2.4.2. Природна вентиляція

Природна вентиляція відбувається внаслідок різниці темпера­тури повітря в приміщенні і ззовні, а також у результаті дії вітру. Різниця температур обумовлює надходження холодного повітря в приміщення й видалення з нього теплого повітря. Під дією вітру з навітряного боку будівлі виникає підвищений тиск, а з підвітряно­го боку — розріджений. Розрідження зумовлює витяжку теплого й забрудненого повітря з приміщення, а на заміну надлишок тиску зумовлює надходження свіжого повітря.

Природна вентиляція виробничих приміщень може бути неор­ганізованою і організованою. При неорганізованій вентиляції об'єми повітря, що надходять та вилучаються з приміщення, невідомі, а сам повітрообмін залежить від температури та сили вітру. Провітрюван­ня приміщень здійснюється через вікна та кватирки і за рахунок ін­фільтрації — просочування повітря через нещільності вікон, дверей і будівельних матеріалів. Загальна площа перерізу вікон, кватирок і фрамуг, що забезпечують природну вентиляцію, повинна становити 2-4 % площі підлоги.

В. М. Москальова ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ

ОСНОВИ ФІЗІОЛОГИ ГІГІЄНИ ПРАЦІ ТА ВИРОБНИЧОЇ САНІТАРИ

Організована природна вентиляція називається аерацією. Для ерації в стінах будівлі роблять отвори для надходження зовнішньо-о повітря, а у верхній частині — спеціальні ліхтарі для видалення ідпрацьованого повітря.

Температура виробничих приміщень унаслідок надходження епла від технологічного обладнання, людей завжди вища за темпе­ратуру зовнішього повітря. Середній тиск повітря в приміщенні, як гравило, дорівнює тиску зовнішнього повітря, однак рівність тисків ;постерігається в певній горизонтальній площині, що знаходиться іриблизно посередині висоти приміщення й називається площиною

)івних тисків (рис. 2.1).

Припустимо, що тиск на рівні цієї площини дорівнює нулю. То-іі тиск, що створюється сзтовпами повітря висотою від центру ниж­ніх відкритих отворів до площини рівних тисків, становить усереди­ні приміщення Н\у_в9 зовні Н\у₃. Тож на рівні центру нижніх отворів виникає розрідження Н\ = к\(у₃ - у_в), завдяки якому повітря надхо­дить через нижні отвори в приміщення. На рівні центру верхніх отворів виникає тиск Н₂ =■ Иг {у₃ - у_в), що спричинює рух повітря з приміщення назовні. Отже, завдяки різниці тисків у приміщенні від­бувається повітрообмін.

Тиск теплового напору НТ дорівнює:

НТ = Н_}+Н₂ = к(у₃-у_в), (2.2)

Де Уз, Ув — щільність зовнішньго та внутрішнього повітря, кг/м³;

И — відстань між центрами вентиляційних отворів, м.

Швидкість руху повітря у вентиляційному отворі V розрахову­ється за формулою:

де § — прискорення вільного падіння, 9,8 м/с²; у— щільність повітря, кг/м³;

АН—■ різниця тисків усередині будівлі та зовні, кг/м². Об'єм повітря що надходить чи виходить через вентиляцій­ний отвір, становить:

.1 = //•^•7'-3600, (2.4)

де Р— площа вентиляційного отвору, м²;

// — коефіцієнт втрат, який залежить від конструкції (/і = 0,5 - 0,6).

Наведені формули використовують для будівель, добре захище­них від вітру або у випадку безвітряної погоди. Якщо будівля обду­вається вітром, то підвищений тиск (навітряна сторона будівлі) чи розрідження (підвітряна сторона) визначається за формулою:

Н_в=К-У².^, (2.5)

де Н_в — тиск вітру, чи розрідження, кг/м²;

К— аеродинамічний коефіцієнт, що залежить від форми будів­лі (К = 0,7 - 0,85 з навітряного боку, К = 0,3 - 0,5 з підвітряного). Щоб посилити природну вентиляцію, у виробничих приміщен­нях встановлюють витяжні труби з дефлекторами на 1,5 - 2,0 м ви­ще гребня даху в зоні ефективної дії вітру.

Вітер, що обтікає дефлектор, створює знижений порівняно з ат­мосферним тиск, унаслідок чого по витяжній трубі вгору рухається повітря з приміщення й видаляється в навколишнє середовище.

Продуктивність (м³/год) дефлектора визначають за формулою:

(2.3)

де К_д — коефіцієнт ефективності дефлектора, 0,42; V— швидкість повітря у витяжній трубі, 1-2 м/с; (і — діаметр витяжної труби, м.

Діаметр горловини дефлектора (патрубка) наближено визнача­ють за формулою:

= 0,0188.-^-, (2.7)

У0,4К *

де ^ — продуктивність дефлектора, м³/год;

V— швидкість вітру, м/с {V- 1,5-2 м/с при швидкості вітру 3- . 4 м/с, тобто половина швидкості вітру).

Перевага аерації полягає в тому, що величезні об'єми повітря (декілька мільйонів м³/г) подаються й видаляються без вентиляторів і повітроводів. Аерація дешевша й простіша в експлуатації, ніж ме­ханічні системи вентиляції. Тому вона є добрим засобом для бороть­би з тепловими надлишками.

Недоліком природньої вентиляції є те, що влітку ефективність аерації падає внаслідок підвищення температури зовнішнього повіт­ря, особливо в безвітряну погоду. Крім цього, повітря, що надходить у приміщення, не очищується й не охолоджується.