Естественная вентиляция

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО  ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ  ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ  ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЕ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ «ПРИМОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Институт экономики и  Бизнеса

РЕФЕРАТ

Дисциплина: Безопасность жизнедеятельности

Тема: ЕСТЕСТВЕННАЯ  ВЕНТИЛЯЦИЯ

Выполнила студентка Комогорцева Анастасия, 521 группа

Проверила Максина Нина Васильевна

Уссурийск 2013

Оглавление

Введение: 3

Естественная вентиляция: 4

Общие принципы расчёта  и проектирования вентиляции: 9

Вывод: 11

Список использованной литературы: 13

Введение:

Вентиляция (от лат. ventilatio –  проветривание) – процесс удаления отработанного воздуха из помещения  и замена его наружным. В необходимых  случаях при этом проводится: кондиционирование  воздуха, фильтрация, подогрев или охлаждение, увлажнение или осушение, ионизация  и т.д. Вентиляция обеспечивает санитарно-гигиенические  условия (температуру, относительную  влажность, скорость движения воздуха  и чистоту воздуха) воздушной  среды в помещении, благоприятные  для здоровья и самочувствия человека, отвечающие требованиям санитарных норм, технологических процессов, строительных конструкций зданий, технологий хранения и т.д.

Также под этим термином в технике часто имеются в  виду системы оборудования, устройств  и приборов для этих целей.

Вентиляция - главный элемент в создании благоприятного климата, призванный для подачи свежего воздуха с улицы и удаления загрязненного воздуха из помещений.

Воздух в помещениях - важный фактор, влияющий на здоровье, и, как следствие, на трудоспособность людей, в находящихся этих помещениях.

Вентиляция является одной  из важнейших систем обеспечения  нормальных условий жизнедеятельности  человека. Если она действует совместно  с другими климатическими системами, то в помещениях поддерживается комфортный микроклимат. Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена  для обеспечения заданного состояния  воздушной среды в помещении  и на рабочих местах в соответствии со строительными нормами. Речь идет о свежем воздухе, который должен поступать в помещение. Именно с  этой целью в помещениях устанавливают  системы вентиляции.

Во всех зданиях предусмотрены  центральные вентиляционные стояки, ответвлением на каждом этаже через  которые организуются естественные вытяжки из кухни и санузлов, а  счет чего организуется простейший естественный воздухообмен в помещении: воздух уходит через вентиляционные решетки, а  с улицы постепенно попадает через  окна, двери, различные негерметичные  стыки и т.п.

Для решения проблем вентиляции помещений различного назначения от квартир до производственных помещений  существует большое количество вентиляционных систем, где необходимый объем  циркуляции воздуха обеспечивается за счет вентиляторов различной мощности, помимо этого в таких системах обычно присутствуют дополнительные секции обработки воздуха: нагрев, фильтрация можно добавить увлажнение, охлаждение и т.п. по необходимости.

Вентиляцию характеризуют  объем и кратность воздухообмена. Объемом вентиляции называется количество воздуха которое поступает в  помещение в течении часа.

Естественная  вентиляция:

Естественная  вентиляция — древнейший способ воздухообмена в помещениях. Например, проветривание крупнейшего храма, возведённого строителями Древнего Рима — Пантеона, равного по высоте современному пятнадцатиэтажному жилому дому и вмещавшего сотни людей одновременно — выполнялась именно естественным способом.

 Сейчас система вентиляции  представляет собой полностью  регулируемый воздухообмен за  счет создающих его устройств  в закрытом помещении. Данная  система призвана обеспечивать  необходимую чистоту, температуру,  влажность и подвижность воздуха  для наиболее благоприятного  пребывания и работы человека  в вентилируемой среде. Все  эти требования соблюдаются в  строгом соответствии со Строительными  нормами и Правилами (СНиП). Особое  внимание уделяется гигиеническим  нормативам, определяющим наличие  вредных веществ в воздухе  (газы, пары, пыль), оптимальную температуру  и влажность.

 Свободная вентиляция  обычно возникает вследствие  разницы температур воздуха внутри  помещения и на улице, изменения  атмосферного давления в зависимости  от высоты здания, а также непрерывного  ветрового давления.

 Два основных фактора,  влияющих на естественную вентиляцию  помещений называются «тепловым  пробуждением» и «ветровым пробуждением».

Тепловое пробуждение возникает в результате нагрева вентиляционного канала (обычно теплом кухонных плит или нагретым влажным воздухом ванной комнаты).

Ветровое пробуждение — результат использования энергии ветра, «выталкивающего» отработанный воздух из вертикально расположенных вентиляционных каналов. В системах вентиляции этого типа используются дефлекторы — узлы, предназначенные для усиления тяги в воздуховодах, — действующие по принципу эффекта Бернулли: если скорость потока воздуха при изменении поперечного сечения канала увеличивается, то в этом сечении возникает зона пониженного давления, способствующая «вытягиванию» воздуха из помещения.

Вентиляционные  каналы представляют собой систему металлических труб, установленных в помещении для того, чтобы по ним распределялся воздух и осуществлялась его вытяжка. Воздух может вытягиваться и подаваться не только естественным, но и искусственным путем при помощи вентиляторов. Кроме того, в зависимости от целей применения вентиляционных каналов воздух в них можно подогреть или очистить.

Минимальная площадь сечения  вентиляционного канала должна быть 0,016 квадратных метров, а сторона  вытяжного канала должна быть не менее 10,0 см.

 К большому сожалению,  дефлекторы теряют своё преимущество  в безветренную погоду. Однако  вентиляционные каналы, оставаясь  открытыми, позволяют использовать  вышеописанный способ вентиляции  — тепловое пробуждение.

Каналы естественной вытяжной вентиляции следует выполнять вертикальными  или наклонными, раздельными от мест входа воздуха до его выхода в  атмосферу.

Предпочтительнее наклонные  каналы, смещенные по горизонтали  на один канал на этаж. Такие каналы обеспечивают постоянную фиксацию вентиляционных решеток независимо от этажа, что  позволяет рационально решить устройство вентиляции кухни и санитарно-технической  кабины, а также применять унифицированное  кухонное оборудование.

Вытяжные каналы могут  быть круглой, овальной и квадратной формы. Диаметр круглых каналов  следует принимать не менее 127 мм. Каналы овальной формы должны иметь  площадь сечения не менее 136 см2 при  отношении осей овала. Квадратным каналам  надлежит придавать размеры не менее 120 X 120 мм, с закруглением углов по радиусу не менее 50 мм.

В связи с конструктивными  трудностями размещения большого количества раздельных вытяжных каналов в жилых  домах с числом этажей более пяти в них может быть допущено объединение  отдельных вытяжных вертикальных каналов  при соблюдении следующих условий: каналы каждых четырех-шести этажей объединяются самостоятельно; площадь  поперечного сечения сборных  коробов или сборной шахты  должна быть не менее суммы площадей поперечных сечений объединяемых каналов; протяженность сборных коробов  от места присоединения вертикального  вытяжного канала до выбросной шахты  не должна превышать 5 м; число поворотов  при проходе воздуха в горизонтальном сборном канале должно быть минимальным  и не превышать трех; ближайшими к вытяжной шахте по ходу воздуха  должны быть каналы верхних этажей.

Допускается также объединение  вытяжных наклонных каналов в  один вертикальный сборный, при этом каналы верхних двух этажей должны оставаться раздельными.

Естественная вентиляция находит применение, как в жилых, так и в производственных помещениях и может быть организованной и неорганизованной.

Неорганизованная естественная вентиляция помещений (инфильтрация) осуществляется через неплотности конструкций (притворы окон, дверей), а также поры стен и  перегородок. Она вызывается разностью  температур снаружи и внутри помещения, создающей различие между плотностью наружного и внутреннего воздуха, что вызывает его перемещение. Холодный воздух, проникая в помещение, будет  вытеснять теплый воздух. Кроме того, воздухообмен будет усиливаться  действием ветра на здание. При  этом с подветренной стороны здания создается пониженное давление, вызывающее подсос загрязненного воздуха из помещений, а с наветренной стороны  здания под напором ветра и  разрежения внутри зданий после отсоса загрязненного воздуха в помещение  будет поступать свежий воздух.

 Организованная естественная  вентиляция или регулируемое  проветривание может осуществляться  аэрацией или дефлекторами. При  аэрации естественный обмен воздуха  в зданиях происходит через  окна и световые фонари с  использованием теплового и ветрового  напоров в цехах с тепловыделениями, а в холодных цехах — только  ветрового напора. Для этого в  световых проемах окон и фонарей  устраивают в. определенных местах  фрамуги, которыми регулируют  воздухообмен в помещении.

 Устраивая аэрацию  помещений, учитывают, чтобы в  цехах с вредными выделениями  поступление свежего воздуха  не препятствовало естественному  удалению паров, газов через  фонари. Кроме того, должна быть  исключена возможность занесения  в цех вредных выделений от  близко расположенных производственных  зданий с наветренной стороны.  Воздух, поступающий в зону пребывания  рабочих, должен иметь температуру,  соответствующую санитарным требованиям.  Аэрацию применяют для вентиляции  производственных помещений большого  объема с большими тепловыделениями.

 В зданиях, имеющих  небольшой объем, для естественной  вентиляции, для удаления из помещений  перегретого воздуха или воздуха,  загрязненного парами и газами, используют дефлекторы. Дефлекторы  представляют собой специальные  насадки, устанавливаемые на вытяжной трубе или канале, усиливающие при обдувании их ветром разрежение в трубе или канале.

 Производительность дефлекторов  зависит от теплового напора, силы ветра, высоты установки,  а также от их размеров, конструктивных  особенностей и длины вытяжных  каналов. С увеличением скорости  ветра производительность дефлектора  увеличивается.

 Во избежание чрезмерной  вытяжки при повышении расчетных  скоростей ветра и чрезмерного  охлаждения помещений зимой дефлекторы  снабжают запорными регулировочными  клапанами, шиберами или заслонками .

 При перемещении воздуха,  содержащего примеси, разрушительно  действующие на сталь, воздуховоды  и дефлекторы покрывают антикоррозионными  лаками или красками.

 Дефлекторы следует  устанавливать как можно выше  над коньком крыши, чтобы использовать  напор ветра, иначе воздух может  задуваться внутрь помещения.  Нельзя устанавливать дефлекторы  с подветренной стороны вблизи  высоких стен соседних зданий  или выступающих брандмауэров, потому что у стен с подветренной стороны образуется повышенное давление и наружный воздух через дефлектор будет поступать в помещение. Это может привести к недопустимой концентрации загрязнения воздуха внутри помещения или к перегреву воздуха.

Системы естественной вентиляции используют для передвижения воздуха  природные факторы - силу ветра и  гравитационное давление. С помощью  естественной вентиляции можно обустроить как организованный, так и неорганизованный воздухообмен в самых различных  помещениях.

 Как правило, между  температурой воздуха в помещении  и наружной температурой воздуха  имеется определенная разница.  Благодаря этому возникает разница  удельного веса воздуха внутри  помещения и окружающей его  атмосферы, что приводит к появлению  гравитационного давления. Этот  фактор активно используют при  организации естественной вентиляции  помещений. 

 В большинстве случаев  температура внутреннего воздуха  в помещении значительно выше  температуры воздуха на улице  (при условии, что в комнате не работает кондиционер), и благодаря возникающему гравитационному давлению воздух из верхней части помещения стремится выйти наружу, а в нижней части помещения создается некоторое разряжение, за счет которого внешний воздух, наоборот, устремляется в помещение.

 Гравитационное давление  является постоянно действующей  силой, изменяться может лишь  его величина в зависимости  от разности наружной и внутренней  температуры, что соответственно, оказывает напосредственное влияние  на изменение эффективности работы  естественной вентиляции, которая,  в отличие от механической  приточно-вытяжной вентиляции, не  обеспечивает достаточной стабильности  и точности в поддержании заданных  параметров микроклимата.

Кроме гравитационного давления, в функционировании естественной вентиляции может принимать участие и  такой природный фактор, как ветровое давление, то есть давление, оказываемое ветровым потоком на поверхность дома или здания. Перепад давления, возникающий через наветренную и заветренную стороны здания, обуславливает движение воздуха либо по каналам (воздуховодам), либо через неплотности, щели и проемы в самом здании.

 Оба перечисленных  природных фактора, использующихся  в системах естественной вентиляции, создают сравнительно небольшое  давление, которое позволяет использовать  эти природные факторы только  для организации общеобменной  или местной системы естественной  вентиляции с очень ограниченной  протяженностью сетей воздуховодов.

 Кроме того, давление  воздуха, создаваемое этими естественными  силами, напрямую зависит от таких  изменчивых показателей, как сила  ветра и температура воздуха,  поэтому интенсивность воздухообмена  в помещении с естественной  вентиляцией становится крайне  зависимой от внешних факторов  природы, и не будет обеспечивать  на определенном уровне поступление  и замену воздуха в помещении. 

 Вентиляцию (воздухообмен) характеризуют вентиляционный объем  и кратность воздухообмена.

Вентиляционный  объем - это количество воздуха (в м3), который поступает в помещение в течение 1 часа. Инфильтрация - это проникновение воздуха через стены, поры строительных материалов, щели в строительных конструкциях и тому подобное. Наиболее воздухопроницаемыми является шлакоблоковые, керамзитобетонные, кирпичные, деревянные стены. Наименее воздухопроницаемыми - гранитные, мраморные. Второй составной частью вентиляционного объема является воздух, который поступает в помещение через специально предвиденные для этого вентиляционные устройства, : форточки, фрамуги, окна, вентиляционные каналы.

Отношение вентиляционного  объема к объему помещения характеризует  интенсивность вентиляции.

Кратность воздухообмена — это показатель, который показывает, сколько раз на протяжении часа изменяется воздух в помещении. Учитывая выделение диоксида углерода человеком в спокойствии, ученые подсчитали, что минимальный объем вентиляции на одного человека в жилищных помещениях должен быть не меньшим 30 м³ за 1 час. Оптимальные же условия воздушной среды для человека, который физически работает, обеспечиваются при объеме вентиляции 80-120 м³/час.

Общие принципы расчёта  и проектирования вентиляции:

Наилучший эффект естественной вентиляции достигается при сквозном проветривании, когда окна раскрыты на противоположных сторонах дома. При этом кратность воздухообмена может достигать 25-100 раз на час. На интенсивность вентиляции также влияет разница температур внешне и внутри помещения, сила и направление ветра. Ветровое давление с одной стороны "загоняет" с помощью инфильтрации воздуха через поры и неплотности строительного материала и строительных конструкций, а из противоположной (подветренной) "отсасывает" его из помещения.

Для проектирования и расчета  вентиляции производственных помещений  необходимы следующие данные: наименование цеха и его размеры, количество рабочих  мест и их назначение, численность  работающих, характер и категория  работ по их тяжести, перечень и размещение оборудования, машин, время работы, места выделения загрязнений (газов, паров, пыли, аэрозолей), характеристика теплоизлучения нагретых тел, значения предельно допустимых концентраций вредных веществ (по СН 245—71), характеристика веществ по пожаро- и взрывоопасности.

Согласно СНиП 2.04.05-91** «Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха» в качестве расчетных параметров наружного воздуха принимают:

• для летнего периода - температуру воздуха, более высокое значение которой в данном пункте наблюдается 200 ч в году и менее, и такую энтальпию воздуха, более высокое значение которой наблюдается 200 ч в году и менее;

• для зимнего периода - среднюю температуру наиболее холодной пятидневки и энтальпию воздуха, соответствующую этой температуре и средней относительной влажности самого холодного месяца в 13 ч.

Параметры внутреннего воздуха  ограничиваются, с одной стороны, требованиями СанПиН 2.08.02-89, а с другой - технологическими требованиями, которые  зачастую противоречат друг другу. Поэтому  приходится идти на компромисс.

Под расчетными параметрами  внутреннего воздуха понимают такие  значения температуры, относительной  влажности и скорости движения воздуха, которые должны поддерживаться в  кондиционируемых помещениях либо по технологическим требованиям, либо из соображений комфорта.

В практике проектирования все параметры внутреннего воздуха  принято считать на уровне «рабочей зоны» - в воздушном пространстве высотой 2 ... 2,2 м над полом или  площадкой, на которой находятся  рабочие места.

Скорость движения воздуха  для всех помещений не более 0,4 м/с.

Аэрацию нужно применять  для вентиляции производственных помещений  большого объема, в которых устройство и применение механической вентиляции в целом для всего помещения  потребуют больших капитальных  вложений и эксплуатационных затрат.

Естественная вентиляция путем устройства специальных вытяжных каналов или шахт рекомендуется  для помещений небольших объемов  при кратности воздухообмена  не более 3. Для повышения эффективности  работы такой вентиляции применяют  дефлекторы, которые монтируют на верхнем конце наружной части  вытяжных вентиляционных каналов. Такую  систему вентиляции следует применять  в помещениях, где имеются выделения  вредных веществ в незначительных количествах (хранилища, помещения  для хранения минеральных удобрений, помещения кормоцехов, нефтехранилища, животноводческие помещения).

Выброс воздуха в атмосферу  под действием теплового и  ветрового напоров следует предусматривать  через открывающиеся проемы окон и фонарей, дефлекторы или шахты, обеспечивающие устойчивую вытяжку  независимо от направления и силы ветра, исключая случаи, для которых  технико-экономическими расчетами  обосновано применение вытяжки воздуха  системами с механическим побуждением.

Шахты и дефлекторы при  необходимости надлежит проектировать  с регулирующими клапанами, имеющими привод, обеспечивающий управление из рабочей зоны.

Управление фрамугами  должно быть механизировано и легко  осуществляться изнутри и снаружи  помещений.

Количество воздуха, которое  необходимо подавать в помещение  с требуемыми параметрами воздушной  среды в рабочей или обслуживаемой  зоне, следует рассчитывать на основании  количества теплоты, влаги и вредных  веществ, поступающих в помещения, с учетом неравномерности их распределения  по площади помещений, принимая во внимание удаление воздуха из рабочей или  обслуживаемой зоны местными отсосами от оборудования и общеобменной вентиляцией. Расчет следует проводить по соответствующим  формулам. Расчет необходимого воздухообмена  для производственных помещений  по табличным значениям коэффициента кратности не допускается.

Вывод:

Чистый воздух является одним  из важнейших условий существования  жизни как таковой. Однако в воздухе  всегда содержатся примеси, количество которых зависит от многих причин. Для снижения загрязненности наружного  воздуха принимаются различные  меры.

В то же время для повышения  качества воздуха в помещениях делается очень немного. И это несмотря на то, что во всех частях света большую  часть времени люди проводят в  помещении. Например, жители Северной Европы проводят в помещении до 90 % времени.

Воздух в помещении  изначально загрязнен примесями, содержащимися  в наружном воздухе. Поэтому газ, который мы вдыхаем, является смесью наружного воздуха и примесей, выделяемых строительными материалами, машинами, людьми, животными и другими  источниками загрязнения, находящимися в помещении. Современные дома обычно отличаются плотной изоляцией, поэтому  внутри зданий быстро накапливаются  загрязняющие вещества, если для их удаления не используются специальные  системы.

Где бы ни находились люди —  на работе, в школе или дома, при  вдыхании очищенного воздуха их самочувствие и работоспособность улучшаются. Результаты исследований показывают, что с улучшением вентиляции в  офисе уменьшается количество заболеваний (а, значит, и отпусков по болезни) среди  персонала. Это подчеркивает необходимость  улучшения качества воздуха.

Качество воздушной среды  неразрывно связано с вентиляцией. Уменьшение количества кислорода и  увеличение количества углекислого  газа вызывают состояние духоты в  помещениях. Повышенная концентрация углекислого газа приводит к кислородному голоданию мозга, сердечной недостаточности, удушью. Повышенная концентрация в  воздухе пыли, табачного дыма и  других загрязнителей отравляет  организм человека. Неприятные запахи создают дискомфорт или раздражают нашу нервную систему, снижают трудоспособность. Повышенная скорость воздуха вызывает ощущение сквозняка, а пониженная приводит к застою воздуха в различных  частях помещений, что вызывает ускоренное размножение бактерий и плесени. Находясь в помещении, мы ощущаем  на себе воздействие любого из этих факторов. Именно в результате отсутствия циркуляции воздуха, плохого проветривания  и недостаточного притока свежего  воздуха в доме создаются условия, при которых вредные вещества могут действовать на человека, представляя  непосредственную угрозу его здоровью.

Быстрыми темпами растет количество людей, страдающих различными видами аллергии. Даже наука не в  состоянии объяснить причину  столь широкого распространения  этого заболевания. Очень важным фактором является внутренняя среда  помещения — это признано всеми. Таким образом, снижение заболеваемости аллергией напрямую связано с  повышением качества вентиляционной системы.

Сегодня практически не существует препятствий для улучшения качества воздуха в помещении. В этой области  выработаны современные требования, которые должны неукоснительно выполняться. Вряд ли найдется человек, который станет отрицать важность исследований влияния  качества воздуха на наше здоровье и самочувствие. В правительственном  отчете о состоянии здравоохранения  и окружающей среды (№ SOU 1996: 124) сформулирована основная задача государственной комиссии по изучению данного вопроса: «Должна  быть исключена возможность заболевания  или ухудшения самочувствия из-за низкого качества внутренней среды  помещения».

Список использованной литературы:

1. http://www.aboutecology.ru/2/8.htm - сайт об экологии и безопасности
2. http://bgdstud.ru/podborka-lekczij-po-bzhd/18-konspekt-lekcij-po-discipline-bezopasnost/855-ventilyaciya-proizvodstvennyx-pomeshhenij.html - подборка лекций по БЖД
3. учебник «Безопасность жизнедеятельности», С. В. Белов
4. http://climate-technology.ru/tipy-ventilyacii -сайт ООО «Технологии микроклимата»
5. http://www.ngpedia.ru/id386799p1.html -  Большая энциклопедия нефти и газа