1. Определение воздухообмена в помещении

Определение воздухообмена является одной из главных задач, возникающих при устройстве систем вентиляции и кон­диционирования воздуха.

Воздухообменом называется количество воздуха, необхо­димое для обеспечения нормативных санитарно-гигиенических параметров воздушной среды помещений и одновременно удов­летворяющее (если помещение производственное) технологиче­ским требованиям к воздушной среде производственных поме­щений.

Воздухообмен в помещении может быть определен двумя способами. Первый использует рекомендуемые нормативными документами кратности воздухообмена, второй – основан на решении уравнений балансов воздуха и вредных выделений в помещении.

В первом случае воздухообмен, м³/с, определяется по формуле

, (1)

где п – нормативная кратность воздухообмена (значения п даны в соответствующих выпусках СНиП и справочниках), м³/ч; V – объем помещения, м³.

Данный способ является наиболее простым, но он применим только к помещениям, для которых существуют нормативы по кратности воздухообмена.

При отсутствии нормативов используют второй способ, сущность которого сводится к следующему.

Для определения необходимого воздухообмена составляют балансы воздуха и балансы вредных выделений.

Уравнение баланса воздуха в помещении имеет следующий вид:

, (2)

где G_п – количество воздуха общеобменной приточной вентиляции; G_ух – то же для вытяжной системы; и – расходы других приточных и вытяжных устройств от местных вытяжек, сушилок и т. п.

Баланс вредных выделений в помещении запишем так:

(3)

где ΔХ – количество вредных выделений в помещение, полученных из тепловлажностного или газового балансов помещения; х_п, х_ух –концентрации вредных выделений в воздухе общеобменной приточной и вытяжной вентиляции; x_i и x_j – концентрации вредных выделений в воздухе других приточных и вытяжных устройств (приточно-рециркуляционных, местных вытяжных).

Совместное решение уравнений (2) и (3) позволяет определить соответствующие расходы воздуха.

Воздухообмен определяется из уравнений балансов вред­ностей (избытки тепла, влаги, вредные газы, пыль).

Расход приточного воздуха, кг/ч, В помещениях, где отсутствуют местные отсосы и не применяется рециркуляция, расход приточного воздуха, кг/ч, определяется (в зави­симости от удаляемых вредностей) по следующим выражениям:

- по избыткам полного тепла

, (4)

- по избыткам явного тепла

, (5)

- по избыткам влаги

, (6)

- по массе выделяющихся вредных веществ

, (7)

где , - избытки явной и полной теплоты в помеще­нии, Вт;  - плотность воздуха, кг/м³; с - теплоемкость воздуха, с = 1,005 кДж/(кг °С); t_y - температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, °С; t_п - температура приточного воздуха, °С; W - избытки влаги в помещении, г/ч; d_y - влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, г/кг; d_п - влагосодержание приточного воздуха, г/кг; M - расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух в помещения, г/ч; с_у- - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом за пределами обслуживаемой зоны помещения, г/м³; с_п - концентрация вред­ного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в по­мещение, г/м³.

Допустимые концентрации СО₂, г/м³, в помещениях: с по­стоянным пребыванием детей, больных - 1,28; с периодическим пребыванием людей (учреждения) - 2,3; с кратковременным пре­быванием людей (залы заседаний, зрительные залы и т. п.) - 3,7.

Содержание СО₂ в наружном воздухе, г/м³: в сельской ме­стности - 0,6; в поселках и небольших городах - 0,73; в крупных городах - 0,91.

Избытки явной, полной теплоты, а также влаги определя­ются на основе составления тепловлажностного баланса поме­щения.

За расчетный воздухообмен принимается большая из величин, полученных по формулам (1)…(7). Полученный расчетный воз­духообмен сопоставляется с нормативной кратностью, определяе­мой из справочников, либо для общественных зданий с норматив­ными параметрами воздухообмена для одного человека:

- общественные здания - 40 м³/чел-ч;

- кинотеатры, клубы - 20 м³/чел-ч;

- спортзалы - 80 м³/чел-ч.

Для решения уравнений (4)...(7) необходимо знать величины вредностей, выделяемых в помещении и параметры воздуха в венпроцессе.