Розділ VIII. Відповідальність за порушення законодавства про охорону праці 3 страница

Найчастіше в приміщеннях передбачається одночасне використання як припливної, так і витяжної систем. У цьому випадку мова йде про припливно-витяжні системи вентиляції. Даний вид вентиляції забезпечує надійний повітрообмін, завдяки якому підтримуються необхідні параметри мікроклімату в приміщенні.

Види вентиляції за місцем дії. Загальнообмінна вентиляція забезпечує створення необхідних параметрів мікроклімату в усьому об’ємі приміщення. Цей вид вентиляції застосовується для видалення надлишкового тепла при відсутності токсичних виділень, а також у випадках, коли неможливе використання місцевої витяжної вентиляції.

Місцева вентиляція може бути припливною і витяжною. Місцева припливна вентиляція здійснює концентровану подачу припливного повітря в певну робочу зону (наприклад, повітряні або повітряно-теплові завіси). Місцева витяжна вентиляція забезпечує вловлювання шкідливих речовин безпосередньо в місцях їх виділення (наприклад, витяжні шафи і камери). Важливим моментом при виборі та установці місцевих вентиляційних систем є те, що вони не повинні заважати виконанню робочих операцій працівниками.

Комбінована вентиляція – це поєднання загальнообмінної та місцевої вентиляції.

Види вентиляції за конструктивним виконанням. Системи вентиляції, які мають розгалужену мережу каналів-повітроводів, називаються канальними. У випадках, коли при обладнанні вентиляції не використовуються повітроводи (наприклад, при установці вентиляторів у стіні приміщення або в його перекритті), мова йде про безканальні системи.

Види вентиляції за призначенням. Робоча вентиляція використовується для забезпечення відповідного повітрообміну в приміщенні в звичайному режимі роботи. Аварійна вентиляція призначена для тих випадків, коли станеться аварія, яка призведе до потрапляння значної кількості шкідливих речовин у повітря робочої зони.

Розрахунок систем вентиляції.

У загальному випадку розрахунок вентиляції полягає у визначенні типу вентиляції й виборі відповідного вентиляційного обладнання (типу вентилятора, повітроводів, фільтрів і т. ін.). Для вибору типу вентиляції необхідно визначити кратність повітрообміну в приміщенні за такою формулою:

,

(5.1)

де L – кількість повітря, яку слід видаляти з приміщення для забезпечення нормованих значень параметрів мікроклімату, м³/год;

V – обсяг приміщення, м³.

Залежно від кратності повітрообміну в приміщенні можуть бути застосовані такі типи вентиляції:

неорганізована природна вентиляція, якщо кратність повітрообміну n = 1…1,5;

аерація або канальна гравітаційна система, якщо кратність повітрообміну n = 1,5…30;

механічна вентиляція, якщо кратність повітрообміну n > 30.

Слід зазначити, що шкідливих речовин (газ, пил, надлишкове тепло і т. п.) у повітрі робочої зони може бути одночасно кілька видів. У цьому випадку об’єми повітря, необхідні для видалення кожної з цих речовин, розраховують окремо, а за L обирається максимальне з обчислених значень. У рамках даної роботи будемо визначати тип вентиляції за наявності одного шкідливого фактору в повітрі робочої зони – надлишкового тепла.

Кількість припливного повітря, необхідного для видалення надлишкового тепла з приміщення, можна визначити за такою формулою:

,

(5.2)

де с – теплоємність повітря, с = 1200 Дж/(кг·⁰С);

ρ – густина повітря при відповідній температурі в приміщенні (t = 10…22 °С, ρ ≈ 1,2 кг/м³; t = 23...30 °С, ρ ≈ 1,17 кг/м³);

t₁ – температура повітря, яке видаляється з приміщення, ⁰С;

t₂ – температура повітря, яке надходить у приміщення, ⁰С;

Q_над – кількість надлишкового тепла, яка визначається сумою тепловиділень у приміщенні за винятком тепловтрат, Вт.

Кількість надлишкового тепла в приміщенні можна визначити за формулою:

Qнад = ∑Qтепловиділень – ∑Qтепловтрат.

(5.3)

Сума тепловиділень ∑Q_{тепловиділень} визначається як сума надходжень тепла в приміщення від різних джерел:

∑Qтепловиділень = Qоб + Qлюдей + Qламп + Qсон,

(5.4)

де Q_об – надходження тепла в приміщення від обладнання, Вт;

Q_людей – надходження тепла в приміщення від людей, Вт;

Q_ламп – надходження тепла в приміщення від ламп, Вт;

Q_сон – надходження тепла в приміщення від сонячної радіації, Вт.

Надходження тепла в приміщення від обладнання можна визначити за формулою:

Qоб = N·nоб,

(5.5)

де N – потужність одиниці обладнання, Вт (N = 150 Вт для комп’ютера, N = 50 Вт для принтера, ксерокса, сканера і т. ін.);

n_об – кількість одиниць обладнання, шт.

Надходження тепла в приміщення від людей можна визначити за такою формулою:

Qлюдей = W·nл,

(5.6)

де n_л – кількість людей, які постійно працюють у приміщенні;

W – енерговитрати людини залежно від категорії виконуваних робіт, які наведені в додатку А, Вт.

Надходження тепла в приміщення від ламп визначаються за такою формулою [2]:

Qламп = h·Nламп∙m,

(5.7)

де h – коефіцієнт переходу електричної енергії в теплову (для ламп розжарювання h = 0,92 … 0,97, для люмінесцентних ламп h = 0,5 … 0,6);

N_ламп – потужність лампи, Вт;

m – кількість ламп у приміщенні, шт.

Надходження тепла в приміщення від сонячної радіації можна визначити за формулою [3]:

Qсон = q∙Sв·кв.п.,

(5.8)

де q – тепловий потік, що надходить у приміщення через 1 м² одинарного скла (значення наведені в додатку Б), Вт/м²;

S_в – площа вікон, м²;

к_в.п. – коефіцієнт відносного проникнення сонячної радіації, значення якого наведені в додатку В.

Суму тепловтрат ∑Q_{тепловтрат} можна визначити за формулою:

∑Qтепловтрат = Qстін + Qв,

(5.9)

де Q_стін – тепловтрати через стіни приміщення, Вт;

Q_в – тепловтрати через вікна приміщення, Вт.

Тепловтрати через стіни приміщення визначаються за формулою:

∑Qстін = k∙Fстін∙(t1 – t2)∙n,

(5.10)

де k – коефіцієнт теплопередачі зовнішніх огороджень, значення якого наведені в додатку Д, Вт/(м²·К);

F_стін – площа стін, м²;

n – коефіцієнт, який враховує положення зовнішньої огороджувальної конструкції по відношенню до зовнішнього повітря (в даному випадку приймаємо, що n = 1);

t₁ – температура повітря, яке видаляється з приміщення, ⁰С;

t₂ – температура повітря, яке надходить у приміщення, ⁰С.

Тепловтрати через вікна приміщення визначаються за формулою:

∑Qв = k∙Fв∙(t1 – t2)∙n,

(5.11)

де F_в – площа вікон, м².

Порядок виконання роботи

1. Зробіть розрахунок системи вентиляції для офісного приміщення, в якому в результаті роботи оргтехніки, освітлювальних приладів, постійного перебування людей та інших факторів утворюється надлишкове тепло, що погіршує параметри мікроклімату і, як наслідок, призводить до зниження працездатності співробітників. Аналізоване приміщення розташовано в п’ятиповерховій цегляній будівлі (із внутрішньою штукатуркою і кладкою в 2,5 цеглини). Співробітники офісу – менеджери та інженери. Освітлення в приміщенні здійснюється природним (через вікна) і штучним (за рахунок використання люмінесцентних ламп типу ЛД) шляхом. Додаткова інформація, необхідна для здійснення розрахунків, наведена в табл. 5.1 (номер варіанта видає викладач).

2. На підставі одержаних результатів зробіть висновки.

Контрольні запитання

1. Дайте визначення поняттю «вентиляція». В чому полягає основне завдання систем вентиляції?

2. За якими ознаками класифікують системи вентиляції?

3. Наведіть класифікацію видів вентиляції за способом переміщення повітря.

4. В яких випадках застосовується аерація, а в яких – канальна гравітаційна система?

4. Наведіть класифікацію видів вентиляції за способом подачі й видалення повітря.

5. Наведіть класифікацію видів вентиляції за місцем дії.

6. Наведіть класифікацію видів вентиляції за конструктивним виконанням.

7. Наведіть класифікацію видів вентиляції за призначенням.

8. У чому полягає розрахунок системи вентиляції?

Таблиця 5.1

Вихідні дані

№ з/п

Геометричні параметри приміщення

Характеристика вікон

Кількість комп’ютерів, nоб1

Загальна кількість принтерів, сканерів і т. ін., nоб2

Кількість людей, nл

Кількість ламп, m

Потужність лампи, Nл

t1, 0С

t2, 0С

Висота приміщення, Н

Довжина приміщення, L

Глибина приміщення, В

Кількість вікон

Висота вікон, h

Ширина вікон, l

Орієнтація вікон

Вид засклення вікон

Вид переплетення вікон

Сонцезахисні пристрої

3,0

1,8

2,0

Південь, 400

Подвійне

Дерев’яний

Жалюзі темні

2,8

1,5

1,8

Захід, 440

Одинарне

Металевий

Штори тонкі темні

3,0

3,0

2,0

Схід, 600

Подвійне

Дерев’яний

Штори цупкі світлі

3,0

2,0

1,5

Схід, 400

Одинарне

Дерев’яний

Жалюзі світлі

2,8

1,8

2,0

Захід, 520

Подвійне

Металевий

Штори тонкі світлі

2,8

1,8

2,0

Південь, 400

Подвійне

Дерев’яний

Штори цупкі темні

3,0

2,0

1,5

Захід, 520

Одинарне

Металевий

Жалюзі світлі

2,8

2,0

2,0

Захід, 440

Подвійне

Дерев’яний

Жалюзі темні

3,0

1,8

1,5

Південь, 560

Одинарне

Металевий

Жалюзі світлі

Закінчення табл. 5.1

3,0

2,0

2,0

Північно-західна, 450

Одинарне

Дерев’яний

Штори цупкі світлі

2,8

2,0

1,5

Південно-східна, 640

Подвійне

Дерев’яний

Штори цупкі темні

3,0

1,8

1,5

Південно-західна, 520

Одинарне

Металевий

Жалюзі світлі

3,0

2,0

2,0

Південь, 480

Подвійне

Дерев’яний

Жалюзі світлі

2,8

1,8

1,8

Захід, 400

Одинарне

Металевий

Жалюзі темні

3,0

1,5

1,8

Північно-західна, 360

Одинарне

Дерев’яний

Штори цупкі темні

2,8

1,8

1,8

Південь, 400

Одинарне

Металевий

Жалюзі темні

3,0

2,0

1,8

Північно-східна, 440

Подвійне

Дерев’яний

Штори цупкі темні

2,8

2,0

1,8

Південно-східна, 450

Подвійне

Металевий

Штори цупкі світлі

2,8

2,0

1,5

Схід, 520

Одинарне

Дерев’яний

Штори цупкі темні

3,0

1,8

1,5

Південь, 560

Подвійне

Дерев’яний

Штори цупкі темні

3,0

2,0

1,5

Південь, 400

Подвійне

Дерев’яний

Жалюзі темні

2,8

1,5

1,8

Північно-східна, 520

Одинарне

Металевий

Штори цупкі темні

3,0

2,0

1,5

Південь, 680

Одинарне

Дерев’яний

Штори цупкі світлі

2,8

2,0

2,0

Північно-східна, 400

Подвійне

Дерев’яний

Жалюзі темні

3,0

2,0

1,5

Схід, 360

Одинарне

Дерев’яний

Жалюзі світлі

Практична робота 6.

Кондиціонування повітря в адміністративних і громадських приміщеннях

Мета роботи – вивчити поняття «кондиціонування повітря», класифікацію систем кондиціонування повітря, ознайомитись із спрощеною методикою розрахунку систем кондиціонування адміністративних і громадських приміщень.

Загальні відомості

Кондиціювання повітря (від латинського condicio – умова, стан) – створення й автоматична підтримка в закритих приміщеннях і засобах транспорту параметрів повітряного середовища (температури, відносної вологості, чистоти, складу, швидкості руху і тиску повітря) найбільш сприятливих для самопочуття людей, ведення технологічних процесів, роботи обладнання та приладів, забезпечення збереження цінностей культури і мистецтва й т. ін.

Кондиціонер – це пристрій для підтримки оптимальних кліматичних умов у квартирах, будинках, офісах, автомобілях, а також для очищення повітря в приміщенні від небажаних часток.

Головною особливістю систем кондиціювання є те, що вони забезпечують великий комплекс процесів обробки повітря, за допомогою яких можуть бути задоволені найвищі вимоги до параметрів повітряного середовища закритих приміщень. При цьому стан повітряного середовища приміщення перестає бути залежним від параметрів зовнішнього (атмосферного) повітря.

Основна відмінність систем вентиляції від кондиціонування полягає в тому, що в системах вентиляції не робиться охолодження повітря і його тепловолога обробка, а саме за рахунок цього і досягається створення строго визначених параметрів мікроклімату в приміщенні.

Системи кондиціонування повітря класифікують таким чином [5, 12]:

за ступенем використання зовнішнього повітря – прямоточні (обробляють зовнішнє повітря, але воно використовується одноразово), рециркуляційні (багаторазово обробляють повітря, яке є всередині приміщення), з рециркуляцією (обробляють суміш зовнішнього й внутрішнього повітря; як правило, частка зовнішнього повітря в цій суміші становить 10–15%);

за ступенем централізації – місцеві (обслуговують окремі приміщення; їх розташовують, як правило, в самих приміщеннях), центральні (обслуговують із одного центру одночасно кілька приміщень).

Розрахунок системи кондиціонування повітря

Найбільш важливою характеристикою місцевих кондиціонерів, яку необхідно оцінювати при їх виборі та установці в приміщенні (особливо офісному, жилому), є потужність охолодження. Від цієї величини залежить площа, на яку він розрахований, а також його вартість.

Для орієнтовних розрахунків системи кондиціонування повітря береться 1 кВт охолоджувальної потужності кондиціонера на кожні 10 м² площі приміщення при висоті стелі 2,8–3,0 м. Таким чином, для орієнтовної оцінки охолоджувальної потужності кондиціонера досить площу кімнати розділити на десять. Наприклад, для приміщення площею 20 м² потрібно обрати кондиціонер, який має охолоджувальну потужність 2,0 кВт. Слід зауважити, що за цією спрощеною методикою можна визначити необхідну потужність лише для компенсації тепловиділень від стін, підлоги, стелі та вікон. У випадку, якщо в приміщенні велика площа засклення або вікна виходять на південну сторону, надходження тепла будуть більшими й визначену таким чином охолоджувальну потужність кондиціонера необхідно збільшувати на 15 – 20%.

З метою одержання більш точної оцінки охолоджувальної потужності місцевого кондиціонера необхідно розраховувати всі тепловиділення, які надходять в приміщення, за такою методикою:

Qзаг = Q1 + Q2 + Q3,

(6.1)

де Q_заг – загальні тепловиділення в приміщення, Вт;

Q₁ – надходження тепла в приміщення від стін, підлоги, стелі й вікон, Вт;

Q₂ – надходження тепла в приміщення від людей, Вт;

Q₃ – надходження тепла в приміщення від обладнання, Вт.

Надходження тепла в приміщення від стін, підлоги, стелі й вікон можна визначити за такою формулою:

Q1 = V∙q,

(6.2)

де V – об’єм приміщення, м³;

q – коефіцієнт, який має такі значення: у випадку південної орієнтації вікон – 40 Вт/м³, у випадку північної орієнтації вікон – 30 Вт/м³, для всіх інших випадків орієнтації вікон – 35 Вт/м³.

Надходження тепла в приміщення від людей і обладнання обчислюють за формулами 5.5, 5.6 (див. практичну роботу 5).

На підставі одержаного значення Q_заг необхідно вибрати близьку за потужністю модель кондиціонера зі стандартного ряду. Причому, якщо значення Q_заг не точно відповідає величинам, зазначеним у стандартному ряді, то в цьому випадку необхідно значення Q_заг округлити в більшу сторону до найближчої величини, наведеної в стандартному ряді.

Стандартний ряд місцевих кондиціонерів за охолоджувальною потужністю: 2,0 кВт; 2,5кВт; 3,5 кВт; 5,0 кВт; 7,0 кВт.

Слід зазначити, що в результаті такого розрахунку одержують саме потужність охолодження кондиціонера, яку часто плутають із потужністю, споживаної кондиціонером від електромережі. Насправді, споживана кондиціонером потужність приблизно в 3 рази менше потужності охолодження, тобто кондиціонер потужністю 2,5 кВт споживає всього близько 800 Вт електроенергії – менше праски або електричного чайника. Тому місцеві кондиціонери, як правило, можна включати в звичайну розетку.

Порядок виконання роботи

1. Зробіть розрахунок системи кондиціонування повітря для офісного приміщення з метою створення в ньому оптимальних мікрокліматичних умов. Приміщення розташовано в п’ятиповерховій цегляній будівлі. Співробітники офісу – менеджери та інженери. Додаткова інформація, необхідна для здійснення розрахунків, наведена в табл. 6.1 (номер варіанта видає викладач).

2. На підставі одержаних результатів зробіть висновки.

Таблиця 6.1
Вихідні дані
№ з/п	Висота приміщення, Н	Довжина приміщення, L	Глибина приміщення, B	Орієнтація вікон	Кількість комп’ютерів, nоб1	Загальна кількість принтерів, сканерів і т. ін., nоб2	Кількість людей, nл
	2,8			Захід
	3,0			Північно-західна
	2,8			Південь
	3,0			Північно-східна
	3,0			Південно-східна
	2,8			Схід
	2,8			Південь
	2,8			Південь
	3,0			Південь
	3,0			Південь
	2,8			Північно-східна
	3,0			Схід
	3,0			Південь
	2,8			Південь
	2,8			Захід
	3,0			Схід
	2,8			Схід
	3,0			Захід
	3,0			Південь
	2,8			Захід
	2,8			Захід
	2,8			Північно-східна
	3,0			Північно-західна
	3,0			Південно-східна
	2,8			Південно-західна

Контрольні запитання

1. Що таке кондиціонування повітря?

2. Дайте визначення поняттю «кондиціонер».

3. У чому полягає відмінність систем вентиляції від систем кондиціонування повітря?

4. Як класифікують системи кондиціонування за ступенем використання зовнішнього повітря?

5. Як класифікують системи кондиціонування за ступенем централізації?

6. У чому полягає розрахунок системи кондиціонування повітря?

Практична робота 7.

Розрахунок природного освітлення приміщень адміністративних і громадських будівель

Мета роботи – вивчити методи розрахунку природного освітлення приміщень адміністративних і громадських будівель.