7.3. Загальний повітрообмін при надлишках забрудників

за наявності систем витікальної місцевої вентиляції

За відомих , маси виділень забрудників і їх гранично-допускної концентрації (ГДК) повітропродуктивність системи загальної витікальної вентиляції можна визначити за формулою

, кг/год , (7.28)

де – маса забрудника або вибухонебезпечної речовини, що виділяється в приміщенні, мг/год; – концентрація забрудника або вибухонебезпечної речовини у внутрішньому повітрі РЗ і у витікальному повітрі, мг/м³; - концентрація забрудника або вибухонебезпечної речовини у притікальному повітрі, мг/м³ (якщо дані відсутні, то приймають рівним 0,3 ГДК забрудника).

Концентрацію забрудника в РЗ приміщення приймають рівною його ГДК, тобто = ГДК.

Гранично-допускна концентрація (ГДК) – це така кількість забрудника у внутрішньому повітрі, яка не спричиняє негативних впливів на організм людини і виникнення захворювань.

Для приміщень громадських будівель повітрообмін в ТПР, розрахований на розчинення забрудників до ГДК, переважно менший від повітрообміну, що розраховується по тепло-вологонадлишках. Тому в цих будівлях формула (7.28) використовується для визначення потрібної кількості зовнішнього повітря притікальної вентиляції з рециркуляцією.

Витрату повітря загальної притікальної вентиляції визначають за формулою

. (7.29)

Формулу (7.28) застосовують у випадках, коли виділення забрудників супроводжуються тепловиділеннями і в приміщенні є надлишки тепла. Якщо надлишки тепла в приміщенні відсутні або дуже незначні і можна прийняти , то повітрообмін по забрудниках зручніше обраховувати за формулою:

, кг/год . (7.30)

Згідно ГОСТ 12.1.005-76 [2] за одночасного виділення декількох газів і пари, яким не властива односкерована дія, розрахунковий повітрообмін загальної вентиляції приміщення приймається по тому забруднику, який вимагає найбільшої кількості зовнішнього повітря (). При одночасному виділенні у внутрішнє повітря декількох забрудників, яким властивий ефект сумації (односкерованої дії), розрахунковий повітрообмін приймають за величиною суми повітрообмінів, що потрібні для розчинення до ГДК кожного забрудника окремо. Це пов’язано з тим, що інколи присутні в робочій зоні забрудники кожен окремо не перевищують гранично допускної концентрації (ГДК), а сумарно шкідливо впливають на організм людини. ГДК таких забрудників повинно задовільняти умові

, (7.31)

де – концентрації окремих забрудників в суміші, мг/м³; – гранично допускні концентрації відповідних забрудників в суміші, мг/м³_.

Наприклад, якщо у внутрішньому повітрі РЗ приміщення є сірководень (Н₂S) з концентрацією мг/м³ і сірчистий ангідрид (SО₂) з концентрацією мг/м³ , то із врахуванням (7.31) маємо

.

Тобто, рівень забруднення внутрішнього повітря РЗ приміщення, із врахуванням ефекту сумації дії Н₂S і SО₂ , перевищує ГДК в 1,67 разів, хоча по окремих забрудниках він не перевищує ГДК.

Забрудники, яким властивий ефект сумації (односкерованої дії) [3, 4]:

• ацетон і фенол;

• ацетальдегід і вінілацетат;

• озон, двоокис азоту і формальдегід; сірчистий газ і фенол;

• сірчистий газ і фтористий водень;

• сірчистий газ і аерозоль сірчаної кислоти (квасу);

• сірководень і диніл;

• сірчистий газ і сірководень;

• фурфурол, метанол і етанол;

• циклогексан і бензол;

• сильні мінеральні кислоти (сірчана, соляна і азотна) в концентрації по водневому йону;

• етилен, пропілен, бутилен і амілен;

• оцтова кислота і оцтовий ангідрит;

• ацетон і ацетофенон;

• бензол і ацетофенон;

• фенол і ацетофенон;

• сірчистий і сірчаний агідрид, аміак, окиси азоту.

За виділень у приміщенні газів і пари, що можуть утворити з внутрішнім повітрям вибухонебезпечні суміші, мінімальна кількість притікального повітря повинна забезпечити концентрації цих речовин, що не перевищують 5% нижньої границі вибухливості , мг/м³. У цьому випадку в формулу для розрахунку повітрообміну по забрудниках замість треба підставити , а замість – не більше 30% від цієї величини (тобто 30% від ).

За розрахунковий повітрообмін, по якому проводиться добір вентиляційного обладнання, приймають найбільшу продуктивність загальної вентиляції і , визначену в результаті розрахунків повітрообміну по тепло- і вологонадлишках, а також надлишках інших забрудників. При цьому кількість зовнішнього повітря, що припадає на одну особу, повинна бути не меншою від величини, яка рекомендується нормами витрати зовнішнього повітря ( п. 7.6).

При використанні смоків над джерелами конвективних тепловиділень частина забрудників (від 10 до 30%) виділяється у внутрішнє повітря і накопичується у верхній зоні приміщення, а потім, з причини охолодження повітря біля зовнішніх огорож (або завдяки струминному повітророзподіленню у верхній зоні) попадає в робочу зону. Тому, у цьому випадку, додатково до місцевої вентиляції, необхідно передбачати загальну витікальну вентиляцію з верхньої зони приміщення в кількості не менше однократного повітрообміну. Згідно [4] для приміщень висотою більше 6 м мінімальну кількість витікального повітря загальної вентиляції із верхньої зони допускається приймати з розрахунку 6 м³/год на 1 м² площі підлоги приміщення. З метою уникнення цієї додаткової кількості витікального повітря, в приміщеннях з тепло- і газовиділеннями доцільно застосовувати випиральну вентиляцію за схемою “знизу-уверх” із об’ємним наповненням робочої зони притікальним повітрям (так звану випиральну (поршневу) вентиляцію) і тепловим розшаруванням по висоті приміщення.