3.2.3 Розрахунок на видалення шкідливих газів

У житлових, громадських та адміністративних будинках основним джерелом забруднення повітря є люди, причому ступінь забруднення оцінюють за концентрацією вуглекислого газу. Повітрообмін , м³/год, повинен бути достатнім, щоб розбавляти вуглекислий газ до допустимої концентрації. Формула розрахунку має вигляд

, (11)

де - кількість газів (у даному випадку вуглекислого), що виділяються за одиницю часу, мг/год, може прийматися за таблицею 3 цих методичних указівок;

- концентрація газів у повітрі , яке видаляється з приміщення, мг/м³, що у громадських та адміністративних будинках може прийматися рівною максимально допустимій концентрації;

- концентрація газів у припливному (зовнішньому) повітрі, мг/м³.

Значення припустимої концентрації та концентрації в зовнішньому повітрі може бути прийняте за таблицею 4 даних методичних указівок. Розрахунок доцільно вести також за [11, с.37] незалежно від результатів розрахунку по вуглекислому газу, витрати свіжого повітря не повинні бути менші за 20 м³/год (60 м³/год) на 1 людину (див. вимоги [1, додаток 19*]).

Таблиця 3 - Виділення вуглекислого газу однією людиною

Вік і стан людини	Виділення СО2, мг/год
Доросла людина в стані спокою Те ж, але в стані легкої фізичної роботи Діти до 12 років	45000 50000 24000

^{Таблиця 4 - Концентрація вуглекислого газу в повітрі, мг/м}3

Концентрація в зовнішньому повітрі: у сільській місцевості в невеличких містах у великих містах	700 800 1000
Граничнодопустимі концентрації в громадських будинках, мг/м3
При постійному перебуванні людей при тривалості перебування 8 год/доб при короткочасному перебуванні (кінотеатр)	2000 2500 3900

Приклад 5. Визначити необхідний повітрообмін по вуглекислому газу для лекційної зали прикладу 1.

Рішення. Якщо прирівнювати розумову роботу до легкої фізичної, то виділення вуглекислоти однією людиною становить 50000 мг/год (див. табл. 3). Максимально допустима концентрація вуглекислоти в залі при короткочасному перебуванні людей згідно з таблицею 4 становить =3900 мг/м³, а в припливному повітрі =1000 мг/м³. Концентрацію у верхній зоні, де забирається витяжне повітря, в разі відсутності даних про розподіл концентрації по висоті, приймаємо рівною концентрації в зоні, що обслуговується . Тоді за формулою (11) одержимо

м³/год.

Цей повітрообмін буде однаковим для всіх періодів року. Оскільки мінімальний повітрообмін становить 20 м³/год на одну людину, тому остаточно приймаємо повітрообмін 20·200=4000 м³/год.

3.3 Розв’язання питання про застосування рециркуляції повітря. Вибір продуктивності вентиляційних пристроїв

Виходячи з величини повітрообміну для холодного періоду року, розв’язується питання про доцільність застосування в цей час часткової рециркуляції з метою заощадження енергоносіїв. Якщо повітрообмін по теплу більший, ніж по газах і волозі, то кількість зовнішнього повітря повинна бути взята по газах або по волозі (більша з двох), а загальна кількість припливного повітря доведена до необхідної по теплу за рахунок додавання рециркуляційного повітря. Такий прийом дозволяє скоротити витрати тепла на підігрів припливного повітря. Але у деяких випадках у громадських спорудах і будинках (лікарні, їдальні) застосування рециркуляції заборонено нормами [4,5].

Якщо повітрообмін для теплого періоду значно перевищує повітрообмін холодного періоду і якщо влітку можна здійснити приплив через вікна, то доцільно продуктивність припливної установки вибирати за холодним періодом, а літній повітрообмін забезпечити роботою лише витяжних систем, які у цьому випадку повинні бути механічними.

Якщо помешкання має вікна у двох протилежних стінах, то в теплий період року часто можна обійтися наскрізним провітрюванням. У цьому випадку витрати повітря всіх вентиляційних пристроїв вибираються за холодним періодом року.

Якщо вікна виходять на гучну або забруднену вулицю, то відчинення вікон улітку небажане.

Приклад 6. Визначити допустимі межі рециркуляції та вибрати продуктивність вентиляційного обладнання для лекційного залу, що розглядався в прикладах від 1 до 5. Урахувати, що в теплий період припустиме відчинення вікон в одній зі стін.

Приступаємо до розв’язання. Результати розрахунків повітрообміну зводимо в таблицю 5. У холодний період зовнішнє повітря належить підігрівати, затративши на це тепло. Проте менше ніж 4000 м³/год зовнішнього повітря подавати не можна, інакше концентрація вуглекислого газу перевищить припустиму. Тому приймаємо витрати зовнішнього повітря 4000 м³/ч. Усього припливного повітря за умови боротьби з теплонадлишками повинно бути 6670м³/год. Довести витрати припливного повітря до цього значення доцільно, застосувавши рециркуляцію в кількості 6670 - 4000 =2670 м³/год.

Отже, в холодний період потрібна припливна установка продуктивністю 6670 м³/год, а витяжна ― продуктивністю 4000 м³/год.

Таблиця 5 - Зведення результатів розрахунків у прикладах від 1до 5

Період	Необхідний повітрообмін, м3/год
року	По явному теплу	По волозі	По вуглекислоті
Холодний	6670	2136	4000
Теплий	11970	3822	4000

У теплий період року необхідна витяжна установка продуктивністю 11970 м³/год , припливна ж не потрібна взагалі, оскільки подача повітря може здійснюватись через вікна.

Остаточний висновок: потрібна припливна установка продуктивністю 6670 м³/год , витяжних установок доцільно мати дві, продуктивністю по 6000 м³/год кожна.