Розв’язування.

Визначаємо питомі надлишки явної теплоти q_я в приміщенні (теплову напругу приміщення)

.

Згідно даних табл.6.8 приймемо величину температурного градієнта (при і Вт/м³).

Визначаємо температуру витікального повітря, тобто внутрішнього повітря у верхній (пристельовій) зоні приміщення за формулою

^оС

За формулою (7.40) обраховуємо повітропродуктивність загальної витікальної вентиляції

кг/год,

де ^оС.

Тобто м³/год,

де кг/м³ .

За формулою (7.41) визначаємо:

кг/год,

або м³/год, де кг/м³ .

Визначаємо кратність загального повітрообміну приміщення по притоку за формулою

год^-1.

Повітрообмін загальної вентиляції приміщення за умов розчинення (асиміляції) надлишкових явних тепловиділень і схеми перетікання повітря “знизу-уверх”, обраховуються за формулою:

, кг/год , (7.43)

де (для виробничих приміщень); - надлишкові явні тепловиділення, Вт; – коефіцієнт температурної ефективності загальної вентиляції, (табл.5.2 [4]).

У випадку невисоких приміщень ( м), або у випадку струминного перемішувального перетікання повітря через приміщення .

Повітрообмін приміщення за умов рівномірного розчинення в ньому надлишків діоксиду вуглецю (СО₂) до ГДК, за відсутності витікальної і притікальної місцевої вентиляції, обраховують за формулою

, кг/год , (7.44)

де - кількість діоксиду вуглецю, що виділяється в приміщенні, л/год або г/год; - гранично допускна концентрація СО₂ у внутрішньому повітрі, л/м³ або г/м³; – концентрація СО₂ в притікальному (зовнішньому) повітрі, л/м³ або г/м³.

Кількість СО₂ , що виділяється дорослою людиною, залежить від рівня тяжкості її праці і подається в табл.7.1.

Допускні концентрації СО₂ в приміщеннях [5]:

- постійного перебування людей (житлові будинки) 1 л/м³ (1,5 г/кг);

- лікарень 0,7 л/м³ (1,0 г/кг);

- періодичного перебування людей (бюро, офіси) 1,25 л/м³ (1,75 г/кг);

- короткочасного перебування людей 2,0 л/м³ (3,0 г/кг).

Вміст СО₂ у зовнішньому повітрі рекомендується приймати [5]:

- для сільської місцевості 0,40 л/м³ (0,6 г/м³);

- для селищ 0,47 л/м³ (0,6 г/м³);

- для міст 0,60 л/м³ (0,9 г/м³).

Граничні допускні концентрації СО₂, згідно [8], подані в додатку 8

Таблиця 7.1

Виділення СО₂ дорослою людиною [9]

Стан людини	Виділення СО2 , л/год
Під час відпочинку у позиції лежачи	10 ... 12
Під час відпочинку у позиції сидячи	12 ... 15
Легка праця в кабінеті (аудиторії)	19 ... 24
Праця середньої тяжкості, гімнастика	33 ... 43
Теніс, танець, тяжка праця	55 ... 70

Заувага. Дитина виділяє СО₂ в кількості 70 ... 80 % від поданих у таблиці величин.

Приклад 7.2. Визначити повітрообмін загальної вентиляції для зали зібрань на 200 дорослих людей із умов рівномірного розчинення надлишків СО₂ до ГДК за наступних даних: кількість СО₂, що виділяється однією людиною – 23 л/год (легка праця); гранично-допускний вміст СО₂ у внутрішньому повітрі л/м³ (за короткочасного перебування); л/м³ (для міста); кг/м³; кг/м³.

---

Розв’язування.

Для визначення повітрообміну використаємо формулу (7.44):

, кг/год .

Повітрообмін загальної вентиляції приміщення, за умови розчинення в ньому надлишкових газовиділень та перемішувального перетікання повітря і відсутності місцевих СВ, обраховують за формулою

, кг/год , (7.45)

де – виділення газу в приміщення, мг/год; – концентрація газу у витікальному повітрі (рівна ГДК), мг/м³; – концентрація газу в притікальному (зовнішньому) повітрі, мг/м³ ( , за відсутності даних).

Повітрообмін загальної вентиляції приміщення за умов рівномірного розчинення у внутрішньому повітрі надлишкових пиловиділень і відсутності місцевих СВ також обраховують за формулою

, кг/год , (7.46)

де – маса пиловиділень в приміщенні, мг/год; – ГДК пилу у внутрішньому (витікальному) повітрі, мг/м³; – концентрація пилу в притікальному (зовнішньому) повітрі, мг/м³ ( ).

У виробничих приміщеннях з переважально конвективними тепловиділеннями, як правило, концентрації забрудників (газів, аерозолі) у верхній зоні більші, ніж в робочій зоні. У випадку виділення в приміщенні газів, що важчі за повітря, цей висновок є справедливим при відповідному значенні параметра [6]:

г/(м³·К) , (7.47)

де – концентрація забрудника (газу, аерозолі) в робочій зоні, г/м³ (); при аварії , де - максимально можлива концентрація при аварії, г/м³ ; μ_г - молекуляра маса забрудника, кг/кмоль.

При виділенні газів і аерозолі, за величини г/(м³·К), отвори витікального повітря треба передбачати у верхній зоні приміщення. При г/(м³·К) в нижній зоні є найбільші концентрації забрудника і витікання внутрішнього (витікального) повітря треба передбачати із цієї зони.

Якщо при виділенні важких газів, для яких г/(м³·К), супутньо виділяються гази, для яких г/(м³·К), то отвори для витікання внутрішнього повітря передбачають з верхньої і нижньої зон приміщення.

Найбільша концентрація забрудника в нижній зоні спостерігається у випадках, коли їх виділення супроводжується охолодженням внутрішнього повітря, наприлад при витраті його теплового потенціалу на випаровування рідин, або за контакту з поверхнями обладнання, що мають нижчу температуру.

У виробничих приміщеннях з конвективними тепловиділеннями (температура нагрітих поверхонь ≥ 60 ^оС), концентрацію забрудників у верхній (пристельовій) зоні приміщення, можна визначити за формулою [6]

, г/м³. (7.48)

Концентрацію забрудника в притікальному (зовнішньому) повітрі приймають за даними натурних замірів (фонова концентрація), а за їх відсутністі – 0,3 С_ГДК.

7.5. Повітрообмін загальної вентиляції для усунення запахів

Потрібна для розчинення запахів витрата притікального (зовнішнього) повітря зображена у вигляді графічної залежності на рис.7.8.

Для приміщень невеликого об’єму (< 8 м³/люд) перевага надається механічній вентиляції (рис.7.8). Однак вентиляція не завжди мінімізує запахи. В таких випадках рекомендується застосовувати один з відповідних технічних прийомів: маскування, нейтралізація, абсорбція, адсорбція, йонізація, хльорування, спалювання і конденсація.

---

Маскування. У внутрішнє повітря з неприємним запахом впорскують речовину з вторинним (приємним) запахом.

Нейтралізація. Деякі запахи у відповідних пропорціях нейтралізують один одного, що спричиняє зниження загального рівня запаху.

Абсорбція. Забруднене запахом повітря пропускають через водяні скрубери або камери зрошення. Цей спосіб придатний тільки тоді, коли хімічна речовина, яка виділяє запах, розчиняється у воді.

Рис.7.8. Потрібна для боротьби з запахами витрата притікального (зовнішнього)

повітря [7,9]:

1 – запах відчутний; 2 – те ж, допускний; 3 – те ж, явновідчутний;4 – запах дуже неприємний

Адсорбція. Здатність твердої речовини, наприклад активованого вугілля, поглинати молекули деяких газів і пари. Для реактивації вугілля використовують високотемпературну водяну пару. Тривалість дії адсорбента 6…24 місяців. Активоване вугілля поглинає 95 % шкідливих хімічних та інших речовин.

7.6. Визначення повітрообміну загальної вентиляції

за кратностями і нормами

Більшість приміщень житлових, громадських і адміністративно-побутових будинків характеризуються сталими складом та інтенсивністю виділень забрудників, тому повітрообмін в них розраховують за кратностями (або нормами).

Кратність повітрообміну (число обмінів повітря) – величина інтенсивності вентиляції приміщення, яка визначає скільки разів протягом години перетікає через приміщення повітряний потік з витратою, що рівна внутрішньому об’єму приміщення

, 1/год, (7.49)

де – витрата притікального (або витікального) повітря, м³/год; – внутрішній об’єм приміщення, м³.

Якщо кратність повітрообміну загальної вентиляції приміщення відома, то його повітрообмін визначають за формулою

, кг/год , (7.50)

де – густина притікального (або витікального) повітря, кг/м³ .

Величина кратності повітрообміну загальної вентиляції залежить не тільки від об’єму приміщення, але і його висоти, місця розташування в будинку, кількості і місця виділень забрудників тощо. Суттєвий вплив має також схема перетікання повітря через приміщення (“знизу-уверх”, чи “зверху-донизу” тощо). Дослідні величини кратностей повітрообміну різних приміщень змінюються в широких границях (табл.7.2, 7.3).

Таблиця 7.2

Дослідні дані кратностей повітрообміну загальної вентиляції

різних приміщень [8]

№ п/п	Призначення приміщень	Кратність повітрообміну, год-1
1	2	3
1	Аудиторії	6 – 10
2	Зали їдалень	6 – 8
3	Операційні зали банків	2 – 3
4	Операційні зали лікарень	15 – 20
5	Зали барів	10 – 15
6	Читальні зали бібліотек	3 – 5
7	Зали засідань (зібрань)	6 – 8
8	Зали ресторанів	8 – 12
9	Конференційні зали	5 – 10
10	Зали кінотеатрів: паління тютюну заборонене паління тютюну дозволене	4 – 6 5 – 8
11	Зали бібліотек	3 - 5
12	Офісні приміщення (бюро)	3 - 8
13	Шкільні класи	3 - 5
14	Лабораторії	8 - 15
15	Басейни плавальні	3 - 4
16	Кухні	10 - 30
17	Готельні покої	5 - 10
18	Лазні з ваннами	4 - 6
19	Лазні з душами	20 - 30
20	Торгівельні зали універсальних крамниць (магазинів)	3 - 6
21	Торгівельні зали спеціалізованих крамниць (магазинів)	4 - 6
22	Крамниці	4 - 6
23	Торгівельні приміщення	4 - 8
24	Господарські приміщення	1 - 2
Продовження табл. 7.2
1	2	3
25	Товарні склади	4 - 6
26	Приміщення публічного продажу	4 - 8
27	Гаражі	4 - 6
28	Гардероби	4 - 5
29	Фарбувальні побутових речей	5 - 15
30	Фарбувальні з пульверизаторним фарбуванням	20 - 50
31	Лакувальні	8 - 15
32	Прасувальні	8 - 10
33	Пральні	10 - 15
34	Санвузли	4 - 6
35	Роздягальні (гардероби) в плавальних басейнах	6 - 8
36	Серверні	5 - 10
37	Механічні майстерні	3 - 6
38	Виробничі приміщення без значного забруднення повітря	3 - 6

---

Заувага. 1. Величини вказані в таблиці належить використовувати з розважливістю і обережністю, тому, що вони не пов’язані зі схемою перетікання повітряних потоків через приміщення і його теплонапругою.

2. Кратності повітрообмінів приміщень іншого призначення подані в таблиці, додаток 10.

Таблиця 7.3

Рекомендовані кратності і норми повітрообміну загальної вентиляції

деяких приміщень

Призначення приміщення	Кратність (норма) повітрообміну, 1/год [8]		Кратність (норма) повітрообміну, 1/год [6]
	притікання	витікання	притікання	витікання
Глядацька зала кінотеатру, театру	6...10	6...10	За розрахунком, але не менше 20 м3 зовнішнього повітря на 1 місце за годину
Танцювальна зала, зала обідів ресторану	10...15	10...15	За розрахунком
Їдальня	8...12	8...12	За розрахунком
Офісне приміщення (бюро)	4...6	4...6	2...3	2...3
Перукарня	-	-	1...2	2...3
Кухня в помешканні	-	2...6	-	60...90 м3/год
Ванна кімната в помешканні	-	6	-	25 м3/год
Пральня	10...15	10...15	За розрахунком

Нормою повітрообміну загальної вентиляції називають повітрообмін, що пов’язаний з одиницею технологічного обладнання, м³/(год·1обладнання), людиною, м³/(год·1особу), або одиницею площі приміщення, м³/(год·1м²).

Норма зовнішнього повітря на одну особу є визначальною величиною при розрахунках притікальної вентиляції з частковою рециркуляцією.

В довіднику [8] рекомендуються наступні витрати зовнішнього повітря на одну особу:

• театри, кінотеатри, концертні зали, торгівельні зали і приміщення, спортивні зали, читальні зали бібліотек, музеї – 20 м³/(год·1особу);

• окремі офісні приміщення (бюро), відпочинкові приміщення, зали їдалень, зали конференцій і лекційні, аудиторії – 30 м³/(год·1особу);

• зали ресторанів – 40 м³/(год·1особу);

• великі офісні приміщення (бюро) – 50 м³/(год·1особу);

• бомбосховища – 15 або навіть 10 м³/(год·1особу);

В деяких державах прийняті інші величини, наприклад:

• США (ASHRAE 62/1987) - 35 м³/(год·1особу);

• Швеція - 9 м³/(год·1особу);

• Англія - 25 м³/(год·1особу).

Приписи вітчизняних норм [3] рекомендують наступні витрати зовнішнього повітря на одну добу:

• не менше 30 м³/год за внутрішнього об’єму приміщення < 20 м³/особу;

• 20 м³/год за внутрішнього об’єму приміщення ≥ 20 м³/особу;

• 60 м³/год за відсутності можливості природного провітрювання, але не менше однократного повітрообміну.

За зовнішніх температур нижчих 0 ^оС і вищих +20 ^оС норми витрати зовнішнього повітря можуть бути зменшені на 50 % (з метою заощадження енергії); у випадку додаткових джерел забруднення повітря (наприклад тютюновим димом) ці величини належить підвищити до 20 м³/(год·1особу) [8].

Якщо повітрообміни окремих приміщень відрізняються по притоку і витоку (не є однакові), то витрата повітря, що потрібна для нульового балансу повітрообміну, подається в сусідні або шлюзові приміщення (коридори, вестибюлі). При цьому визначають сумарні витрати притікального і витікального повітря приміщень, які поєднані між собою шлюзовим приміщенням (коридором, вестибюлем тощо): при перевищенні притоку над витоком різницю вилучають із шлюзового приміщення витікальною вентиляцією; при перевищенні витоку над притоком різницю подають притікальною вентиляцією шлюзового приміщення. Винятком є житлові будинки з природним вентилюванням, організоване витікання повітря із помешкань яких компенсується через фрамуги вікон або через спеціальні регульовані щілинні повітророзподільники, завдяки розрідженню внутрішнього повітря, чи системою механічної притікальної вентиляції.

---

Плюсовий баланс повітрообміну приміщення (вентиляція плюсового надлишкового тиску) має місце, коли розрахункова витрата притікального повітря перевищує розрахункову витрату витікального повітря ( ), мінусовий (розріджувальна вентиляція) – коли , нульовий (вентиляція нульового надлишкового тиску) – при (завжди має місце при природній вентиляції).

Приклад 7.3. В гаражі при роботі автомобільного двигуна в режимі холостого ходу виділяється 0,5 м³/год чадного газу (СО). Визначити потрібний повітрообмін загальної вентиляції гаражу за умови, що вміст СО в зовнішньому повітрі 0,3 ГДК.

Розв’язування.

Потрібний повітрообмін загальної вентиляції гаражу визначаємо за форулою

м³/год ,

де м³ газу/ м³ повітря (ГДК чадного газу, 30 см³/м³).

Приклад 7.4. В приміщенні об’ємом м³ виділяється аміак в кількості кг/год. Визначити потрібну кратність повітрообміну , за умови, що см³/м³ (згідно табл., додаток 8).

Розв’язування.

Визначаємо об’ємну витрату аміаку, який виділяється в приміщенні, за рівнянням

м³/год ,

Потрібний повітрообмін загальної вентиляції визначаємо за формулою

, м³/год

Визначаємо кратність повітрообміну загальної вентиляції

год^-1 .

Зміну середньої концентрації забрудника в часі , за сталого його масовиділення (в см³/год), розраховують за формулою [8]

, см³/м³ (ппм), (7.51)

де – об’єм приміщення, м³; – час виділення забрудника, год; - кратність повітрообміну загальної вентиляції, год^-1.

Приклад 7.5. За сталих виділень забрудника в кількості см³/год, кратності повітрообміну год^-1, внутрішнього об’єму приміщення м³ в часі забруднення год, середня концентрація забрудника у вутрішньому повітрі, згідно формули (7.51), буде рівна

см³/м³ (ппм).

Якщо концентрація забрудника в притікальному (зовнішньому) повітрі рівна , а в приміщенні для часу його концентрація рівна , то зміну концентрації цього забрудника в часі розраховують за формулою [8]

, см³/м³ (ппм), (7.52)

де – концентрація забрудника в притікальному повітрі, см³/м³; – початкова середня концентрація забрудника у внутрішньому повітрі для часу , в см³/м³ (ппм).

Приклад 7.6. Офісне приміщення (бюро) має об’єм V = 30 м³. Одна особа виділяє СО₂ в кількості m = 18 л/год = 18 000 см³/год (ппм). Кратність повітрообміну загальної вентиляції рівна год^-1 (повітрообмін м³/год). Через проміжок часу z = 2 год, при С_о = С_пр.1 = 350 см³/м³ середня концентрація СО₂ у внутрішньому повітрі досягне величини

.

На рис. 7.9 графічно зображено зростання концентрації СО₂ в приміщеннях залежно від кратності повітрообміну їх загальної вентиляції і об’єму. Прийняті наступні початкові величини: виділення СО₂ 18 л/(год·1особу); концентрація СО₂ в притікальному (зовнішньому) повітрі ппм, початкова концентрація СО₂ у внутрішньому повітрі ппм.

Рис. 7.9. Зростання середньої концентрації СО₂ в приміщеннях залежно від кратності

---

Смотрите также файлы

• K_8.doc

• K_9.doc

• K_10.doc

• K_11.doc

• K_13_14.doc