ВЕНТИЛЯЦИЯ

Воздухообмен (см.) в помещениях (кроме герметических) происходит всегда в результате естественного проветривания за счет неплотностей ограждений и разности давления снаружи и внутри зданий. Естественный воздухообмен состоит из двух процессов: проникновения воздуха в помещения, называемого инфильтрацией, и просачивания воздуха из помещения наружу, называемого эксфильтрацией. Естественный воздухообмен обычно невелик по объему и зависит от случайных факторов (градиент температур снаружи и внутри здания, скорости и направления ветра). Поэтому он называется неорганизованным. Организованный воздухообмен достигается специальной В. Перемещение воздуха в вентиляционной системе под действием гравитационных сил и ветра обозначается как естественная В., к-рая обеспечивается с помощью открывания окон или фрамуг (рис. 1), в производственных зданиях еще и фонарей (аэрация) или применения каналов (канальная система В.). Поступление воздуха в помещения при этом происходит за счет давления, создаваемого разностью объемных весов наружного и внутреннего воздуха. Системы В., где побудителем для движения воздуха являются вентиляторы, называются системами с механическим побуждением (искусственная В.) и подразделяются на следующие основные типы: приточные системы, обеспечивающие подачу в помещение наружного воздуха; вытяжные системы, с помощью которых воздух удаляется из помещения (рис. 2), и приточно-вытяжные системы, обеспечивающие организованную подачу и удаление воздуха.

В зависимости от места подачи и удаления воздуха Вентиляция подразделяется на местную — загрязненный воздух удаляется непосредственно из мест его загрязнения; общеобменную — вентилируется воздух всего помещения вне зависимости от мест загрязнения воздуха (рис. 3); комбинированную — используются элементы местной и общеобменной В. Наиболее совершенной формой В., с помощью которой в помещениях создаются и автоматически поддерживаются оптимальные условия микроклимата и воздушной среды, является кондиционирование воздуха (см.).

Во всех системах искусственной В. направленное движение воздуха обеспечивают специальные воздуходувные машины — вентиляторы (рис. 4), которые создают статическое и скоростное давление в системе.

В зависимости от направления вращения вентиляторы могут быть правого вращения (колесо вентилятора вращается по часовой стрелке, если смотреть на него со стороны привода) или левого вращения (вращение вентилятора идет против часовой стрелки). По принципу действия вентиляторы классифицируются на центробежные, в которых воздух протекает радиально по отношению к ротору, и осевые, в которых воздушный поток протекает вдоль оси ротора. Разновидностью осевого вентилятора является вентилятор электрический пропеллерный, обычно используемый в быту для свободного перемещения воздуха и преодоления небольших сопротивлений. Качество воздуха в помещениях определяется тепловлажностным его состоянием (см. Ионизация воздуха) и загрязнением. В жилых и общественных зданиях источниками загрязнения воздуха являются в основном люди, бытовые приборы и аппараты, а основными вредными факторами являются избыточное тепло, пыль, продукты неполного сгорания бытового газа. Хим. состав воздуха изменяется при длительном пребывании людей в помещении вследствие того, что во вдыхаемом воздухе содержится ок. 21% кислорода и 0,03% углекислого газа, а в выдыхаемом — содержание кислорода падает до 16%, а углекислого газа возрастает до 4,5%. Т. о., в невентилируемом помещении происходит нек-рое уменьшение кислорода и увеличение углекислого газа. Одновременно выделяются так наз. антропотоксины (аммиак, сероводород, летучие жирные кислоты), повышается температура и влажность воздуха.

При определении необходимого воздухообмена помещения расчет обычно ведется по углекислому газу, выделяемому человеком. Установлено, что взрослый человек в спокойном состоянии выделяет 22,6 л/час, ребенок до 12 лет — 12 л/час углекислого газа. Содержание углекислого газа в воздухе населенных пунктов с малым количеством промышленных предприятий составляет 0,04% и в крупных городах — 0,05%. Допустимая концентрация углекислого газа в воздухе помещений для жилых и общественных зданий равна 0,1%.

Согласно действующим нормам количество приточного воздуха на одного человека устанавливается в пределах 20—40 мг/час. Физиол.-гиг. исследования свидетельствуют, что оптимальное самочувствие человека в закрытых помещениях с искусственной В. обеспечивается при подаче 80—100 м³/час свежего воздуха на одного человека. Состояние воздушной среды в помещениях определяется не только количеством приточного воздуха, но и кратностью воздухообмена, т. е. отношением количества подаваемого (или удаляемого) воздуха в течение часа к внутренней кубатуре помещения (табл.).

Дифференцированные вентиляционные нормы, приведенные в таблице, рассчитаны в основном на действие искусственной Вентиляции.

Расчетные величины вентиляционного обмена в помещениях жилых, общественных и лечебно-профилактических зданий

Промышленная вентиляция также может быть естественной и механической. Естественная организованная В. промышленных зданий (аэрация) характеризуется большими кратностями воздухообмена при очень малых затратах энергии и эффективно используется в цехах со значительными теплоизбытками (св. 20 ккал/м³/час).

Летом наружный воздух через проемы в наружных стенах и окнах, которые открывают на уровне от 0,3 до 1,8 м от пола, поступает в цех и, ассимилируя вредности, удаляется через проемы в аэрационно-световых фонарях и в противоположных стенах (при наличии ветра). Зимой во избежание непосредственного воздействия холодного воздуха на работающих приточные проемы открывают на уровне не ниже 4 м от уровня пола. Если теплоизбытки невелики или здание имеет значительную ширину, наряду с аэрацией применяется механическая подача и удаление воздуха с помощью вентиляторов или дефлекторов (см.), являющихся естественными побудителями тяги, использующими давление ветра.

В механической Вентиляции используются вытяжные и приточные системы. Наиболее эффективно удаление загрязненного воздуха непосредственно от источника вредных выделений с помощью местных отсосов, которые полностью укрывают места вредных выделений (рис. 5, 1 и 2).

Иногда над аппаратами устраивают зонты (рис. 5, 3 и 4), открытые со всех сторон или обрамленные с двух или трех сторон шторами. У сварочных постов, напр., оборудуются панели со щелевыми всасывающими отверстиями, сокращающими объем вытяжки (рис. 5, 5). Гальванические ванны, поверхности которых должны быть открыты, обычно оснащаются одно- или двусторонними бортовыми отсосами (рис. 5, 6 и 7) или бортовыми отсосами с передувками (рис. 5, 8). Оборудование дробильных, шлифовальных и других цехов со значительными пылевыделениями оснащается укрытиями (рис. 5, 9) с аспирацией пыли. В некоторых производствах, напр, в прядильных цехах хим. волокон, машины полностью капсулируются и оснащаются двухрежимной вытяжкой: усиленной — при открывании капсуляции и уменьшенной — при закрытии последней. В местных отсосах, предназначенных для удаления взрывоопасных газов, паров, аэрозолей и их смесей, используются в качестве побудителей тяги эжекторы.

Воздух, удаляемый местными отсосами, перед выбросом в атмосферу подлежит очистке, для чего используются аппараты для улавливания пыл и (циклоны, тканевые фильтры, мокрые пылеуловители и др). Для очистки выбросов от паров, газов (напр., сероуглерода) и аэрозолей служат специальные устройства. При отсутствии средств очистки предусматривается организация факельного выброса удаляемого воздуха так, чтобы концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы не превышали предельно допустимых. Кроме местных отсосов, для удаления нелокализованных вредностей предусматривается общеобменная вытяжка из верхней или из верхней и нижней зон помещения в объеме не менее однократного воздухообмена. Общеобменная вытяжка для ассимиляции всех вредностей применяется также при невозможности устройства местной В. Оборудование вытяжных систем располагают на технических этажах, чердаках или боксах; при необходимости оно может устанавливаться открыто в помещениях, на полу, на площадках, на колоннах и стенах, с необходимыми мерами шумоглушения, а при благоприятных климатических условиях и снаружи.

Приточные системы подают в помещения наружный или смесь наружного и рециркуляционного (забираемого из помещения) воздуха (рис. 6). Рециркуляция, позволяющая сократить затраты тепла и холода, допускается при условии, что в воздухе помещения не содержатся болезнетворные бактерии, отсутствуют резко выраженные запахи или вредные вещества 1, 2 и 3-го классов опасности (по СН-245—71). Содержание вредностей в приточном воздухе не должно превышать 30% его ПДК для помещений. При облучении рабочего места теплом от раскаленных материалов и оборудования св. 300 ккал/м³/час используется так наз. воздушное душирование, т. е. обдувание работающего направленным потоком воздуха.

Подачу приточного воздуха организуют по возможности ближе к рабочему месту через приточные насадки так, чтобы воздух перемещался из чистой зоны в загрязненную. Если это невозможно, приточный воздух направляют в верхнюю зону рассеянно (напр., перфорированными воздуховодами) или сосредоточенно. Наружный воздух забирается приточными установками на высоте не менее 2 м от земли из чистой зоны, удаленной от вентиляционных выбросов на расстояние не менее 20 м, смешивается при необходимости с рециркуляционным, очищается в фильтре, подогревается в калорифере и вентилятором подается через воздуховоды в помещение. Если такие установки не могут обеспечить требуемые параметры, то их оснащают аппаратами увлажнения (адиабатическими установками испарительного охлаждения) в виде форсуночных камер и т. п. Если и испарительное охлаждение не может обеспечить требуемые условия, оборудуются аппараты полного или неполного, круглогодового или сезонного кондиционирования воздуха.

При возможности внезапного поступления в воздух вредных газов, паров и т. д. предусматривают аварийную В., как правило, вытяжную.

Библиография: Заривайская X. А. и Матусевич В. Г. Опыт применения некоторых физиологических методов при гигиеническом изучении влияния на человека воздушной среды квартир, оборудованных разными отопительно-вентиляционными системами, в кн.: Гиг. населенных мест, под ред. Д. Н. Калюжного, с. 175, Киев, 1967; Кокорев Н. П. Гигиеническая оценка безоконных и бесфонарных промышленных зданий, Гиг. и сан., № 6, с. 25, 1972; Леру Р. Экология человека, Наука о жилищном строительстве, пер. с франц., М., 1970; Ливчак И. Ф. Исследование степени загрязненности воздуха в жилых и общественных зданиях в связи с изменением объема помещений, Сб. трудов Науч.-исслед, ин-та сан. техники, № 3, с. 99, М., 1959; Хазанов И. С. и Соколовский М. С. Санитарный надзор за вентиляцией в промышленных, общественных и коммунальных зданиях, М., 1970, библиогр.; Эльтерман В. М. Вентиляция химических производств, М., 1971, библиогр.; Bedford. Т. Basic principles of ventilation and heating, L., 1964, bibliogr.; Goromosov M. S. The physiological basis of health standards for dwellings, Geneva, WHO, 1968, bibliogr.

Ю. Д. Губернский, E. И. Поляков, М. Б. Раяк.