Удосконалення гігієнічних критеріїв оцінки систем вентиляції житлових будинків

Дослідження просторового розподілу концентрації СО2 в приміщенні проводили при роботі механічної витяжної вентиляції. За допомогою умовно змодельованої ситуації ми вирішили перевірити, чи достатньо для забезпечення якісного повітря в приміщенні, об'ємом 43 м3, встановлення одного витяжного каналу, потужністю 100 м3/год, поблизу джерела забруднення. В якості джерела забруднення повітря приміщення була використана газова плита, при працюючому одному пальнику. Для дослідження концентрації СО2 використовували газоаналізатор pSense. Для визначення вмісту концентрації СО2 було вибрано 5 точок, розподілених у горизонтальній площині приміщення, на висоті 1 м від підлоги.

Для первинної пiдготовки таблиць та промiжних розрахункiв використовувався пакет «Microsoft Excel 2007» та Statistica 8.

Для розрахунку розсіювання викидів продуктів згорання від точкового джерела на фасаді будинку використовували методику ОНД-86 [49], що рекомендована ДБН В.2.2-67:2013 [27]. Дані, необхідні для розрахунку, були взяті з проекту 9-ти поверхового будинку та результатів дослідження продуктів згорання газу на виході з коаксіальної труби. Як приклад був узятий газовий опалювальний пристрій DEMRAD, труба з відведенням продуктів згорання розміщена під вікном. Технічні характеристики котла: максимальна потужність контуру гарячого водопостачання - 20 кВт, мінімальна - 9 кВт, діаметр витяжного отвору 0,06 м. За допомогою термоанемометра Mini Air Pro визначили швидкість відведення продуктів згорання на виході з витяжного отвору 7 м/с.

Розрахунки проводили для двох варіантів: при розміщенні одного котла на рівні 2 м та при розміщенні 10 котлів, що знаходяться один над одним, на кожному поверсі житлового будинку. Розрахунки велися при розміщенні джерела викиду продуктів згорання в зоні підпора (навітряна тінь) на відстані 0,3 м від стіни будинку за допомогою п. 8 Додатка 2 «Розрахунок розподілення концентрацій по вертикалі, на даху та на стінах будинку» ОНД-86 [49]. Труба відведення продуктів згорання газу розміщена під вікном.

Для кожного будинку при заданому напрямку вітру розрізняються три основних типи вітрових тіней: підвітряна, на даху, навітряна. Геометричні розміри (ширина та довжина споруди), що необхідні для розрахунку, визначаються в залежності від напрямку вітру по відношенню до будинку.

Границі вітрових тіней визначаються формулами (4а - 4в) Додатка 2 до ОНД-86 [49]. Для кожного джерела забруднення перед виконанням розрахунків з урахуванням забудови, спочатку визначається значення максимальної концентрації См, відстані Хм, на якій спостерігається дана концентрація, та небезпечної швидкості руху повітря Uм, при яких досягається концентрація См при відсутності забудови. Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини См при викиді газоповітряної суміші з одиночного джерела із круглим отвором, при несприятливих метеорологічних умовах на відстані Хм від джерела забруднення визначається за формулою:

(2.1)

де: А - коефіцієнт температурної стратифікації, який визначає умови вертикального і горизонтального розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі (табличне значення); М - кількість шкідливої речовини, яка викидається в атмосферу, г/с; F - безрозмірний коефіцієнт, який враховує швидкість осідання шкідливих речовин; m,n - безрозмірні коефіцієнти, котрі враховують умови виходу газоповітряної суміші; Н - висота джерела над рівнем землі, м; ДТ - різниця температури продуктів згорання та температури навколишнього середовища, 0С; V - потужність викиду газоповітряної суміші, м3/с.

Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини Сми при несприятливих метеорологічних умовах та швидкості руху повітря U, що відрізняється від небезпечної швидкості Uм, визначається по формулі:

Сми=r·См (2.2)

де: r - безрозмірна величина, що характеризується відношенням U/Uм.

Джерела викиду шкідливих речовин розміщені в зоні підпору на відстані Хн від огороджувальної поверхні будинку, розрахунок концентрації Сст, що досягається в точці навітряної стіни на висоті z над поверхнею, при швидкості вітру U, визначається по формулі (2.3) Додатку 2 методики ОНД-86 [49]:

(2.3)

де: ж - коливання напрямку руху повітря (залежить від швидкості руху повітря та гострого кута між напрямком вітру та нормаллю до підвітряної стіни будинку); и1 - безрозмірний коефіцієнт (даний коефіцієнт враховує зміну структури повітряного потоку при наявності забудови, вплив турбулентної дифузії в вітровій тіні та коливань направлення вітру); Sz - розподілення концентрації на різній висоті; S2 - безрозмірний коефіцієнт, що залежить від швидкості руху повітря; s2 - коефіцієнт, що визначається за формулами методики ОНД-86 [49].

Для оцінки зміни швидкості вітру по висоті забудови використовували степеневий закон зміни швидкості вітру [33]. Дана модель дозволяє визначити швидкість руху повітря на різних висотах, з урахуванням типу місцевості.

Таким чином, при проведенні розрахунку розсіювання забруднення від котлів автономного газового опалення та гарячого водопостачання, вони задаються як точкові джерела викиду, що розміщені на відповідній висоті, з обов'язковим проведенням розрахунків на висоті поверхів забудови.

Розрахунки розсіювання шкідливих речовин в прифасадному просторі проводились за допомогою мови програмування Turbo Pascal [94].

2.2 Методика дослідження роботи побутових фотокаталітичних очисників повітря

В умовно змодельованій ситуації були проведені дослідження роботи фотокаталітичного очисника повітря моделі EcoBox.

Технічні характеристики очисника повітря: потужність 20 Вт, в режимі санації - 30 Вт, трьохшвидкісний вентилятор. Прилад складається із: блоку іонізації (RCI - радикальна каталітична іонізація); фотокаталітичного блоку (каталізатор TiO2); озонової пластини.

У герметичній камері об'ємом 0,5 м3 був розміщений фотокаталітичний очисник повітря, газоаналізатор «Колион» (для визначення концентрації етилового спирту), газоаналізатор pSense (для визначення концентрації СО2), вентилятор (для рівномірного розподілення концентрацій в боксі).

В якості забруднювача повітря використали етанол. В відкриту чашку Петрі наливали 5 мл етилового спирту та розміщали в закритій камері на певний час, під контролем газоаналізатора «Колион». Повітря в камері перемішувалось вентилятором для забезпечення рівномірного розподілення концентрацій. При досягненні певної концентрації етанолу, джерело його надходження видалялось і включався повітроочисник. Після видалення джерела забруднення в камері проводили заміри концентрації етилового спирту, СО2.

Для виконання наступного етапу роботи, в якості індикатора роботи даного приладу вибрали концентрацію озону та діоксиду азоту. В умовно змодельованій ситуації, в герметичній металевій камері, розміщений очисник повітря. Об'єм камери становить 6 м3. Концентрацію озону в заданому об'ємі визначали за допомогою газоаналізатору озону APOA-370. Цей прилад призначений для безперервного моніторингу концентрацій озону.

2.3 Методика визначення параметрів мікроклімату при роботі спліт-системи

Для гігієнічної оцінки локальних систем кондиціонування повітря в приміщеннях ми вирішили провести експеримент за допомогою умовно змодельованої ситуації.

Експеримент проводився в офісному приміщенні будинку панельного типу. Приміщення знаходиться на 7 поверсі, за адресою м. Київ, вул. Попудренка, 50. Вікно виходить на південно-східну сторону. Об'єм приміщення 54 м3. У приміщенні вставлено двокамерний склопакет площею 5,70 м2. Приміщення має одну зовнішню стіну з вікном та три внутрішні.

Технічні характеристики кондиціонеру побутового настінного: споживана потужність охолодження - 1100 Вт; швидкість циркуляції - 10 м3/хв.; продуктивність охолодження - 3520 Вт; продуктивність вентилятора 163 л/с; повітряний фільтр - SARANET; компресор - роторний герметичний; звуковий тиск - 49 дБ(А); три режими швидкості роботи вентилятора. Кондиціонер розміщений на висоті 2,7 м від підлоги.

При проведенні експерименту визначали: температуру; відносну вологість; швидкість руху повітря; температуру огороджувальних конструкцій; швидкість руху повітря на виході з кондиціонеру.

В приміщенні використали 3 точки спостереження. Перша точка спостереження (т. 1) знаходиться на відстані 0,2 м від кондиціонеру та на відстані 1,2 м від вікна. Друга точка (т. 2) знаходиться на відстані 1,5 м від вікна та 2,15 м від кондиціонеру. Третя точка спостереження розміщена в геометричному центрі приміщення.

Протягом 10 днів визначали розподіл температури в точках на 3-х рівнях: на висоті 0,1 м; 0,6 м; 1,1 м та в центрі приміщення на висоті 0,1 м та 1,1 м. Температуру повітря визначали за допомогою регістраторів температури KIMO KT 110.

Температура зовнішнього повітря визначалась на відстані 0,5 м від вікна на рівні 7-го поверху будинку.

Швидкість руху повітря в приміщенні при роботі системи кондиціонування визначали в 8-ми точках протягом 10 днів: в 2-х точках на висоті 0,1 м, 0,6 м, 1,1 м та в геометричному центрі приміщення на двох рівнях: 0,1 м та 1,5 м відповідно. Швидкість руху повітря визначали при трьох швидкісних режимах роботи кондиціонеру. Інтенсивність турбулентності була розрахована за формулами [106].

Температуру огороджувальних конструкцій визначали за допомогою інфрачервоного термометру IRtec в трьох точках на кожній поверхні окремо. Відносну вологість визначали в центрі приміщення на висоті 1,5 м від підлоги.

Отримані значення параметрів мікроклімату використовували для оцінки комфортного перебування людини в приміщенні, що представлені в 5 розділі дисертаційної роботи.

2.4 Методика розрахунку оцінки ризику для здоров'я населення від забруднення повітря

Характеристика ризику для здоров'я від впливу відпрацьованого повітря витяжної вентиляції здійснювалась шляхом порівняння фактичних рівнів експозиції з безпечними рівнями впливу [62].

Для хімічних речовин, що характеризуються неканцерогенними ефектами впливу на організм людини, оцінка ризику визначається як співвідношення середньої концентрації (або дози) до референтної:

HQ=АC/RfC (2.4)

де: HQ - коефіцієнт небезпеки; АС - середня концентрація, мг/м3; RfC - референтна концентрація, мг/м3.

Коефіцієнт небезпеки визначається як для короткотривалого, так і для тривалого впливу хімічної речовини. Якщо коефіцієнт небезпеки (HQ) перевищує одиницю, то такий ризик супроводжується розвитком шкідливих ефектів пропорційно збільшенню HQ. При HQ=1 ризик визначається як гранична величина, що потребує термінових заходів, але така величина не може бути досить прийнятною. Якщо коефіцієнт небезпеки менший за одиницю, то такий ризик можна вважати прийнятним або зневажливо малим [62].

При комбінованому впливі хімічних речовин ризик розвитку неканцерогенних ефектів визначається на основі розрахунку індексу небезпеки:

(2.5)

де: НІ - індекс небезпеки; HQі - це коефіцієнти небезпеки для окремих компонентів суміші хімічних речовин, що впливають.

Для оцінки канцерогенного ризику проводили розрахунки індивідуального впливу досліджуваних речовин на здоров'я населення за методикою [62].

Важливим етапом оцінки канцерогенного ризику є визначення середньодобової дози. Для інгаляційного впливу хімічної речовини формула для розрахунку має наступний вигляд:

LADD= ((Ca·Tout·Vout) + (Ch·Tin·Vin))·EF·ED/(BW·AT·365) (2.6)

де: LADD - середня добова доза речовини, мг/кг·доба; Ca - концентрація речовини в атмосферному повітрі, мг/м3; Tout - час, що проводиться поза приміщенням, год/доба; Vout - швидкість дихання поза приміщенням, м3/год; Ch - концентрація речовини у повітрі приміщення, мг/м3; Tin - час, що проводиться у приміщенні, год/доба; Vin - швидкість дихання у приміщенні, м3/год; EF - частота впливу, днів/рік; ED - тривалість впливу, років; BW - маса тіла, кг; AT - період осереднення експозиції, років.

Розрахунок індивідуального канцерогенного ризику для здоров'я від забруднення повітря здійснюється за формулою:

CR=LADD·SF (2.7)

де: LADD - середня добова доза протягом життя, мг/(кгЧдоба); SF - фактор нахилу, (мг/(кгЧдоба))-1.

При оцінці канцерогенного ризику для здоров'я, обумовленого впливом шкідливих речовин в атмосферному повітрі, використовуються наступні критерії, що рекомендовані в методиці [62]. При ризику протягом життя більше ніж 10-3 - рівень ризику характеризується як високий, не прийнятний для виробничих умов і населення. При цьому необхідні заходи з усунення або зниження ризику. Ризик, що характеризується значеннями від 10-3 - 10-4, визначається як середній рівень ризику, припустимий для виробничих умов, за впливу на все населення необхідний динамічний контроль та поглиблене вивчення джерел та можливих наслідків шкідливих впливів для вирішення питання про заходи з управління ризиком. Припустимий або низький ризик характеризується значеннями 10-4 -10-6, а мінімальний - величиною меншою за 10-6 [62].

Розрахунок канцерогенного та неканцерогенного ризиків проводився для шкідливих речовин на рівні середньодобової та середньорічної концентрації у вентиляційному викиді від підземного гаражу багатоповерхового житлового будинку.

Більш детально умови досліджень і розрахунків представлені в відповідних розділах.

3. Наукове обґрунтування критеріїв гігієнічної оцінки вентиляційної системи житлових будинків

Визначення необхідного повітрообміну в приміщеннях є досить складним завданням [91]. Розрахунок витрат повітря для системи вентиляції та кондиціонування у відповідності до вимог СНиП 2.04.05-91* У [82] визначався: по надлишку явної теплоти та вологи, для видалення шкідливих речовин, по нормованій кратності повітрообміну та питомим витратам припливного повітря. Згідно європейського стандарту EN 15251:2007 [122] розрахунок необхідного об'єму повітря для вентиляції визначають: на особу чи на квадратний метр приміщення; для людського компоненту (зони паління і зони, де заборонено паління) та додавання необхідних витрат повітря для будівельного компоненту; розрахунок повітрообміну по рівню концентрації СО2. Стандарт EN 14788-2006 [149] встановлює, що при проектуванні вентиляції в житлових приміщеннях необхідно дотримуватись наступних вимог: розбавлення та/або видалення фонових забруднюючих речовин; розбавлення та/або видалення певних тимчасових забруднюючих речовин із визначених локальних джерел забруднення; регулювання вологості повітря в приміщенні; подавання повітря для згорання палива у побутових приладах. Але в реальних ситуаціях буває дуже складно визначити саме джерело забруднення приміщення, а тим паче інтенсивність виділення шкідливих речовин.

В ДБН В.2.5-67:2013 [27] мінімальні витрати вентиляційного повітря в житлових будинках визначаються в залежності від проектуємого типу умов мікроклімату: допустимі, оптимальні, підвищені оптимальні. Величини кратності повітрообміну коливаються в межах від 0,5 до 0,7 год-1. Витрати витяжного повітря з кухні для оптимальних умов становлять 72 м3/год, а для підвищених оптимальних - 100,8 м3/год. В МУ [51] витяжка становить для житлових кімнат 3 м3/год на 1 м2. А в ДБН В.2.5-67:2013 [27] ця величина коливається в межах від 2 м3/год до 5 м3/год на 1 м2 залежно від типу умов мікроклімату приміщення. Кратність повітрообміну в житлових приміщеннях країн Європи відрізняється та коливається в межах від 0,23 до 1,21 год-1 [6]. Згідно з останніми рекомендаціями АВОК величина необхідних витрат вентиляційного повітря на людину в житлових будинках становить не менше 30 м3/год, а кратність повітрообміну близько 0,35 год-1 або 3 м3/год на 1 м2 [85]. Витрати вентиляційного повітря в вище зазначеному стандарті визначаються залежно від встановленої площі приміщення на 1 людину.

Таблиця 3.1. Вимоги до повітрообміну в житлових будинках [112]

Країна	Вітальня	Спальна кімната	Кухня	Сумісний санвузол
Бельгія	Припливне повітря - 3,6 м3/год на м2; min - 75 м3/год	Припливне повітря 3,6 м3/год на м2; min - 25 м3/год	Витяжка - 3,6 м3/год на м2; min - 50 м3/год	min - 50 м3/год
Канада	Кратність повітрообміну для всього приміщення не менше 0,3 год-1	Витяжка 72 м3/год.	Витяжка - 54 м3/год.
Фінляндія	1,8 м3/год на м2	Min - 14,4 м3/год на людину або 2,5 м3/год на м2	Витяжка 72 м3/год	Витяжка - 54 м3/год
Франція			Періодична витяжка 75 - 135 м3/год. Постійна - 20 - 45 м3/год.	15 - 30 м3/год
Греція	Min 8,5 м3/год на людину		Min 8,5 м3/год на людину Mах 50 - 85 м3/год	Min 34 м3/год на людину Mах 50 - 85 м3/год

Примітки:

1. min - мінімальне значення;

2. max - максимальне значення.

Як видно з табл. 3.1 вимоги до повітрообміну в спальнях та вітальнях визначаються по різному: на м2, на кількість людей або об'єм приміщення. В даних приміщеннях вимоги до повітрообміну значно відрізняються, ці величини коливаються в межах 1,8 ч 3,6 м3/год на м2 або 14,4 ч 40 м3/год на людину. У деяких країнах встановлені вимоги до періодичної роботи витяжної вентиляції на кухні, які в декілька раз перевищують норми, що виконуються при постійній роботі. У діючих в Україні нормативних документах визначені вимоги до постійного повітрообміну в кухні значно перевищують норми встановлені в інших країнах.

Широкої популярності набуває застосування адаптивної системи вентиляції, коли регулювання кількості повітрообміну відбувається залежно від інтенсивності використання приміщення. В ДБН В.2.5-67:2013 [27] зазначено, що коли житлове приміщення не використовується, рекомендовано встановлювати мінімальні витрати зовнішнього повіря в межах від 0,18 ч 0,36 м3/год на м2. Згідно з вимогами російського нормативного документу СНиП 31-01-2003 [81] у приміщенні в період відсутності людей кратність повітрообміну повинна бути не менше ніж 0,2 год-1.

Якісна робота вентиляційної системи залежить не тільки від кратності повітрообміну, а й від правильності розміщення вентиляційних отворів та вибору повітророзподільних решіток [15, 38]. Рух повітря поблизу припливних отворів значно відрізняється від повітряного потоку біля витяжного [42].

Система вентиляції повинна забезпечувати необхідну якість повітря у всьому об'ємі приміщення. Для якісних характеристик необхідного повітрообміну використовують поняття «вік повітря», який враховує ефективність роботи вентиляційної системи. «Вік повітря» визначається часом заміни повітря в приміщенні. Цей показник характеризує роботу вентиляційної системи та ефективність видалення шкідливих речовин з повітря приміщення. Тому для визначення необхідного повітрообміну в приміщенні потрібно використовувати формулу [99]:

(3.1)

де: V - необхідний повітрообмін; Vр - розрахунковий повітрообмін; Ерз - ефективність розподілення повітря в приміщенні.

В закордонних нормативних документах [148, 150] ефективність вентиляції залежить від місця розміщення припливних та витяжних отворів вентиляційної системи та визначається за формулою:

(3.2)

де: CETA - концентрація забруднення у випускному повітрі, мг/м3; CSUP - концентрація забруднення у припливному повітрі, мг/м3; CIDA - концентрація забруднення в повітрі приміщення, мг/м3.

Значення ефективності роботи вентиляційної системи представлені в табл. 3.2.

Таблиця 3.2. Ефективність вентиляції в залежності від системи розподілення повітря в приміщенні

Значення ефективності вентиляції	Різновиди розподілення повітря в приміщенні
1.0	Подача холодного повітря під стелею і витяжка біля підлоги
1.0	Подача теплого повітря і витяжка під стелею
0.8	Подача під стелею повітря, що перевищує температуру в приміщенні більш ніж на 8 °С, і витяжка під стелею
1.0	Подача теплого повітря і витяжка біля підлоги
0.7	Подача теплого повітря біля підлоги і витяжка під стелею
1.2	Подача холодного повітря біля підлоги і витяжка під стелею забезпечується низькошвидкісною витиснюючою
	вентиляцією, однонаправленим потоком і температурною стратифікацією
0.5	Установка подачі повітря розміщена біля витяжного отвору

Аналізуючи значення ефективності роботи вентиляції (табл. 3.2), можна зазначити, що найкращим варіантом розміщення вентиляційних отворів у приміщенні є «подача холодного повітря біля підлоги і витяжка під стелею, що забезпечується низькошвидкісною витиснюючою вентиляцією, однонаправленим потоком і температурною стратифікацією» [148]. Хоча такий варіант розподілення повітря може виступати навпаки, додатковим джерелом забруднення повітря, за рахунок ресуспендування пилу з нижньої частини приміщення.

В той же час дуже часто в приміщеннях зустрічається наступний варіант розміщення отворів вентиляційної системи, коли подача повітря в приміщенні здійснюється поблизу витяжки (рис. 3.1).

Рис. 3.1 - Розміщення припливного та витяжного вентиляційних отворів у приміщенні

Ефективність роботи такої вентиляції (рис. 3.1) характеризується значенням 0,5 та є найгіршим варіантом згідно з стандартом [148].

При розміщенні вентиляційних отворів у приміщенні важливо враховувати швидкість повітряних потоків, які будуть створюватись при роботі даної системи. Наприклад, при застосуванні витиснюючої вентиляції часто люди відчувають дискомфорт від протягу. Відсоток незадоволених відчуттям протягу зростає при збільшенні швидкості припливного повітря та температури [146].

Таким чином, при визначенні місця розміщення припливного отвору механічної вентиляції в приміщенні необхідно враховувати, що інтенсивність подачі повітря може призводити до збільшення швидкості руху та ступеня турбулентності, температурної стратифікації, які є потенційним джерелом теплового дискомфорту людини.

Звичайно, що ефективність роботи систем вентиляції залежить не тільки від розміщення отворів припливу та витяжки повітря в приміщенні, а й у прифасадному просторі будинку. Тому в багатоповерхових будинках важливою проблемою є розміщення приймальних систем для навколишнього повітря і для викиду повітря з приміщення.

До джерел забруднення повітря прифасадного простору житлових і громадських будинків можна віднести викиди від систем вентиляції об'єктів різного призначення та від пристроїв автономного опалення і гарячого водопостачання.

Аналізуючи вимоги щодо розміщення приймальних та витяжних отворів систем вентиляції СНиП 2.04.05-91* У [82] та діючого ДБН В.2.5-67:2013 [27] нами виявлені суттєві відмінності (табл. 3.3). Якщо в СНиП 2.04.05-91* У [82] вказано, що необхідна відстань від приймального отвору до витяжного має складати 10 м по горизонталі та 6 м по вертикалі, то в ДБН В.2.5-67:2013 [27] вимоги до відстані зменшені і складають 2 м. Однак, зменшення відстані між отворами систем вентиляції компенсується за рахунок додаткових вимог - це потужність витяжного пристрою та швидкість викиду повітря.

Таблиця 3.3. Вимоги до розміщення припливних та витяжних отворів вентиляційної системи

Критерії	СНиП 2.04.05-91*У “Опалення, вентиляція та кондиціонування” [82]	ДБН В.2.5-67:2013 “Опалення, вентиляція та кондиціонування” [27]
Відстань від місця викиду витяжного повітря до повітрозабірника	Відстань від місця викиду витяжного повітря до припливного отвору для зовнішнього повітря не менше 10 м по горизонталі або 6 м по вертикалі при горизонтальній відстані менше 10 м.	Відстань між пристроєм для викиду витяжного повітря та пристроєм для забору зовнішнього повітря на одній стіні не менше 2 м (як правило, пристрій для викиду витяжного повітря слід розташовувати вище повітрозабірника)
Потужність витяжного пристрою	Відсутні вимоги	Витрата викидного повітря не більше ніж 0,5 м3/с
Швидкість викиду повітря витяжного пристрою	Відсутні вимоги	Швидкість повітря в пристрої для викиду витяжного повітря не менше 5 м/с.
Відстань до сусіднього будинку	Відсутні вимоги	Відстань між пристроєм для викиду витяжного повітря та сусідньою будівлею не менше 8 м.

В той же час в таблиці Ж ДБН В.2.5-20-2001 [25] дозволено розміщувати викиди продуктів згорання від автономного поквартирного опалення навіть на відстані 0,25 м від вентиляційного отвору, в залежності від потужності котла.

В стандарті ДСТУ Б EN 13779:2011 [11] вказано, що відстань між отворами систем вентиляції необхідно визначати залежно від категорії витяжного повітря. Мінімальна відстань між повітрозабірними та повітровипускними отворами залежить від: відстані між центрами двох отворів; відстані по вертикалі між отворами; продуктивності витяжної вентиляції; потужності опалювальних приладів (у випадку відведення продуктів згорання); параметрів розсіювання, які залежать від конкретної ситуації. Варто відмітити, що в ДСТУ Б EN 13779:2011 [11] є додаткові вимоги щодо технічних характеристик витяжних отворів - це інтенсивність потоку випускного повітря не більше ніж 0,5 м3/с, а також швидкість викиду повітря з витяжного отвору 5 м/с і більше.

Для зменшення або уникнення впливу відпрацьованого повітря витяжної вентиляції або інших джерел забруднення прифасадного простору (викиди від автономного газового опалення та ін.) на повітря, що використовується для вентиляції приміщення, важливою умовою залишається правильність розміщення вентиляційних отворів. Незалежно від того, який тип витяжної вентиляції використовується, основними характеристиками розміщення отворів систем вентиляції є висота джерела викиду відпрацьованого повітря, витрати, швидкість руху на виході з витяжного отвору, кількість шкідливої речовини та концентрація забруднюючих речовин у припливному отворі [135].

Для вирішення даного питання, на етапі проектування, використовують різні моделі розрахунку розсіювання шкідливих речовин у повітрі прифасадного простору.

Переміщення і розсіювання забруднень в атмосфері зумовлено постійною циркуляцією повітряних потоків над земною поверхнею. На процес розсіювання впливають:

- показники стану атмосфери (температура, швидкість руху повітря, тиск, погодні умови, показник стратифікації);

- фізико-хімічні властивості речовин, що викидаються (агрегатний стан, хімічний склад і т.д.);

- рельєф місцевості, роза вітрів;

- технічні характеристики джерела викиду (висота труби, форма, діаметр джерела і т.д.);

- маса й об'єм речовин, що викидаються і т. д.

В умовах забудови, на процес розсіювання забруднюючих речовин додатково впливають наступні фактори: геометричні параметри забудови, відстань між спорудами, щільність забудови, розміщення джерела забруднення по відношенню до циркуляційних зон та ін.

Температурна стратифікація атмосфери визначає умови переміщення забруднюючих речовин і характеризується коефіцієнтом стратифікації, що змінюється в залежності від географічних районів.

Для прогнозування ймовірного забруднення прифасадного простору відпрацьованим повітрям витяжної вентиляції можна скористатись різними математичними моделями розрахунку розсіювання шкідливих речовин. Найбільш популярними моделями розрахунку розсіювання є рівняння турбулентної дифузії та гаусівські моделі [5]. Дисперсійні, або як їх ще називають гаусівські моделі, основані на просторово-часовому розподілі концентрацій забруднюючих речовин. Вихідними даними для розрахунку цими моделями є емпіричні коефіцієнти, що описують атмосферну турбулентність [50].

Програма AERMOD, що рекомендована американським Управлінням з охорони навколишнього середовища (EPA) використовує гаусівську модель для визначення розподілу концентрацій забруднюючих речовин [107]. Розрахунок за допомогою AERMOD складається з декількох програм (AERMET і AERMAP) та дисперсійної моделі. Програма AERMIC забезпечує AERMOD метеорологічними даними, які дають інформацію про приземний пограничний шар, а AERMAP дає прив'язку до даної місцевості, для області моделювання розрахунку розсіювання [101].

Для визначення відстані між вентиляційними отворами проектувальники використовують дисперсійну модель запропоновану Американським товариством інженерів з опалення, охолодження та кондиціонування [107]. За допомогою дисперсійної моделі проектувальники визначають розсіювання забруднюючих речовин в атмосфері та в умовах забудови. За допомогою розрахунків розсіювання можна визначити місце (відстань між ними та висоту) розміщення припливного та витяжного отвору, встановити необхідну швидкість руху повітря від витяжної вентиляції, ще на етапі проектування.

В ДБН В.2.2-67:2013 [27] п. 9.1 рекомендовано використовувати методику ОНД-86 [49] для розрахунку розсіювання шкідливих речовин від вентиляційних викидів. Методика призначена для розрахунку як приземної концентрації в 2-х метровому шарі над поверхнею, так і вертикальне розподілення концентрацій шкідливих речовин в атмосферному повітрі. За допомогою ОНД-86 [49] проводиться розрахунок концентрації як для небезпечної швидкості руху повітря, так і для будь-якої іншої. В методиці враховано динамічне і теплове піднімання газоповітряної суміші від джерела викиду.

Одним з найважливіших параметрів, що впливають на процес розсіювання шкідливих речовин в повітрі є швидкість руху повітря та його напрямок. Відомо, що розсіювання шкідливих речовин значно ускладнюється в умовах забудови. Обтікання вітровим потоком забудови створює складні циркуляційні потоки та призводить до зміни швидкості руху повітря та його турбулентних характеристик [74]. Експериментально встановлено, що напрямок руху повітря у прифасадному просторі не є постійною величиною. Турбулентні потоки повітря створюють умови для суттєвого розбавлення хімічного забруднення.

Швидкість руху повітря визначає умови розсіювання: при дуже низькій швидкості повітряний потік із випускного отвору піднімається вверх і розсіюється; при високій швидкості руху потік повітря від випускного отвору розтягується вздовж напрямку вітру. В результаті чого визначають критичну швидкість руху повітря, яка буде для даного розміщення впускного та випускного отвору системи вентиляції.

Відомо, що із середини висоти для багатоповерхових будинків 40 % від вітрового потоку, що набігає на будинок, рухається вниз [59]. Утворяться вихрові структури, розмір яких залежить від конфігурації спорудження. В зонах вітрових тіней утворюються турбулентні потоки [74].

Розсіювання шкідливих речовин в умовах забудови визначається двома факторами - це атмосферною турбулентністю та турбулентністю, що створена самою забудовою.

В методиці ОНД-86 [49] найбільш підходящим розділом для розрахунку розподілу концентрації по вертикалі будинку є Додаток 2 Розділ 8.

Для оцінки зміни швидкості вітру по висоті забудови використовуються різні моделі: спіраль Екмана, логарифмічний закон, степеневий закон. Ці моделі дозволяють оцінити швидкість вітру U на висоті h [33]. Степеневий закон зміни швидкості вітру по висоті, має вигляд:

, (3.3)

де: U0 - швидкість вітру обмірювана на висоті h0; б - показник ступеня, що залежить від типу місцевості й встановлюється експериментально.

Як правило для розрахунків відома швидкість вітру, виміряна на метеорологічних станціях, котрі розміщені на відкритій місцевості. В умовах забудови швидкість вітру на даній висоті буде нижча. Для визначення швидкості вітру з висотою необхідно використовувати коефіцієнти, які встановлюються експериментально, в залежності від певного типу місцевості. Для різних типів місцевості для розрахунку швидкості руху повітря на необхідній висоті використовують формулу [33]:

(3.4)

де: Vo - швидкість вітру, м/с, на висоті ho, м; Vh - швидкість вітру, м/с на висоті h, м; б - показник ступеня, який залежить від типу місцевості та визначається експериментально; д - товщина пограничного шару, м, для даного типу місцевості; бo, дo - показник ступеня та товщина пограничного шару для місцевості, на якій зафіксована швидкість вітру Vo.

Виконавши розрахунки за формулою 3.4 з використанням показників, що залежать від певного типу місцевості та товщини пограничного шару [33], можна побачити, що при швидкості руху повітря 10 м/с на відкритій місцевості на висоті 10 м , то в умовах забудови на тій же висоті швидкість буде 4,5 м/с. Тому при розрахунках розсіювання шкідливих речовин необхідно враховувати, що значення швидкості руху повітря в умовах забудови значно відрізняється від даних метеоцентрів, де спостереження ведуться на відкритій місцевості.

Наступним важливих моментом, що впливає на розсіювання в прифасадному просторі, є конвективні потоки біля зовнішньої поверхні будинку, що залежать від різниці температури зовнішньої поверхні та температури навколишнього середовища (рис. 3.2).

Рис. 3.2 - Максимальне значення швидкості висхідних повітряних потоків біля зовнішньої поверхні споруди

Як видно, з рис. 3.2 при різниці температури огороджувальних конструкцій та температури повітря в 10 °С, швидкість конвективного потоку на висоті 20 м становить приблизно 1 м/с, а на висоті 40 м збільшується до 2 м/с.

В діючому на території України ДБН В.2.5-67:2013 [27] є додаток, що дозволяє визначити вміст концентрації шкідливих речовин у атмосфері від вентиляційних джерел малої потужності. Даний розрахунок виконуються вже для існуючих об'єктів, так як потребує експериментального визначення вмісту концентрацій шкідливих речовин в різних точках спостереження та на виході від джерела забруднення. В дослідженнях необхідно визначати концентрації шкідливої речовини, яка відноситься до найвищого класу небезпеки, що міститься у викидах. Після проведених експериментальних досліджень необхідно розрахувати коефіцієнт розбавлення згідно з ДБН В.2.5-67:2013 [27] за формулою:

(3.5)

вентиляційний повітрообмін мікроклімат гігієнічний

де: К - коефіцієнт розбавлення; С0 - концентрація шкідливої речовини у вентиляційному каналі, мг/м3; Сі - концентрація шкідливої речовини безпосередньо в точці заміру, мг/м3; Сс - концентрація шкідливої речовини в навколишньому середовищі, мг/м3.

В керівництві Ashrae [107] коефіцієнт розбавлення визначається відношенням концентрації хімічних речовин у відпрацьованому повітрі витяжної вентиляції до концентрації вибраної речовини у відповідній точці спостереження. Допустимим коефіцієнтом розбавлення шкідливих речовин вважається той, який визначається для гранично допустимої концентрації забруднюючої речовини у точці спостереження.

Розрахунок необхідних мінімальних відстаней між повітрозабірними та повітровипускними отворами можна визначати за коефіцієнтом розсіювання згідно з формулою ДСТУ Б EN 13779:2011 [11]:

(3.6)

де: f - коефіцієнт розсіювання; qv - задана витрата внутрішнього витяжного повітря, що віддаляється, дм3/с; B - потужність витяжного каналу системи опалення, кВт; l - загальна відстань між місцями приймання та віддалення повітря, м; Дh - відстань по вертикалі між місцями приймання та віддалення повітря, м; C1, C2 - параметри розсіювання, які залежать від конкретної ситуації.

При цьому необхідно враховувати, що розрахунок відстаней відрізняється в залежності від прогнозованого розташування припливних та витяжних отворів та залежить від конкретної ситуації, або це витяжний отвір системи вентиляції, або відведення продуктів згорання від автономного газового опалення та водопостачання, або ситуація з витяжної димових газів (згорання іншого виду палива).

Таким чином, на основі проведеного аналізу нормативних документів встановлено, що взаєморозміщення припливного та витяжного отворів повинно виконуватись з урахуванням, що розбавлення забруднюючих речовин буде достатнє, щоб унеможливити потрапляння шкідливих речовин із витяжного отвору в повітрозабірний в концентраціях, які перевищують відповідні ГДКсд для атмосферного повітря.

При визначенні місця розміщення припливного отвору механічної вентиляції в приміщенні необхідно враховувати, що інтенсивність подачі повітря може призводити до збільшення швидкості руху повітря та ступеня турбулентності, температурної стратифікації, які являються потенційним джерелом теплового дискомфорту людини.

В результаті проведеного аналізу методик розрахунку розсіювання шкідливих речовин можна стверджувати, що найбільш прийнятним для застосування при визначенні забруднення в прибудинковому просторі є використанням коефіцієнтів розбавлення, так як вони показують реальну ситуацію з забрудненням прифасадного простору.

4. Вивчення особливостей забруднення повітря приміщення та прифасадного простору будинку

4.1 Вивчення особливостей розсіювання забруднення повітря в прифасадному просторі будинку

Для визначення відстані між припливними та витяжними отворами необхідно дослідити правомірність застосування рекомендованої в ДБН В.2.2-67:2013 [27] методики ОНД-86 [49] для розрахунків розсіювання викиду продуктів згорання від точкового джерела на фасаді будинку.

Для досягнення цієї мети умовно змоделювали ситуацію встановлення газових котлів на кожному поверсі. Як приклад був узятий газовий опалювальний пристрій DEMRAD, труба з відведенням продуктів згорання розміщена під вікном. Технічні характеристики котла представлені в розділі 2. Визначення розсіювання продуктів згорання від котлів автономного опалення проводилося за допомогою методики ОНД-86 [49]. При розрахунках не враховувалася фонова концентрація. Дослідження проводили за речовинами, які вказані в протоколах сертифікатних випробувань газових котлів. Розрахунки велися при розміщенні джерела викиду продуктів згорання в зоні підпора (навітряна тінь) на відстані 0,3 м від будинку за допомогою п. 8 Додатка 2 «Розрахунок розподілення концентрацій по вертикалі, на даху та на стінах будинку» ОНД-86 [49]. Розрахунок розсіювання шкідливих речовин в прифасадному просторі будинку здійснювали за допомогою мови програмування [94].

На рис. 4.1, 4.2 представлені результати проведених нами розрахунків розсіювання концентрації СО в прифасадному просторі будинку, при розміщенні одного джерела викиду на рівні 2 м та при швидкості вітрового потоку U=0,3 м/с та U=1 м/с.



Рис. 4.1 - Розподілення концентрації СО по вертикалі будинку при швидкості вітрового потоку U=0,3 м/с

Рис. 4.2 - Розподілення концентрації СО по вертикалі будинку при швидкості вітрового потоку U=1 м/с

З рис. 4.1, 4.2 видно, що при швидкості руху повітря 0,3 м/с концентрація СО досягає максимального значення на рівні 7 м, а при швидкості 1 м/с концентрація зменшується та досягає максимуму на рівні 3 м.

Розробники, особливо закордонних фірм, добилися якісного спалювання газу, що призвело до зменшення в продуктах згорання оксиду вуглецю, оксидів азоту та вуглеводнів. Реєструються величини, які набагато менші, регламентованих нашими державними стандартами для цього обладнання. Але треба зазначити, що продукти згорання містять значні концентрації двоокису вуглецю, який в Україні регламентований в повітрі житлових [51] і виробничих [80] приміщень.

Ми вивчали розподілення концентрації СО2 та NOx по вертикалі, за умови облаштування будинку до 10-ти поверхів котлами автономного опалення. Для цього умовно змоделювали ситуацію розміщення котлів автономного газового опалення та гарячого водопостачання на кожному поверсі будинку. При цьому враховували, що місця, де зосереджені багато джерел викиду шкідливих речовин, забруднюють значні повітряні маси, концентрації від них можуть «накладатися» одна на одну. Тому при розрахунках ми отримували значення концентрацій на кожному поверсі окремо, а потім додавали їх в залежності від висоти розміщення джерела.

Рис. 4.3 - Результати розрахунку розподілу концентрації СО2 по висоті будинку (без врахування фонової концентрації)

Рис. 4.4 - Результати розрахунку розподілу концентрації NOx по висоті будинку (без врахування фонової концентрації)

В результаті проведних розрахунків розсіювання (рис. 4.3, 4.4) отримали, що концентрації забруднюючих речовин в прифасадному просторі будинку зменшуються з висотою. Отримані дані не узгоджуються з явищем розсіювання та суперечать реальним замірам фірми Вайлант [44], де концентрації накопичуються з поверховістю.

В ДБН В.2.2-67:2013 [27] йде посилання на методику розрахунку розсіювання шкідливих речовин згідно ОНД-86 [49], яка вимагає брати дані гідрометеорологічних центрів по напрямку і швидкості руху повітря.

Нами були проведені вимірювання швидкості та визначення напряму руху повітря на фасаді восьмого поверху 14-поверхової будівлі на відстані 0,5 м та 1 м від стіни. Вимірювання проводились за допомогою термоанемометру протягом 5 днів в першій половині квітня 2011 р. Результати вимірювань в кожній точці реєструвалися впродовж 2 хвилин в режимі «AVERAGE». Відображення результатів проведених вимірювань представлено на рис. 4.5.

Рис. 4.5 - Результати вимірювань швидкості руху повітря у прифасадному просторі та дані гідрометеорологічного центру за 5 днів спостереження

З рис. 4.5 видно, результати досліджень середніх швидкостей руху повітря в прифасадному просторі будинку відрізняються від даних гідрометеоцентрів майже в три рази. Таким чином можна стверджувати, що використовувати значення швидкостей руху повітря наданих гідрометеорологічним центром для розрахунку розсіювання забруднення шкідливих речовин на фасаді будинку в умовах щільної забудови згідно методики ОНД-86 [49] не зовсім коректно.

В результаті дослідження реєстрації напрямку руху сніжинок за допомогою кінокамери біля фасаду будинку, можливо також стверджувати, що поблизу будинку в основному створюються повітряні потоки, які рухаються впродовж стіни будинку і напрямок їх не співпадає з даними гідрометеорологічного центру за цей період спостереження.

В стандарті ДСТУ Б EN 13779:2011 [11] вказано, що відстань між отворами систем вентиляції залежать від категорії витяжного повітря. З використанням таблиці А.2 ДСТУ Б EN 13779:2011 для розрахунку мінімальної відстані між припливним та витяжним отворами у випадку відведення продуктів згорання газу від котлів, проведений розрахунок необхідної мінімальної відстані. Для розрахунку ми взяли два типи газових котлів з тепловим навантаження 7,5 кВт та 30 кВт, враховуючи вимоги таблиці Ж ДБН В.2.5-20-2001 [25].

Як бачимо в табл. 4.1, отримані значення мінімальної відстані між припливним та отвором відведення продуктів згорання перевищують вимоги ДБН В.2.5-20-2001 [25]. Згідно з будівельними нормами [25] відстань між впуским отвором (вікном) на фасаді, що розміщений вище викидного отвору, становить 0,25 м, а при розміщенні труби відведення продуктів згорання поряд з вікном або вентиляційним отвором відстань коливається в межах 0,25 ч 0,6 м, якщо теплова потужність газового обладнання складає 7,5 кВт.

Таблиця 4.1. Мінімальні відстані між повітрозабірними та повітровипускними отворами (ситуація з витяжкою димових газів від газових котлів)

Місце відведення	Найменша відстань між центрами отворів, м
	Теплове навантаження
	до 7,5 кВт	30 кВт
Впускний отвір на фасаді розташований нижче або на рівні викидного отвору	0,6	1,1
Впускний отвір на фасаді вище викидного отвору (вертикальна відстань між отворами 0,25 м)	0,71	1,3

Хоча варто відмітити, що в ДСТУ Б EN 13779:2011 [11] є додаткові вимоги щодо технічних характеристик витяжних отворів - це інтенсивність потоку випускного повітря та швидкості викиду повітря з витяжного отвору.

Проаналізувавши ОНД-86 [49] можна стверджувати, що ця методика не може бути застосована для визначення концентрацій в умовах забудови, так як в ній не враховані такі важливі моменти: зміна швидкості конвективного потоку на поверхні будинку; зміна швидкості вітру з висотою; необхідність розрахунку коефіцієнта стратифікації атмосфери, так як не можна приймати одне і теж значення як для відкритої місцевості, так і для забудови.

Враховуючи вище викладене, за допомогою умовно змодельованої ситуації визначили, чи впливає на зміну якості повітря прифасадного простору встановлення витяжного отвору з примусовим відведенням відпрацьованого повітря за рахунок вбудованого вентилятору (далі - турбовикид). Для експериментального визначення забруднення прифасадного простору повітря ми використали модельну установку на прикладі газового котла з закритою камерою згорання DEMRAD, серія Aden, ВК/НК В 120, призначеного для опалення та гарячого водопостачання. Відведення продуктів згорання здійснюється через зовнішню стінку будинку (рис. 4.6).



Рис. 4.6 - Відведення продуктів згорання від апарату побутового газового призначеного для опалення та гарячого водопостачання

Котел встановлений в приміщенні об'ємом 54 м3 на восьмому поверсі чотирнадцяти поверхового будинку громадського призначення в м. Києві. Технічні характеристики котла представлені в розділі 2.

Температуру газоповітряної суміші та концентрації шкідливих речовин на виході з коаксіальної труби газового котла визначали експериментально. Результати представлені на рис. 4.7, 4.8 показали, що зі збільшенням температури вихідних газів в продуктах згорання на виході з джерела забруднення концентрація СО2, NOx збільшується, в той же час концентрація СО зменшується.

Рис.4.7 - Концентрація СО2 на виході з коаксіальної труби газового котла



Рис. 4.8 - Концентрації NOх, СО на виході з коаксіальної труби газового котла

На рис. 4.9 показано, як змінюється температура вихідних газів в залежності від тривалості роботи газового котла.

Рис. 4.9 - Температура вихідних газів в залежності від тривалості роботи котла

З рис. 4.9 видно, що зі збільшенням часу роботи котла температура вихідних газів зростає. Зі збільшенням температури продуктів згорання зростають концентрації діоксиду вуглецю та оксидів азоту, а концентрація СО - знижується (рис. 4.7, 4.8).

Враховуючи отримані вище дані та результати проведеного аналізу складу продуктів згорання і протоколів сертифікаційних випробувань котлів можна стверджувати, що найбільша концентрація шкідливих речовин у викидах - діоксид вуглецю. Тому в дослідженнях по визначенні ймовірного впливу вихідних газів на зміну якості повітря прифасадного простору при роботі газового котла, призначеного для опалення та гарячого водопостачання, ми вибрали СО2.

Для визначення можливого впливу викиду продуктів згорання на прифасадне повітря нами був проведений експеримент, за допомогою якого визначали концентрацію СО2 в атмосферному повітрі в 7-ми точках на фасаді на різній відстані від труби викиду та на вході до отвору припливної вентиляції. Умови проведення експерименту представлені в розділі 2. Результати вимірювань концентрації СО2 в повітрі прифасадного простору будинку представлені на рис. 4.10.

Рис. 4.10 - Концентрація СО2 в повітрі прифасадного простору будинку при роботі котла з викидом продуктів згорання через зовнішню стінку

Як бачимо з рис. 4.10, що розміщення забору повітря навіть на відстані 0,3 м від місця турбовикиду продуктів згорання газового котла не призводить до зміни концентрації СО2 в припливному повітрі вентиляційної системи на природному спонуканні вище фонового рівня. Фонова концентрація СО2 в зовнішньому повітрі становила 834,5±6,8 мг/м3, концентрація діоксиду вуглецю на вході до припливного вентиляційного отвору, при функціонуванні джерела забруднення, - 837,0±2,4 мг/м3. При цьому концентрація на виході з витяжного отвору становила 27175,5±2287,5 мг/м3.

Для визначення розрахункових значень концентрацій СО в повітрі прифасадного простору використали коефіцієнт розбавлення [27].

Коефіцієнт розбавлення для пріоритетної речовини характеризується як відношення концентрації шкідливої речовини безпосередньо у вентиляційному каналі до різниці між концентраціями речовини у повітрі в точці заміру та навколишньому середовищі [1, 27]. Для розрахунку використаємо результати дослідження вмісту концентрації СО2 в повітрі біля викиду газового котла DEMRAD. Результати розрахунків коефіцієнта розбавлення представлені в таблиці 4.2.

Таблиця 4.2. Результати розрахунків коефіцієнту розбавлення (К) в різних точках спостереження

Положення точки на фасаді будівлі відносно осі труби викиду	Коефіцієнт розбавлення (К)
На вході у вентиляційний отвір	2271,9
0,5 м від вент. отвору	248,9
1,0 м вверх від вент. отвору	679
0,5 м вправо від вент. отвору	254,7
1,0 м вправо, 1,0 м вверх від вент. отвору	23,5
1,0 м вліво, 1,0 м вверх від вент. отвору	2295,0

З даних, представлених в табл. 4.2, видно, що величина коефіцієнту розбавлення коливається в межах від 23,5 до 2295,0. Отримані значення авторами [1], так і наші результати показують, що не спостерігається чітка закономірність по збільшенню коефіцієнту розбавлення в залежності від положення точки по відношенню до джерела забруднення.

Враховуючи отримані дані (табл. 4.2) та результати визначення концентрацій СО на виході з коаксіальної труби, можна розрахувати очікувані концентрації шкідливої речовин у повітрі в вибраних точках спостереження. Результати розрахунку очікуваних концентрацій СО з використанням коефіцієнту розбавлення представлені в табл. 4.3.

Таблиця 4.3. Результати розрахунку очікуваних концентрацій СО в повітрі прифасадного простору будинку

Положення точки на фасаді будівлі відносно осі труби викиду	Розрахункова концентрація СО, мг/м3
На вході у вентиляційний отвір	2,0
0,5 м від вент. отвору	2,06
1,0 м вверх від вент. отвору	2,02
0,5 м вправо від вент. отвору	2,06
1,0 м вправо, 1,0 м вгору від вент. отвору	2,7
1,0 м вліво, 1,0 м вгору від вент. отвору	2,0

При розрахунках умовно приймаємо, що концентрація СО в атмосферному повітрі становить 2,0 мг/м3 [60].

Для гігієнічної оцінки ймовірного впливу досліджених шкідливих речовин на здоров'я населення були визначені коефіцієнти небезпеки [62]. При розрахунках приймаємо отримані значення концентрації СО (табл. 4.3) як середньорічні концентрації. Результати розрахунку коефіцієнту небезпеки для оксиду вуглецю представлені в табл. 4.4.

Таблиця 4.4. Результати розрахунку коефіцієнту небезпеки для концентрації СО в атмосферному повітрі

№	Положення точки на фасаді будівлі відносно осі труби викиду	Коефіцієнт небезпеки (HQ)
1	На вході у вентиляційний отвір	0,67
2	0,5 м від вент. отвору	0,69
3	1,0 м вверх від вент. отвору	0,67
4	0,5 м вправо від вент. отвору	0,69
5	1,0 м вправо, 1,0 м вверх від вент. отвору	0,90
6	1,0 м вліво, 1,0 м вверх від вент. отвору	0,67

Отримані розрахункові концентрації СО у повітрі, що надходять до отвору системи припливної вентиляції, відповідають гігієнічним нормативам, згідно з ДСП 201-97 [28]. Проведені розрахунки коефіцієнту небезпеки для концентрації СО на здоров'я населення, показують, що неканцерогенний ризик виникнення шкідливих ефектів є мінімальний.

Під час проведення експерименту ми також визначали, як впливає робота котла з турбовикидом продуктів згорання на зміну температури та швидкості руху повітря в прифасадному просторі будинку. Для оцінки впливу працюючого газового котла з відведенням продуктів згорання за рахунок турбовикиду на швидкість руху повітря в прифасадному просторі будинку було вибрано чотири точки на відстані 0,5 м та 1 м від місця відведення продуктів згорання. Швидкість руху та температуру повітря визначали термоанемометром до включення та під час роботи котла, з осередненням за 1 хвилину (табл. 4.5, 4.6). Температуру повітря визначали після 1 години роботи котла.

Таблиця 4.5. Результати дослідження зміни швидкості руху повітря в прифасадному просторі будинку при роботі котла

Положення точки на фасаді будівлі відносно осі труби викиду	Зміна швидкість руху повітря, м/с (М ± m)
0,5 м від вент. отвору	0,40 ± 0,25
1,0 м вправо	0,60 ± 0,50
1,0 м вверх	1,13 ± 0,63 ...

Подобные документы

• Организація охорони праці на досліджуваному підприємстві

  Характеристика котельні для постачання теплом опалювально-вентиляційних установок та систем гарячого водопостачання житлових і промислових будинків. Аналіз потенційних небезпек на об’єкті, розробка заходів безпеки. Розрахунок штучного освітлення.
  
  курсовая работа [35,0 K], добавлен 25.09.2010
  

• Дослідження метеорологічних умов (мікроклімату) у виробничих приміщеннях

  Визначення і критична оцінка параметрів мікрокліматичних умов у виробничих приміщеннях (температура, відносна вологість, швидкість руху повітря, барометричний (атмосферний) тиск, теплові випромінювання). Прибори для вимірювання, оформлення результатів.
  
  лабораторная работа [10,3 K], добавлен 31.08.2009
  

• Мікроклімат робочої зони. Нормування та контроль параметрів мікроклімату

  Оптимальні умови мікроклімату. Допустимі мікрокліматичні умови робочої зони. Категорії фізичної роботи за ступенем важкості. Типи виробничих приміщень за кількістю надлишкового тепла. Контроль параметрів мікроклімату, головні особливості його здійснення.
  
  презентация [600,3 K], добавлен 22.10.2012
  

• Методи оцінки стану умов праці

  Санітарно-гігієнічне дослідження факторів виробничого середовища і важкості трудового процесу на робочому місці. Порядок проведення атестації робочих місць за умовами праці. Оцінка умов праці за показниками мікроклімату. Основні напрямки їх поліпшення.
  
  презентация [555,2 K], добавлен 25.11.2015
  

• Безпека праці у виробничих приміщеннях

  Визначення необхідності примусової вентиляції, сумарного рівня шуму у виробничому приміщенні та зниження шуму після використання облицювання. Розрахунок освітленості робочого місця, аналіз запилення повітряного середовища. Аналіз виробничого травматизму.
  
  контрольная работа [51,3 K], добавлен 20.01.2010
  

• Розрахунок механічної вентиляції для виробничих приміщень

  Вивчення методики розрахунку продуктивності вентиляторів, необхідної для повітрообміну у виробничих приміщеннях. Особливості розрахунку продуктивності вентиляторів для зниження запиленості, для регулювання температури, для зниження вмісту шкідливих газів.
  
  лекция [64,8 K], добавлен 29.04.2010
  

• Вентиляція виробничих приміщень. Розрахунок загальнообмінної штучної вентиляції

  Характеристика та причини встановлення вентиляції виробничих приміщень. Організація повітрообміну, повітрозабірні пристрої та їх розташування. Природна, штучна, припливна, витяжна та припливно-витяжна вентиляції, основні вимоги до них та розрахунок.
  
  реферат [135,2 K], добавлен 05.05.2009
  

• Гігієнічні норми житла

  Орієнтація будівель на забезпечення достатнього освітлення і необхідного теплового режиму. Основні гігієнічні вимоги щодо будівельних матеріалів. Методи боротьби з шумом. Попередження вогкості в будівлях. Необхідність вентиляції та освітлення приміщень.
  
  реферат [23,6 K], добавлен 17.11.2009
  

• Розроблення заходів щодо ергономіки, забезпечення охорони праці та техніки безпеки на об’єкті Центральне Ялтинське відділення ТОВ "Райфайзен Банк Аваль"

  Особливості санітарно-гігієнічних умов праці в зазначеному відділі банку. Визначення достатності природного освітлення. Аналіз параметрів, що характеризують санітарно-гігієнічні умови праці в приміщенні банку і депозитному відділі. Безпека робочого місця.
  
  контрольная работа [212,4 K], добавлен 11.09.2010
  

• Гігієна повітряного середовища житлових приміщень

  Порівняльна характеристика властивостей чистого атмосферного повітря і повітря приміщень. Основні джерела його забруднення (денатурації). Вміст токсичних речовин у видихуваному людиною повітрі. Санітарне значення визначення вмісту вуглецю у приміщенні.
  
  реферат [27,0 K], добавлен 17.11.2009
  

• Розрахунок природної вентиляції

  Дослідження методики розрахунку обладнання для природного вентилювання сільськогосподарських приміщень. Характеристика основного призначення, принципу роботи обладнання для природного повітрообміну, який здійснюється через витяжні канали, шахти, кватирки.
  
  лекция [824,1 K], добавлен 29.04.2010
  

• Система управління охороною праці на підприємстві

  Організація і контроль робіт з охорони праці на підприємстві. Забезпечення безпеки технічного обслуговування автомобілів. Фінансування та розрахунок витрат на працеохоронні заходи. Параметри мікроклімату в приміщеннях для ремонту автотракторної техніки.
  
  контрольная работа [250,8 K], добавлен 09.02.2011
  

• Охорона праці

  Законодавство України з охорони праці. Методи аналізу травматизму і професійних захворювань. Дослідження метеорологічних умов у приміщенні. Вентиляція повітря в адміністративних і громадських приміщеннях. Розрахунок штучного освітлення приміщень.
  
  методичка [243,7 K], добавлен 11.01.2011
  

• Основні положення з безпеки життєдіяльності

  Ризик як оцінка небезпеки. Здоров'я людини як основна передумова її безпеки. Розрахунок фільтровентиляційного обладнання та протирадіаційного захисту сховища. Розрахунок й аналіз основних параметрів при землетрусі, визначення оцінки пожежної обстановки.
  
  методичка [224,5 K], добавлен 17.11.2010
  

• Оздоровлення повітряного середовища

  Дія на організм людини шкідливих газів, пари і пилу. Загальні методи визначення шкідливостей в повітрі. Заходи боротьби із забрудненістю повітря пилом, парами і газами. Способи визначення повітрообміну. Вибір вентилятора для здійснення повітрообміну.
  
  реферат [849,0 K], добавлен 07.03.2011
  

• Вимоги до мікроклімату та санітарно-гігієнічного стану ресторану "Шкипер", розташованому на березі озера

  Санітарно-гігієнічні вимоги до мікроклімату, освітлення, опалення та вентиляції, водопостачання підприємства. Санітарні вимоги до облаштування і вмісту підприємства. Гігієнічні вимоги до будівництва та оздоблення ресторану. Кольорове оформлення приміщень.
  
  презентация [4,6 M], добавлен 17.03.2017
  

• Особливість фізичного та психічного розвитку молодшого школяра в умовах інформаційного простору

  Аналіз зовнішніх чинників впливу комп’ютера на психічний розвиток дитини. Роль комп’ютерних ігор у навчанні, проблема Internet-залежності. Вплив комп’ютера на органи зору, кісткову-м’язову систему. Дотримання гігієнічних норм при роботі за комп’ютером.
  
  курсовая работа [61,1 K], добавлен 31.01.2014
  

• Удосконалення протипожежного захисту ВАТ "Старобільський елеватор"

  Пожежно-технічна характеристика, аналіз основних параметрів оперативної обстановки та профілактичної роботи по попередженню надзвичайних ситуацій. Склад добровільної пожежної дружини. Застосування запобіжних заходів порушень правил пожежної безпеки.
  
  дипломная работа [429,0 K], добавлен 15.08.2011
  

• Технічні рішення, що забезпечують безпечну експлуатацію обладнання

  Створення зон обслуговування обладнання на ТЕЦ. Автоматизація, що дозволяє контролювати параметри устаткування і запобігати аварійній ситуації та електротравмуванню при роботі електроустановок. Забезпечення мікроклімату робочої зони, пожежної небезпеки.
  
  контрольная работа [34,2 K], добавлен 14.07.2011
  

• Виробнича санітарія. Фактори, які визначають санітарно-гігієнічні умови праці

  Визначення міри впливу на організм людини фізичних, хімічних, біологічних та психофізіологічних чинників виробничого середовища. Оцінка санітарно-гігієнічних умов праці. Розробка гігієнічних нормативів та вимог до виробництв, гігієнічна паспортизація.
  
  реферат [16,4 K], добавлен 21.06.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам