При проектуванні систем вентиляції розробники зобов'язані звертати увагу на вказівки, рекомендації та вимоги контролюючих інстанцій. Норми, на які необхідно орієнтуватися, - це СанПіН, ГОСТи, дані АВОК і так далі. Вони досить докладні, численні і складні, так як враховують велику кількість параметрів:

• призначення об'єкта - наприклад, якщо обраховується вентиляція технічних приміщень, норми будуть істотно відрізнятися від застосовних для житлових просторів;
• розміри приміщення - від цього залежить кількість що подається / видаляється, моделі і потужність вентиляційних установок, тип використовуваної системи і так далі;
• кількість одночасно знаходяться на об'єкті людей;
• пору року, температурний режим, вологість - особливо це актуально для житлових просторів, а й для складу важливо, в яких умовах зберігається продукція;
• вимоги пожежної безпеки, інші специфічні умови.

Основні методики розрахунку, що враховуються при нормуванні вентиляції

Фахівці орієнтуються на узагальнені таблиці. У них враховуються необхідні параметри і після розрахунку по всім можливим методикам вибирається найбільше значення - його і беруть за основу при проектуванні (цей підхід не використовується при організації подібних систем в басейнах). Незалежно від того, що саме в них описується - повітрообмін в дитячому садку або вентиляція складських приміщень, норми базуються на кількох ключових показниках:

• обсяг і витрата повітря на одну людину;
• рівень аеродинамічного опору в системі;
• допустимий відсоток шкідливих виділень;
• орієнтовно можлива потужність воздухонагревателей і вентиляційного устаткування;
• кількість вікон, вологість, температура і так далі.

У житлових, громадських і виробничих приміщеннях, де люди проводять багато часу, розрахунок проводять за такими методиками:

• за площею, без урахування кількості людей - норми обумовлюють орієнтування на обсяги припливного повітря для об'єктів різного призначення (наприклад, для житлових це 3 куб. м / год на 1 кв. м);
• за нормами санітарно-гігієнічного характеру (для однієї людини) - житловим просторів необхідно 30 куб. м / год, для виробничих, більших, ніж 20 кв. м - не менше 20, якщо організовується вентиляція офісних приміщень, норми передбачають 40 куб. м;
• за нормами витяжки (кратність) - враховується, скільки разів протягом години оновлюється склад аеромасс в приміщенні (в зведених таблицях наводяться нормативні кратності).

Особливості норм для житлового та офісного типів приміщень

До житлових просторів пред'являються високі вимоги - при проектуванні вентиляції повинна забезпечуватися безпека людей. У подібному будівництві зазвичай використовується класична схема аерації - природно-витяжна, з каналами. Видаляються забруднені маси, в першу чергу, з санітарної зони - кухонь, ванних - причому простір вважається за замовчуванням єдиним за рівнем тиску і негерметичних, тому при розрахунку враховують підрізування дверних полотен і параметри вікон.

Норми повітрообміну поділяються за призначенням приміщень:

• для житлових кімнат - постійний параметр кратності не менше 30 куб.м / год або 0,35 1 / ч, але при загальній площі квартири менше 20 кв. м - 3 куб. м на 1 куб.м приміщення;
• для кухонь з електроплитою 60 куб.м / год, з газовою - 90, мінімальний - 30 і 45 відповідно;
• для ванної та туалетних кімнат - 25 куб.м / год при поділі санвузла, 50 при поєднаної організації;
• для постірочних, гардеробних, підсобних кімнат - кратність не менше 1 на одну годину.

Це короткий опис, так як житлове проектування - об'ємна, складна галузь, і в ньому враховується вражаюче велика кількість нормативних показників. Те ж, в принципі, стосується і офісних просторів - там люди проводять багато часу, причому об'єднуючись часом в немаленькі групи. За проектувальним нормам для подібних об'єктів необхідно враховувати, щоб:

• температура повітря підтримувалася на рівні 19-21 градуси Цельсія в холодний період і 23-25 \u200b\u200bв теплий;
• в приміщеннях без вікон була організована механічна система вентилювання, а в санвузлах, курильних, офісах більше 35 кв. м - незалежні витяжні системи;
• рухливість повітря підтримувалася на рівні 0,2-0,5 м / сек;
• кратність становила: для стандартних кабінетів (начальницькі, бухгалтерські, робітники і так далі) - 1,5 на приплив, для копіювальних і палітурно-брошурувальних служб - 3-5, на витяжку для гардеробних - 2, вбиралень - 50, комор - 1 1,5.

Нормування технічних, виробничих і складських об'єктів

Норми вентиляції у виробничих приміщеннях і в складських зонах формуються дещо іншим способом. Тут, крім потреб людей, необхідно враховувати особливості і технічні вимоги для обладнання і містяться в приміщенні товарів, речовин. Якщо говорити про санітарну складової, то в залі без вікон необхідно організувати подачу зовнішніх аеромасс - на одну людину 60 куб. м / год. Також нормується (за окремими найменуваннями):

• вміст пилу;
• присутність і рівень шкідливих парів, газів, випарів;
• температура в приміщенні (в тому числі надлишкова теплота), вологість.

Як правило, система, яка організовується в приміщенні, поєднує природні і механічні джерела вентилювання і базується на припливно-витяжній принципі. Основний параметр - кратність. Для виробничо-складських приміщень вона може варіюватися від одиниці до 10. В цілому розрахунок по одній лише кратності недостатній і потрібно враховувати:

• швидкість всмоктування повітряних мас - для малотоксичних газів 0,5-0,7 м / сек, для високотоксичних 1,2-1,7;
• необхідна витрата аварійної вентиляції - з коефіцієнтом не менше 8;
• відповідність специфіці зберігаються цінностей (для складу ПММ, наприклад, повітрообмін повинен бути не менше 2,5, а при зберіганні ацетону - 9-10).

доцент Миронова Е.М.

лабораторна робота

Розрахунок кратності повітрообміну в приміщенні

Методичні вказівки

Мета роботи:

Ознайомитися з поняттям кратності повітрообміну в приміщеннях і набути практичних навичок з розрахунку цієї метеорологічної величини.

Навчальні питання:

Визначення кратності повітрообміну в приміщенні, здійснюваного шляхом природної аерації.

Розрахунок площі відкритої фрамуги, через яку надходить атмосферне повітря в приміщення, необхідної для досягнення заданої кратності повітрообміну.

Визначення часу провітрювання приміщення при періодичному відкриванні фрамуги відомої площі.

Порядок виконання роботи:

Вивчити методику визначення кратності повітрообміну приміщення.

Отримати у викладача завдання на проведення розрахунків.

Провести розрахунки по визначенню кратності повітрообміну, площі перетину на повітрообмін і часу повітрообміну.

1. КРАТНІСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА В ПРИМІЩЕННІ

Повітрообміном називають заміну забрудненого повітря чистим. Обмін повітря ділять на природний і штучний. Природний відбувається внаслідок різниці і перепаду тиску повітря всередині приміщення і зовні. Здійснюється він за допомогою періодичного відкривання кватирок, фрамуг, вікон (аерація), а також через щілини стін, вікон, дверей (інфільтрація).

Штучний повітрообмін здійснюється шляхом використання різних систем механічної вентиляції та кондиціонування.

Кратність повітрообміну визначає, скільки разів на годину необхідно міняти весь повітря приміщення, щоб очистити його до межі допустимої концентрації забруднення (ГДК).

кратність повітрообміну N   задається формулою:

раз в 1 годину. (1)

де: V(М 3 / год) - необхідна кількість чистого повітря, що надходить в приміщення протягом 1 години; W(М 3) - обсяг приміщення.

Шляхом природної аерації зазвичай досягають трьох - чотириразового повітрообміну, а при необхідності більшої кратності вдаються до механічної вентиляції.

Обсяг чистого припливного повітря, який повинен розбавляти шкідливі гази до гранично допустимої концентрації, визначається за формулою:

  м 3 / год, (2)

де: В   - кількість шкідливої \u200b\u200bречовини (газу), що надходить в приміщення в 1 годину, мг / год;

ρ В   - ГДК шкідливої \u200b\u200bречовини в повітрі робочого приміщення, мг / м 3;

ρ 0   - концентрація того ж шкідливої \u200b\u200bречовини в припливно зовнішньому повітрі, мг / м 3.

Кількість шкідливих газів В, Що знаходяться в повітрі робочого приміщення, можна визначити декількома способами:

а) Виміром концентрації газу на одиницю об'єму b за допомогою газоаналізатора. Тоді кількість шкідливої \u200b\u200bречовини визначається за формулою:

B = a∙ b∙ W мг / год,

де: а- коефіцієнт інфільтрації (для камеральних цехів а \u003d 1, Для гаражів а \u003d 2);

b - концентрація шкідливої \u200b\u200bречовини в повітрі (мг / м 3 в 1 година);

W   (М 3) - кубатура робочого приміщення.

б) Ухвалою витрати шкідливої \u200b\u200bречовини усіма працюючими за зміну (8 годин) в одному робочому приміщенні

  мг / год,

де b п   - кількість матеріалу, що містить шкідливу речовину, що витрачається усіма працюючими в даному приміщенні, мг.

в) З урахуванням виділення вуглекислого газу (СО 2) в процесі дихання людини в обсязі 22,6 літрів в 1 годину. тоді

В \u003d 22,6 ·n   л / год,

де: n   - число працюючих в приміщенні.

2. УМОВИ ДОСЯГНЕННЯ Необхідна кратність ВОЗДУХООБМЕНА ШЛЯХОМ ПРИРОДНОГО АЕРАЦІЇ

Величина потоку повітря Q, Що проникає всередину приміщення в результаті перепаду тисків, визначається формулою:

М 3 / с, (3)

де: α = 0,6

- коефіцієнт, що враховує витрату повітря через фрамугу стосовно будівлям промислового і міського типу;

S   (М 2) - сумарна площа перерізів, через які надходить повітря в приміщення; u 1   (М / с) - швидкість вітру з навітряного боку будівлі;

а 1   - відповідний аеродинамічний коефіцієнт, що залежить від форми і конструкційних особливостей будівлі,

;

u 2   (М / с) - швидкість вітру з підвітряного боку, для середніх умов

а 2   - відповідний аеродинамічний коефіцієнт,

;

Для забезпечення заданої кратності повітрообміну N   слід дотримуватися умови:

V = 3600 Q (4),

де коефіцієнт 3600 з'явився в результаті перекладу години в секунди.

Згідно (1), (3), умова (4) можна переписати у вигляді:

,

, М 2 (5)

Передбачається, що чисте повітря надходить в приміщення через перетин S   безперервно протягом усього робочого дня.

Щоб уникнути протягів, а також в холодну пору року аерацію приміщення здійснюють за допомогою періодичного відкривання фрамуг. В цьому випадку кратність повітрообміну показує, скільки разів в 1 годину необхідно провітрювати приміщення. час провітрювання t   можна визначити з умови:

(6)

У формулі (6) площа S 1   вважати відомою.

3. ПРИКЛАДИ РОЗРАХУНКУ ВОЗДУХООБМЕНА

Завдання 1.

Визначити кратність повітрообміну виробничого приміщення висотою h   \u003d 3,5 м,в якому працюють 20 чоловік, на кожну людину припадає 4,5 м 2 площі. Забруднення повітря відбувається за рахунок видихається вуглекислого газу. Примусова вентиляція відсутня.

Кількість шкідливої \u200b\u200bречовини В,що надходить в приміщення в 1 годину, задається формулою:

B = 22,6∙ n (Л / ч)

Гранично допустима концентрація СО 2 становить 0,1% або ρ В = 1 л / м 3. В атмосферному повітрі вуглекислого газу міститься 0,035%, т. Е. ρ про   \u003d 0,35 л / м 3. Тоді обсяг чистого повітря V, Необхідного для n   людина, згідно з формулою (2), складе:

  м 3 / год

Кратність повітрообміну визначається за формулою (1):

раз о 1 годині

Для розглянутого виробничого приміщення n   \u003d 20 осіб, обсяг.

Відповідно до формули (7):

N =

рази в 1 годину.

Отже, якщо 3 рази о 1 годині проводити заміну забрудненого повітря приміщення чистим повітрям, концентрація вуглекислого газу в приміщенні буде нижче гранично допустимої.

відповідь: N = 3.

Завдання 2.

Визначити площу перерізу S, Через яку в приміщення надходить чисте повітря, для забезпечення кратності повітрообміну N \u003d 3 в приміщенні об'ємом

.

Швидкості вітру з навітряного і підвітряного сторін і відповідні коефіцієнти задані: u 1 \u003d 5 м / с; а   1 \u003d 0,8; u 2 \u003d 2,5 м / с; а   2 \u003d 0,3; α \u003d 0,7.

Скористаємося формулою (5):

Отже, аерацію робочого приміщення можна здійснювати за допомогою відкритої протягом усього робочого дня кватирки, площею S\u003d 50 см * 20 см

відповідь: S   \u003d 0,1 м 2

Завдання 3.

Визначити час провітрювання приміщення обсягом

, Необхідне для повної заміни забрудненого повітря чистим, вважаючи площа відкритої фрамуги відомої: S 1   \u003d 1м 2; u 1 \u003d 5 м / с; а   1 \u003d 0,8; u 2 \u003d 2,5 м / с;

а   2 \u003d 0,3; α \u003d 0,7.

Скористаємося формулою (6):

Отже, досить двох хвилин, щоб повністю провітрити приміщення даного обсягу.

відповідь: t   \u003d 106 с.

Аерацію приміщення, об'ємом 315 м 3, де працюють 20 чоловік, можна здійснювати за допомогою постійно відкритої кватирки, площею 0,1 м 2. Можливо також періодичне, через кожні 20 хвилин, провітрювання приміщення за допомогою відкривання на 2 хвилини фрамуги, площею 1 м 2.

4. КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ СТУДЕНТАМ

У приміщенні, об'ємом W,   працює n   людина. 1% приміщення зайнятий меблями і виробничим обладнанням. Визначити повітрообмін приміщення в результаті природної аерації, вважаючи забруднювачем повітря вуглекислий газ, що утворюється при диханні людей.

визначити площу S відкритої протягом усього робочого дня фрамуги, що забезпечує дану кратність повітрообміну N.

визначити час t    провітрювання приміщення при періодичному відкриванні N раз о 1 годині фрамуги, площею S 1 (S 1 \u003e S).

Вихідні дані для виконання завдання видаються викладачем.

МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК

для виконання розрахунків по охороні праці

в дипломних проектах

Н. Новгород

1. Розрахунок повітрообміну в виробничому приміщенні .............................. 3

2. Розрахунок повітрообміну в зварювальних цехах ........................................... ......... 5

3. Розрахунок місцевої витяжної вентиляції......................................................... 15

4. Розрахунок штучного освітлення ............................................. ................... 18

5. Розрахунок природного освітлення ............................................. ..................... 32

6. Визначення рівня шуму у виробничих приміщеннях ................... 39

7. Розрахунок віброізоляції .............................................. .................................... 46

8. Розрахунок захисного заземлення ............................................. ......................... 52

9. Розрахунок занулення .............................................. ............................................ 57

10. Розрахунок електромагнітного випромінювання ............................................. ........................ 60

11. Список літератури .............................................. .................................................. ... 62

Розрахунок повітрообміну в виробничому приміщенні.

Розрахунок кількості припливного повітря, необхідного для загальнообмінної вентиляції виконується з умови виділення в виробничому приміщенні шкідливих речовин (наприклад, окису вуглецю СО) і надлишків явного тепла.

Наведений нижче розрахунок повітрообміну виконаний відповідно до СниП 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Норми проектування "для теплого періоду року, як найбільш важкого режиму роботи системи механічної вентиляції.

1.1.Расчет повітрообміну з умови виділення шкідливих речовин:

,

де L в- кількість припливного або видаляється в залежності від прийнятої схеми механічної вентиляції, м 3 / c,

G вр   - кількість шкідливих речовин, що виділяються в виробничому приміщенні, мг / с,

q ГДК   - гранично допустима концентрація шкідливих речовин в приміщенні, мг / м   3. Визначається з ГОСТ 12.1005-88 ССБТ "Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони”.

q П- концентрація шкідливих речовин в зовнішньому повітрі, що подається в приміщення, мг / м 3:

При одночасному виділенні в повітря робочої зони декількох шкідливих речовин, розрахунок ведуть по тому шкідливому речовини, для якого потрібно подача чистого повітря в найбільших кількості.

Так, наприклад, в термічних цехах при роботі гартівних агрегатів. Що працюють на природному газі, повітря робочої зони забруднюється оксидом вуглецю (СО). Кількість оксиду вуглецю, що надходить в повітря робочої зони, визначається за формулою:

,

де В- витрата природного газу, кг / год;

b- кількість відхідних газів, що утворюються при спалюванні 1 кг   палива, кг / кг   (Для газових печей 15   кг / кг);

р- процентний вміст СО у відхідних газах (3-5%).

Витрата природного газу визначається за формулою:

,

де a- питома витрата палива на 1 кВт   потужності, приймається рівним 0.58 кг / кВтг;

До р- коефіцієнт режиму роботи печі з урахуванням розігріву і регулювання процесом горіння, приймається рівним від 1.2 до1.5;

N-потужність печей, кВт.

1.2.Расчет повітрообміну з умови виділення надлишкового явного тепла.

При виділенні надлишкового явного тепла в виробничому приміщенні кількість припливного (видаляється) повітря визначається з умови компенсації надлишків цього тепла:

.

тут Q д- надлишки явного тепла в виробничому приміщенні, Вт, Тобто різниця між вступником в приміщення явним теплом і кількістю, що минає з приміщення тепла визначається з формули:

де qпитома надлишок явного тепла, Вт / м 3 .

У холодних цехах (механічних, складальних і ін.) Питома надлишок явного тепла становить не менше q=23   Вт / м   3. У гарячих цехах (ливарних, ковальських, прокатних, термічних, котелень та ін.) Питома надлишок явного тепла в оціночних роботах приймається рівним 100¸200   Вт / м   3 в більш точних розрахунках величини Q д   визначають з урахуванням тепла, що виділяється усіма енергетичними установками.

V- обсяг виробничого приміщення, м 3;

З в- масова теплоємність припливного повітря, яка приймається 1000 Дж / (кг × К);

r в- щільність припливного повітря, яка приймається 1.2 кг / м 3 ;

t уд- температура повітря, що видаляється з приміщення повітря, що визначається за формулою:

де t норм- нормована температура в приміщенні вибирається по ГОСТ 12.1.005-88 залежно від категорії приміщення для теплого періоду року;

D t- градієнт температури, що приймається для невиробничого приміщення рівним 0.5 град / м, Для виробничих приміщень рівним 1.5 град / м;

Н- відстань від підлоги до центру витяжних отворів, м;

t п- температура припливного повітря. Приймається на 5¸8 З   0 нижче температури нормованої в робочій зоні.