Понятия об организации вентиляции и отопления

Вентиляцией называется комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в производственных помещениях. Основное назначение вентиляции – удаление из рабочей зоны загрязненного или перегретого воздуха и подача чистого воздуха, в результате чего в рабочей зоне создаются необходимые благоприятные условия воздушной среды. Одной из главных задач, возникающей при устройстве вентиляции, является определение воздухообмена, т. е. количество вентиляционного воздуха, необходимого для обеспечения оптимального санитарно-гигиенического уровня воздушной среды помещений. В зависимости от способа перемещения воздуха в производственных помещениях вентиляция делится на естественную и искусственную (механическую). Возможно и их сочетание – смешанная вентиляция. Многие требования к вентиляционным системам описаны в ГОСТ 12.4.021-75* ССБТ «Системы вентиляционные. Общие требо­вания» [67].

Если в помещении нет вредных выделений, то вентиляция должна обеспечивать воздухообмен не менее 30 м³/ч на каждого работающего (для помещений с объёмом до 20 м³ на одного работающего). При выделении вредных веществ в воздух рабочей зоны необходимый воздухообмен определяют исходя из условий их разбавления до ПДК, а при наличии тепловых избытков – из условий поддержания допустимой температуры в рабочей зоне.

Естественная вентиляция производственных помещений осуществляется за счёт разности температур в помещении наружного воздуха (тепловой напор) или действия ветра (ветровой напор). Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной. При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счёт вытеснения внутреннего теплового воздуха наружным холодным воздухом через окна, форточки, фрамуги и двери. Организованная естественная вентиляция (или аэрация) обеспечивает воздухообмен в заранее рассчитанных объемах и регулируется в соответствии с метеорологическими условиями. Бесканальная аэрация осуществляется при помощи проёмов в стенах и потолке и рекомендуется в помещениях большого объёма со значительными избытками теплоты. Для получения расчётного воздухообмена вентиляционные проемы в стенах и в кровле здания (аэрационные фонари) оборудуют фрамугами, которые открываются и закрываются с пола помещения. Используя фрамуги, можно регулировать воздухообмен при изменении наружной температуры воздуха или скорости ветра (рис. 16).

В производственных помещениях небольшого объёма, а также в помещениях, расположенных в многоэтажных производственных зданиях, применяют канальную аэрацию, при которой загрязнённый воздух удаляется через вентиляционные каналы в стенах.

Для усиления вытяжки на выходе из каналов на крыше здания устанавливают дефлекторы – устройства, создающие тягу при обдувании их ветром. Естественная вентиляция дёшева и проста в эксплуатации. Основным её недостатком является то, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух не очищается и загрязняет атмосферу. Естественная вентиляция применима там, где нет больших выделений вредных веществ в рабочую зону.

Рис. 16. Схема естественной вентиляции здания:
а – при безветрии; б – при ветре;
1 – вытяжные и приточные отверстия; 2 – тепловыделяющий агрегат

Искусственная (механическая) вентиляция устраняет недостатки естественной вентиляции. При механической вентиляции воздухообмен осуществляется за счёт напора воздуха, создаваемого вентиляторами (осевыми или центробежными); воздух в зимнее время подогревается, в летнее – охлаждается и, кроме того, очищается от загрязнений (пыли, вредных паров и газов). Механическая вентиляция бывает приточной, вытяжной, приточно-вытяжной, а по месту действия – общеобменной и местной.

При приточной системе вентиляции свежий воздух забирается извне вентилятором и при необходимости нагревается калорифером, а затем подаётся в помещение. Количество подаваемого воздуха регулируется клапанами или заслонками, устанавливаемыми в ответвлениях. Загрязнённый воздух выходит через двери, окна, фонари и щели неочищенным.

При вытяжной системе вентиляции загрязнённый и перегретый воздух удаляется из помещения через сеть воздуховодов с помощью вентилятора. Загрязнённый воздух перед выбросом в атмосферу очищается. Чистый воздух подсасывается через окна, двери, неплотности конструкций.

Приточно-вытяжная система вентиляции состоит из двух отдельных систем – приточной и вытяжной, которые одновременно подают в помещение чистый воздух и удаляют из него загрязнённый. Приточные системы вентиляции также возмещают воздух, удаляемый местными отсосами и расходуемый на технологические нужды, например при процессах горения, в компрессорных установках, пневмотранспорте и т. д.

При общеобменной вентиляции, применяемой во всех учебных помещениях, выделяющие вредные вещества разбавляются подаваемым чистым воздухом до предельно допустимых концентраций.

Местная вентиляция бывает вытяжная и приточная. Вытяжную вентиляцию устраивают, когда загрязнения можно улавливать непосредственно у мест их возникновения. Для этого применяют вытяжные шкафы, зонты, завесы, бортовые отсосы у ванн, кожухи, отсосы у станков и т. д. К приточной вентиляции относятся воздушные души, завесы, оазисы.

Вытяжные шкафы работают с естественной или механической вытяжкой. Для удаления из шкафа избытков тепла или вредных примесей естественным путем необходимо наличие подъёмной силы, которая возникает, когда температура воздуха в шкафу превышает температуру воздуха в помещении. Удаляемый воздух должен иметь достаточный запас энергии для преодоления аэродинамического сопротивления на пути от входа в шкаф до места выброса в атмосферу.

Отопительные системы бывают центральные и местные. В системах

центрального отопления энергия вырабатывается за пределами отапливаемых помещений, а затем распределяется по системе труб между потребителями. Центральное отопление в зависимости от вида теплоносителя бывает водяное, воздушное и паровое. В малокомплектных школах можно применять местные системы отопления, основой которых является совмещение генератора энергии с отопительным прибором.

В настоящее время в качестве местного отопления используют газовое или электрическое. В отапливаемых помещениях для обогрева устанавливают отопительные приборы. Тип прибора зависит от системы отопления: при воздушном отоплении это калориферы, в системах водяного отопления – радиаторы, конвекторы, гладкие и ребристые трубы. В системах лучистого и панельного отопления функции отопительных приборов выполняют стены, потолок и т. д. Отопительные приборы с температурой теплоносителя свыше 100 °С должны быть ограждены во избежание ожогов людей при случайном прикосновении. В системах воздушного отопления нагретый в калориферах воздух подаётся в отапливаемое помещение. В промышленных зданиях при воздушном отоплении используется рециркулируемый воздух, а в большинстве случаев – наружный воздух. В школьных мастерских возможно совмещение воздушного отопления с приточной вентиляцией при температуре подаваемого воздуха не более 60 °С.

Система кондиционирования – это совокупность технических средств для приготовления, перемещения и распределения воздуха, автоматического регулирования его параметров. Системы кондиционирования включают средства для очистки от пыли, нагрева, охлаждения и увлажнения воздуха, автоматического регулирования его параметров, контроля и управления. Требования к системам отопления, вентиляции и кондиционирова­ния описаны в Строительных нормах и правилах СНиП 41-01-2003 «Отоп­ление, вентиляция и кондиционирование» [214].

2.13. Влияние ядовитых химических веществ
на организм человека

В современном производстве и в быту используют более 60 тысяч химических соединений, большинство из которых синтезировано человеком и не встречается в природе. В промышленности вредные вещества находятся в газообразном, жидком и твёрдых состояниях. Они способны проникать в организм человека через органы дыхания, пищеварения или кожу. Вредное действие химических веществ определяется как свойствами самого вещества (химическая структура, физико-химические свойства, количество попавшего в организм – доза или концентрация – сочетание вредных веществ, находящихся в организме), так и особенностями организма человека (индивидуальная чувствительность к химическому веществу, общее состояние здоровья, возраст, условия труда).

По токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм человека химические вещества разделяют на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию.

Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и её соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода) вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, нарушают структуру ферментов, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином.

Раздражающие вещества (хлор, аммиак, диоксид серы, туманы кислот, оксиды азота и др.) воздействуют на слизистые оболочки, верхние и глубокие дыхательные пути.

Сенсибилизирующие вещества (органические азокрасители, димети­ламиноазобензол и другие антибиотики) повышают чувствительность организма к химическим веществам, вызывают аллергические заболевания.

Канцерогенные вещества (бенз(а)пирен, асбест, нитроазосоединения, ароматические амины и др.) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. Этот процесс может быть отдален от момента воздействия вещества на годы и даже десятилетия.

Мутагенные вещества (этиленамин, окись этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца и ртути и др.) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы). Воздействие му­тагенных веществ на соматические клетки вызывают изменения в гено­типе человека, контактирующего с этими веществами. Они обнаружива­ются в отдалённом периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, повышении общей заболеваемости, злокачественных новообра­зованиях. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние ска-

зы­вается на последующее поколение, иногда в очень отдалённые сроки.

Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врождённых пороков развития и отклонений от нормальной структуры у потомства, влияют на развитие плода в матке и послеродовое развитие и здоровье потомства.

Общая токсикологическая классификация вредных веществ приведена в таблице 7.

Изучение биологического действия химических веществ на человека показывает, что вредное их воздействие всегда начинается с определённой пороговой концентрации. Для количественной оценки вредного воздействия на человека химического вещества в промышленной токсикологии используются показатели, характеризующие степень его токсичности.

Таблица 7