стандартизиране на вентилацията

Експертите разчитат на обобщени таблици. Те вземат предвид необходимите параметри и след изчисление, използвайки всички възможни методи, избират най-висока стойност- се взема като основа за проектиране (този подход не се използва при организиране на подобни системи в басейни). Независимо какво точно е описано в тях - обмен на въздух в детска градинаили вентилация складови помещения, стандартите се основават на няколко ключови показателя:

• обем и въздушен поток на човек;
• ниво аеродинамично съпротивлениев системата;
• допустим процент на вредни емисии;
• приблизително възможна мощност на въздухонагреватели и вентилационно оборудване;
• брой прозорци, влажност, температура и т.н.

В жилищни, обществени и промишлени помещения, където хората прекарват много време, изчисленията се правят по следните методи:

• по площ, без да се взема предвид броят на хората - стандартите предвиждат фокус върху обемите захранващ въздухза обекти за различни цели(например за жилищни е 3 кубични метра на час на 1 кв. м);
• според санитарно-хигиенните стандарти (за един човек) - за жилищни помещения са необходими 30 куб.м. м/час, за производствени помещения над 20 кв. m - най-малко 20, ако е осигурена вентилация офис помещения, стандартите предвиждат 40 куб.м. m;
• според стандартите за изпускане (кратност) - взема предвид колко пъти съставът на аеромасата в помещението се актуализира в рамките на един час (обобщените таблици показват стандартните кратности).

Характеристики на стандартите за жилищни и офис помещения

Високи изисквания се поставят към жилищните помещения - при проектирането на вентилацията трябва да се гарантира безопасността на хората. В такава конструкция обикновено се използва класическа схемааерация - естествена смукателна, с канали. Замърсените маси се отстраняват преди всичко от санитарната зона - кухни, бани - и по подразбиране пространството се счита за равномерно по ниво на налягане и непропускливо, така че подрязването се взема предвид при изчисляването крилата на вратитеи настройки на прозореца.

Скоростите на обмен на въздух се разделят според предназначението на помещенията:

• За всекидневни‒ постоянен параметър на кратност от най-малко 30 кубични метра/час или 0,35 1/час, но с обща площапартаменти под 20 кв. m - 3 кубически метра m на 1 кубичен метър стая;
• за кухни с електрическа печка 60 кубични метра на час, с газова печка - 90, минимум - съответно 30 и 45;
• за банята и тоалетни помещения— 25 куб.м/час при общ санитарен възел, 50 при комбиниране;
• за перални, съблекални, сервизни помещения - честота най-малко 1 на час.

това кратко описание, тъй като жилищното проектиране е обемна, сложна индустрия и отчита впечатляващо голям брой нормативни показатели. Същото по принцип важи и за офисните пространства - хората прекарват много време там, понякога се обединяват в големи групи. Съгласно стандартите за проектиране на такива обекти е необходимо да се вземе предвид, че:

• температурата на въздуха се поддържа на 19-21 градуса по Целзий през студения период и 23-25 ​​​​през топлия период;
• В стаи без прозорци е монтирана механична вентилационна система, а в бани, стаи за пушачи и офиси над 35 кв.м. m - независими изпускателни системи;
• подвижността на въздуха се поддържа при 0,2-0,5 m/s;
• кратността беше: за стандартни офиси (управление, счетоводство, работници и др.) - 1,5 на доставка, за копирни и книговезки услуги - 3-5, за изпускане на съблекални - 2, тоалетни - 50, складове - 1- 1,5.

Стандартизация на техническата, производствената и складовата база

Нормите за вентилация в промишлени помещения и складови помещения се формират по малко по-различен начин. Тук, в допълнение към нуждите на хората, е необходимо да се вземат предвид характеристиките и технически изискванияза оборудване и стоки и вещества, съдържащи се в помещенията. Ако говорим за санитарния компонент, тогава в стая без прозорци е необходимо да се организира доставката на външна аеромаса - 60 кубически метра на човек. м/час. Също така стандартизирани (за отделни артикули):

• съдържание на прах;
• наличие и ниво на вредни пари, газове, дим;
• стайна температура (включително излишната топлина), влажност.

По правило системата, организирана на закрито, комбинира естествени и механични източници на вентилация и се основава на принципа на захранване и изпускане. Основният параметър е кратността. За производствени и складови помещения може да варира от 1 до 10. Като цяло изчисленията, базирани само на множествеността, не са достатъчни и трябва да се вземе предвид следното:

• скорост на засмукване на въздушни маси - за малотоксични газове 0,5-0,7 м/сек, за силно токсични газове 1,2-1,7;
• необходим дебит на аварийна вентилация - с коефициент най-малко 8;
• съответствие със спецификата на съхраняваните ценности (например за склад за горива и смазочни материали скоростта на обмен на въздух трябва да бъде най-малко 2,5, а при съхранение на ацетон - 9-10).

Доцент Миронова Е.М.

ЛАБОРАТОРНА РАБОТА

Изчисляване на скоростта на обмен на въздух в помещението

Насоки

Цел на работата:

Запознайте се с концепцията за обмен на въздух в помещенията и придобийте практически умения за изчисляване на тази метеорологична величина.

Въпроси за проучване:

Определяне на скоростта на обмен на въздух в помещението чрез естествена аерация.

Изчисляване на площта на отворения транец, през който атмосферният въздух влиза в помещението, необходим за постигане на дадена скорост на обмен на въздух.

Определяне на времето за вентилация на помещението при периодично отваряне на транца на известна зона.

Работен ред:

Проучете методологията за определяне на скоростта на обмен на въздух в стаята.

Получаване на задача от учителя за извършване на изчисления.

Извършете изчисления, за да определите скоростта на обмен на въздух, площта на напречното сечение за обмен на въздух и времето за обмен на въздух.

1. СКОРОСТ НА ВЪЗДУХОБМЕН В ПОМЕЩЕНИЕТО

Въздухообменът е замяната на замърсения въздух с чист. Въздухообменът се дели на естествен и изкуствен. Естественото възниква поради разликата и разликата във въздушното налягане вътре и извън помещението. Осъществява се чрез периодично отваряне на вентилационни отвори, фрамуги, прозорци (аерация), както и през пукнатини в стени, прозорци, врати (инфилтрация).

Изкуственият обмен на въздух се осъществява чрез използването на различни системи механична вентилацияи кондициониране.

Скоростта на обмен на въздух определя колко пъти на час е необходимо да се смени целият въздух в помещението, за да се почисти до границата на допустимата концентрация на замърсяване (ПДК).

Скорост на обмен на въздух Нсе дава по формулата:

веднъж на всеки 1 час. (1)

където: V(m 3 / h) - необходимото количество чист въздух, постъпващ в помещението за 1 час; У(m 3) – обем на помещението.

Чрез естествена аерация обикновено се постига три до четири обмена на въздух, а при необходимост от по-голяма честота се използва механична вентилация.

Обемът на чистия подаван въздух, който трябва да разрежда вредните газове до максимално допустимата концентрация, се определя по формулата:

m 3 /h, (2)

където: IN– количеството вредно вещество (газ), постъпващо в помещението за 1 час, mg/h;

ρ IN- ПДК на вредно вещество във въздуха на работното помещение, mg/m 3 ;

ρ 0 – концентрация на същото вредно вещество в подавания външен въздух, mg/m3.

Количество вредни газове INвъв въздуха на работното помещение може да се определи по няколко начина:

а) Чрез измерване на концентрацията на газ за единица обем b с помощта на газов анализатор. Тогава количеството вредно вещество се определя по формулата:

б = а∙ b∙ У mg/h,

където: А– коефициент на инфилтрация (за офис работилници а=1, за гаражи а=2);

b – концентрация на вредно вещество във въздуха (mg/m3 на час);

У(m 3) – кубатура на работното помещение.

б) Определяне на консумацията на вредни вещества от всички работници на смяна (8 часа) в една работна зона

mg/h,

Къде b п– количеството материал, съдържащ вредно вещество, консумирано от всички работещи в дадено помещение, mg.

в) Отчитане на разпределението въглероден диоксид(CO 2) по време на дишането на човека в обем от 22,6 литра за 1 час. Тогава

B=22,6·пл/ч,

където: п– брой работници в помещението.

2. УСЛОВИЯ ЗА ПОСТИГАНЕ НА НЕОБХОДИМАТА КОЕФИЦИЕНТ НА ​​ВЪЗДУХОБМЕН ЧРЕЗ ЕСТЕСТВЕНА АЕРАЦИЯ

Количество на въздушния поток Qпроникване в помещението в резултат на разлика в налягането се определя по формулата:

M 3 /s, (3)

където: α = 0,6

- коефициент, отчитащ въздушния поток през транца по отношение на промишлени и градски сгради;

С(m2) – общата площ на напречното сечение, през което въздухът влиза в помещението; u 1 (m/s) – скорост на вятъра от наветрената страна на сградата;

А 1 – съответния аеродинамичен коефициент в зависимост от формата и структурните характеристики на сградата,

;

u 2 (m/s) – скорост на вятъра от подветрената страна, за средни условия

А 2 – съответния аеродинамичен коефициент,

;

За осигуряване на зададения обмен на въздух Нсе изисква следното условие:

V = 3600 Q (4),

където коефициентът 3600 се появи в резултат на преобразуване на часове в секунди.

Съгласно (1), (3), условие (4) може да бъде пренаписано като:

,

, m 2 (5)

Предполага се, че през секцията в помещението влиза чист въздух Снепрекъснато през целия работен ден.

За да се избегнат течения, както и през студения сезон, помещението се проветрява чрез периодично отваряне на трангерите. В този случай скоростта на обмен на въздух показва колко пъти за 1 час е необходимо да се проветри помещението. Време за вентилация tможе да се определи от условието:

(6)

Във формула (6) площта С 1 считани за известни.

3. ПРИМЕРИ ЗА ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ВЪЗДУХОБМЕН

Задача 1.

Определете скоростта на обмен на въздух на височината на производственото помещение ч= 3,5 м,в която работят 20 души, всеки човек има 4,5 m2 площ. Замърсяването на въздуха възниква поради издишания въглероден диоксид. Няма принудителна вентилация.

Количество вредно вещество IN,влизане в стаята на 1 час се дава по формулата:

б = 22,6∙ п (л/ч)

Максимално допустимата концентрация на CO 2 е 0,1% или ρ IN = 1 л/м3. Атмосферният въздух съдържа 0,035% въглероден диоксид, т.е. ρ О= 0,35 l/m3. След това силата на звука чист въздух V, необходими за пчовек, съгласно формула (2), ще бъде:

m 3 / h

Скоростта на обмен на въздух се определя по формула (1):

веднъж на всеки 1 час

За въпросното производствено помещение п= 20 души, обем .

Съгласно формула (7):

Н =

пъти на всеки 1 час.

Следователно, ако замърсеният въздух в помещенията се смени с чист въздух 3 пъти на всеки 1 час, концентрацията на въглероден диоксид в помещението ще бъде под максимално допустимото ниво.

отговор: Н = 3.

Задача 2.

Определете площта на напречното сечение С, през които в помещението влиза чист въздух за осигуряване на въздухообмен Н = 3 в обем на помещението

.

Дадени са скоростите на вятъра от наветрената и подветрената страна и съответните коефициенти: u 1 = 5 m/s; А 1 = 0,8; u 2 = 2,5 m/s; А 2 = 0,3; α = 0,7.

Нека използваме формула (5):

Следователно, аерирането на работното помещение може да се извърши с помощта на прозорец, отворен през целия работен ден, с площ С=50 см * 20 см

отговор: С= 0,1 m2

Задача 3.

Определете времето за вентилация на стая с обем

необходимо за пълна подмяназамърсеният въздух е чист, като се има предвид известната зона на отворения транец: С 1 =1m 2 ;u 1 = 5 m/s; А 1 = 0,8; u 2 = 2,5 m/s;

А 2 = 0,3; α = 0,7.

Нека използваме формула (6):

Следователно две минути са достатъчни за пълно проветряване на стая с определен обем.

отговор: t= 106 s.

Проветряването на помещение с обем 315 m 3, в което работят 20 души, може да се извърши с постоянно отворен прозорец с площ 0,1 m 2. Също така е възможно периодично, на всеки 20 минути, да се проветрява помещението, като се отваря транец с площ от 1 m2 за 2 минути.

4. КОНТРОЛНИ ЗАДАЧИ ЗА УЧЕНИЦИ

На закрито, обем У, работи пчовешки. 1% от помещенията са заети от мебели и производствено оборудване. Определете обмена на въздух в помещението в резултат на естествена аерация, като вземете предвид въглеродния диоксид, образуван при дишане на хората, като замърсител на въздуха.

Определете площ С транец, отворен през целия работен ден, осигуряващ определен обмен на въздух Н.

Определете времето tвентилация на помещението с периодично отваряне Н веднъж на всеки 1 час транеци, площ С 1 (С 1 >S).

Изходните данни за изпълнение на заданието се предоставят от преподавателя.

МЕТОДИЧЕСКО РЪКОВОДСТВО

за извършване на изчисления за безопасност на труда

в дипломни проекти

Н. Новгород

1. Изчисляване на обмена на въздух в производствени помещения.............................. 3

2. Изчисляване на обмена на въздух в заваръчни цехове.................................................. ........... ......... 5

3. Изчисляване на местни смукателна вентилация......................................................... 15

4. Изчисляване изкуствено осветление................................................................ 18

5. Изчисляване естествена светлина.................................................................. 32

6. Определяне нивото на шума в промишлени помещения.................................. 39

7. Изчисляване на виброизолацията..................................... ......................................... 46

8. Изчисляване защитно заземяване...................................................................... 52

9. Изчисляване на нулирането............................................. ......................................................... .... 57

10. Изчисляване електромагнитно излъчване..................................................................... 60

11. Списък с литература................................................. ...... ............................................ ............ ... 62

Изчисляване на обмена на въздух в производствено помещение.

Изчисляването на количеството подаване на въздух, необходимо за обща вентилация, се извършва въз основа на състоянието на отделяне на вредни вещества (например въглероден оксид CO) и излишък на чувствителна топлина в производственото помещение.

Изчислението на обмена на въздух, дадено по-долу, е извършено в съответствие с SNiP 2.04.05-91 „Отопление, вентилация и климатизация. Норми за проектиране” за топлия период от годината, като най-трудния режим на работа на механичната вентилационна система.

1.1. Изчисляване на обмена на въздух въз основа на отделянето на вредни вещества:

,

Къде L в- количеството подаван или отработен въздух в зависимост от възприетата схема за механична вентилация, м 3 /c,

G vr- количеството вредни вещества, изпуснати в производствената зона, mg/s,

q MPC- максимално допустима концентрация на вредни вещества в помещението, mg/m 3. Определено от GOST 12.1005-88 SSBT „Общи санитарни и хигиенни изисквания за въздуха работна зона”.

q P- концентрация на вредни вещества във външния въздух, подаван в помещението, mg/m 3:

Ако няколко вредни вещества се отделят едновременно във въздуха на работната зона, изчислението се извършва съгласно вредно вещество, което изисква подаване на чист въздух в най-големи количества.

Така например в отоплителни цехове по време на работа на закалителни агрегати. При работа с природен газ въздухът в работната зона е замърсен с въглероден окис (CO). Количеството въглероден оксид, влизащ във въздуха на работната зона, се определя по формулата:

,

Къде IN- консумация на природен газ, кг/ч;

b- количеството отпадъчни газове, генерирани по време на горенето 1 кггориво, кг/кг(За газови фурни 15кг/кг);

r- процент на CO в отработените газове (3-5%).

Консумацията на природен газ се определя по формулата:

,

Къде а- специфично потреблениегориво за 1 kWмощност, се приема равна на 0,58 kg/kWh;

K r- коефициентът на режим на работа на пещта, като се вземе предвид отоплението и регулирането на горивния процес, се приема от 1,2 до 1,5;

Н- мощност на пещта, kW.

1.2. Изчисляване на обмена на въздух на базата на отделянето на излишна чувствителна топлина.

Когато излишната чувствителна топлина се отделя в производствено помещение, количеството подаван (отстранен) въздух се определя от условието за компенсиране на излишъка от тази топлина:

.

тук Q d- излишна чувствителна топлина в производствената зона, У, има разлика между осезаемата топлина, влизаща в помещението, и количеството топлина, напускащо помещението, се определя от формулата:

Къде р-специфична свръхчувствителна топлина, W/m 3 .

В хладилните цехове (механични, монтажни и др.) Специфичният излишък на осезаема топлина е не по-малък от р=23W/m 3. В горещите цехове (леярни, ковашки, валцувани, термични, котелни и др.) Специфичният излишък на осезаема топлина в работата по оценка се приема равен на 100¸200 W/m 3 при по-точни изчисления на стойността Q dопределена, като се вземе предвид топлината, генерирана от всички електроцентрали.

V- обем на производствените помещения, м 3;

C в- масов топлинен капацитет на подавания въздух, приет за 1000 J/(kg×K);

r in- плътност на подавания въздух, приета за 1,2 кг/м 3 ;

т победи- температура на въздуха, отстранен от помещението, определена по формулата:

Къде t норми- нормализираната температура в помещението се избира съгласно GOST 12.1.005-88 в зависимост от категорията на помещението за топлия период на годината;

г t- температурен градиент, приет за непроизводствени помещения, равен на 0,5 град/м, за производствени помещения, равна на 1,5 град/м;

Н- разстояние от пода до центъра на изпускателните отвори, м;

t p- температура на подавания въздух. Приема се в 5¸8 СЪС 0 под нормираната температура в работната зона.