Виды вентиляции и их гигиеническая оценка. Показатели эффективности вентиляции помещений: воздушный куб, объём вентиляции, кратность воздухообмена

Среди факторов внешней среды, оказывающих постоянное и непосредственное воздействие на организм человека, воздух играет наиболее важную роль. Без него немыслимо продолжительное сохранение жизненных функций. Воздух необходим человеку для дыхания, он принимает большое участие в тепловом обмене организма. Влияние воздуха на организм может быть не только положительным, но и отрицательным. Воздух плохо вентилируемых жилых и других закрытых помещений вследствие изменений в химическом и бактериальном составе, физических и других свойств способен оказывать вредное влияние на состояние здоровья, вызывая или ухудшая течение заболеваний легких, сердца, почек и т.д.

Газовый состав воздуха закрытых помещений отличается от атмосферного и определяется:

- составом атмосферного воздуха, в котором могут быть химические вещества – загрязнители;

- строительными и отделочными материалами, которые в свою очередь делятся на:

a) понивилхлоридные материалы, из которых в воздух закрытых помещений выделяются – бензол, толуол, этилбензол, циклогексан, ксилол, бутиловый спирт;

b) стеклопакеты, которые выделяют – ацетон, толуол, бутанол, формальдегид, фенол, стирол;

c) лакокрасочные покрытия и клейсодержащие вещества выделяют толуол, бутилацетат, ксилол, стирол, ацетон, бутанол, этиленгликоль;

d) ковровые изделия из химических волокон выделяют стирол, изофенол, сернистый ангидрид.

Интенсивность выделения летучих веществ зависит от температуры, влажности, времени эксплуатации, а концентрация их в воздухе закрытых помещений от кратности воздухообмена. Даже в небольших концентрациях эти химические вещества могут стать причиной сенсибилизации организма. Установлено, что в помещениях, насыщенных полимерными материалами наблюдается большая подверженность людей аллергическими и простудными заболеваниями, гипертонии, неврастении, вегетососудистой дистонии. Наиболее чувствительными являются организмы детей и больных людей.

Кроме того, воздух закрытых помещений загрязняется в результате жизнедеятельности человека и бытовой деятельности. Установлено, что человек в процессе жизнедеятельности выделяет около 400 химических соединений, причем пятая часть из них относится к числу высокотоксичных веществ – антропотоксины (второйкласс опасности) – это диметиламины, сероводород, диоксид азота, окись этилена, бензол и т.д.

К малотоксичным веществам (третий класс опасности) относятся уксусная кислота, фенол, метилстирол, толуол, метанол, винилацетат и т.д.

Воздушная среда невентилируемых помещений ухудшается пропорционально числу людей и времени их пребывания в помещении. Даже 2-4 часовое пребывание в этих условиях отрицательно сказывается на состоянии умственной работоспособности людей. В состоянии покоя (в процессе основного обмена) взрослый человек выделяет около 10-15 л диоксида углерода в час, а при небольшой активности до 20-25 л в среднем 22,6 л/ч.

Диоксид углерода участвует в обменных процессах организма, являясь физиологическим возбудителем дыхательного центра. Вдыхание больших концентраций СО₂нарушает окислительно-востановительные процессы, его накопление в крови и тканях ведет к тканевой гипоксии. Содержание диоксида углерода в воздухе закрытых помещений имеет санитарное значение, являясь косвенным показателем чистоты воздуха. Дело в том, что параллельно с накоплением СО₂, обычно не выше 0,2%, ухудшаются другие свойства воздуха: повышается температура, влажность, запыленность, содержание микроорганизмов, число тяжелых ионов, появляются антропотоксины. Этот комплекс изменившихся физических свойств воздуха наряду с химическим загрязнением и вызывает ухудшение самочувствия людей. Такому изменению свойств воздуха соответствует содержание углекислоты равное 0,1%, и поэтому, данная концентрация считается предельно допустимой для воздуха закрытых помещений.

В последние годы было установлено, что для оценки санитарного состояния воздуха закрытых помещений этого показателя недостаточно, так как требуется определение содержание некоторых токсических химических веществ, выделяющихся в воздух из полимерных строительных материалов, широко применяемых для внутренней отделки помещений (фенол, аммиак, формальдегид и т.д.).

Важнейшим мероприятием по сохранению чистоты воздуха в помещениях является вентиляция.

Вентиляция (от лат. ventilatio – проветривание) - регулируемый воздухообмен, осуществляемый для создания в помещениях воздушной среды, благоприятной для здоровья человека. Вентиляция жилых и общественных зданий обеспечивает своевременное удаление избытка тепла, влаги и вредных газообразных примесей, скапливающихся в воздухе в результате пребывания людей и различных бытовых процессов.

Вентиляцию (воздухообмен) характеризуют объем вентиляции и кратность воздухообмена. Чистота воздуха закрытых помещений обусловливается обеспечением для каждого человека необходимого объема воздуха – так называемого воздушного куба и его регулярной сменой с наружным воздухом. Количество потребного для этого вентиляционного воздуха одного человека в 1 час называется объемом вентиляции. Объем вентиляции зависит от строительного объема помещения (кубатура помещения, м³), числа людей и характера работы, выполняемой в этом помещении. Если в нем производится работа, не связанная с загрязнением воздуха вредными веществами и с изменением микроклиматических условий помещения, если изменения химического состава и физических свойств воздуха обусловливаются только присутствием людей (например, жилые и общественные здания), то объем воздуха, необходимый для вентиляции, определяется исходя из накопления в помещении диоксида углерода (СО₂) как косвенного показателя степени чистоты воздуха.

В жилых, общественных помещениях и больничных палатах норма воздушного куба составляет 25-27 м³, объем вентиляции 37,7 м³, поэтому необходимо для полного удаления загрязненного воздуха и замены его чистым атмосферным воздухом обеспечить примерно полуторократный обмен комнатного воздуха с наружным в течение 1 часа. Задачей вентиляции в данном случае является обеспечение содержания СО₂ в воздухе закрытого помещения в количествах, не превышающих норму

0, 1% (1%₀).

А. Расчет объема вентиляции производится по формуле:

П? N

L = ^{______________} ,

Р₁ – Р₂

где L – объем вентиляции, м³;

П – количество СО₂, выдыхаемое человеком в час (22,6 л);

N – число людей в помещении;

Р₁ – максимально допустимое содержание СО₂ в помещении (0,1% = 1%₀ = 1 л/м³);

Р₂ – содержание СО₂ в атмосферном воздухе (0,04%=0,4%₀ =0,4 л/м³).

При делении полученного объема вентиляции на кубатуру помещения определяют необходимую для этого помещения кратность воздухообмена в 1 ч.

Пример: При санитарно-гигиеническом обследовании воздушной среды в послеоперационной палате хирургического отделения (кубатура 69,7 м³), где находятся 4 больных, содержание СО₂ составило 0,12%. Определяется необходимый и фактический объем вентиляции и кратность воздухообмена.

Решение: П? N 22,6? 4

1. L_{необходимый объем вентиляции} = ^_______= ^__________ = 150,6 м³

Р - Р₁ 1- 0,4

150,6 м³

Кратность воздухообмена необходимаяК = ^____________ = 2, 16 раза

69,7 м³

П? N 22,6? 4

2. L_{фактический объем вентиляции} = ^________ = ^___________ = 113 м³

Р - Р₁ 1,2 - 0,4

113 м³

Кратность воздухообмена фактическаяК₁ = ^____________ = 1, 62 раза

69,7 м³

Заключение: фактическая кратность воздухообмена (1,62 раза в 1 ч) значительно ниже необходимой (2,16 раза в 1 ч), что свидетельствует о неэффективности вентиляции в обследованной палате.

Б. Расчет объема вентиляции и кратности воздухообмена при естественном воздухоснабжении.

Кратность воздухообмена при естественной вентиляции можно вычислить по формуле:

А? В?С

К = ^____________,

V

где А – площадь вентиляционного отверстия (форточка), м²;

В – скорость движения воздуха в вентиляционном отверстии, м/с;

С – время проветривания, сек;

V – объем помещения, м³;

Пример: в палате кубатурой 60 м³, где находятся три человека, проветривание происходит за счет форточки, которую открывают на 10 мин каждый час. Скорость движения воздуха в вентиляционном отверстии – 1 м/с, площадь форточки – 0,15 м². Рассчитывается кратность воздухообмена.

Решение: за 10 мин (600 секунд) в палату поступает

L = а? в? с = 0,15м²? 600 = 90м³

Кратность воздухообмена при этом составляет: К₁ = ^_______ = 1,5 раза

Определяется необходимый объем вентиляции и кратность воздухообмена:

22,6? 3 113

L = ^__________ = 113 м³; К = ^_________ = 1,9 раза

1- 0,4 60

Заключение: Фактическая кратность воздухообмена ниже необходимой для обследуемого помещения рекомендуется увеличить время проветривания палаты до 15 мин каждый час.

В. Оценка искусственной вентиляции по притоку и вытяжке.

Основным критерием оценки искусственной вентиляции является кратность по притоку и вытяжке. Обычно знаком «+» обозначают кратность воздухообмена по притоку и знаком «-» по вытяжке.

Например: + 4 – 3

Преобладание притока над вытяжкой предусматривается в помещениях, где чистота воздуха имеет особое значение (операционные, родовые и т. д.), в палатах для больных с инфекционными или гнойными заболеваниями вытяжка должна превалировать надпритоком.