Способы воздухообмена в помещениях

могут быть приняты естествен­ные, принудительные или комбинированные - в сочетании обоих спосо­бов.

Естественный воздухообмен в помещениях может происходить через неплотности в ограждениях, поры материала, периодически открываемые двери и ворота, а также посредством аэрации. Аэрацией называют орга­низованную регулируемую естественную вентиляцию, которая осуществ­ляется под действием разности давления воздуха внутри и снаружи зда­ния. Разность давления воздуха может возникнуть из-за разности удель­ного веса наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление), под действием ветра или под влиянием их совместного действия.

Количество воздуха, поступающее в помещение через неплотности в ограждениях и поры материалов, а также другие трудно поддающиеся учету отверстия, как правило, незначительны. Поэтому такой способ воз­духообмена в качестве самостоятельного не принимают.

Принудительный воздухообмен, называемый механической вентиля­цией, заключается в использовании механических средств побуждения для притока и вытяжки воздуха.

Аэрация и механическая вентиляция имеют свои положительные и отрицательные сторона и их можно использовать только в определенных условиях.

Использование аэрации требует значительно меньших энергетических и материальных затрат на ее устройство и обслуживание. По сравнению с механической вентиляцией она не требует значительных дополнительных площадей для размещения. Вместе с тем, ее целесообразно применять только в цехах со значительными тепловыделениями и в том случае, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочих зонах. Аэрацию нельзя применять, когда по условиям технологии производства требуется предварительная

обработка наружного воздуха или когда его приток вызывает образованиетумана либо конденсата.

Аэрация нашла широкое применение в так называемых горячих це­хах- доменных, бессемеровских, мартеновских, прокатных - в металлур­гической промышленности; в кузницах, литейных и термических цехах -_на машиностроительных заводах; в печных цехах - химической промыш­ленности и в др. Кроме того, аэрация может быть применена почти на всех производствах в теплое время года, за исключением производств, требующих предварительной обработки воздуха и поддержания стабиль­ных условий температуры и влажности при автоматическом регулирова­нии (кондиционировании воздуха).

Эффективность аэрации зависит от многих факторов: температурного расслоения воздуха по высоте здания, вида здания (однопролетное, мно­гопролетное, одноэтажное, многоэтажное и т.п.), площади, способа раз­мещения и открывания аэрашюнных проемов, времени года, отсутствия или наличия ветра, его направления и др.

Аэрацию проектируют на основании расчетов, которые выполняют специалисты соответствующего профиля.

Рассмотрим лишь некоторые общие положения, связанные с исполь­зованием аэрации в зданиях с различными архитектурно-конструктивны­ми решениями.

В одноэтажных однопролетных зданиях на активность аэрации в ос­новном влияют разность температур наружного и внутреннего воздуха и высотный перепад, определяемый как разность уровней расположения приточных и вытяжных отверстий. В летних условиях при отсутствии ветра, когда температуры наружного и внутреннего воздуха почти вырав­ниваются, естественный воздухообмен происходит за счет высотного пе­репада. Поэтому в этот период года для притока воздуха предусматривают в наружных стенах самые низкие проемы, располагая низ проемов на вы­соте 0, 3-1, 8 м от пола. В зимний и переходный периоды года для прито­ка воздуха используют более высокие проемы, располагая их в зданиях высотой до 6 м на высоте около 3 м, а в зданиях высотой более 6 м - на высоте не менее 4 м от пола (рис. П-9, а). Вытяжные проемы, независи­мо от периода года, располагают в верхней части здания, используя для этого либо верхнюю часть окон, либо фонари.

Характер аэрации в однопролетных зданиях существенно меняется При воздействии на него ветра. Ветер, как воздушный поток, обтекает здание, создавая с наветренной стороны избыточное давление у отдель­ных его элементов, а с заветренной стороны (за зданием или у выступа­ющих элементов) - отсос, т.е. отрицательное давление (рис. П-9, б). Вследствие этого открывание проемов необходимо регулировать с учетом направления и скорости ветра. Воздушные потоки из здания будут иметь направление в сторону пониженного давления (рис. П-9, в).

В целях лучшей аэрации ориентацию зданий относительно ветра сле­дует производить так, чтобы вытяжные проемы, особенно фонари, были расположены своей продольной осью перпендикулярно господствующему направлению ветра в данной местности в летний период. Господству­ющее направление ветра определяют по розе ветров, построенной по повторяемости ветра, в процентах, на июль месяц. Пример розы ветров с преобладающим юго-западным направлением показан на рис. 11-9, г.

В многопролетных зданиях организовать естественный воздухообмен сложнее, особенно в зданиях с разновысокими пролетами. Здесь, в пер­вую очередь, необходимо стремиться к рациональному расположению производственных участков с различным теплонапряжением относитель­но крайних пролетов и друг друга. С целью повышения эффективности аэрации более теплонапряженные участки следует располагать в крайних пролетах, а при многорядном расположении источников тепловыделений предусматривать разрывы. Разрывы обеспечивают лучшее поступление воздуха в проходы между источниками, и в этом случае рабочие места целесообразнее размещать со стороны приточных проемов.

Для притока наружного воздуха в многопролетных зданиях устраива­ют проемы в наружных стенах, а для вытяжки - незадуваемые аэрационные фонари и шахты, светоаэрационные фонари, дефлекторы и аэрационные проемы в стенах. Аэрационные и светоаэрационные фонари при­меняют при равномерном расположении источников тепловыделений по площади здания, а при неравномерном - аэрационные шахты.

В широких многопролетных зданиях (более 100 м) фонари средних пролетов (рис. П-9, д) работают неустойчиво: то на вытяжку, то на при­ток. Это создает условия для весьма нежелательного образования обрат­ных потоков, завихрения загрязненного воздуха в помещениях и т.п. В связи с этим светоаэрационные П-образные фонари оборудуют ветроза­щитными панелями, которые позволяют предотвратить задувание в поме­щение с наветренной стороны.

Условия аэрации в широких многопролетных зданиях значительно Улучшаются, когда им придают активный аэрационный профиль. ак­тивный аэрационный профиль создают чередованием низких и высоких пролетов (рис. П-9, е). При этом стремятся более низ­кие и " холодные" пролеты использовать для притока воздуха, а " горячие" пролеты - для вытяжки. Расстояние между фонарями высоких пролетов принимают, как правило, не менее 24 м. В этом случае пространство гежду фонарями хорошо проветривается, исключается попадание загряз­ненного воздуха через фонари низких пролетов.

В двух- и многоэтажных зданиях аэрацию проектируют раздельно для этажа. В двухэтажных зданиях аэрацию верхнего этажа решают принципам однопролетного одноэтажного здания.

Механическую вентиляцию в зданиях применяют как самостоятельную систему воздухообмена или в сочетании с другими системами (естест­венной и кондиционирования).

Как самостоятельную систему механическую вентиляцию используют для многих производств, в которых естественный способ воздухообмена (аэрация) не допускается. Как правило, такие производства требуют строго регламентированных параметров воздуха (температуры, влажности и чистоты). Вследствие этого механическая вентиляция включается в сос­тав отопительно-вентиляционных или вентиляционно-очистных систем. В этих случаях к конструкциям зданий предъявляются повышенные тре­бования по герметизации (стен, окон и других проемов). В некоторых производствах прибегают к полному отказу от окон и световых фонарей (герметизированные здания).

Местный приток применяют в форме воздушных душей и тепловых завес.

Воздушное душирование используют для создания на постоянных рабочих местах требуемых метеорологических условий, когда оборудование, выделяющее вредные вещества, не имеет укрытий или местной вытяжной вентиляции. Для воздушного душирования использу­ют воздухораспределители, которые устанавливают на высоте не менее 1, 8 м от пола (до их нижней кромки). Воздушные завесы устраивают в отапливаемых зданиях для обеспечения требуемой температуры воздуха на рабочих местах, располо­женных вблизи ворот, дверей и технологических проемов.

Местные отсосы предусматривают для улавливания теплоты, влаги, газов и пыли у мест их выделения.

Кондиционирование - автоматическое поддержание в за­крытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температу­ры, относительной влажности, чистоты, скорости движения воздуха) на определенном уровне. Кондиционирование воздуха подразделяют на комфортное и технологическое. Комфортное кондиционирование пред­назначено для создания благоприятных условий для людей, а технологи­ческое - для обеспечения параметров воздуха в соответствии с требова­ниями производства.

13. Источники шума. Нормирование шума. Человек на производстве постоянно подвергается воздействию шума, который ухудшает условия труда, неблагоприятно воздействует на организм человека; высокие уровни шума снижают и производительность труда рабочих. Поэтому проблема борьбы с шумом имеет большое социальное, санитарно-гигиеническое и экономическое значение.

Источники шума на промышленных предприятиях весьма разнообразны. Причинами образования шума могут быть любые машины и механизмы, потоки газов и жидкостей в трубопроводах, аппаратах и атмосфере, речь, музыка, радио- и телеустановки, а также санитарно-техническое оборудование (системы вентиляции и др.), внутрицеховой и внутризаводской транспорт.

В зависимости от уровня и спектра шума различают несколько ступеней воздействия шума на человека: I - шум с уровнями выше 120-140 дБ способен вызвать механическое повреждение органов слуха; II -шум с уровнями 100-120 дБ на низких частотах и 80-90 дБ на средних и высоких частотах может вызвать необратимые изменения в органах слуха человека; III - шум более низких уровней оказывает вредное воздействие на нервную систему человека, особенно занятых только умственным трудом.

В соответствии с этими ступенями воздействия шума на человека производят его санитарное нормирование. При установлении предельно допустимых уровней шума в большинстве случаев исходят не из комфортных, а терпимых условий, при которых вредное действие шума на человека проявляется незначительно.

Нормируемыми параметрами постоянного или прерывистого шума в этих нормах являются уровни звуковых давлений в децибелах (дБ) в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Постоянным считается шум, уровни которого изменяются во времени не более чем на 5 дБ. Для ориентировочной оценки постоянного или прерывистого шума используют уровни звука в дБ А, измеренного шумомером по шкале А.

Строительно-акустические методы снижения шума. Мероприятия по снижению шума должны быть отражены во всех частях проектно-технической документации: технологической, строительной и санитарно-технической. Для отдельных объектов и оборудования, требующих специальных устройств по снижению шума, разрабатывают самостоятельный проект шумоглушения, например проекты глушителей газодинамических установок, звукоизолирующих кожухов, экранов и т.п. Объем и стоимость работ по снижению шума включают в смету соответствующих частей проекта.

Мероприятия по уменьшению шума разрабатывают на основании акустических расчетов. При акустических расчетах решают такие задачи, как выявление источников шума, определение их шумовых характеристик, путей распространения шума, а также ожидаемых уровней звукового давления в расчетных точках помещений, установление величин требуемого снижения уровня звукового давления в этих точках, выбор средств снижения уровней шума и др. Предлагаемые средства снижения шума должны быть подтверждены расчетом их акустической эффективности. Например, выполняют расчет акустической эффективности выбранного типа глушителя, экрана, звукоизолирующего кожуха и т.п.

При выборе строительно-акустических мероприятий по снижению шума на стадии проектирования, как правило, решают два вида задач. В первом случае уменьшают излучение шума в изолируемое помещение, во втором - снижают в помещении уровень шума, создаваемого собственными источниками (технологическим оборудованием, санитарно-техническими установками и др.).

При проектировании генеральных планов промышленных предприятий предусматривают меры по уменьшению шума от промышленного оборудования, передаваемого в окружающую среду.

Снижение шума в производственных помещениях является сложной задачей. При назначении того или иного метода снижения шума учитывают конкретные условия производства: архитектурно-планировочное решение цеха или помещения, его геометрические размеры, расположение источников шума относительно друг друга, характер шума, особенности его распространения и др. При этом необходимо учитывать и технико-экономические факторы.

Для снижения шума, излучаемого в изолируемое помещение, используют такие архитектурно-строительные мероприятия, как повышение звукоизоляции перекрытий, стен, перегородок, дверей и окон. Применяют также различные звукопоглощающие облицовки, " плавающие" полы, виброизоляцию агрегатов, вибродемпфирование поверхностей трубопроводов и другие мероприятия.

Для уменьшения шума в помещении с собственными источниками проектируют изоляцию рабочих мест от наиболее шумного оборудования. Для этого оборудование размещают по возможности в боксах, предусматривают над ним звукоизолирующие кожухи, а на пути распространения звуковых волн размещают акустические экраны, выгородки и звукопоглощающие облицовки. При разработке планировочных решений зданий следует отделять малошумные помещения от помещений с интенсивными источниками шума. Например, не допускается размещать конструкторское бюро, лаборатории, вычислительные центры и подобные им помещения в непосредственной близости от испытательных боксов двигателей, газотурбинных установок и т.п.