Баланс вредных выделений. Методика расчета количества поступающих вредностей (влага, газы и т.п.)

Под термином "вредности" в вентиляции понимаются вредные вещества, влага и теплота, поступающие в воздух помещений и негативно влияющие на самочувствие человека.

Поступление влаги в помещение происходит в результате испарения с поверхности кожи и дыхания людей, испарения с открытой поверхности жидкости, испарения с влажных поверхностей материалов и изделий, при сушке материалов, в результате химических реакций, при работе технологического оборудования.

Расчет количества влаги поступающей в помещение проводится согласно зависимостям, приведенным в справочниках, для различных случаев выделения влаги.

Влагопоступления обозначаются буквой W, кг/ч.

Кроме выделения, влага в помещении может поглощаться, материалами, обладающими гигроскопическими свойствами (например: бумага или картон поглощают влагу в размере 2-3% от своей массы), и в результате конденсации.

После определения количества всех влагопоступлений и количества поглощенной влаги составляется влажностный баланс, который показывает существуют ли в помещении избытки или недостатки влаги. В большинстве случаев системам вентиляции воздуха необходимо бороться с избыточной влажностью.

При наличии в воздухе некоторого количества вредных веществ они оказывают на организм некоторое негативное воздействие. Результат этого воздействия по отношению к некоторому среднему человеку в целом зависит от трех факторов:

· тип вредного вещества;

· концентрации его в воздухе, мг/м³;

· продолжительности воздействия.

При одинаковой концентрации в воздухе воздействие различных веществ может быть разным. Одни вещества могут вызывать очень быстрое ухудшение самочувствия человека, а действие других может проявиться спустя значительное время. Путем специальных исследований медиками-гигиенистами установлены максимальные значения концентраций различных веществ, которые можно допустить в рабочей зоне помещений без ущерба для здоровья человека. Эти концентрации вредных веществ называются предельно-допустимыми концентрациями в рабочей зоне (ПДК_рз).

Предельно-допустимая концентрация вредного вещества в рабочей зоне – это такая концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Кроме ПДК рабочей зоны гигиенистами установлены также предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе населенных мест: максимально-разовые (ПДК_мр), отнесенные к периоду воздействия 20-30 минут, и среднесуточные, отнесенные к периоду воздействия в течение всего жизненного цикла человека (70 лет). Эти концентрации используются при решении вопросов охраны воздушного бассейна.

Значения ПДК_рз для большого количества вредных веществ приведены в ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны".

Вредные вещества по-разному воздействуют на организм человека: одни являются кровяными ядами (угарный газ), другие обладают раздражающим действием (кислота), третьи воздействуют на сосудисто-нервную систему (углеводороды), четвертые (вещества фиброгенного действия) воздействуют на легкие (окись кремния, цемент, другие неорганические пыли), пятые вызывают онкологические заболевания (асбест, бензол, бенз(а)пирен, мышьяк, никель, хроматы и бихроматы). При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ они могут обладать однонаправленным действием. Список групп веществ, обладающих однонаправленным действием, составляется органам государственного санитарного надзора.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них (М₁, М₂ ... М_n) в воздухе к их ПДК (ПДК₁, ПДК₂ ... ПДК_n) не должна превышать единицы

Вредные вещества по опасности воздействия на организм человека подразделяются на четыре класса: I, II, III, IV. Класс I – это самые опасные вещества, а класс IV – наименее опасные. Вещества, отнесенные к каждому классу, имеют ПДК_рз в следующих диапазонах:

класс I — менее 0,1 мг/м³;

класс II — от 0,1 до 1 мг/м³;

класс III — от 1 до 10 мг/м³;

класс IV — более 10 мг/м³.

Кроме собственно значения ПДК_рз при отнесении вещества к тому или иному классу опасности учитываются и дополнительные особенности воздействия его на человека (например, возможность накопления его в организме, что характерно для тяжелых металлов).

Помимо вредного воздействия на человека некоторые газы и пары могут в смеси в воздухом могут быть взрывоопасны. Взрыв такой смеси происходит только при определенном соотношении количества горючих газов и воздуха. Такое соотношение характеризуется нижним и верхним пределами взрываемости.

Нижний предел – минимальное содержание газа или пара в воздухе, которое при воспламенении может привести к взрыву.

Верхний предел – максимальное содержание газа или пара в воздухе, которое при воспламенении еще может привести к взрыву.

Концентрация менее нижнего и более верхнего пределов не взрывоопасна, так как при ней не происходит активного горения и взрыва. В первом случае из-за избытка воздуха, во втором из-за недостатка.

Концентрация газов с точки взрывобезопасности в помещениях не должны превышать 30% нижнего предела взрываемости.

ЛЕКЦИЯ 7