Курсовая работа: Вентиляція та кондиціювання житлових та громадських споруд
Курсовая работа: Вентиляція та кондиціювання житлових та громадських споруд
1. Загальні відомості
В умовах незалежності України, нтенсивного розвитку виробництва, надходження на ринок сучасного вентиляційного обладнання із-за кордону відбувся поштовх у розвитку економічних прогресивних способів створення та підтримання нормованих параметрів повітряного середовища приміщень громадських будівель і споруд.
Під "вентиляцією" розуміється забезпечення мікроклімату та чистоти повітря, що відповіда санітарно-гігієнічним та технологічним вимогам, а також створення необхідного повітрообміну. Це і є внутрішнім завданням вентиляції. Зовнішнє завдання вентиляції полягає у вирішенні питання захисту повітряного басейну від забруднення шкідливими викидами з використанням при цьому нових ефективних технічних засобів. Правильне використання досконалих технічних засобів у галуз вентиляції забезпечує збереження здоров'я людей, підвищення якості продукц необхідний перебіг технологічних процесів, збереження придатності споруд, художніх та історичних цінностей.
Вперше згадка про природну вентиляцію зустрічається в опису улаштування терм (лазні) з отвором у верхній точц споруди, де регулювання кількості витяжного повітря проводилося за допомогою мідного щита, положення якого на отворі змінювало площу живого поперечного перерізу для виходу вентиляційного витяжного повітря.
Гірничодобувна справа дала поштовх розвитку вентиляційної техніки для подачі свіжого зовнішнього повітря у глибок штреки шахт. Праці видатного вченого М. В. Ломоносова відіграли важливу роль у становленні і розвитку вентиляції та вентиляційної техніки. У трактаті, написаному в 1763 році, "О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном" теоретично обґрунтовано теорію розрахунку природно вентиляції, що лягло в основу розробки методики розрахунку, яка застосовується в наш час. М. В. Ломоносов запропонував для вимірювання швидкості повітряного потоку прилад - анемометр, для вимірювання тиску - барометр.
В результаті антропогенної діяльност людини, людини як джерела забруднення довкілля при її біологічній активності, а також перебігу технологічних процесів, у повітря приміщень надходить забруднене повітря, непридатне до використання. Надходження шкідливостей у вигляді теплоти, отруйних газів, вологи і пилу призводить до зміни хімічного складу і фізичного стану повітря, що несприятливо відбивається на умовах діяльності людини, на самопочутті і стані здоров'я.
Головним завданням вентиляції створення і підтримування нормованих параметрів та чистоти повітряного середовища. Виходячи з цього, до вентиляції ставляться як санітарно-гігієнічні, так і технологічні вимоги.
Під вентиляцією розуміють сукупність заходів та обладнання, які забезпечують розрахунковий повітрообмін у житлових, громадських приміщеннях та промислових спорудах з метою дотримання санітарно-гігієнічних і технологічних вимог. Вентиляція - це слово латинського походження, ventilatio, в перекладі означає провітрювання.
Санітарно-гігієнічне призначення вентиляції полягає у створенні та підтримуванні в приміщенні стану повітряного середовища, який задовольняє вимоги санітарних та будівельних норм проектування будівель і споруд різного призначення шляхом поглинання (асиміляції) надлишків теплоти та вологи припливним повітрям, розбавленням ним до гранично допустимої концентрації (ГДК) газоподібних шкідливих домішок, а також видалення пилу та інших шкідливих домішок з повітрям, що видаляється за межі приміщення.
Технологічні вимоги до вентиляції вирішують проблему чистоти та забезпечення температури, відносної вологості та швидкост руху повітря у приміщенні з метою можливості перебігу технологічних процесів. Наприклад, надвисока чистота повітря необхідна у приміщеннях радіоелектронно та радіотехнічної галузей, необхідна відносна вологість потрібна для отримання нитки без поривів та сукання у текстильній промисловості тощо.
Теплота і різні домішки, які надходять у приміщення роблять повітря непридатним або незадовільним з точки зору гігієни людини або технології виробництва, називаються шкідливими домішками. В умовах виробництва на самопочуття людини та на продуктивність праці впливають фактори, які залежать від технологічних процесів та характеру виконуючо роботи. Ці фактори називаються професійними шкідливостями (шкідливими викидами).
В процесі роботи, а також біологічно діяльності, організм людини виділяє теплоту у вигляді прихованої теплоти з повітрям, що видихається, за рахунок випаровування рідини з поверхні шкіри та явної теплоти шляхом конвекції. ! тому людина при вирішенні питань вентиляц також розглядається як джерело шкідливих виділень. Кількість теплоти, що виділяється людиною, залежить від характеру роботи, яку вона виконує, та метеорологічних умов у приміщенні. Під час виконання людиною різних категорій фізичної роботи кількість теплоти, що виділяється при цьому, - різна (табл.. 1).
1. Категорія виконуваної роботи людиною та кількість теплоти, що виділяється при цьому
| Категорія Роботи | Кількість теплоти, що виділяється, Вт | Характеристика роботи |
| Легка | До 175 | Робота, що виконується сидячи чи пов'язана з ходьбою, але не пов'язана з напругою і перенесенням тяжких речей |
|
Помірна (середньої тяжкості) |
175-290 | Робота, пов'язана з постійним переміщенням, перенесенням вантажів до 10 кг, а також виконувана стоячи |
| Важка | Більше 290 | Робота, пов'язана з постійною фізичною напругою, переміщенням та перенесенням вантажів більше 10 кг |
Теплове самопочуття людини результатом взаємодії двох процесів - зовнішнього теплообміну тіла людини з середовищем приміщення та внутрішнього виробництва теплоти. Здатність організму людини адаптуватись (привикати) до теплових умов приміщення називається терморегулюванням.
Певне співвідношення показників параметрів повітряного середовища приміщень в робочій зоні (температура tWiZ, рухомість повітря uwz, відносна вологість <pWiZ) регламенту теплове самопочуття людини як оптимальне або допустиме. Відповідно до санітарних норм оптимальне або допустиме співвідношення параметрів відображається номограмою (рис. 1). Відповідність метеорологічних умов санітарно-гігієнічним вимогам оцінюється сукупністю сумарної дії на організм людини стану повітряного середовища виходячи з теплового комфорту, який характеризується трьома зонами: зона найкомфортніших відчуттів, зони перегріву та переохолодження.
В умовах виробництва, крім теплоти, в атмосферу приміщень надходять волога (водяна пара), пил, гази та пара шкідливих речовин.
Волога надходить у повітря приміщень від технологічних процесів, пов'язаних з водою (промивання виробів у водяних ваннах, при вологому прибиранні тощо), а також від людей як джерел шкідливостей. Збільшення вологості у приміщеннях приводить до погіршення самопочуття людини.
Гази та пари шкідливих речовин надходять у повітря приміщені, при технологічних процесах, при диханні людини та при випаровуванні з поверхні тіла організму. Фізіологічна дія різних газів та пару залежить від їх токсичності, концентрації у повітрі, а також від часу перебування людини у забрудненій атмосфері. Концентрація шкідливої речовини - це її маса в одиниці об'єму (мг/м ; г/м3; кг/м3).
Рис.1. Області оптимальних допустимих параметрів повітря у житлових і громадських будівлях для теплого (Т) та холодного (X) періодів року (заштриховано - для допустимих параметрів, не заштриховано - для оптимальних).
До окремої групи шкідливостей відноситься пил, який є матеріальною системою малих частинок твердої чи рідкої речовини. Пил утворюється при помолі, дробленні, стиранні чи механічній обробці поверхонь тощо. За походженням пил буває органічним, неорганічним або змішаним. Запиленість вимірюється масою пилу в одиниці об'єму (мг/м3), або числом частинок у 1 м3 повітря.
Параметри зовнішнього повітря для житлових, громадських та адміністративно-побутових приміщень треба Приймати:
- параметри А - для систем вентиляції в теплий період року;
- параметри Б - для систем вентиляції в холодний період року. Для систем вентиляції, які не використовуються з 13 до 16 години,
Параметри зовнішнього повітря для теплого періоду року допускається приймати нижчими від вказаних.
Параметри,зовнішнього повітря для перехідних умов року необхідно приймати: для систем вентиляції - температуру +8 °С і питому ентальпію +22,5 кДж/кг; для систем вентиляції допускається приймати параметри, які визначаються в межах використання зовнішнього повітря для подачі.
Сукупність температури внутрішнього повітря te, радіаційно температури приміщення tR, відносно вологості повітря фв та рухомості повітря ив, яка забезпечує найкраще самопочуття та найвищу працездатність людини, називається комфортними умовами.
Санітарні норми розрізняють оптимальн параметри у приміщеннях, які повинні бути забезпечені автоматичним регулюванням вентиляційних систем, та допустимі параметри у приміщеннях, які повинні бути забезпечені вентиляційними системами без автоматичного регулювання.
Оптимальні параметри повітря являють собою сукупність найбільш сприятливих умов для найкращого самопочуття людини, умов для правильного протікання технологічних процесів, збереження цінностей культури. Стосовно людини оптимальні параметри повітря забезпечують збереження та підтримання нормального і функціонального теплового стану організму без напруження реакції терморегулювання, відчуття теплового комфорту високого рівня працездатності.
Допустимі - це таке поєднання параметрів повітря, коли при тривалій і систематичній дії на людину можуть викликати короткочасні, але швидко нормалізуючі зміни функціонального і теплового стану організму, що не виходять за меж фізіологічних можливостей людини. При цьому не виникають порушення стану здоров'я , але можуть спостерігатися дискомфортні тепловідчуття, погіршення самопочуття і зниження працездатності.
Необхідні умови (параметри) повинні бути забезпечені в робочій зоні приміщення. Робоча зона приміщення - це умовний об'єм приміщення, обмежений площиною підлоги, зовнішніми та внутрішніми огорожами та умовною площиною на рівні двох метрів при стоячій роботі або на рівні півтора метра при сидячій роботі.
Метеорологічні умови в межах допустимих норм необхідно приймати в робочій зоні житлових, громадських адміністративно-побутових приміщень (табл. 2). Відповідно до санітарних норм [34] стан повітряного середовища у приміщенні характеризується концентрацією шкідливих речовин у повітрі. Цими ж нормами передбачено також гранично допустимі концентрації (ГДК) газів, пари та пилу у повітрі робочої зони приміщень різного призначення, а також у атмосферному повітрі населених пунктів.
Гранично допустима концентрація - це вміст у повітрі такої кількості шкідливих речовин, яка при дії на людину кожен день потягом необмеженого часу не викличе у її організмі яких-небудь патологічних відхилень або захворювань чи у наступних поколіннях.
2.Допустимі норми температури, відносної вологості та швидкості руху повітря в робочій зоні житлових, громадських та адміністративно-побутових приміщень (норми для людей, які знаходяться у приміщенні більше двох годин безперервно)
| Період року | Температура повітря, |
Відносна вологість повітря, %, не більше |
Швидкість руху повітря, м/с, не більше |
| Теплий |
Не більше 3 UC вище від температури зовнішнього повітря (параметри А)* |
65*** | 0,5 |
| Холодний та перехідний | 18" - 22 | 65 | 0,2 |
2. Системи вентиляції та кондиціювання повітря, їх класифікація
Вентиляція призначена для створення та підтримання допустимих Параметрів повітря у приміщеннях будівель різного призначення. При виборі методів дотримання допустимих параметрів повітря у Приміщенні треба насамперед враховувати виконання санітарно-гієнічних та технологічних вимог.
Крім цього, до вентиляційних систем, як вирішують задачі Интиляції, висувають будівельно-монтажні, архітектурні та нші експлуатаційні вимоги.
Будівельно-монтажні і архітектурн вимоги включають:
· мінімальну потребу в обладнанн устаткуванні, що диктується малою масою та габаритними розмірами;
· ув'язку елементів систем вентиляції з інтер'єром приміщень;
· Індустріальність і простоту монтування;
· можливість поетапного і блокового будівництва та введення в експлуатацію вентиляційних систем на окремих поверхах в приміщеннях, які обслуговуються одними системами;
· пожежну безпеку і наявність засобів для попередження розповсюдження диму та вогню вентиляційними повітропроводами каналами.
Основні експлуатаційні вимоги включають:
- зручність і простоту в обслуговуванні та при виконанні робіт з ремонту і реконструкції систем;
- можливість забезпечення індивідуального регулювання температурно вологісного режиму повітря в окремому приміщенні,
- максимальну за часом роботу вентиляційних систем у автоматичному режимі та мінімальну потребу в їх обслуговуванні та ремонті;
- централізацію розташування основного вентиляційного обладнання і устаткування, які потребують обслуговування;
- обов'язкове блокування основного та резервного вентиляторів вентиляційної системи, що да можливість при зупинці одного з них автоматично вмикати другий з продуктивністю не менше 50% загальної продуктивності системи по повітрю. ^Вентиляційна система - це сукупність пристроїв для обробки, транспортування, подачі та видалення повітря. Системи вентиляції розділяють:
За призначенням на:
- припливні, які подають повітря у приміщення, та витяжні, які забирають відпрацьоване (забруднене) повітря із приміщений та викидають назовні, крім цього, дані вентиляційн системи можуть бути:
загальнообмінні, коли вентилюється (провітрюється) всо приміщення (або його робоча зона) при наявност розосереджених джерел шкідливих виділень рівномірно по площі приміщення;
місцеві, коли видаляється повітря безпосередньо від обладнання (джерела шкідливих виділень) або подається повітря у яку-небудь визначену частину приміщення, чи на фіксоване робоче місце. Необхідно зазначити, що місцева витяжна вентиляційна система більш ефективніша при боротьбі зі шкідливостями, що надходять у повітря порівняно із загальнообмінною, тому що видалення шкідливостей від місця їх утворення відбувається з більшою концентрацією. За способом спонукання системи вентиляції поділяються на:
- системи з механічним спонуканням, тобто з використанням вентиляторів, ежекторів тощо;
- системи з природним спонуканням, тобто з використанням природних сил - сил вітру та гравітації.
