Природна вентиляція, її ефективність

Природна вентиляція приміщень зумовлена різницею темпера­тур зовнішнього і внутрішнього повітря. Для посилення природної вентиляції проводять провітрювання приміщень через вікна, ква­тирки, фрамуги. Особливої уваги в цьому плані заслуговують, пере­важно в холодну пору року, фрамуги, їх влаштовують у верхній частині вікна і відкривають всередину під кутом 30-45°. Зовнішнє холодне повітря йде спочатку вгору до стелі, потім, змішуючись з повітрям приміщення і нагріваючись, опускається вниз. Кватирки в житлових приміщеннях роблять розміром не менше 0,3 м2.

На чистоту повітря в житлових приміщеннях впливають кількість людей, які знаходяться в приміщенні, інтенсивність вико­нуваної ними роботи, температура внутрішніх приміщень. Різно­манітні побутові процеси - приготування їжі, прання білизни, опа­лювання печей тощо також призводять до погіршення якості по­вітря. Крім цього, істотним джерелом забруднення є тютюновий дим, в якому містяться продукти повного і неповного згоряння, а також сухої перегонки тютюну і паперу: оксид вуглецю, ціанисті сполуки, метиловий спирт, нікотин, кадмій тощо. При спалюванні 1 г тютюну в цигарках в повітря надходить 20-80 см3 оксиду вугле­цю, а при спалюванні в люльці - від 53 до 109 см3.

Одним із важливих заходів щодо збереження чистоти повітря в житлах є вентиляція, тобто заміна забрудненого повітря чистим, атмосферним. Вентиляцію (повітрообмін) характеризують вентиля­ційний об'єм і кратність повітрообміну.

Вентиляційний об'єм - це кількість повітря (в м3), яке надхо­дить у приміщення протягом 1 години. Він складається з інфільтра­ційного і вентиляційного повітр'я. Інфільтрація - це проникнення повітря через стіни, пори будівельних матеріалів, щілини в буді­вельних конструкціях тощо. Найбільш повітропроникними є шлакоблокові, керамзитобетонні, цегляні, дерев'яні стіни. Найменш повітропроникними - гранітні, мармурові. Другою складовою час­тиною вентиляційного об'єму є повітря, яке надходить у приміщен­ня через спеціально передбачені для цього вентиляційні пристрої: кватирки, фрамуги, вікна, вентиляційні канали.

Відношення вентиляційного об'єму до об'єму приміщення ха­рактеризує інтенсивність вентиляції.

Кратність повітрообміну — це показник, який показує, скільки разів протягом години змінюється повітря в приміщенні. Враховуючи виділення діоксиду вуглецю людиною в спокої, вчені підрахували, що мінімальний об'єм венти­ляції на одну людину в житлових приміщеннях повинен бути не меншим ЗО м3 за 1 годину. Оптимальні ж умови повітряного середо­вища для людини, що фізично працює, забезпечуються при об'ємі вентиляції 80-120 м3/год.

Коефіцієнт аерації (відношен­ня площі підлоги до площі кватирки) повинен бути не меншим 1:50.

Найкращий ефект природної вен­тиляції досягається при наскрізному провітрюванні, коли вікна розкриті на протилежних сторонах будинку. При цьому кратність повітрообміну може досягати 25-100 разів на годину. На інтенсивність вентиляції також впли­ває різниця температур зовні і всере­дині приміщення, сила і напрямок вітру. Вітровий тиск з однієї сторони "заганяє" з допомогою інфільтрації повітря через пори і нещільності будівельного матеріалу і будівельних конструкцій, а з протилежної (підвітряної) "відсмоктує" його із приміщення.

Рис. Фрамуга

До засобів, які посилюють природну вентиляцію, відносять внут-рішньостінні вентиляційні канали. У житлових квартирах їх дореч­но влаштовувати у всіх приміщеннях, особливо на кухні, у ванній, туалеті. Істотним недоліком природної вентиляції є її нерівномірність, тому радикально покращити повітрообмін можна штучною венти­ляцією. Особливо це стосується кухні або приміщення, де трива­лий час знаходиться велика кількість людей.

Для забезпечення нормальних умов проживання і трудової діяль­ності необхідно, щоб концентрація діоксиду вуглецю (СО2) в при­міщенні не перевищувала 0,1 % (1 л/м3). З цією метою кількість вентиляційного повітря на одну людину повинна становити (в м3/год): в житлових приміщеннях - 40-75; аудиторіях, театрах - 20-30; службових приміщеннях — 20-42; класах - 12-30; лікарняних пала­тах для дорослих - 60-75; палатах для дітей - 35; майстернях - 70; убиральнях - 60-100; кухнях - 200-300.

Обмін повітря в житлових приміщеннях не повинен перевищу­вати 2-3 об'ємів приміщення за 1 годину, інакше буде відчуватися протяг, у вбиральнях - 4-5 об'ємів.

Показником ефективності вентиляції приміщень є кратність повітрообміну — це число, яке показує, скільки разів упродовж однієї години повітря в приміщенні замінюється зовнішнім.

З цією метою необхідно дізнатись, скільки повітря витягуєть­ся, чи потрапляє в приміщення через вентиляційний отвір протя­гом 1 години.

За допомогою анемометра визначають швидкість руху повітря.

Спочатку визначають площу вентиляційного отвору, для чого вимірюють розміри сторін (якщо отвір прямокутний) або діаметр (якщо отвір круглий). Пізніше, помноживши площу вентиляційно­го отвору на швидкість руху повітря і на час вентиляції, знаходять вентиляційний об'єм повітря.

Розрахунок проводять за формулою: V = ахвхЗбОО,

де а — площа вентиляційного отвору (в м2), в — швидкість руху повітря (в м/с), 3600 - перерахунок години на секунди.

Розділивши величину вентиляційного об'єму повітря на куба­туру приміщення (в м3), одержують кратність обміну повітря.

Доросла людина у стані спокою протягом години видихає 22,6 л вуглекислоти (діоксиду вуглецю), тим самим збільшуючи його концентрацію в повітрі приміщення. Чим інтенсивніша робота, тим більше вуглекислоти видихає людина (до 30-40 л/год).

Знаючи концентрацію вуглекислоти в атмосферному повітрі (0,4 л/м3), допустиму концентрацію вуглекислоти в повітрі (1 л/м3), можна розрахувати необхідний об'єм повітря на одну людину, або кубатуру приміщення.

Розрахунок проводять за формулою: X = А/а-а,

де X - необхідний об'єм повітря (в м3/год) на одну людину (кубатура приміщення), А - кількість видихуваної вуглекислоти однією дорослою людиною (22,6 л), а - допустима концентрація СО2 в приміщенні (1 л/м3), а[ — вміст СО2 в атмосферному повітрі (0,4 л/м3).

Розрахувавши, одержимо:

Х = 22,6/1,0-0,4 = 37,7м3,

де 37,7 м3 — це та кількість повітря, яка необхідна одній лю­дині протягом години, або кубатура приміщення при відсутності вентиляції, щоб концентрація СО2 не перевищувала допустиму ве­личину - 0,1 % (тобто 1 л/м3).

На основі цієї величини можна розрахувати і необхідну жит­лову площу на одну людину, розділивши необхідний об'єм на висо­ту приміщення (в середньому 3 м):

S = 37,7 м3/3 м = 12,5 м2.

Якщо врахувати кратність вентиляції за рахунок інфільтрації (1,5 раза), то житлова площа на 1 людину може бути зменшена (12,5 : 1,5 = 8,4м2) до 9 м2.

Використана література:

1. Загальна гігієна: Навчальний посібник. – К., 1999.