Показник (коефіцієнт) ефективності повітрообміну приміщень, який визначений за допомогою часу перебування внутрішнього повітря в приміщенні, мало характеризує процес перетікання повітря через внутрішній об’єм приміщення і ніяким чином не характеризує параметри внутрішнього повітря в ЗО (РЗ). Для цього потрібні локальні характеристики.

Нехай молодий вік повітря τ_v дорівнює половині фактичного часу його перебування в приміщенні, тобто

.

Тобто молодий вік внутрішнього повітря дорівнює часу між притіканням готованого повітря в приміщення і переміщенням його вже в якості внутрішнього повітря до деякої точки Р (рис.7.11). Чим внутрішнє повітря за віком є молодшим тим воно є чистішим, оскільки до нього домішалося ще не дуже багато забрудника.

У зв’язку з цим, можна представити у вигляді:

. (7.57)

Знайти вік внутрішнього повітря в певній точці виокремленого внутрішнього простору приміщення, а також експериментально визначити кратність і показник ефективності повітрообміну можна за методами радіоактивного індикатора [11] і міткових (слідових) концентрацій індикаторного газу [12-16].

Згідно [12-16] в якості індикаторних газів застосовують кисень, SF₆, CO₂ і найчастіше NO₂ (розвеселювальний газ). До початку включення СВ в дію індикаторний газ повинен бути добре перемішаний з внутрішнім повітрям. Треба враховувати, що метод індикаторних газів використовують тільки в спеціальних випадках, оскільки на сьогодні він є дорогим.

Рис.7.11. Уявні ймовірно можливі лінії течії повітряних потоків до точки Р

у внутрішньому просторі приміщення і графічне представлення віку внутрішнього повітря та часу його перебування в приміщенні при загальній притікально-витікальній вентиляції:

- витрата притікального повітря; - витрата витікального повітря

Для описання процесу переміщення забрудника поза межі приміщення скористаємось рис. 7.12.

Окрім попередньо вжитого поняття номінальної часової сталої (придатна для оцінювання кратності повітрообміну), для оцінювання середнього часу, який потрібний для переміщення частинки забрудника від джерела її виділення до всмоктувального отвору системи витікальної вентиляції, застосуємо поняття часу обміну :

, (7.56)

де - сумарна маса частинок забрудника у внутрішньому повітрі, г;

- продуктивність джерела забрудника, г/год або г/с.

Маючи величину і внутрішній об’єм приміщення , середню концентрацію забрудника у внутрішньому повітрі визначимо за формулою

, г/м³ , (7.57)

а середню концентрацію забрудника у витікальному повітрі

, г/м³. (7.58)

Рис.7.12. Уявні ймовірно можливі лінії течії повітряних потоків та переміщення ними забрудника до певної точки Р у внутрішньому просторі приміщення:

- витрата, відповідно, притікального і витікального повітря; , - концентрації забрудника, відповідно, в притікальному і витікальному повітрі; - концентрація забрудника в т.Р внутрішнього простору приміщення (наприклад в центрі ЗО чи РЗ); - сумарна маса частинок забрудника у внутрішньому повітрі; - продуктивність джерела виділень забрудника

---

Скориставшись рівняннями (7.57) і (7.58), за умови і прийнявши , отримуємо

. (7.59)

З рівнянь (7.56) і (7.59) отримуємо показник ефективності загальної вентиляції :

. (7.60)

Отже показник ефективності загальної вентиляції – це відношення середньої концентрації забрудника у витікальному повітрі до середньої концентрації забрудника у внутрішньому повітрі . Час обміну визначають аналогічно як і час перебування повітря в приміщенні . Числові значення величини можуть змінюватися від нуля до нескінченності, а коефіцієнт ефективності повітрообміну в межах від 0 до 1.

Показник ефективності загальної вентиляції характеризує її здатність щодо переміщення (транспортування) забрудника поза внутрішній об’єм приміщення.

За повного рівномірного перемішування забрудника з внутрішнім повітрям маємо , а отже (причому ).

Якщо частинки забруднювальної речовини є важчими від внутрішнього повітря і їх трудно переміщувати (транспортувати) до отвору системи витікальної вентиляції , то час обміну є тривалішим за номінальну часову сталу ( ), а ефективність загальної вентиляції маліє і має величину . При випиральному перетіканні .

З метою уникнення чисельних величин, що перевищують одиницю при обрахунках величини скористаємось поняттям відносного показника ефективності загальної вентиляції :

, (7.63)

причому .

Показник ефективності загальної вентиляції ЗО (РЗ) можна визначити за відомою формулою:

, (7.64)

де - концентрації забрудника, відповідно, у внутрішньому повітрі робочої зони, притікальному і витікальному повітрі.

Отже, для ідеалізованих схем перетікання повітря через приміщення (рис.7.10) маємо:

• за струминного повного перемішувального перетікання (рис.7.10, b), коли , ;

• у випадку ідеального випирального перетікання, коли , ;

• при ежекційному струминному перетіканні, коли , , але він не оцінює якості повітря в ЗО чи РЗ (за деяких реальних схем ежекційного перетікання в ЗО (РЗ) чи виокремлених її об’ємах може перевищувати ).

Очевидно, що для реальних схем струминного перемішувального, випирального і ежекційного струминного перетікання повітря через приміщення значення будуть відрізнятись від вище вказаних, але за величиною наближатись до них.

У [20, 21] називають коефіцієнтом повітрообміну по надлишках концентрації шкідливої речовини. Його величину пов’язують зі способом повітророзподілення в приміщеннях з незначними надлишками явної теплоти (табл. 6.2 [20]) і рекомендують визначати за формулою

,

де ГДК – гранично допускна концентрація забрудника у внутрішньому повітрі ЗО (РЗ).

Аналіз цієї формули показує: за струминного повного перемішувального перетікання, коли ; у випадку ідеального випирального перетікання за величиною максимальний; у випадку ежекційного струминного перетікання за величиною мав би займати проміжні значення між одиницею і максимумом.

---

Аналіз значень , які подані в табл.6.2 [20] вказує на наявність величин , що викликає сумніви щодо їх достовірності.

Якщо величини і визначити експериментально за виділень забрудників, які легші і важчі за повітря, при різних їх середніх концентраціях у внутрішньому повітрі і різних схемах перетікання повітря через приміщення (із врахуванням хоча б теплонапруги приміщення), то їх можна використати як на стадії проєктування систем загальної вентиляції, так і для перевірки їх ефективності в часі післямонтажних і пусконалагоджувальних робіт та експлуатації СВ.

Показник температурної ефективності загальної вентиляції в ЗО (РЗ) доцільно визначати за відомою формулою [19, 4]:

де , , - температури повітря, відповідно, в ЗО (РЗ), витікального і притікального.

Отже, для ідеалізованих схем перетікання повітря через приміщення (рис. 7.10) маємо:

• при струминному повному перемішувальному перетіканні повітря (рис. 7.10, b), коли , величина ;

• у випадку випирального перетікання “знизу-вгору” (рис. 7.10, а), коли , ;

• у випадку ежекційного струминного перетікання повітря (рис. 7.10, с) .

Очевидно, що для реальних схем струминного перемішувального, випирального і ежекційного струминного перетікання повітря через приміщення значення будуть відрізнятися від вище вказаних, але за величиною наближатись до них.

Якщо величини визначити експериментально для приміщень різного призначення із врахуванням основних чинників впливу (теплонапруга, повітрообмін та конкретна схема перетікання повітря через приміщення), то їх можна використати на стадії проєктування наступним чином: розраховують надлишкові явні тепловиділення в приміщення від різних джерел; визначають теплонапругу приміщення; зваживши на конструкційні особливості приміщення і будинку, а також набутий практичний досвід, приймають схему перетікання повітря через приміщення; за рекомендованою для подібних приміщень кратністю повітрообміну і іншими вище переліченими чинниками приймають табличну величину ; реальну величину визначають в часі післямонтажних випробувань і налагодження передбачених систем загальної вентиляції і роблять висновок про температурну ефективність вентиляції приміщення.

Суть коефіцієнта ( ) у літературі трактують по різному:

• в [19] називають деяким коефіцієнтом, меншим від одиниці (коефіцієнт - дослідна величина, що не залежить від періоду року); констатується, що величина може не дуже точно визначатись в залежності від відношення площі, зайнятої технологічними печами (або іншими джерелами інтенсивного виділення конвективної теплоти), до загальної площі підлоги приміщення. Не наголошується на залежності від теплонапруги приміщення, кратності повітрообміну і схеми перетікання повітря через приміщення;

• в [4] називають коефіцієнтом теплорозподілення (теплорозподілу), який враховує частку надлишкової явної теплоти, що впливає на температуру повітря РЗ приміщення. Коефіцієнт рекомендується для визначення температури внутрішнього повітря у верхній (пристельовій) зоні приміщення, причому всі величини даються для якоїсь узагальненої (“знизу-вгору”), а не конкретної, схеми перетікання повітря; при струминному зосередженому повітророзподіленні рекомендується приймати для всіх випадків (схем) перетікання повітря. Бачимо, що величина не пов’язана з теплонапругою приміщення і кратністю повітрообміну, а подані величини потребують уточнень навіть щодо пов’язаних з ними схем перетікання повітря;

• в [20, 21] називають коефіцієнтом повітрообміну по надлишках теплоти. Його величину пов’язують зі значними (табл. 6.1 [20]) і незначними (табл. 6.2 [20]) надлишками явної теплоти, з часткою тепловиділень в робочу зону (величина якої чомусь в багатьох випадках рівна одиниці (табл. 6.3 [20]), зі способом повітророзподілення і місцем витікання внутрішнього повітря (табл.6.3 [20]) і рекомендують визначати за формулою

---

.

Аналіз цієї формули показує: за струминного повного перемішувального перетікання повітря, коли ; у випадку ідеального випирального перетікання повітря за величиною максимальний; у випадку ежекційного струминного перетікання за величиною мав би займати проміжні значення між одиницею і максимумом.

Аналіз значень , які подані в табл. 6.2. і табл. 6.3 [20] вказує на наявність величин , що викликає сумніви щодо їх достовірності.

Однак бачимо, що і в [20, 21] величина не пов’язана з теплонапругою приміщення і кратністю повітрообміну, хоча вона і пов’язана зі схемою перетікання повітря (табл. 6.3 [20]).

Оскільки згідно [20, 21] чисельні величини перевищують одиницю і їх тяжко аналізувати, для оцінювання температурної ефективності загальної вентиляції доцільно користуватись показником .

---

Література до розділу 7

1. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов. Ч.2. Вентиляция.Под ред. В.Н.Богословского. – М.: Стройиздат, 1976. – 439 с.

2. ГОСТ 12.1.005-76. Воздух рабочей зоны: Общие санитарно-гигиенические требования. Введ. 01.01.77.

3. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН 245-71. – М.: Госстрой СССР, 1972. – 96 с.

4. Волков О.Д. Проектирование вентиляции промышленного здания. – Харків: Вища школа, 1989. – 240 с.

5. Дроздов В.Ф. Отопление и венти­ляция. Ч.2. Вентиляция. – М.: Высш. Шк., 1984. – 263 с.

6. Внутренние санитарно-технические устройства. В 2-х ч. Под ред. И. Г. Староверова. Изд. 3-е. Ч.2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. – М.: Стройиздат, 1978. – 509с.

7. Крум Д., Робертс Б. Кондиционирование воздуха и вентиляция зданий: Пер. с англ./Под ред. Е.Е.Карписа. – М.: Стройиздат, 1980. – 399 с.

8. Tauschenbuch fűr Heizung und Klimatechnik 92/93. R.Oldenbourg Verlag GmbH. – Műnchen.

9. Жуковський С.С., Лабай В.Й. Системи енергопостачання і забезпечення мікроклімату будинків та споруд: Навчальний посібник для ВЗО. – Львів: Астрономо-геодезичне товариство, 2000. – 259 с.

10. Русланов Г.В., Розкин М.Я., Ямпольський Э.Л. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий: Проектирование /Справочник. – К.: Будівельник, 1983. – 272 с.

11. Гусев А.А. и др. Изучение воздухообмена в помещениях методом радиоактивных индикаторов. “Водоснабжение и санитарная техника”, 1978, №6, с.13-18.

12. Пистун Е.П., Теплюх З.Н., Жуковский С.С. Способ определения степени вентиляции салона транспортного средства. АС № 992246, опубл. БИ №4, 1983.

13. Skaret Е.: Heizung und Luftung (HLH) nr 1/86, s.11-13.

14. Air Infiltration and Ventilation Centre (AIVC): Technical Note AIVC 21(7.87)

15. Raatschen W. Klima – Kälte – Heizunq nr 5/88, s.269-270.

16. Presser K. H.: HLH nr 1/88, s. 7-14.

17. Торговников Б.М., Табачник В.Е., Ефанов Е.М. Проектирование промышленной вентиляции. /Справочник . – К.: Будівельник, 1983.- 256 с.

18. Рекомендации по выбору и расчету систем воздухораспределения. Серия А3-669. – М.: ГПИ Сантехпроект, 1979. – 68 с.

19. Молчанов Б. С. Проектирование промышленной вентиляции. (Пособие проектировщиков). Изд.2-е. – Л.: Изд-во л-ры по стр-ву, 1970. – 238 с.

20. Торговников Б. М. и др. Проектирование промышленой вентиляции. Справочник. – К.: Будівельник, 1983. – 256 с.

21. Рекомендации по выбору и расчёту систем воздухораспределения. Серия А3-669. – М.: ГПИ Сантехпроект, 1979. – 68 с.

22. Жуковський С.С. Температурна ефективність загальнообмінної вентиляції. /Ринок інсталяцій №7/ 2003, с. 6-7.

23. Жуковський С.С. Ефективність загальнообмінної вентиляції щодо переміщення шкідливих речовин поза межі приміщення /Вісник НУ «Львівська політехніка «Теорія і практика будівництва» №495. - Львів: Вид-во НУ «Львівська політехніка», 2004, с. 72-78.

24. Жуковський С.С., Щербатюк Б.И. Устройство для подачи приточного воздуха. АС №1564478. Опубл. БИ №18, 1990.

25. Щербатюк Б.И., Жуковский С.С., Мелик-Аракелян А.Т. Способ вентиляции производственного помещения. АС №1566174. Опубл. БИ №19, 1990.

26. Жуковский С.С., Щербатюк Б.И., Довбуш О.М. Устройство для подачи приточного воздуха. АС №1753210. Опубл. БИ №29, 1992.

---

Смотрите также файлы

• K_8.doc

• K_9.doc

• K_10.doc

• K_11.doc

• K_13_14.doc