Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3 курс / Гигиена / Атмосферное_давление_и_движение_воздуха

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
23.03.2024
Размер:
291.57 Кб
Скачать

(повторяемости) ветров в данном направлении за период наблюдений; концы отрезков соединяются прямыми линиями. Штиль (отсутствие ветра) изобража-

ется окружностью в центре розы ветров; радиус окружности должен соответ-

ствовать числу штилей.

Из рис. 1 видно, что преобладающее, господствующее направление вет-

ров в данной местности юго-восточное.

Рисунок 1. Роза ветров

Естественная вентиляция зданий

Важнейшим мероприятием по сохранению чистоты воздуха в помещени-

ях является вентиляция, т. е. смена загрязненного воздуха закрытых помеще-

ний чистым. Вентиляция, кроме того, способствует улучшению микроклимата и имеет противоэпидемическое значение; в ряде наблюдений радикальное улучшение вентиляции в яслях-садах и школьных классах приводило к значи-

тельному снижению заболеваемости детей инфекционными болезнями, переда-

ваемыми капельным путем.

Вентиляцию (воздухообмен) характеризуют объем и кратность воздухо-

обмена.

11

Объемом вентиляции называют количество воздуха (в м3), которое по-

ступает в помещение в течение 1 ч. В основе расчета воздухообмена жилых по-

мещений, аудиторий и т. п. лежит определение необходимого объема вентиля-

ции на одного человека исходя из допустимой концентрации в воздух углекис-

лого газа.

Взрослый человек при легкой физической работе производит в течение 1

мин 18 дыхательных движений с объемом каждого дыхания 0,5 л и, следова-

тельно, в течение часа выдыхает 540 л воздуха (18х0,5х60 = 540 л). Поскольку в выдыхаемом воздухе содержится 4-4,4% углекислого газа, то общее количество выдохнутого углекислого газа за час составляет около 22 л.

Содержание СО2 в наружном воздухе около 0,04% или 0,4 л в 1 м3 возду-

ха. Таким образом, 1 м3 атмосферного воздуха, поступая в помещение, может разбавить при заданной концентрации СО2 0,1% (1 л СО2 в 1 м3 воздуха) 1 л –

0,4 л = 0,6 л СО2. Следовательно, для разбавления 22 л СО2 потребуется 22 : 0,6 = 36 м3 атмосферного воздуха.

Исходя из этих расчетов, принимают, что минимальный объем вентиля-

ции на одного человека должен быть не менее 30 м3 в 1 ч для жилищ, аудито-

рий. Полагают, что в помещениях с временным пребыванием людей, например кинотеатрах, можно допустить концентрацию углекислого газа до 0,15%; в

этом случае расчет показывает, что объем вентиляции на одного человека рав-

няется 20 м3/ч (22 : (1,5 – 0,4) = 20). Исследования последних лет свидетель-

ствуют о том, что указанные объемы вентиляции следует рассматривать как минимальные, оптимальные условия воздушной среды в закрытых помещениях обеспечиваются лишь при объеме вентиляции 80120 м3ч.

Кратность воздухообмена – это число, показывающее, сколько раз в те-

чение часа меняется воздух помещения. Кратность воздухообмена определяют по формуле К = V : Р, где К – кратность воздухообмена в течение часа, V – объ-

12

ем вентиляции на одного человека (в м3/ч), Р – воздушный куб (в м3) помеще-

ния на одного человека.

Процесс вентиляции может включать подачу в помещение чистого возду-

ха (приточная вентиляция) и удаление из него загрязненного воздуха (вы-

тяжная вентиляция). Обычно знаком «плюс» обозначают кратность воздухо-

обмена по притоку, знаком «минус» – по вытяжке. Так « + 2 – 3» означает, что в данное помещение подается в час двухкратное, а извлекается из него трехкрат-

ное к объему помещения количество воздуха. Если вытяжка преобладает над притоком, загрязненный воздух не будет распространяться в соседние помеще-

ния, наоборот, воздух из соседних помещений будет подсасываться сюда. В

операционной приток должен преобладать над вытяжкой. При такой организа-

ции вентиляции воздух из операционной поступает в соседние помещения, а не из них в операционную. В жилых зданиях основная роль в обеспечении необ-

ходимого воздухообмена принадлежит естественному проветриванию и сред-

ствам усиления его.

Естественная вентиляция помещений обусловливается разностью

температур наружного и комнатного воздуха и силой ветра. Нагретый в поме-

щении воздух поднимается вверх и уходит из комнаты через верхнюю часть стен, оконные и дверные проемы. На его место в нижнюю часть помещения устремляется холодный атмосферный воздух.

Вентиляции помогает сила ветра. Ветровой напор оказывает на одну сто-

рону здания давление, вгоняя воздух в помещения, а с подветренной стороны здания отсасывает воздух из помещений. Этим объясняется образование силь-

ных потоков воздуха, сквозняков в случае открытия окон с противоположных сторон здания. При закрытых окнах и дверях естественная вентиляция незначи-

тельна; кратность воздухообмена при ней чаще всего до 0,5 и даже зимой – не больше единицы (Г. В. Хлопин). В связи с этим возникает необходимость при-

13

менять средства усиления естественной вентиляции: открывание окон, форто-

чек или фрамуг.

Наилучший эффект проветривания достигается в тех случаях, когда ком-

наты одной квартиры расположены на противоположных сторонах здания. Бла-

годаря этому возникает возможность сквозного проветривания. При этом крат-

ность воздухообмена достигает 25-100.

К средствам усиления естественной вентиляции относят также вытяж-

ные вентиляционные каналы, расположенные в стенах зданий. Они заканчи-

ваются на крыше специальными насадками – дефлекторами, которые усилива-

ют отсасывание воздуха за счет энергии ветра. В жилых квартирах вытяжные вентиляционные каналы рационально устраивать лишь в кухне, ванной, убор-

ной. В этом случае воздух из жилых помещений будет поступать во вспомога-

тельные, а не наоборот. Исследования показали, что при наличии в кухне газо-

вой плиты форточки и вытяжного канала не всегда достаточно для удаления продуктов горения. Радикальное улучшение воздухообмена в кухнях во время работы плиты может быть достигнуто с помощью электрического вентилятора в вытяжном канале.

Существенным недостатком естественной вентиляции является неопре-

деленность и изменчивость количества притекающего в помещение и вытека-

ющего из него воздуха. Поэтому в тех помещениях, где долгое время находится много людей или происходит сильное загрязнение воздуха газами, пылью, во-

дяными парами или микроорганизмами, естественная вентиляция недостаточна.

В таких случаях оборудуют помещения механической искусственной вентиля-

цией, которая обеспечивает любую необходимую кратность воздухообмена и позволяет управлять движением воздуха между помещениями.

14

Почему необходимо вентилировать жилые помещения?

В условиях мегаполиса большая часть населения размещается в много-

квартирных домах. Подобная форма проживания является нормой социальных явлений последних лет, но при этом, предъявляются совершенного новые тре-

бования к системе вентиляции помещений.

Дело в том, что сегодня методы строительства при всей своей скорости и технологичности, не всегда удовлетворяют санитарно-гигиеническим нормати-

вам. Воздухонепроницаемые строительные материалы, пластиковые шумоизо-

лирующие стеклопакеты, использование герметичных мастик – все это, без-

условно, повышает качество возводимых домов, но при этом увеличиваются требования к вентиляции помещений.

Простой пример: семья из трех человек за сутки, пользуясь краном в ду-

ше, ванной, при готовке пищи «оставляет» в комнате около 10 литров влаги.

Самостоятельно ей выйти из квартиры не получается, в результате, лишняя жидкость оседает на все виды поверхностей в виде конденсата. В последствие,

он является идеальной питательной средой для развития грибков и плесени.

К сожалению, естественная вентиляция помещений в виде раскрывания окон для проветривания не дает должного результата. Во-первых, через окон-

ные проемы (достаточно небольшого размера) просто не в состоянии за корот-

кое время выйти весь отработанный воздух и влага, и, во-вторых, никто не бу-

дет в зимний период держать постоянно раму открытой. Вентиляция жилых помещений как важнейший фактор профилактики здоровья граждан, в обяза-

тельном порядке оборудуется во всех типах помещений с постоянным ком-

пактным нахождением большого количества человек.

Открытая форточка или приточно-вытяжная вентиляция жилых

помещений. Как уже говорилось выше, раскрывая окно, то есть, обеспечивая естественную вентиляцию помещений, мало у кого получится с должным каче-

ством проветрить большое жилое пространство. Гораздо более эффективно ра-

15

ботает приточно-вытяжная вентиляция жилых помещений (представляет собой достаточно сложное инженерно-техническое сооружение). Многие думают, что кондиционеры и сплит системы смогут заменить централизованную вентиля-

цию. Такое мнение не совсем верно.

Не все граждане, въезжая в тот или иной дом, желают за свои деньги устанавливать настенные кондиционеры. И, даже если их смонтировать, далеко не каждая модель в состоянии перерабатывать огромный поток воздуха. Систе-

ма вентиляции помещений закладывается еще на стадии строительства соору-

жения, и от того, насколько правильно ее смонтируют, зависит в будущем ком-

фортное проживание владельцев квартир.

Основной механизм приточно-вытяжной системы – вентиляционный аг-

регат. Его главными компонентами являются регулируемый теплообменник,

фильтры для очистки воздуха, вентилятор, отводящий отработанный воздух и,

естественно, сами воздуховоды. Исходя их требований к вентиляции помеще-

ний, главный прибор устанавливают на сухом чердаке или в подвале. К нему необходимо обеспечить свободный подход для проведения эксплуатационных и сервисных мероприятий.

Следует также отметить, что система вентиляции помещений жилого ти-

па подразделяется на два контура: первый отвечает за подачу свежего воздуха в комнаты, второй – за вывод отработанного. Еще на стадии проектирования зда-

ния, беря во внимание требования к вентиляции помещений, четко определяют расположение проточных вытяжных отверстий, места прокладки воздуховодов,

а также указывают, куда подается воздух и выводится отработанный.

Принципы расчета приточно-вытяжных воздуховодов

Естественно, что специалисты, отвечающие за проектирование и в после-

дующем монтаж вентиляционных сооружений, берут все параметры «не из го-

ловы». Производится сложный расчет, в котором учитывается и естественная вентиляция помещений, и общий объем комнат, и количество оконный прое-

16

мов, и т.д. Цель таких математических процедур сводится к тому, чтобы рацио-

нально использовать ресурсы, но при этом обеспечить жильцам комфортные условия нахождения в квартирах.

Существуют строгие медицинские и санитарно-гигиенические нормати-

вы, определяющие допустимое количество микроорганизмов в одном метре ку-

бическом воздуха, уровень естественной инсоляции и многие другие показате-

ли. Проектировщики в обязательном порядке учитывают «пожелания» прове-

ряющих служб при разработке технической документации.

В общем случае, при расчете системы вентиляции жилых помещений для предотвращения потерь при прокладывании воздуховодов стараются преду-

смотреть простое и регулярное расположение приточно-вытяжных шахт, мак-

симально короткие участки трубопроводов, минимальное количество изгибов и ответвлений, герметичность стыков и соединений.

Даже устанавливая такие на первых взгляд простейшие климатические агрегаты как напольные кондиционеры, и то стараются так расположить при-

бор, чтобы гофрированный шланг был по возможности коротким, что же гово-

рить о сверх сложных вентиляционных инженерных коммуникациях? В тех случаях, когда часть воздуховодов проходит с внешней стороны жилого дома,

их утепляют минеральной ватой или изовером для нормального функциониро-

вания системы.

Гигиеническое обоснование нормы жилой площади

При проектировании жилых зданий исходят из того, что плотность засе-

ления одной комнаты должна быть не более чем двумя (взрослыми), а в пер-

спективе одним человеком. Поэтому с учетом демографических данных о чис-

ленности семей большинство квартир проектируется с жилой площадью от 18

до 60 м2, что позволяет иметь от 1 до 4-5 комнат. Минимальной жилой площа-

дью на одного человека считалось 9 м2. Такая площадь при высоте помещения

17

2,5-3,2 м обеспечивает достаточный объем (и чистоту) воздуха в жилище на од-

ного человека, расстановку необходимой мебели, свободное пространство и важную в гигиеническом отношении дифференцировку помещений квартиры на спальню для взрослых, детскую комнату и столовую. Однако сейчас в Яро-

славской области на 2011 год определена социальная норма общей площади жилых помещений на семью:

-из одного человека – 33 кв. метра,

-на семью из двух человек – 42 кв. метра,

-на семью из трех и более человек – 18 кв. метров на одного члена семьи,

-для проживающих в общежитиях – 6,5 кв. метра жилой площади на од-

ного члена семьи.

Гигиенические условия квартиры во многом зависят от ее планировки, т.

е. взаимного размещения комнат и ориентации их окон. Планировка должна обеспечить изоляцию жилых помещений от вспомогательных, удобную связь между помещениями при минимальном количестве проходных комнат, хоро-

шую инсоляцию их и возможность сквозного проветривания, предупреждение шума и загрязнения воздуха, способствовать созданию лучших микроклимати-

ческих условий.

Гигиеническое значение загрязнения воздуха в закрытых помещениях

Эталоном чистого воздуха признают воздух открытой атмосферы вдали от населенных мест и других источников его загрязнения. Им легко дышится,

он освежает, тонизирует, способствует восстановлению сил и работоспособно-

сти, физическому развитию детей, улучшению состояния больных.

Эти свойства обусловлены природным химическим составом воздуха, его ионизацией, отсутствием газообразных и пылевидных примесей и запахов. По-

этому человек дышит глубоко, легкие хорошо вентилируются, создаются опти-

мальные условия для течения окислительных процессов. Освежающее действие

18

связано и с тем, что микроклимат открытых пространств динамичен; варьиру-

ющее по скорости движение воздуха, воздействуя на термо- и барорецепторы тонизирует нервную систему. Определенное тонизирующее действие оказывает и высокий уровень освещенности. Кроме того, пребывание на открытом возду-

хе, как правило, связано с движением – важнейшим стимулятором деятельно-

сти всех физиологических систем человеческого организма. Благотворное пси-

хофизиологическое и эстетическое действие оказывают различные виды зеле-

ных насаждений и природный ландшафт.

Однако современный человек большую часть суток (до 20-22 ч) проводит в закрытых помещениях различного назначения, в которых имеется немало ис-

точников загрязнения воздуха. В помещениях жилых и общественных зданий основным источником загрязнения воздушной среды является выдыхаемый людьми воздух. Он по сравнению с атмосферным содержит меньше кислорода,

в 100 раз больше углекислого газа, насыщен водяным паром, нагрет до темпе-

ратуры тела и деионизирован. Кроме того, он содержит летучие продукты ме-

таболизма, которые еще в прошлом столетии были названы (Дюбуа Реймоном)

антропотоксинами, поскольку конденсат, полученный из выдыхаемого че-

ловеком воздуха, при перфузии угнетал деятельность изолированного сердца лягушки. Применение газовой хроматографии, инфракрасной спектрометрии,

масс-спектрометрии позволило в настоящее время расшифровать состав антро-

потоксинов, в который входят свыше 30 газообразных продуктов жизнедея-

тельности (угарный газ, аммиак, ацетон, углеводороды, сероводород, альдеги-

ды, органические кислоты, диэтиламин, метилацетат, крезол, фенол и др.).

Кроме них в воздух помещений поступает около 100 летучих веществ, образу-

ющихся при разложении органических веществ на поверхности кожи тела,

одежде, в комнатной пыли.

Уже давно было замечено, что воздух плохо вентилируемых закрытых помещений – жилье, аудитории, больничные палаты, кинотеатры и др., – небла-

19

гоприятно влияет на людей. При этом ухудшается самочувствие, появляются жалобы на духоту, затруднение дыхания, тяжесть головы, головную боль, пот-

ливость, сонливость, падение умственной, а затем и физической работоспособ-

ности. С момента становления экспериментальной гигиены было проведено много исследований с целью выявления ведущей причины подобной реакции.

Ею последовательно назывались уменьшение концентрации кислорода, избы-

ток углекислого газа, антропотоксины, увеличение температуры и влажности воздуха, деионизация воздуха и др. Анализ результатов этих исследований при-

вел к так называемой синтетической теории, объясняющей дискомфорт и ухудшение состояния человека в плохо проветриваемых помещениях следстви-

ем изменения всего комплекса ранее перечисленных факторов. В конкретных условиях могут превалировать те или иные факторы; так, в жаркое время года ведущая роль принадлежит повышению температуры и влажности воздуха. По-

скольку в практических условиях определение всех факторов, обусловливаю-

щих состояние воздушной среды в закрытых помещениях, затруднительно, ис-

следовалась возможность гигиенической оценки ее качества по одному из них.

М. Петтенкофером с этой целью было предложено определять содержание уг-

лекислого газа, концентрация которого возрастает по мере загрязнения воздуха другими ингредиентами. Исследования показали, что если концентрация угле-

кислого газа в воздухе менее 0,07%, то вентиляцию помещения можно оценить как хорошую, до 0,1% – удовлетворительную, до 0,15% – допустимую лишь при кратковременном пребывании людей (кинотеатр).

Эпидемиолого-гигиеническое значение микробного загрязнения воз-

душной среды.

В механизме передачи ряда инфекционных заболеваний воздушной среде закрытых помещений принадлежит ведущее место. Источником массивного за-

грязнения воздушной среды являются главным образом слизистые оболочки дыхательных путей больных людей и бациллоносителей. Мелкокапельная фаза

20