Нормируемая кратность воздухообмена: общие сведения, нормы для производственных и жилых помещений

Содержание

Благодаря чему обеспечивается нормальный воздухообмен в производственных помещениях

Дабы создать в оптимальные метеорологические условия, очистить из них вредные пары и газы, пыль, следует правильно эксплуатировать вентиляционную систему, а также проверять воздухообмен в производственных помещениях. А работа самих вентиляционных систем должна создавать на рабочих местах чистоту воздушной среды соответствующую санитарным нормам. Кроме того, система должна обеспечивать правильный воздухообмен в производственных помещениях и условия отвечающие требованиям технологического процесса. Установить ее необходимо в обязательном порядке на любом предприятии.

Какие бывают виды вентиляции?

Вентиляцией называют организованный воздухообмен. Естественную вентиляцию можно разделить на проветривание и аэрацию. Кратность обмена воздуха в производственных помещениях вычисляют с помощью специальных формул. Механическую вентиляцию, в зависимости от направления воздушных потоков также подразделяют на:

приточно-вытяжную;
приточную;
вытяжную.

По времени действия, она может быть аварийной и постоянно действующей. Система должна обеспечивать правильный состав воздуха. При этом, важную роль отыгрывает кратность обмена воздуха в производственных помещениях.

Правильно выбранная система вентиляции очистит помещение от газов, паров и пыли. Именно поэтому нужно определить места возможных выделений вышеперечисленных вредностей, оборудовать их специальными отсосами, а также, проверить соответствуют ли нормы воздухообмена в производственных помещениях указанным.

Учесть следует и то, что ограничиваться устройством местной вытяжной системы нельзя. И чтобы соблюдать нормы воздухообмена в производственных помещениях, необходимо иметь общеобменную вентиляцию.

Как обеспечить естественную вентиляцию?

Естественная осуществляется под влиянием разных весов воздуха и температур, а также, ветрового побуждения. При этом, обеспечивается нормируемая кратность воздухообмена для производственных помещений. Однако применение данного типа вентиляции требует расположения оборудования перпендикулярно продольным стенам, т.е занимает много места.

Существует и другой способ вентиляции, который также обеспечивает нужную кратность воздухообмена промышленных помещений — проветривание. Его проводят открывая фрамуги и форточки, а также окна. При этом, свежий воздух вытесняет загрязненный и не перемешивается.

3.4. Кратность воздухообмена. Методика расчёта

Выделение вредностей в помещениях может происходить непрерывно, периодически или кратковременно.

При непрерывном поступлении вредностей снижение их концентрации до допустимой величины достигается непрерывным удалением из помещения загрязненного воздуха и подачей в него чистого (наружного) воздуха. Такая смена воздуха называется воздухообменом. При периодическом или кратковременном поступлении вредностей удаление их осуществляется периодическим извлечением из помещения загрязненного воздуха и подачей в него чистого (наружного) воздуха

При выделении большого количества вредностей требуется интенсивная смена воздуха, при выделении меньшего количества вредностей—менее интенсивная. Интенсивность смены воздуха характеризуется кратностью воздухообмена, которая представляет собой отношение количества воздуха L (в м3), подаваемого или удаляемого из помещения за час, к внутреннему объему помещения V (в м3).

Кратность воздухообмена — это величина, значение которой показывает, сколько раз в течение одного часа воздух в помещении полностью заменяется на новый. Она напрямую зависит от конкретного помещения (его объема). То есть, однократный воздухообмен это когда в течение часа в помещение подали свежий и удалили «отработанный» воздух в количестве равном одному объему помещения; 0,5 кранный воздухообмен – половину объема помещения. В этой таблице 1 приложения 2 в двух последних колонках указаны кратности и требования к воздухообмену в помещениях по притоку и вытяжке воздуха соответственно. Итак, формула расчета вентиляции, включающая нужное количество воздуха выглядит так:

L=n*V (м³/час) , где

n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1;

V – объём помещения, м

³.

Когда мы считаем воздухообмен для группы помещений в пределах одного здания (к примеру, жилая квартира) или для здания в целом (коттедж), их нужно рассматривать как единый воздушный объём. Этот объём должен отвечать условию ∑ L_пр= ∑ L_выт То есть, какое количество воздуха мы подаём, такое же должны и удалить.

Таким образом, последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:

1.Считаем объем каждого помещения в доме (объем=высота*длина*ширина).

2.Подсчитываем для каждого помещения объем воздуха по формуле: L=n*V.

Для этого предварительно выбираем из таблицы 5 норму по кратности воздухообмена для каждого помещения. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых, например кухня-столовая и то и другое. Прочерк означает, что в данное помещение не нужно подавать (удалять) воздух.

Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м³/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому. В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ L_пр и ∑ L_выт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат мы можем увеличивать до требуемой цифры.

Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м³/час свежего воздуха на 1 м²площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=S_{помещения}*3.

Все значения L округляем до 5 в большую сторону, т.е. значения должны быть кратны 5.

3.Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ L

пр и ∑ L_выт

4.Составляем уравнение баланса ∑ L_пр = ∑ L_выт.

Если ∑ L_пр> ∑ L_выт , то для увеличения ∑ L_выт до значения ∑ L_пр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы в 3 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.

Рассмотрим расчеты на примерах.

Пример 1. Расчет по кратностям.

Есть дом площадью 140 м² с помещениями: кухня (s₁=20 м²), спальня (s₂=24 м²), кабинет (s₃=16 м²), гостиная (s₄=40 м²), коридор (s₅=8 м²), санузел (s₆=2 м²), ванная (s₇=4 м²), высота потолков h=3,5м. Нужно составить воздушный баланс дома.

1.Находим объёмы помещений по формуле V=s_n*h, они составят V₁=70 м³, V₂=84 м³, V₃=56 м³, V₄=140 м³, V₅=28 м³, V₆=7 м³, V₇=14 м³.

2.Теперь посчитаем нужное количество воздуха по кратностям (формула L=n*V) и запишем в таблицу, предварительно округлив единичную часть до пяти в большую сторону. При расчете кратность n берем с Приложения 2 (табл.1), получаем следующие значения нужного количества воздуха L: Приложение 2 (табл.1).

В таблице нет позиции, которая регламентировала бы кратность воздухообмена в помещении Гостиной. Поэтому норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м³/час свежего воздуха на 1 м² площади помещения. Т.е. считаем по формуле: L=S_{помещения}*3.

Таким образом, L_{пр.гостинная}= S_{гостинная}*3=40*3=120 м³/час.

3.Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка.

∑ L_прит=85+60+120=265 м³/час

∑ L_выт= 90+50+25=165 м³/час

Составим уравнение воздушного баланса. Как видим ∑ L_прит > ∑ L_выт, поэтому увеличиваем значение L_выт того помещения, где мы взяли значение воздухообмена равным минимально допустимому. У нас такие все три помещения (кухня, су, ванная). Увеличим L_выт для кухни до значения L выт кухн=190. Таким образом, суммарное ∑ L_выт=265м³/час. Условие таблицы 5 выполнено. ∑ L_пр = ∑ L_выт.

Нужно заметить, что в помещениях ванны, санузла и кухни мы организовываем только вытяжку, без притока, а в помещениях спальни, кабинета и гостиной только приток. Это для предотвращения перетекания вредностей в виде неприятных запахов в жилые помещения. Также, это видно по таблице 1 приложения 2, в ячейках притока напротив этих помещений стоят прочерки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотрев вопросы данной курсовой работы мы можем сделать выводы о том, что человек непосредственно связан с природой. Интенсивное использование природных ресурсов, внедрение достижений научно-технического прогресса сопровождается распространением различных природных, биологических, техногенных, экологических и других опасностей. Потенциальная опасность является универсальным свойством в процессе взаимодействия человека со средой обитания. С появлением промышленности и транспорта возникла проблема сохранения чистоты атмосферы, загрязнение которой имеет естественное и искусственное происхождение. С этим явлением связывают ухудшение самочувствия людей, возникновение эпидемий гриппа, резкое увеличение числа легочных и сердечнососудистых заболеваний.

Так же важны и экологические опасности, связанные с распространением пожаров. Пожары сопровождаются опасными и вредными явлениями, которые необходимо учитывать при проектировании и строительстве зданий и сооружений. С точки зрения пожарной безопасности очень важно принять правильное планировочное решение, предложить защиту строительных конструкций, предусмотреть необходимые пути эвакуации и обеспечить их безопасность, спроектировать автоматические средства тушения пожаров. Для жизнедеятельности человека большое значение имеет качество воздуха. От него зависит самочувствие, работоспособность и в конечном итоге здоровье человека. Качество воздуха определяется его химическим составом, физическими свойствами, а так же наличием в нем посторонних частиц. Современные условия жизни человека требуют эффективных искусственных средств оздоровления воздушной среды. Этой цели служит техника вентиляции. Назначением вентиляции является поддержание химического и физического состояния воздуха, удовлетворяющее гигиеническим требованиям, т. е. обеспечение определенных метеорологических параметров воздушной среды и чистоты воздуха.

Список использованной литературы

1. Безопасность жизнедеятельности: Учебник / Под.ред.проф. Э.А. Арустамова.- М.: Изд.дом «Дашков », 2000.

2. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. для вузов/под общей редакцией С.В.Белова. – М.: Высш.шк., 1999. – 448с.: ил. ( использ. Стр.: — 48, 53, 121)

3. Безопасность жизнедеятельности. Программа, методические указания по написанию контрольной работы, темы контрольной работы, тематический план для студентов.- М.: ВЗФЭИ, 2001.

4. Вильямс Ф.А., Теория горения. — М.: Наука, 2001. — 615 с.

5. Зельдович Я.Б., Математическая теория горения и взрыва. — М.: Наука, 2000. — 478 с.

6. Лапин В.Л., Попов В.М., Рыжков Ф.Н., Томаков В.И. Безопасное взаимодействие человека с техническими системами.— Курск, КГТУ, 1995.

7. Охрана труда в машиностроении./Под ред. Юдина Б.Я., Белова С.В. М.:

Машиностроение, 1983.

8. Хитрин Л.Н., Физика горения и взрыва. — М.:ИНФРА-М, 2007. — 428 с.

9. Шлендер П.Э., Маслова В.М., Подгаецкий С.И. Безопасность жизнедеятельности : учеб. пособие/ Под ред.проф. П.Э. Шлендера. — М.: Вузовский учебник, 2003.- 208 с.

Использованные интернет-сайты

1.http://otherreferats.allbest.ru/life/00162123_0.html

2. http://www.vzfei.biz/referaty/bezopasnost-zhiznedejatelnosti/6335-svyaz-organizma-cheloveka-s-okruzhayushhej-sredoj.html

3. http://www.bestreferat.ru/referat-138443.html

4. http://otherreferats.allbest.ru/life/00045397_0.html

5. http://chitalky.ru/?p=4453

Приложение1

Табл.1 Группы горючести материалов

Группа горючести материалов	Параметры горючести
Группа горючести материалов	Температура дымовых газов, Т°С	Степень повреждения по длине, S_l,%	Степень повреждения по массе, S_m,%	Продолжительность самостоятельного горения, t_ср, с
Г 1	≤ 135	≤ 65	≤ 20	0
Г 2	≤ 235	≤ 85	≤ 50	≤ 30
Г 3	≤ 450	> 85	≤ 50	≤ 300
Г 4	> 450	> 85	> 50	> 300

Табл. 2 Классификация строительных материалов по группам воспламеняемости.

Группа воспламеняемости материала	КППТП, кВт/м²
В 1	35 ≤ КППТП
В 2	20 ≤ КППТП < 35
В 3	КППТП < 20

Параметром воспламеняемости материалов является критическая поверхностная плотность теплового потока (КППТП).

Табл.3 Классификация строительных материалов по группам распространения пламени

Группа распространения пламени	Критическая поверхностная плотность теплового потока, кВт/м²
РП 1	11,0 и более
РП 2	от 8,0, но не менее 11,0
РП 3	от 5,0, но не менее 8,0
РП 4	менее 5,0

Табл.4 Показатели некоторых взрывоопасных ЛВЖ и ГЖ

п/п	Название веществ	Температура вспышки (t,всп), °С	Температура самовоспламенения (t св), °С	Концентрационные пределы распространения пламени, % объём		Температурные границы распространения пламени, °С
п/п	Название веществ	Температура вспышки (t,всп), °С	Температура самовоспламенения (t св), °С	НКП	ВКП	НТП	ВТП
1	Ацетон	-18	465	2,2	13	-20	6
2	Бензин автомобильный А-76	-36	300	0,76	5,16	-36	-4
3	Бензол	-11	562	1,4	7,1	-14	13
4	Бутилацетат	29	450	2,2	14,7	13	48
5	Ксилол	29	590	1,2	6,2	24	50
6	Спирт этиловый	13	404	3,6	19	11	41
7	Спирт метиловый?	8	464	6,0	34,7	7	39
8	Скипидар	34	300	0,8	—	32	53
9	Толуол	4	536	1,3	6,7	0	30
10	Уай-спирт	33-36	260	—	—	33	68

Приложение 2

Табл.1 Кратности воздухообмена в помещениях жилых зданий.

Помещения	Расчетная температура зимой,ºС	Требования к воздухообмену
		Приток	Вытяжка
Общая комната, спальня, кабинет	20	1-кратный	—
Кухня	18	—	По воздушному балансу квартиры, но не менее, м³/час	90
Кухня-столовая	20	1-кратный
Ванная	25	—		25
Уборная	20	—		50
Совмещенный санузел	25	—		50
Бассейн	25	По расчету
Помещение для стиральной машины в квартире	18	—	0,5-кратный
Гардеробная для чистки и глажения одежды	18	—	1,5-кратный
Вестибюль, общий коридор, лестничная клетка, прихожая квартиры	16	—	—
Помещение дежурного персонала (консьержа/консьержки)	18	1-кратный	—
Незадымляемая лестничная клетка	14	—	—
Машинное помещение лифтов	14	—	0,5-кратный
Мусоросборная камера	5	—	1-кратный
Гараж-стоянка	5	—	По расчету
Электрощитовая	5	—	0,5-кратный

Расчёт систем вентиляции (общеобменной)

Расчет ведется в соответствии с СНиП 41-01-2903 и МТСН 3.01.01.

Для определения требуемого расхода воздуха нам нужно рассчитать два значения воздухообмена по количеству людей и по кратности (этот параметр показывает, сколько раз в течение часа в помещении происходит полная смена воздуха) и, после чего выбрать большее из этих двух значений

Расчет воздухообмена по количеству людей:

(м³/ч) (1.2)

Где: — требуемая производительность приточной вентиляции м³/ч

N — количество людей

L_norm– норма расхода воздуха на одного человека:

Расчет воздухообмена по кратности:

(м³/ч) (1.3)

Где: – требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч

n – нормируемая кратность воздухообмена:

для жилых помещений – от 1 до 2;
для офисов – от 2 до 3;
для производственных

столярный цех – 2
станочный цех – 2÷3
сварочный цех 4÷6

S – площадь помещения, м²;

H – высота помещения, м.

Пример 1.

Определить необходимую производительность вентиляторов в цехе механообработки машиностроительного завода. Площадь помещения 120 , высота 4,5 м. Кратность воздухообмена n=3. Число работающих – 12 человек.

Решение

Определяем производительность вентиляторов по количеству людей в цехе (): =1260=720
Определяем производительность вентиляторов в цехе по кратности воздухообмена ():
Находим производительность (L) (окончательную) вентиляторов в цехе исходя из сравнения найденных выше значений (выбираем max):

Ответ:

Если вентиляция предназначена для удаления из помещения пыли или газов, её производительность рассчитывается по формуле:

; _(1.4)

Где: P – количество пыли (газов), выделяющихся в помещении, мг/ч

— допускаемое количество пыли (газов) в помещении,

— содержание пыли (газов) в наружном воздухе,

Пример 2.

В литейном цехе (12×8×6 м) авторемонтного завода при разливке жидкого чугуна в 1 ч выделяется 80 г окиси углерода. Рассчитать производительность вентиляторов, необходимую для поддержания в цехе атмосферы с нормальной концентрацией окиси углерода.

Решение:

Определим концентрацию окиси углерода в цехе при неработающей вентиляции:

Где: P – количество выделяющейся за 1 г окиси углерода при разливке чугуна, мг. V – объем цеха, м³.

Находим необходимую кратность воздухообмена (n), если известно, что допустимая концентрация окиси углерода в литейных цехах по сан. нормам равна 20 мг/м³:

Определяем производительность вентилятора в литейном цехе (L):

Ответ: L = 3974 .

Расчет местной вытяжной вентиляции

Основным направление защиты человека от воздействия химических факторов, действующих через воздушную среду на производстве и в жилой среде, является уменьшение выделения вредных веществ в источнике. Это может достигаться путем использования технологий с меньшим выделением вредных паров, газов и аэрозолей. Однако, уменьшение пылегазовыделения в источнике не всегда достижимо, поэтому защита воздушной среды осуществляется за счет использования специальных методов и средств. К ним относится герметизация высокоопасных технологических процессов, местная и общеместная вентиляция, очистка вентиляционного воздуха и технологических газов перед выбросом в атмосферу. При низких концентрациях вредных веществ в отработанном воздухе и незначительных его расходах используется рассеивание выбросов в атмосфере, однако, этот метод не является экологичным. Защита человека временем и расстоянием может обеспечить безопасность в производственных условиях, но неприемлема в жилой среде. Таким образом, основными способами защиты воздушной среды являются местная вентиляция и очистка вентиляционного воздуха и технологических газов от вредных паров, газов и аэрозолей. В настоящее время разработано большое число разновидностей местной вытяжной вентиляции и аппаратов по очистке воздуха от вредных примесей. Местная вытяжная вентиляция является наиболее эффективным средством защиты воздуха рабочей зоны и производственных помещений, так как она локализует источники выделения вредных веществ и предотвращает попадание этих веществ в воздух помещений. Кроме того, локализация вредных веществ создает необходимые условия улавливания вредных примесей с помощью специальных аппаратов и установок. В итоге снижается объем очищаемого воздуха по сравнению общеобменной вентиляцией, возрастают концентрации вредных веществ в очищаемом воздухе, что повышает эффективность очистки и снижает затраты на очистку. При разработке технологического оборудования, являющегося источником выделений вредных паров, газов и аэрозолей, необходимо предусматривать специальные встроенные аспирационные системы или размещение внутри вентиляционного укрытия. Существует ряд классификаций местных отсосов, однако их виды имеют вполне определенные схемы и названия. По расположению источников вредных выделений и воздухоприемников местные отсосы обычно разделяются на две большие группы: местные отсосы открытого типа и укрытия с отсосом. К местным отсосам открытого типа относятся вытяжные шкафы, вытяжные камеры (вентилируемые камеры), защитно-обеспыливающие кожухи (кожухи-воздухоприёмники) и аспирируемые укрытия. Специальными видами местной вытяжной вентиляции являются пылестружкоприемники и отсосы, встроенные в оборудование.

Кратность воздухообмена в санузлах

На чтение 17 мин. Опубликовано 12.12.2019

Н. А. Шонина, старший преподаватель МАрхИ

На первый взгляд кажется, что при устройстве такой простой системы, как вытяжная вентиляция из санузлов в общественных зданиях, не должно возникать никаких сложностей. На практике же существует ряд особенностей, на которые необходимо обратить внимание при проектировании.

Общие требования

Рассмотрим общие требования к системе вентиляции. Согласно пункту 8.19 СП 118.13330.2012 «Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06–2009», для санузлов следует предусматривать самостоятельные системы вытяжной вентиляции.

В СП 44.13330.2011 «Административные и бытовые здания. Актуализированная редакция СНиП 2.09.04–87» представлены следующие нормативные данные воздухообмена: количество удаляемого вытяжного воздуха из уборных составляет 50 м 3 /ч на 1 унитаз и 25 м 3 /ч на 1 писсуар, в умывальных при уборных вытяжка – 1 крат в час. Не допускается подавать приточный воздух непосредственно в помещение санузла, во избежание выноса неприятных запахов за пределы санузла. В зданиях общей площадью помещений не более 108 м 2 , в которых размещено не более двух уборных, в холодный период года допускается предусматривать естественный приток наружного воздуха через окна.

Удаление воздуха следует предусматривать, как правило, непосредственно из помещений системами с естественным или механическим побуждением. В душевых и уборных при трех и более санитарных приборах системы с естественным побуждением использовать не рекомендуется.

В то же время при расчете воздухообмена в санузлах специалистами рекомендуется создавать отрицательный дисбаланс, при котором вытяжка будет преобладать над притоком на величину, составляющую 10 % от удаляемого из санузла воздуха. Подобная мера позволит исключить проникновение неприятных запахов из санузлов в другие помещения общественного здания.

Следует обратить особое внимание на то, что присоединение вытяжных систем из санузлов к другим вытяжным системам исключено, в противном случае очень высока вероятность распространения неприятных запахов от туалета по всему зданию.

Ошибочное мнение о притоке

Ошибочное мнение, что в санузлах общественных зданий нужно проектировать приток, базируется на неверном понимании СанПиН 983–72 «Санитарные правила устройства и содержания общественных уборных».

П. 8 вышеуказанных норм гласит, что общественные уборные, обслуживающие большое количество посетителей, должны быть оборудованы приточно-вытяжной побудительной вентиляцией. Вытяжная система должна обеспечивать не менее чем пятикратный обмен воздуха, приточная – не менее чем 2,5-кратный обмен. Необходимо учитывать, что эти нормы предназначаются только для отдельно стоящих зданий; при расположении общественной уборной в габаритах общественного здания необходимо соблюдать следующие требования: стены, потолок и пол уборных должны быть водо- и газонепроницаемыми, а также звуконепроницаемыми во всех направлениях, уборные должны иметь обособленный вход и выход, быть изолированными от входов и лестничных клеток общественного здания, т. е. воздух из общественных уборных, встроенных в общественное здание, не может попасть в само общественное здание.

В туалетах же, предназначенных для обслуживания общественных зданий, необходимо устраивать только вытяжную вентиляцию.

Переток воздуха

Для осуществления работы вытяжной системы необходимо обеспечить переток воздуха из смежного помещения или коридора, который будет компенсировать вытяжку. Для осуществления перетока воздуха нужно предусматривать щели под дверями санузлов (или подрезы дверей). При большом расходе воздуха, если требуется вырез в двери более 75 мм, вместо выреза можно использовать жалюзийную решетку, которая улучшит внешний вид конструкции. В обоих случаях необходимо согласовывать действия с архитектором, чтобы эти конструкции были включены в ведомость дверей на архитектурных чертежах, иначе подрезы или решетки выполнены не будут, и это будет препятствовать нормальной работе системы вентиляции санузлов.

Подрезы двери или дверь с жалюзийной решеткой нужно рассчитать так, чтобы перепад давления через дверь в уборную не был настолько большим, чтобы создавать «завывание» воздуха или удерживать дверь в открытом положении. Обычно допускается перепад давления величиной 20 Па.

Если к помещению, из которого планируется устроить переток воздуха, не предъявляются повышенные требования по допустимому уровню шума, можно использовать стандартные переточные решетки. В обратном случае необходимо применять более дорогие переточные шумопоглощающие решетки, так как работа системы канализации сопровождается достаточно заметным шумом.

Скорость воздуха в подрезах дверей или переточных решетках непосредственно в кабинах туалетов, как правило, не должна превышать 0,3 м/с, чтобы исключить возможность возникновения некомфортных ощущений (дутья, сквозняка) у человека, посещающего санузел.

Особенности проектирования и конструирования системы вытяжной вентиляции

Размещение вытяжных решеток

При размещении вытяжных решеток следует учитывать конструкцию кабинок. Если кабинки устроены так, что их стены доходят до потолка, то в каждой кабинке необходимо устанавливать решетки или диффузоры. Если стены кабинок до потолка не доходят, количество вытяжных решеток можно сократить. На первый взгляд кажется логичным установить по вытяжной решетке над каждой сантехнической единицей, поскольку именно оттуда убираются запахи, но на самом деле это не улучшает эффективность вентиляции, поскольку потолочные решетки не могут улавливать запахи до тех пор, пока те не растворятся в помещении.

На рис. 1 показана модель типичной вытяжной решетки, разработанная с использованием математического аэродинамического моделирования. Обратите внимание, что векторы скорости имеют высокое значение только около решетки. На расстоянии 0,6 или 0,9 м от поверхности решетки векторы скорости становятся нулевыми. Это означает, что запахи, возникающие ближе к уровню пола, не будут улавливаться решеткой. Таким образом, в случае, если стенки кабинок не доходят до потолка, расположение вытяжной решетки над каждым сантехприбором является экономически невыгодным, так как использование всего одной решетки большего размера дает практически такие же схемы воздушных потоков в помещении санузла. Установка нескольких вытяжных решеток также приводит к увеличению стоимости работ по балансировке системы вентиляции.

Вентиляция санузла (стенки кабинок доходят до потолка): 1 – переточная решетка; 2 – вытяжной диффузор; 3 – дроссель-клапан; 4 – противопожарный клапан, установленный перед пересечением противопожарной преграды

Воздуховоды и вентиляторы

При выборе места размещения вентилятора, обслуживающего санузлы, следует учитывать, что осевые и канальные вентиляторы, которые обычно используются для этой цели, достаточно шумные. По возможности вентиляторы нужно размещать в таких местах, где шум от них не помешает нормальной работе людей в здании. Если такой возможности нет и шум, создаваемый вентилятором, превышает максимально допустимый уровень шума в помещении, близ которого установлен вентилятор, необходимо предусмотреть дополнительные мероприятия по шумоглушению: установку гибких вставок, применение шумоглушителей, выбор модели вентилятора в шумозащитном корпусе или устройство противошумовой изоляции вентилятора, глушение подвесным потолком, изменение положения вентилятора. Необходимо иметь в виду и выбор рабочей точки вентилятора с учетом допустимого уровня шума. Максимальный уровень акустической мощности вентиляторы имеют в области максимального расхода воздуха.

2. Напор вентилятора

При подборе вытяжного вентилятора нужно обращать внимание не только на расход воздуха и уровень разрежения, создаваемый в воздуховодах до вентилятора, но и на напор, создаваемый после вентилятора. Это связано с тем, что очень часто вентиляторы, обслуживающие санузлы, устанавливают далеко от воздуховыбросных решеток или отверстий. Недостаточный напор может привести к невозможности удаления нормируемого количества вытяжного воздуха из санузлов, что приводит к распространению неприятных запахов за пределы этих помещений.

3. Подбор воздуховодов

При использовании на вытяжке гибких воздуховодов, соединяющих решетки или диффузоры с магистральным стальным воздуховодом, следует учитывать, что на участках гибких воздуховодов большой протяженности из-за разрежения, создаваемого вентилятором, возможно «схлопывание» гибких воздуховодов. Следует внимательно подходить к выбору фирмы – производителя гибких воздуховодов и соблюдать ее требования по монтажу. Также при расчете гибких воздуховодов следует учитывать их высокое аэродинамическое сопротивление, которое обусловлено неровностями внутренней поверхности.

Следует также обращать внимание на прокладку магистральных воздуховодов внутри здания. Почему-то именно на воздуховодах, обслуживающих санузлы, часто забывают устанавливать противопожарные клапаны при пересечении межэ-тажных перекрытий и противопожарных преград.

Еще одной распространенной ошибкой, часто совершаемой проектировщиками при такой планировке здания, когда над общественной зоной располагается жилье, является использование вентиляционных шахт, обслуживающих санузлы и кухни квартир, для прокладки воздуховодов, обслуживающих санузлы общественной части здания. Это также запрещено из соображений пожарной безопасности.

Санитарные расстояния воздухоприемных и выбросных отверстий

4. Санитарные расстояния

Необходимо выдерживать санитарные расстояния между воздухозаборными решетками приточной системы вентиляции здания и воздуховыбросными решетками системы вытяжной вентиляции, чтобы избежать попадания загрязненного воздуха в здание через систему приточной вентиляции. Выбросы в атмосферу из систем вентиляции следует размещать по расчету или на расстоянии от приемных устройств для наружного воздуха не менее 10 м по горизонтали или на 6 м по вертикали при горизонтальном расстоянии менее 10 м. Кроме того, выбросы из систем местных отсосов вредных веществ следует размещать на высоте не менее 2 м над кровлей более высокой части здания, если расстояние до ее выступа менее 10 м.

Особое внимание следует уделять расположению выбросных отверстий вытяжной системы вентиляции санузлов в разноуровневых (разноэтажных) зданиях.

Также необходимо учитывать расстояние до близстоящих зданий. Выброс воздуха из систем вентиляции в жилых, общественных и административных зданиях согласно ГОСТ Р ЕН 13779 следует размещать на расстоянии не менее 8 м от соседних зданий; не менее 2 м до приемного устройства наружного воздуха, расположенного на той же стене; приемное устройство наружного воздуха должно быть, как правило, ниже устройства для выброса воздуха.

5. Регулировка и эксплуатация

В основном потолки общественных зданий выполняются подвесными, и при необходимости наладки и регулировки системы вентиляции служба эксплуатации часто сталкивается с тем, что невозможно добраться до дроссель-клапанов и заслонок. При проектировании следует давать задание строителям на устройство лючков в местах установки регулировочного вентиляционного оборудования и вентиляторов.

Нередки случаи, когда после сдачи объекта вытяжная система вентиляции не выполняет свои функции, несмотря на то, что вентиляционное оборудование находится в исправном состоянии. Связано это с тем, что в процессе отделочных работ строительный мусор попадает в вытяжные шахты и забивает их, препятствуя работе системы вентиляции. Следует проверять проходную способность вытяжных вентиляционных шахт и при необходимости проводить их очистку.

6. Экономия электроэнергии

В ночное время можно предусмотреть работу вытяжного вентилятора, обслуживающего санузлы, на меньших оборотах. В дневное время можно предусмотреть такой режим работы: если санузел не посещается, система вытяжной вентиляции работает на низких оборотах, если человек зашел в санузел, система начинает удалять воздух в нормируемом количестве. Работа системы может регулироваться по включению/выключению света, с обязательной 10-минутной задержкой перехода вентилятора на низкие обороты, чтобы вытяжная система смогла удалить все неприятные запахи.

7. Распространение запахов, не связанное с работой системы вентиляции

Известны случаи, когда в санузлах, несмотря на работоспособное состояние вытяжной вентиляции, присутствует неприятный запах. Это может быть вызвано следующими причинами: срыв гидравлического затвора в системе канализации из-за погрешностей в проектировании или монтаже системы канализации, недостаточная герметизация стыков канализационных труб, установка некачественных воздушных клапанов обратной вентиляции для невентилируемых стояков канализации. В таких случаях необходимо устранять недостатки системы канализации.

Автор надеется, что данная статья поможет избежать ошибок при проектировании вытяжных систем санузлов общественных зданий.

Кратность воздухообмена по СНиП — это санитарный показатель состояния воздушной среды в помещении. От его значения зависит комфорт и безопасность пребывания людей в той или иной комнате. Допустимая величина этого параметра регулируется государственными строительными нормами и правилами, которые определяют различные требования для всех возведённых зданий.

Перед тем как определить оптимальный показатель кратности воздухообмена по СНиП в помещениях (жилых или производственных), необходимо подробно изучить не только сам параметр, но и методы его расчёта. Эта информация поможет максимально точно выбрать значение, которое подойдёт для каждого конкретного помещения.

Воздухообмен — это один из количественных параметров, характеризующих работу системы вентиляции в закрытых помещениях. Кроме этого, им считают процесс замещения воздуха во внутренних пространствах здания. Этот показатель считается одним из наиболее важных при проектировании и создании вентиляционных систем.

Воздухообмен бывает двух видов:

1. Естественный. Он происходит из-за разницы давления воздуха внутри помещения и за его пределами.
2. Искусственный. Осуществляется при помощи проветривания (открывания окон, фрамуг, форточек). Кроме этого, к нему относят попадания воздушных масс с улицы через щели в стенах и дверях, а также путём применения разнообразных систем кондиционирования и вентиляции.

Кратность обмена воздуха — это параметр, показывающий, какое количество раз (в течение 60 минут) воздух в комнате полностью заменялся на новый.

Его величина определяется не только по СНиП, но и по ГОСТ (государственный стандарт). От этого показателя зависит комплекс мер, которые нужно принимать для поддержания оптимальных условий в жилых квартирах и офисных помещениях.

Большинство недавно возведённых зданий, оснащены герметичными окнами и утеплёнными стенами. Это помогает снизить затраты на отопление в холодный период года, но приводит к полному прекращению естественной вентиляции. Из-за этого воздух в помещении застаивается, что вызывает быстрое размножение вредоносных микроорганизмов и нарушение санитарно-гигиенических норм. Поэтому в новых строениях важно предусмотреть возможность осуществления искусственной вентиляции воздуха, с учётом показателя кратности.

Таблица: Кратность воздухообмена по СНиП

Нормы воздухообмена в помещениях (жилых или производственных) зависят от нескольких факторов:

назначение здания;
количество установленных электроприборов;
теплопроизводность всех работающих устройств;
количество людей, которые постоянно находятся в помещении;
уровень и интенсивность естественной вентиляции;
влажность и температура воздуха в комнате.

Величину кратности обмена воздуха можно определить по стандартной формуле. Она предусматривает деление необходимого количества чистого воздуха, поступающего в здание за 1 час на объём помещения.

Благодаря естественной аэрации этот показатель может достигать 3 или 4 раз в час. Если требуется значительно более частый воздухообмен, то прибегают к помощи механической вентиляции.

Для того чтобы люди, находящиеся в том или ином помещении, чувствовали себя максимально комфортно, необходимо соблюдать предусмотренные строительными нормами и правилами значения кратности воздухообмена. Они значительно отличаются для различных зданий, поэтому следует подойти к их выбору с максимальной ответственностью. Только в этом случае можно добиться желаемого результата и создать в помещении идеальные условия для нахождения людей.

Для всех жилых домов требуется обеспечение не только искусственного, но и естественного притока воздуха. Если одного из них будет недостаточно, то допускается использование комбинированного варианта. При этом нужно обеспечить ещё и удаление застоявшегося кислорода. Сделать это можно путём обустройства вентиляционных каналов из следующих помещений:

Кроме этого, все современные здания оснащаются специальными автономными воздушными клапанами. Они могут открываться и закрываться владельцами квартиры, а также выполнять функцию удаления застоявшегося воздуха.

Кратность обмена воздуха в жилом помещении указывается в СНиП 2.08.01−89. Согласно этим нормам, показатель должен быть таким:

Отдельная комната в квартире (спальная, детская, игровая) — 3.
Ванная и индивидуальная уборная — 25 (при совмещённом расположении значение должно быть в 2 раза больше).
Гардеробная комната, а также умывальная в общежитии — 1,5.
Кухня с электроплитой — 60.
Кухня с газовым оборудованием — 80.
Коридор или вестибюль в квартирном доме — 3.
Гладильная, сушильная, постирочная в общежитии — 7.
Кладовая для хранения спортивного инвентаря, личных и хозяйственных вещей — 0,5.
Машинное помещение лифта — 1.
Лестничная клетка — 3.

Размер показателя кратности обмена воздуха для административных зданий и офисов значительно больше, чем для жилых помещений. Это связано с тем, что система вентиляции и кондиционирования должна качественно справляться с тепловыделениями, исходимыми не только от работников, но и от различной офисной техники. Если правильно оборудовать вентиляционную систему, то можно улучшить здоровье и увеличить работоспособность сотрудников.

Основные требования, предъявляемые к системе вентиляции офисных зданий:

фильтрация, увлажнение, подогрев или охлаждение воздуха перед его подачей в помещение;
обеспечение постоянного притока достаточного объёма свежего кислорода;
обустройство вытяжной и приточной вентиляционной системы;
использование оборудования, которое в процессе воздухообмена не будет создавать много шума;
максимально удобное расположение установок для удобства проведения ремонтных и профилактических мероприятий;
возможность регулировать параметры вентиляционной системы и адаптировать её работу под меняющиеся погодные условия;
способность обеспечивать качественный воздухообмен при минимальных затратах электроэнергии;
необходимость иметь небольшие габариты.

Все эти требования помогут быстро удалять из закрытого помещения выдыхаемый углекислый газ и испарения, идущие от работающей техники.

Для правильной настройки системы кондиционирования и вентиляции необходимо точно рассчитать кратность и сопоставить её с нормами СНиП 31−05−2003, которые предусматривают такое значение:

Рабочая комната сотрудников — 20 на каждого человека.
Кабинет управляющих — 3.
Зал для совещаний и конференц-зал — 20 на 1 посетителя.
Комнаты для курения — 10.
Санузел, умывальная и душевая — 20.
Кладовая и комната для хранения документации — 0,5.
В техническом помещении — 1.

Особенно важно обеспечить хороший воздухообмен в помещениях промышленного назначения, где люди трудятся в максимально вредных условиях. Для снижения негативного влияния на их здоровье необходимо правильно оборудовать систему вентиляции и рассчитать кратность воздухообмена.

На итоговые значения влиют нескольких основных факторов:

Объём и форма здания цеха. От первого параметра будет зависеть количество воздуха, который нужно будет замещать свежим, а от второго — характер движения воздушных потоков (образование застойных зон, возникновение завихрение и прочее).
Количество людей, ежедневно работающих в помещении. Каждому сотруднику требуется примерно одинаковое количество кислорода, поэтому для расчётов берут среднестатистический показатель.
Интенсивность физического труда. При выполнении работы, которая не требует значительных усилий, достаточно будет минимальной кратности, а при больших физических нагрузках — максимальной.
Характер технологического процесса и степень загрязнения вредными веществами. Для каждого химического соединения рассчитана максимально допустимая концентрация, при которой оно не будет оказывать негативное воздействие на организм человека. Исходя из этого определяется требуемая интенсивность аэрации, позволяющая концентрации оставаться в безопасных пределах.
Тепло, которое выделяется при работе оборудования. Система естественной или искусственной вентиляции должна справляться с избыточным теплом, идущим от работающих станков и прочих устройств.
Избыточная влага. Этот фактор учитывается только на тех предприятиях, где технологический процесс предусматривает использование различных жидкостей. Они медленно испаряются и постепенно повышают влажность в здании цеха.

Определяют оптимальное значение кратности воздухообмена для производственных помещений по таблице СНиП 2.04.05−91. В ней указана величина этого параметра для каждого конкретного помещения.

Рекомендуемые показатели:

Цеха, где выполняется работа, не требующая больших физических усилий — 25.
Площадки, где сотрудники выполняют простую работу с редким приложением физической силы — 30.
Производственные помещения, где проводятся различные манипуляции, требующие значительных затрат сил — 35.
Красильные цеха — 40.
Промышленные площадки, где в процессе работы используются токсичные и летучие вещества — 45.

Не менее важна хорошая работа вентиляционной системы и для медицинских учреждений, особенно тех, где лечатся дети и больные, находящиеся в тяжёлом состоянии. Кратность воздухообмена для лечебных заведений регламентируется СНиП 2.08.02−89. В нём перечислены все имеющиеся в больнице помещения, где могут находиться люди.

Основными из них являются:

Палаты для стационарного лечения инфекционных больных — 160.
Палаты для взрослых и детей, которые лечатся от заболеваний неинфекционного характера — 80.
Кабинеты врачей и лаборантов — 60.
Помещения, предназначенные для проведения мануальной и иглорефлексотерапии, а также все другие комнаты с наличием постоянных рабочих мест — 60.
Небольшие помещения, где нет постоянных рабочих мест — 1.
Помещения, в которых хранятся стерильные материалы и медицинские препараты — 4.
Кабинеты ультразвуковой и функциональной диагностики, а также лифтовые холлы — 3.
Комнаты, отведённые под процедурные — 4.
Места проведения рентгенодиагностических и флюорографических обследований — 4.
Комнаты для санитарной обработки больных — 5.
Помещения для приёма и сортировки анализов — 3.
Чистая зона центрального стерилизационного и дезинфекционного отделения (ЦСО и ДСО) — 3 и более.
Грязная зона ЦСО и ДСО — не менее 5.
Залы для занятия лечебной физкультурой — 60.
Процедурная, предназначенная для введения радиофармацевтических лекарственных средств — 6.
Кабинет для проведения обыкновенной и однофотонной позитронно-эмисионной томографии — 6.
Лаборантские клинических анализов, а также мастерские по ремонту и обслуживанию различного медицинского оборудования, имеющего небольшие размеры — 3.
Комната для мытья, стерилизации суден, сортировки грязного белья, хранения предметов уборки и дезинфицирующих средств — 5.
Помещение для хранения чистых материалов, гипса, инвентаря, переносной медицинской аппаратуры — 1.
Вестибюли, справочные, места регистрации больных, гардеробные, медицинские архивы, кладовые вещей и одежды — 1.
Столовая и буфетная для больных, находящихся на стационарном лечении — 2.

Кратность воздухообмена, нормируемая по СНиП, — это один из наиболее важных показателей состояния воздуха в том или ином помещении. При правильном его расчёте и соблюдении всех рекомендаций, предусмотренных стандартными нормативами, можно значительно увеличить качество аэрации, а также сделать пребывание людей в комнате более комфортным и безопасным.

Что такое воздухообмен и как его рассчитывать вы уже знаете. Поэтому эта статья не несет никакой теоретической информации. В помощь проектировщику мы решили собрать все таблицы кратности воздухообмена из СНиПов и других нормативных документов в одном месте.

Расчет воздухообмена — Общий принцип — Вентиляция — Отобранное и проверенное

Расчет по площади помещения

Это самый простой расчет. Расчет вентиляции по площади делается на основании того, что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения, независимо от количества людей.

Расчет по санитарно-гигиеническим нормам.

По санитарным нормам для общественных и административно-бытовых зданий на одного постоянно пребывающего в помещении человека необходимо 60 м3/час свежего воздуха, а на одного временного 20 м3/час.

Расчет по кратностям

Таблица 1. Кратности воздухообмена в помещениях жилых зданий.

Помещения	Расчетная температура зимой,ºС	Требования к воздухообмену
Помещения	Расчетная температура зимой,ºС	Приток	Вытяжка
Общая комната, спальня, кабинет	20	1-кратный	—
Кухня	18	—	По воздушному балансу квартиры, но не менее, м3/час	90
Кухня-столовая	20	1-кратный		90
Ванная	25	—		25
Уборная	20	—		50
Совмещенный санузел	25	—		50
Бассейн	25	По расчету
Помещение для стиральной машины в квартире	18	—	0,5-кратный
Гардеробная для чистки и глажения одежды	18	—	1,5-кратный
Вестибюль, общий коридор, лестничная клетка, прихожая квартиры	16	—	—
Помещение дежурного персонала (консъержа/консъержки)	18	1-кратный	—
Незадымляемая лестничная клетка	14	—	—
Машинное помещение лифтов	14	—	0,5-кратный
Мусоросборная камера	5	—	1-кратный
Гараж-стоянка	5	—	По расчету
Электрощитовая	5	—	0,5-кратный

Кратность воздухообмена — это величина, значение которой показывает, сколько раз в течение одного часа воздух в помещении полностью заменяется на новый. Она напрямую зависит от конкретного помещения (его объема). То есть, однократный воздухообмен это когда в течение часа в помещение подали свежий и удалили «отработанный» воздух в количестве равном одному объему помещения; 0,5 кранный воздухообмен – половину объема помещения. В этой таблице в двух последних колонках указаны кратности и требования к воздухообмену в помещениях по притоку и вытяжке воздуха соответственно. Итак, формула расчета вентиляции, включающая нужное количество воздуха выглядит так:

L=n*V (м3/час) , где

n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1;

V – объём помещения, м3.

Когда мы считаем воздухообмен для группы помещений в пределах одного здания (к примеру, жилая квартира) или для здания в целом (коттедж), их нужно рассматривать как единый воздушный объём. Этот объём должен отвечать условию ∑ Lпр = ∑ Lвыт То есть, какое количество воздуха мы подаём, такое же должны и удалить.

Таким образом, последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:

Считаем объем каждого помещения в доме (объем=высота*длина*ширина).
Подсчитываем для каждого помещения объем воздуха по формуле: L=n*V.

Для этого предварительно выбираем из таблицы 1 норму по кратности воздухообмена для каждого помещения. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых, например кухня-столовая и то и другое. Прочерк означает, что в данное помещение не нужно подавать (удалять) воздух.
Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90 м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому. В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ Lпр и ∑ Lвыт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат мы можем увеличивать до требуемой цифры.

Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле:L=Sпомещения*3.

Все значения L округляем до 5 в большую сторону, т.е. значения должны быть кратны 5.

Суммируем отдельно Lтех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельноLтех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ Lпр и ∑ Lвыт.
Составляем уравнение баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт.

Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы в 3 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.
Рассмотрим расчеты на примерах.

Пример 1: Расчет по кратностям.

Есть дом площадью 140 м2 с помещениями: кухня (s1=20 м2), спальня (s2=24 м2), кабинет (s3=16 м2), гостиная (s4=40 м2), коридор (s5=8 м2), санузел (s6=2 м2), ванная (s7=4 м2), высота потолков h=3,5м. Нужно составить воздушный баланс дома.

Находим объёмы помещений по формуле V=sn*h, они составят V1=70 м3, V2=84 м3, V3=56 м3, V4=140 м3, V5=28 м3, V6=7 м3, V7=14 м3.
Теперь посчитаем нужное количество воздуха по кратностям (формула L=n*V) и запишем в таблицу, предварительно округлив единичную часть до пяти в большую сторону. При расчете кратность n берем с таблицы 1, получаем следующие значения нужного количества воздуха L:

Таблица 2. Расчет по кратностям.


Помещения	Lпр, м3/час	Lвыт, м3/час
Кухня	—	≥ 90
Спальня	85	—
Кабинет	60	—
Гостинная	120	—
Коридор	—	—
Санузел	—	≥ 50
Ванная	—	≥ 25
∑	∑ Lпр	Lвыт

Примечание: В таблице 1 нет позиции, которая регламентировала бы кратность воздухообмена в помещении Гостиной. Поэтому норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения. Т.е. считаем по формуле: L=Sпомещения*3.

Таким образом, Lпр.гостинная= Sгостинная*3=40*3=120 м3/час.

Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельноL тех помещений, для которых нормируется вытяжка:

∑ Lприт=85+60+120=265 м3/час;
∑ Lвыт= 90+50+25=165 м3/час.

4. Составим уравнение воздушного баланса. Как видим ∑ Lприт > ∑ Lвыт, поэтому увеличиваем значение Lвыт того помещения, где мы взяли значение воздухообмена равным минимально допустимому. У нас такие все три помещения (кухня, санузел, ванная). Увеличим Lвыт для кухни до значения L выт кухн=190. Таким образом, суммарное ∑ Lвыт=265м3/час. Условие таблицы 1(табл. 4 ДБН В.2.2-15-2005 Жилые здания) выполнено: ∑ Lпр = ∑ Lвыт.

Нужно заметить, что в помещениях ванны, санузла и кухни мы организовываем только вытяжку, без притока, а в помещениях спальни, кабинета и гостиной только приток. Это для предотвращения перетекания вредностей в виде неприятных запахов в жилые помещения. Также, это видно по таблице 1, в ячейках притока напротив этих помещений стоят прочерки.

Пример 2. Расчет по санитарным нормам.

Условия остаются прежние. Только добавим информацию, что в доме живут 2 человека, и проведем расчет по санитарным нормам.

Напомню, что по санитарным нормам на одного постоянно пребывающего в помещении человека необходимо 60 м3/час свежего воздуха, а на одного временного 20 м3/час.

Получим, что для спальни L2=2*60=120 м3/час, для кабинета примем одного постоянного жителя и одного временного L3=1*60+1*20=80 м3/час. Для гостиной принимаем двух постоянных жителей и двух временных (как правило, количество постоянных и временных людей, определяется техническим заданием заказчика) L4=2*60+2*20=160 м3/час, запишем полученные данные в таблицу.

Таблица 3. Расчет по санитарным нормам.

Помещение	Lпр, м3/час	Lвыт, м3/час
Кухня	—	≥ 90
Спальня	120	—
Кабинет	80	—
Гостинная	160	—
Коридор	—	—
Санузел	—	≥ 50
Ванная	—	≥ 25
∑	360	165

Составив уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт:165<360 м3/час, видим, что количество приточного воздуха превышает вытяжной на L=195 м3/час. Поэтому количество вытяжного воздуха необходимо увеличить на 195 м3/час. Его можно равномерно распределить между кухней, санузлом и ванной, а можно подать в одно из этих трех помещений, например кухню. Т.е. в таблице изменится Lвыт.кухня и составит Lвыт.кухня=285 м3/час. Из спальни, кабинета и гостинной воздух будет перетекать в ванную, санузел и кухню, а оттуда посредством вытяжных вентиляторов (если они установлены) или естественной тяги удалятся из квартиры. Такое перетекание необходимо для предотвращения распространения неприятных запахов и влаги. Таким образом, уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт: 360=360 м3/час — выполняется.

Пример 3. Расчет по площади помещения.

Данный расчет сделаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен по формуле: ∑ L= ∑ Lпр= ∑ Lвыт =∑ Sпомещения*3.

∑ Lвыт 3=114*3=342м3/час.

Сравнение расчетов.

Как мы видим варианты расчетов отличаются количеством воздуха (∑ Lвыт1=265 м3/час < ∑ Lвыт3=342 м3/час < ∑ Lвыт2=360 м3/час). Все три варианта являются правильными согласно норм. Однако, первый третий более простые и дешевые в реализации, а второй немного дороже, но создает более комфортные условия для человека. Как правило, при проектировании выбор варианта расчета зависит от желания заказчика, точнее от его бюджета.

Подбор сечения воздуховода

Теперь, когда мы посчитали воздухообмен, можем выбрать схему реализации системы вентиляции и произвести расчет воздуховодов системы вентиляции.

В системах вентиляции используют два типа жестких воздуховодов – круглые и прямоугольные. В прямоугольных воздуховодах, для уменьшения потерь давления и снижению шума, соотношение сторон должно не превышать значение три к одному (3:1). При выборе сечения воздуховодов нужно руководствоваться тем, что скорость в магистральном воздуховоде должна быть до 5 м/с, а в ответвлениях до 3 м/с. Рассчитать размеры сечения воздуховода можно определяются по диаграмме приведенной ниже.

Диаграмма зависимости сечения воздуховодов от скорости и расхода воздуха

На диаграмме горизонтальные линии отображают значение расхода воздуха, а вертикальные линии – скорость. Косые линии соответствуют размерам воздуховодов.

Подбираем сечение ответвлений магистрального воздуховода (которые заходят непосредственно в каждую комнату) и самого магистрального воздуховода для подачи воздуха расходом L=360 м3/час.

Если воздуховод с естественной вытяжкой воздуха, то нормируемая скорость движения воздуха в нем не должна превышать 1м/час. Если же воздуховод с постоянно работающей механической вытяжкой воздуха, то скорость движения воздуха в нем выше и не должна превышать 3 м/с (для ответвлений) и 5 м/с для магистрального воздуховода.

Подбираем сечение воздуховода при постоянно работающей механической вытяжке воздуха.

Слева и справа на диаграмме обозначены расходы, выбираем наш (360 м3/час). Далее, движемся по горизонтали до пересечения с вертикальной линией соответствующей значению 5 м/с (для максимального воздуховода). Теперь, по линии скорости опускаемся вниз до пересечения с ближайшей линией сечения. Получили, что сечение нужного нам магистрального воздуховода 100х200 мм или Ø150 мм. Для подбора сечения ответвления движемся от о расхода 360 м3/час по прямой до пересечения со скоростью 3 м3/час. Получаем сечение ответвления 160х200 мм или Ø 200 мм.

Эти диаметры будут достаточными при установке только одного вытяжного канала, например на кухне. Если же в доме будет установлено 3 вытяжных вентканала, например в кухне, санузле и ванной комнате (помещения с самым загрязненным воздухом), то суммарный расход воздуха, который нужно отвести мы делим на количество вытяжных каналов, т.е. на 3. И уже на эту цифру подбираем сечение воздуховодов.

Схема вентиляции сугубо индивидуальна для каждого дома и зависит от архитектурных особенностей дома, от пожеланий заказчика и т.д. Между тем, есть некоторые условия, которые необходимо соблюдать, и они касаются всех схем без исключения.

Примечание: В нашем примере его не было, но особое внимание следует обратить на помещение плавательного бассейна, когда оно есть в доме. Бассейн это помещение с избыточным количеством влаги и при расчете необходимого воздухообмена требуется индивидуальный подход. Из практики могу сказать, что расход получается не менее восьми крат. Это довольно большой расход и если учесть, что температура приточного воздуха должна быть на 1-2°С выше температуры воды в бассейне, то затраты на нагрев воздуха в зимний период очень велики. Поэтому для помещений плавательных бассейнов более логично использовать системы осушения воздуха. Эти системы работают по такой схеме – осушитель забирает влажный воздух из помещения, пропуская через себя, удаляет из него влагу (путем его охлаждения), после подогревает до заданной температуры и подает назад в помещение. Так же, существуют системы осушения воздуха с возможностью подмеса свежего воздуха.

Общие требования к системам вентиляции

Вытяжной воздух выбрасываем наружу выше кровли. При естественной вытяжной вентиляции, все каналы выводят выше кровли. При механической вытяжной вентиляции – воздуховод так же выводят выше кровли либо внутри здания, либо снаружи.

Забор свежего воздуха при механической системе приточной вентиляции осуществляется с помощью заборной решетки. Ее необходимо размещать минимум на два метра выше уровня земли.

Движение воздуха необходимо организовывать таким образом, чтобы воздух из жилых помещений двигался в направлении помещений с выделением вредностей (санузел, ванная, кухня).

Производительность

Производительность по воздуху

Расчет системы вентиляции начинается с определения требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Для начала определяется требуемая кратность воздухообмена для каждого помещения. Этот параметр показывает, сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении. Например, для помещения площадью 50 м² с высотой потолков 3 метра (объем 150 м³) двукратный воздухообмен соответствует производительности 300 м³/ч. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется по СНиП (Строительные Нормы и Правила). Так, для жилого помещения достаточно однократного воздухообмена, для кухни или офиса требуется 2–3 кратный воздухообмен.

Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.

Расчет воздухообмена по кратности:
L = n * S * H, где
L — требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч;
n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений – от 1 до 2, для офисов – 2,5;
S — площадь помещения, м²;
H — высота помещения, м;
Расчет воздухообмена по количеству людей:
L = N * Lnorm, где
L — требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч;
N — количество людей;
Lnorm — норма расхода воздуха на одного человека:
- в состоянии покоя (сна) — 20 м³/ч;
- работа в офисе — 40 м³/ч;
- при физической нагрузке — 60 м³/ч.

Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в каталогах.

Типичные значения производительности систем вентиляции:

Для квартир — от 100 до 500 м³/ч;
Для коттеджей — от 500 до 2000 м³/ч;
Для офисов — от 1000 до 10000 м³/ч.
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КОНДИЦИОНЕР

«Воздухообмен в час» и другие сведения, которые вы должны знать о качестве воздуха и вентиляции

Элементы коронавируса COVID-19, переносимые по воздуху, заставили всех сесть и обратить внимание на качество воздуха в помещении — и это хорошо, учитывая, что плохое качество воздуха не только способствует распространению болезни, но и, как было доказано, притупляет чувства и снижение продуктивности на рабочих местах.

Итак, все больше людей уделяют внимание системам воздуха, циркуляции и вентиляции.На самом деле, медицинские работники выступают за увеличение вентиляции в зданиях для улучшения качества воздуха, но это не так просто, как кажется. Во-первых, многие современные здания спроектированы таким образом, чтобы не пропускать воздух в целях повышения энергоэффективности, а окна не открываются. И простое включение кондиционера не поможет. Фактически, некоторые системы вентиляции не предназначены для подачи свежего воздуха; вместо этого они просто рециркулируют уже имеющийся воздух. Это может сбивать с толку. Вот пример:

Воздухообмен в час (ACPH) — король

Воздухообмен в час — это скорость, при которой воздух в помещении в замкнутом пространстве полностью рециркулирует, что делает воздух более свежим и чистым.Чем выше скорость, тем более полные изменения воздуха происходят. Это важно, поскольку вирусы и микробы обычно задерживаются в воздухе; Исследователи доказали, что COIVD-19 передается посредством аэрозолизации инфицированных капель (при кашле, чихании и т.п.).

Хотя не существует стандарта предпочтительного воздухообмена в час, некоторые специалисты в области здравоохранения предполагают, что хорошая система вентиляции будет обменивать воздух не менее трех раз в час, в то время как исключительные системы будут обменивать воздух в замкнутом пространстве пять раз в час. или больше.Чтобы дать вам некоторую перспективу, дом с одним открытым окном может рассчитывать примерно на одну смену воздуха в час.

Чтобы узнать, как рассчитать воздухообмен в час, воспользуйтесь этим удобным калькулятором.

Системы вентиляции могут сыграть роль

Системы

HVAC могут повлиять на качество воздуха. Например, чистые воздушные фильтры могут положительно влиять на воздушный поток, повышая эффективность работы систем вентиляции. А фильтры правильного размера могут помочь улавливать пыль, перхоть и некоторые микробы.Таким образом, проверка того, что вентиляционные системы находятся в рабочем состоянии, может помочь.

Очистители воздуха могут повысить скорость изменения воздуха в час

Некоторые системы вентиляции внутри зданий спроектированы с учетом энергоэффективности и не так хороши для увеличения воздухообмена. Более того, старые системы не могут адекватно справляться с растущими нагрузками.

Итак, подумайте о дополнении систем вентиляции автономными системами очистки воздуха. Например, промышленные очистители воздуха AeraMax Professional предназначены для очистки воздуха с использованием уникальной четырехступенчатой системы фильтрации HEPA для удаления до 99.97 процентов загрязняющих веществ, переносимых по воздуху — таких как вирусы, микробы, грипп, бактерии, пыль и запахи — из замкнутых пространств.

Более того, очистители воздуха AeraMax Professional могут выполнять пять воздухообменов в час самостоятельно при размещении в помещении подходящего размера; Существуют различные модели AeraMax Professional, предназначенные для работы в помещениях разного размера, в зависимости от площади в квадратных футах. Пять воздухообменов означают, что воздух в помещении заменяется пять раз в час, что дает пассажирам более чистый и свежий воздух.

Частота смены воздуха и качество воздуха в помещении

Давайте поговорим об одной из моих любимых тем: о воздухе. Из-за глобальной пандемии COVID-19 и нового коронавируса (SARS-COV-2), который его распространяет, сообщество исследователей, посредников, производителей, блоггеров, фанаток, занимающихся вопросами качества воздуха в помещениях (IAQ), находится в настоящее время. Наверное, впервые в истории исследователи качества воздуха в помещении проводят столько часов на телевидении и так часто цитируются в новостных статьях. И они тоже пишут в Твиттере о шторме.И это подводит меня к твиту исследователя качества воздуха в помещении Дастина Поппендика, который послужил толчком для написания этой статьи:

Этот твит был одним из четырех в короткой ветке, которую он опубликовал ранее на этой неделе. Его точка зрения заключалась в том, что расчетная скорость воздухообмена основана на том, сколько «нового» воздуха вы вводите в комнату, но это не означает, что вы удаляете такое же количество «старого» воздуха из дома. Разница в смешивании. Часть удаленного воздуха будет воздухом, который вы только что ввели в комнату, причем соотношение нового и старого воздуха зависит от количества происходящего перемешивания.И это заставило меня задуматься…

То, что сказал Поппендик, важно, но на самом деле он лишь коснулся поверхности этой темы. Его твит относился к комнате, но как насчет более крупных участков, таких как зона или целое здание? О каком воздухе здесь идет речь? Рециркуляция воздуха через систему отопления и охлаждения? Воздух просачивается и выходит через ограждение здания? Вентиляция наружным воздухом? А что нам нужно знать о смешивании?

Смешиваем

Поппендик считает, что если у вас есть комната, наполненная воздухом с определенной концентрацией загрязняющих веществ, вы, вероятно, не сможете удалить такое же количество старого воздуха, просто добавив новый.Таким образом, вы не удаляете столько загрязняющих веществ, сколько думаете. В своих твитах Поппендик использует своего рода наихудший сценарий, когда нужно много перемешивать и удалять меньше старых загрязнителей воздуха. Он привел в качестве примера введение нового воздуха из расчета 6 воздухообменов в час (ACH). Другой способ взглянуть на воздухообмен — это переключить его с количества воздухообменов в час на количество часов на воздухообмен. Итак, 6 воздухообменов в час означает, что на смену воздуха уходит 1/6 часа. При такой скорости, сказал он, вместо того, чтобы менять весь воздух в комнате за 1/6 часа (10 минут), это может занять «до 0».5 часов, чтобы удалить 95% старого воздуха. Таким образом, интенсивное перемешивание означает, что в этом случае на замену большей части воздуха может потребоваться примерно в три раза больше времени.

Но что, если у вас почти не получается микширование? Вы сможете удалить большую часть старого воздуха примерно за 10 минут при скорости воздухообмена 6 ACH. Как такое могло случиться? Медленно подавая воздух и хорошо разделив точки входа и выхода в комнате. В Справочнике по основам ASHRAE есть отличная глава, посвященная вентиляции и инфильтрации, и они называют этот тип вытесняющим потоком движения воздуха.(См. Диаграмму ниже из главы 16 Справочника по основам ASHRAE.)

На другом конце спектра смешения находится поток уноса. На приведенной ниже диаграмме, также взятой из Руководства по основам ASHRAE, показано, как это выглядит.

Если вы работаете в сфере HVAC, слово «увлечение» может быть вам знакомо. В Руководстве Т АССА по распределению воздуха это слово используется при обсуждении смешивания воздуха в помещении. Старый воздух в комнате увлекается или увлекается новым (первичным) воздухом.В результате в комнате смешивается старый и свежий воздух. Когда в комнате ходят поклонники или люди, воздух становится еще более смешанным.

Если ваша цель — удаление загрязняющих веществ из комнаты, лучше предположить, что свежий и старый воздух хотя бы немного перемешались перед выходом.

Откуда у тебя этот воздух?

Хотя он и не упомянул об этом, я полагаю, что Поппендик имел в виду, что новый воздух — это воздух для вентиляции снаружи. Но воздух может попасть в комнату по-разному.Многие из нас живут в домах с системами воздушного отопления и охлаждения, которые рециркулируют воздух по всему дому. Если у вас есть хорошая фильтрация, интегрированная с такой системой, это тоже может помочь. Я довольно много писал об использовании фильтров на уровне MERV-13 или выше, и они могут значительно снизить загрязнение воздуха в помещении. Воздушные фильтры из волокнистых материалов не удаляют загрязняющие вещества в газовой фазе, но они могут улавливать твердые частицы, в том числе капли и аэрозоли, переносящие коронавирус.

Еще есть воздух, который проникает в дом снаружи или из буферных пространств, таких как гараж, подполье и чердак. Вопреки тому, во что до сих пор верят некоторые люди, дому НЕ нужно дышать. Выдыхать мертвого опоссума из подполья или воздух, всосанный мертвой белкой на чердаке, не так хорошо, как прямой воздух снаружи. Лучшее, что можно сделать, — это как можно больше герметизировать дом и полагаться на другие способы улучшить качество воздуха в помещении.

Механические системы вентиляции всего дома помогают улучшить качество воздуха в помещении за счет подачи наружного воздуха в дом.Если коронавирус — единственный загрязнитель, который вас беспокоит, то весь наружный воздух — это хороший воздух. Но вы должны беспокоиться не только об одном загрязняющем веществе. В большинстве домов большинство мелких твердых частиц, наиболее опасных для здоровья (PM2,5), поступает с улицы. Во время лесных пожаров в наружном воздухе содержится чертовски много твердых частиц, поэтому хорошая фильтрация должна быть частью вашей стратегии качества воздуха в помещении. Кроме того, в некоторых районах вам может потребоваться регулярно обращать внимание на качество наружного воздуха и выбирать наилучшее время для поступления наружного воздуха.

Комната, зона, корпус

Последний вопрос — масштаб. Твит Поппендика был посвящен комнате, которая подходит по размеру для карантинной комнаты, или комнате, куда вы могли бы привести на время других людей в свой дом. Но весь воздух в вашем доме связан, и это может помочь. Если, например, вы оборудовали карантинную или развлекательную комнату с вытяжным вентилятором или вытяжным отверстием для вентилятора с рекуперацией энергии или тепла (ERV или HRV), и ваш наружный воздух подается в другую часть дома, вы подойдете близко чтобы иметь вытесняющий поток.Это означает, что вы будете удалять относительно несмешанный воздух, в котором содержится много исходных загрязнителей.

Воздушный поток через здание — сложный предмет. Если вы исследователь, важно погрузиться в эту сложность и понять ее. Если вы домовладелец, учитель или начальник строительства, самое важное — это искать способы увеличить количество вентиляции в плохо вентилируемых помещениях, очистить воздух с помощью фильтров MERV-13 или выше и заблокировать проникновение из гаражей, ползать помещения, чердаки или другие места, где воздух хуже, чем в доме.Вы также можете использовать переносные воздухоочистители, такие как Comparetto Cube, для удаления загрязняющих веществ из комнаты.

Дэвид Бирн и Talking Heads опередили свое время в музыкальном плане, но знаете ли вы, что они были первыми сторонниками хорошего качества воздуха в помещении? Вот что они сказали в песне Air :

Воздух тоже может повредить вам
Воздух может повредить и вам
Некоторые люди говорят, что не беспокойтесь о воздухе
Некоторые люди никогда не имели опыта работы с…

Воздух… Воздух

Итак, обратите внимание.Очень важно изменить воздух в вашем доме, офисе или классе. Но как быстро вы действительно удаляете старый воздух со всеми его загрязнителями? А чем вы его заменяете? Вентиляция, фильтрация, контроль источника и контроль влажности — ваши лучшие варианты для хорошего качества воздуха в помещении.

Некоторые люди просто пропустили это!

Эллисон Бейлс из Атланты, штат Джорджия, является докладчиком, писателем, консультантом по строительным наукам и основателем Energy Vanguard.Он также является автором блога Energy Vanguard и пишет книгу. Вы можете подписаться на него в Твиттере по адресу @EnergyVanguard .

Статьи по теме

Какие загрязнители воздуха в помещении имеют наибольшее значение?

Может ли ваша система HVAC отфильтровать коронавирус?

Как сделать хороший фильтр с высоким MERV еще лучше

ПРИМЕЧАНИЕ: Комментарии модерируются. Ваш комментарий не появится ниже, пока не будет одобрен.

Почему скорость воздухообмена в кинотеатрах имеет значение

Поскольку плановые операции возобновились в таких странах, как Австралия и Новая Зеландия, меры предосторожности, связанные с передачей инфекции, по-прежнему имеют решающее значение для минимизации риска и обеспечения выполнения процедур. Но скорость изменения воздуха, возможная в операционных, также является ключевым фактором.

Помимо снижения риска заражения, время, необходимое для удаления аэрозолей из клинических зон с помощью систем вентиляции, может иметь значительное влияние на время, необходимое между хирургическими и диагностическими процедурами, и, следовательно, на уровни эффективности в операционных и процедурных залах. .

Минимизация риска

Факторы риска, которые могут повлиять на передачу инфекции в операционных, включают в первую очередь вероятность наличия у пациентов Covid-19, что, в свою очередь, зависит от адекватности и эффективности изоляции и предварительного обследования пациентов, а также от общей распространенности. скорости передачи вируса и сообщества.

Уровень риска при проведении плановых хирургических вмешательств и диагностических процедур также зависит от местного соблюдения соответствующих мер инфекционного контроля, таких как подготовка пациента, мытье рук и использование соответствующих СИЗ.

Но даже если для безопасного вступления в путь, не связанный с Covid, принимается ряд мер, таких как самоизоляция, скрининг на отсутствие симптомов, повышение температуры тела и отрицательные тесты на антигены перед госпитализацией, определенный уровень риска все же остается. Чтобы еще больше снизить этот риск, необходимы дополнительные меры предосторожности, чтобы инфекция не передавалась через воздух.

Системы фильтрации воздуха в операционных снижают риск заражения частицами, переносимыми по воздуху. Минимальные стандарты аналогичны во многих странах, поскольку они основаны на международных рекомендациях, но не обязательно одинаковы.

Минимальные австралийские требования к операционной изложены в стандарте AS1668, часть 2, как указано в Строительном кодексе Австралии. Ключевыми требованиями являются то, что воздух, поступающий в кинотеатр, должен проходить через фильтр класса HEPA, и требуется минимальная скорость воздухообмена (ACH) 20 воздухообмен в час. Воздух также должен иметь положительное давление по отношению к окружающим областям.

HEPA-фильтр обеспечивает чистый воздух, подаваемый в кинотеатр, подмены воздуха обеспечивают подачу свежего воздуха в количестве, достаточном для разбавления частиц в помещении до подходящего уровня, а положительное давление гарантирует, что воздух, поступающий в кинотеатр, будет поступать таким образом. контролируемый способ.

Процедуры образования аэрозолей (AGP)

Усиленные меры предосторожности при переносе инфекции по воздуху необходимы, когда процедура образования аэрозоля (AGP) выполняется пациенту, о котором известно, что он инфицирован Covid-19 или для которого статус Covid-19 неизвестен, или если процедура проводится в «горячей точке» . Как минимум, СИЗ для персонала в театрах, где проводятся процедуры по образованию аэрозолей, должны включать стойкую к жидкостям хирургическую маску, чтобы свести к минимуму риск рассеивания капель.

Процедуры образования аэрозолей можно разделить на респираторные и хирургические AGP, при этом хирургические AGP, как правило, имеют более низкий внутренний риск, хотя могут образовывать аэрозоли в течение более длительных периодов времени. Примерами распространенных AGP являются интубация, экстубация, процедуры, связанные с трахеостомией, неинвазивная вентиляция, бронхоскопия, эндоскопия верхних отделов желудочно-кишечного тракта и некоторые стоматологические процедуры.

Сколько воздухообменов требуется в операционной, зависит от типа проводимой в ней операции и требований, которым она должна соответствовать.В разных штатах Австралии действуют несколько разные правила, хотя в целом они соответствуют национальным и международным стандартам.

Время очистки от аэрозолей (ACT)

В то время как стандартная операционная должна иметь 20 воздухообменов в час, эта скорость регулярно превышается, а в ламинарных залах обычно бывает намного больше. Системы ламинарного потока позволяют более точно контролировать воздушный поток в рабочей зоне.

Широко принятые международные руководящие принципы относятся к данным, показывающим, что каждая подмена воздуха удаляет примерно 63% переносимых по воздуху загрязнителей, причем> 99% удаляется после пяти подмен воздуха.Хотя существует ограниченное количество доказательств, подтверждающих этот метод расчета, он широко используется. Исходя из этого предположения, после 10 замен остается только 0,004% циркулирующих аэрозолей.

Время, необходимое для выполнения определенного количества замен воздуха, зависит от используемой системы вентиляции в театре, комнате или здании. Расчет «времени очистки от аэрозоля» (ACT) — времени, затраченного на воздухообмен в комнате в минутах, — делится на 60, деленное на количество воздухообменов в час, измеренных или оцененных для этой комнаты.Полученное время в минутах затем умножается на количество необходимых замен воздуха.

Однако общие руководящие принципы и рекомендации следует использовать с осторожностью. В действительности время очистки от аэрозоля зависит от характеристик помещения и конкретного места. Чтобы рассчитать время очистки от аэрозоля для отдельной комнаты или театра, медицинская служба должна знать скорость воздухообмена для каждого помещения театра. Хотя в большинстве операционных имеется высокая скорость вентиляции в час, она может варьироваться, и скорость вентиляции измеряется через регулярные промежутки времени с течением времени.

Промежуток времени между процедурами

В письме, опубликованном Ассоциацией анестезиологов в июне, рекомендуется оставлять время клиренса аэрозоля (ACT), равное времени, необходимому для циклического прохождения пяти смен воздуха — как измерено для конкретной операционной — между процедурами, чтобы обеспечить достаточный очистка аэрозоля. На эту рекомендацию часто ссылаются, однако оценки из других источников варьируются от двух АКТ до 10-15 АКТ.

Исходя из предположения, что между процедурами требуется пять замен воздуха, для стандартной операционной с 20 заменами воздуха в час потребуется 15-минутное время очистки. Системы вентиляции с ламинарным потоком в кинотеатрах могут иметь гораздо большее количество воздухообменов в час, что означает более короткие промежутки времени между процедурами.

Каждый поставщик медицинских услуг должен принять решение о своей собственной политике с точки зрения того, какая частота воздухообмена приемлема для безопасного удаления аэрозолей, на основе известной скорости воздухообмена в клинических областях.Хотя имеются типовые диапазоны для различных типов объектов, использование оценок, а не точных данных может быть связано с риском.

Кроме того, для пациентов с Covid-положительным статусом или пациентов, чей статус Covid неизвестен, может потребоваться отрицательное давление, чтобы снизить риск заражения за пределами театра.

Сокращение сроков обслуживания кинотеатров

Независимо от количества смен воздуха в больнице между процедурами, нет сомнений в том, что политика, которую принимает каждая больница, может иметь существенное влияние на уровень производительности театра.Сокращение времени, необходимого для каждой смены воздуха, и, следовательно, времени ожидания в театре, может привести к повышению эффективности и напрямую повлиять на количество пациентов, которых можно лечить за один день.

Чем выше потоки воздуха и количество воздухообменов в час, которые возможны в комнате или кинотеатре, тем быстрее удаляются аэрозоли и тем быстрее может быть время обращения к пациенту. Хотя разница и экономия времени между каждой процедурой может показаться незначительной, она может существенно повлиять на количество процедур, проводимых за день или неделю, в конечном итоге сокращая время ожидания пациента для запланированных хирургических и диагностических процедур.

Мобильные и модульные операционные представляют собой строго контролируемую среду, что облегчает расчет количества смен воздуха, необходимых в каждом случае. Помимо увеличения пропускной способности для сокращения списков ожидания, эти подразделения в некоторых случаях могут предлагать большее количество воздухообменов в час, чем внутренние помещения больницы, что еще больше увеличивает пропускную способность.

Мобильные операционные и эндоскопические кабинеты

Q-bital предлагают воздух окружающей среды с фильтром HEPA, при этом через пациента проходит до 30 смен свежего воздуха в час, в то время как мобильная операционная с ламинарным потоком может производить до 60 замен воздуха в час в операционной.

Зачем покидать зону на 30 минут после разлива BL2?

Вы когда-нибудь задумывались, откуда взялась рекомендация покинуть зону на 30 минут, прежде чем убирать пролитую жидкость уровня BL2? 30-минутный график повторного входа после разлива BL2 является стандартной рекомендацией для предотвращения воздействия аэрозоля. Эта рекомендация присутствует в процедурах разлива почти всех компаний и академических лабораторий, которые проводят работу с биологическим материалом.Кроме того, на него есть ссылки в публикациях CDC, NIH, ВОЗ и ABSA. Но на чем основана эта рекомендация?

По большей части эта рекомендация основана на исследовании CDC 1994 г., опубликованном в «Руководстве по предупреждению передачи микобактерий туберкулеза в медицинских учреждениях » (MMWR 1994; Vol 43, RR-13). Исследование показало, что время, необходимое для удаления определенного процента взвешенных в воздухе частиц из комнаты, зависит от нескольких факторов. Эти факторы включают количество воздухообменов в час (ACH), которое определяется количеством кубических футов воздуха в комнате и скоростью, с которой воздух поступает в комнату у источника всасывания; расположение приточного и вытяжного вентиляционных отверстий; и физическая конфигурация комнаты.

Скорость воздухообмена в лаборатории исторически была установлена на уровне 8-12 ACH. Исследование показало, что потребуется от 23 минут (при 12 ACH) до 35 минут (при 8 ACH) для 99% эффективности удаления аэрозольных загрязнителей, переносимых по воздуху. Это соответствует стандартной 30-минутной рекомендации для выхода из зоны после разлива BL2. Однако для эффективности удаления 99,9% необходимое время было значительно выше 30 минут (35-52 минуты в зависимости от скорости воздухообмена).

Важно то, что маятник начал раскачиваться на скорости, которая считается приемлемой для лабораторной вентиляции, из-за постоянно растущих затрат на электроэнергию. В зависимости от проводимой работы сейчас часто считается приемлемым 6 ACH. Однако при 6 ACH удаление аэрозольных загрязнителей занимает значительно больше времени (46 минут для эффективности удаления 99% и 69 минут для эффективности удаления 99,9%). Было бы интересно посмотреть, приведут ли тенденции к снижению скорости воздухообмена в лаборатории к изменение стандартных рекомендаций по биобезопасности, касающихся времени, необходимого для оседания аэрозолей после биологического разлива.

Для получения дополнительной информации об исследовании CDC или советов по процедурам реагирования на биологические разливы, пожалуйста, напишите на [email protected].

Терминология

для чистых помещений: Скорость изменения воздуха

Воздухообмен в час являются важными факторами при определении конструкции и оценке производительности чистого помещения. Воздухообмен в час, схема воздушного потока и эффективность обмена — все это существенно влияет на производительность и стоимость чистого помещения, что, в свою очередь, определяет окупаемость инвестиций в чистое помещение.

Что такое изменения воздуха в час и как они учитываются при проектировании чистых помещений? Мы разберем ответы на эти и другие вопросы.

Что такое изменение воздуха в час?

В соответствии со стандартами ISO 146144-4, воздухообмен в час — это количество раз в час, когда воздух в чистом помещении заменяется чистым, отфильтрованным и обработанным воздухом. Он рассчитывается путем деления объема воздуха, направляемого в чистое помещение за единицу времени, на общий объем чистого помещения.

Воздухообмен в час или скорость воздухообмена

Чистые помещения по определению требуют замены воздуха, чтобы соответствовать требованиям к качеству воздуха по количеству частиц и т. Д. По мере того, как окружающая среда становится более чистой с более низкими классами ISO, для достижения строгих стандартов классификации требуется все больше и больше воздухообмена.

Стандарты ISO по-разному выражают изменения воздуха в час для чистых помещений с однонаправленным и неоднонаправленным потоком воздуха.

Ненаправленный поток воздуха = изменение количества воздуха в час

Ненаправленный или смешанный поток относится к схеме потока воздуха в чистом помещении.Обычно в чистых помещениях, относящихся к классу 5 и выше по ISO, используется этот тип воздушного потока. Этого достаточно для удаления заданного количества и размера частиц с регулярной скоростью в соответствии с их классификационным стандартом.

Для чистых помещений, соответствующих классам 4-9 ISO, ежечасные изменения воздуха в час достаточны, чтобы выразить, сколько раз воздух в чистом помещении полностью освежается. Такие приложения, как фармацевтика, упаковка и производство, бионаука и здравоохранение, обычно попадают в этот диапазон классификации и соответствуют описанным выше изменениям воздуха в час.

Однонаправленный воздушный поток = скорость воздушного потока

По мере того, как классификация чистых помещений становится более строгой, количество воздухообмена в час должно увеличиваться, чтобы удалять частицы и сохранять воздух более чистым. Чистые помещения с однонаправленным потоком воздуха, обычно класса 5 и ниже, имеют самую строгую классификацию чистых помещений. Чтобы поддерживать качество воздуха, воздухообмен в час происходит настолько быстро, что вместо этого выражается как скорость воздушного потока, измеряемая либо в метрах в секунду, либо в футах в минуту.

Эти чистые помещения должны оставаться чрезвычайно чистыми, поэтому постоянный поток чистого воздуха, вертикального или горизонтального, жизненно важен для предотвращения осаждения частиц на поверхности и соблюдения стандартов классификации.

Приложения для чистых помещений, такие как микроэлектроника, производство датчиков и другие чувствительные процессы, должны выполняться в таких средах со строгим контролем качества воздуха и последовательным удалением загрязнений.

Классификация воздухообменов в час и чистых помещений

воздухообменов в час являются важным компонентом стандартов классификации чистых помещений. Они позволяют достичь ограничений по количеству и размеру частиц, которые устанавливает каждый класс. Давайте посмотрим, как связаны изменения воздуха в час и классификация.

ISO 3

070202 903003

-15316

Стандарты ISO 14644-1 для чистых помещений
Класс	Максимально допустимые частицы (на м 3 000 воздуха 9 000)					Скорость воздушного потока (фут / мин)	Покрытие потолка
Класс	≥0,2 мкм		.3 мкм	≥0,5 мкм	≥1 мкм	Скорость воздушного потока (фут / мин)	Покрытие потолка	≥5 мкм
									1,0	0,35	0,083	0,0029	360-600	60-100	90-100%63		90-100%63					.7	10,2	3,5	0,83	0,029	360-600	60-100
237	102	35	8,3	0,29	360-540
360-540
360-540
100%
ISO 4	2,370	1,020	352	83	2.9	300-540	50-90	50-90%
ISO 5	23,700 9163	23,700 9163	832	29	240-480	40-80	35-70%
62
62
35,200	8,320	293	150-240	25-40	62	25-40									62	9027 2.37 × 106	1,020,000	352,000	83,200	2,930	60-90
ISO 8	2.37 × 107	1.02 × 107	3,520,000	832,000	29,300 9163	29,300 9163 903	5-15%
ISO 9	2.37 × 108	1.02 × 108	35,200,000	8,320,000	293,000	0-25										000%

Как видно из диаграммы выше, классы организованы по трем основным факторам: размер и количество частиц, воздухообмен в час или скорость воздушного потока и процент покрытия потолка. Когда количество воздухообменов в час превышает 200, это лучше выражать как скорость воздушного потока в футах в минуту.

Какое изменение воздуха у меня в час?

Наилучший объем воздухообмена в час для вашего чистого помещения — это тот, который позволяет достичь требуемой чистоты, требуемой в соответствии с классификацией чистых помещений. Уровень активности и действий, которые вносят загрязняющие вещества в конкретное чистое помещение, могут повлиять на количество образующихся частиц и, следовательно, на изменение воздуха в час, необходимое для их удаления.

Количество воздухообмена в чистом помещении в час описывает условия, в которых оно находится в рабочем состоянии, но вы можете уменьшить количество воздухообмена в час, когда чистое помещение не используется, чтобы сэкономить электроэнергию и снизить эксплуатационные расходы.

Проектирование чистых помещений с учетом изменений воздуха в час

Чистое помещение спроектировано в соответствии с вашей классификацией чистых помещений. Все системы, поддерживающие качество и чистоту воздуха, работают вместе для достижения согласованности.

Чтобы спроектировать чистое помещение, отвечающее вашей классификации, с адекватным воздухообменом в час, чистое помещение должно содержать достаточное количество блоков фильтров вентилятора и равномерную схему воздушного потока. Для достижения необходимых воздухообменов требуется больший процент перекрытия потолка вентиляторных фильтров.

Хотя процент покрытия потолка для вентиляторов и фильтров не является показателем, на который прямо ссылаются стандарты ISO, он помогает оценить затраты на строительство. Что наиболее важно, в чистом помещении есть системы, необходимые для тщательного и последовательного изменения воздуха в соответствии с его требованиями к чистоте.

Обновление классификации чистых помещений и изменения воздуха в час

Если вам необходимо модернизировать чистое помещение, чтобы оно соответствовало более строгим стандартам классификации или приспособить ваше предприятие для выполнения более ответственного проекта, важным шагом является увеличение или регулировка фильтрации и воздух меняется в час, чтобы удалить из воздуха больше частиц меньшего размера.

При переходе от класса 7 ISO к классу 6, например, вам потребуется увеличить воздухообмен с 60-90 ACH до 150-240 ACH, чтобы отфильтровать все, кроме 35 200 частиц, с плотностью 0,5 микрон на кубический метр. Учтите, что для поддержки этого перехода вам может потребоваться обновить систему HVAC.

Встречайте свою классификацию с профессионалами в области чистых помещений

Думаете, вам нужно обновить количество воздухообмена в чистом помещении в час? Специалисты по проектированию чистых помещений Angstrom Technology могут помочь! Мы можем оценить ваше пространство и системы, чтобы убедиться, что они работают эффективно, и поможем модернизировать их, чтобы более эффективно менять воздух.Чтобы узнать больше, позвоните нам или свяжитесь с нами через Интернет.

Обучение тестированию на легионеллу / биобезопасности

Каким должен быть курс обмена для клинических и исследовательских лабораторий BSL-2 и BSL-3?

Консенсус от 6 до 8 ACH.

Сколько / кубический фут жизнеспособных бактерий и грибов в лабораториях BSL-2 и BSL-3 ?

Как правило, такие же, как для наружного воздуха, за исключением случаев, когда подаваемый в лабораторию BSL-3 воздух фильтруется HEPA до класса 100 000 [100 КОЕ на кубический метр].

Большая часть приведенной ниже информации была взята из раздаточного материала лекции по дизайну лаборатории курса по контролю биологической опасности.

Ричард Гилпин, доктор философии, RBP CBSP SM (NRCM).
Директор — Курс по контролю биологической опасности.
https://www.legionella.com/biosafety-training/.
Электронная почта: [email protected].

NIH Design Manual.

https://www.orf.od.nih.gov/TechnicalResources/Pages/DesignRequirementsManual201 6.aspx.

B.1 Нормы вентиляции помещений в лабораториях BSL3: Лаборатории BLS3 должны иметь как минимум 6 воздухообменов в час.
Этот минимальный воздушный поток должен поддерживаться все время, включая периоды простоя.

Certek Modular BSL-3 Комплекс.

Все уровни биологической защиты, содержания животных и сельскохозяйственных животных. http://www.certekinc.com/products/custom-built-modular-laboratories/.

Большинство лабораторий BSL-3 не имеют приточного воздуха с фильтром HEPA.

Лаборатория Certek BSL-3 соответствует классу 8 Международной организации по стандартизации (ISO). Приточный и вытяжной воздух HEPA.

ISO Class 8 Информация о чистых помещениях.

Информация по ISO 14644-1: 2015 класс 8 Классификация чистых помещений.
Эквивалент Федерального стандарта 209E: класс 100000.

EU GMP Эквивалент класса: D.

Требуемый воздухообмен в час: 5-48.

Обычно измеряемые микронные размеры: 5,0 мкм и 0,5 мкм.

Микробиологические активные уровни воздействия воздуха: 100 КОЕ на кубический метр Уровни действия микробиологических отстойных пластин: 50 КОЕ (пластина 90 мм, 4 часа).

Понятно, что это только рекомендации, и вы можете по своему усмотрению назначать уровни в зависимости от вашего производственного процесса и метода анализа.

Национальные институты здравоохранения. Требования к лабораторной сертификации уровня биобезопасности 3.

Дебора Э. Уилсон, DrPH, CBSP, и Фархад Мемарзаде, доктор философии, P.E. Июль 2006 г.

11. Проверка скорости воздухообмена (ACR) в помещениях защитной оболочки.

Ни в коем случае не должно быть меньше 6 / час для лабораторий и 10 / час для помещений для животных.

JHU BSL-3 Контрольный список лаборатории Gilpin для отрицательного давления. Дифференциалы давления воздуха.

Прихожая должна быть на 100 кубических футов в минуту отрицательно по отношению к прилегающему помещению.
Лаборатория сдерживания должна иметь отрицательный результат 100 кубических футов в минуту по отношению к прихожей.
Обычно 6-8 ACH, однопроходный, постоянный объем [без переменного объема воздуха] в 1990-е годы.

Создание современной микробиологической / биомедицинской лаборатории.

Джонатан И. Ричмонд, редактор. 1997 Американская ассоциация общественного здравоохранения, Вашингтон, округ Колумбия, ISBN 0-87553-231-4.

Глава 8. Проектирование лабораторной вентиляции. Григорий Ф. ДеЛуга.

Page 183: «Невозможно достоверно узнать, какие конкретные химические вещества или вещества, переносимые по воздуху, будут присутствовать и в каких концентрациях в большинстве лабораторных помещений.Кроме того, лаборатории могут подвергаться непредсказуемым комбинациям переносимых по воздуху агентов, что делает ситуацию еще более сложной и неопределенной. По этим причинам не существует научно обоснованного процесса для определения соответствующей скорости вентиляции, необходимой для данного лабораторного помещения ».

Стр. 186: Таблица 1 — Минимальные воздухообмены в час (ACH).

ASHRAE HVAC Applications 1995 & ANSI / ASHRAE Standard 62-19895.

Биохимия от 6 до 10.
Животные от 10 до 15.
Вскрытие 12.

Скорость изменения воздуха

Джон Крейн ранее работал на форуме по биобезопасности CUh3A ABSA 03 ноября 2007 г.

https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/153567600701200302

«Я хотел бы подробнее объяснить свой комментарий «Исследования за последние 25 лет показали, что скорость воздухообмена неэффективна для снижения биологического загрязнения в лабораториях» (Джон Крейн, Applied Biosafety, 12: 3, 143).

Во-первых, я хочу подчеркнуть, как я уже говорил в статье, что «наиболее часто употребляемые слова при проектировании защитных сооружений — это« в зависимости от обстоятельств ».Другими словами, один ответ редко охватывает все вопросы, касающиеся всех средств содержания. Обязательно изучите применимость представленной ниже информации к потребностям вашего конкретного проекта, прежде чем реализовывать их ». Я считаю, что каждую ситуацию сдерживания следует оценивать независимо с точки зрения конкретных потребностей объекта. Выводы в следующем обсуждении скорости воздухообмена не могут быть применимы ко всем обстоятельствам. Например, скорость воздухообмена важна, если вы пытаетесь:

1) Создать классифицированную среду чистой комнаты.В этих случаях очень высокая скорость воздухообмена, фильтрация приточной воды и ламинарный поток объединяются, чтобы снизить общее количество частиц. Есть чрезвычайно интересные проблемы, которые возникают при проектировании, если вы пытаетесь объединить улучшенное средство BSL-3 с чистой средой класса 100. Для описания вопросов, которые необходимо решить в таком случае, потребуется отдельная статья. Тот факт, что шкаф биобезопасности сочетает в себе чистоту и локализацию в микросреде, делает нашу жизнь проще.(Между прочим, рассчитайте скорость воздухообмена в шкафах биобезопасности и визуализации, пытаясь использовать те же скорости в вашем учреждении. Это может вас удивить.)

2) Избавьтесь от запаха и перхоти в помещениях для животных с животными в открытых или свободных помещениях, чтобы обеспечить соответствующую среду. Темпы воздухообмена действительно представляют ценность, однако опубликованные исследования в Университете штата Пенсильвания показывают, что даже тогда при относительно низких уровнях скорость воздухообмена может начать терять свою эффективность «… в этом примере комната изначально загрязнена 100 КОЕ / м3, а затем продувается наружным воздухом, который считается незагрязненным.Результаты этих расчетов показывают, что при 1 ACH помещение может быть очищено от почти 95% переносимых по воздуху загрязняющих веществ за 4 часа.

Этот анализ показывает, что удвоение или четырехкратное увеличение ACH имеет большое влияние на скорость уборки комнаты, но увеличение скорости с 10 до 12 ACH не дает дополнительных преимуществ. Очевидно, что существует некоторый приемлемый уровень производительности, выше которого никакая прибыль не будет рентабельной.

То есть стоимость перемещения воздуха для удаления загрязняющих веществ может стать непомерно высокой, если скорость воздухообмена слишком высока.Чтобы представить это в перспективе, ACH от 6 до 12 может быть разумной целью для любой лаборатории на животных или даже для операционной больницы, но любое повышение выше этих уровней может иметь ограниченную ценность. Этот анализ предполагает, как указывалось ранее, что воздух полностью перемешан. Если на предприятии плохо смешивается воздух, то может быть польза от еще более высоких уровней ACH. Одно исследование, проведенное в помещениях с крысами, показало, что 172 ACH необходимы для борьбы с аллергенами крыс, но такие высокие уровни воздушного потока могут иметь непомерно высокие затраты »(Engineering Control of Airborne Disease Transmission in Animal Laboratories, Kowalski, Banfleth and Carey, Contemporary Topics, AALAS, 2002). .Помните также, что системы защитных ограждений значительно снижают потребность в общей вентиляции помещения.

3) Уменьшите химическое воздействие ниже установленного значения, если химические вещества выбрасываются в открытую среду.

4) Снижение распространения аэрозолей в палатах пациентов, залах ожидания и т. Д.

И наоборот, если у вас есть лаборатория костюмов BSL-4 без животных или животных в индивидуально вентилируемых клетках, потребность в вентиляции самого помещения может быть минимальной. поскольку и персонал, и животные будут заботиться о микросреде (костюмы и клетки соответственно).

Если у вас есть изолирующая установка, которая имеет те или иные особые потребности, вы можете посмотреть на 1) аэрозольную нагрузку как при нормальной эксплуатации, так и при максимально вероятном событии, 2) требования безопасности и эксплуатационные требования, которые будут способствовать общему сокращению и времени для уменьшения аэрозолей и 3) эффективности конструкции системы вентиляции. С помощью этих параметров вы можете точно определить идеальную скорость воздухообмена для контроля аэрозолей в расчетных условиях; однако с практической точки зрения большинство объектов будет хорошо работать с использованием традиционных методов проектирования систем вентиляции.Кроме того, при идеальном смешивании комнаты редко бывают статичными. Конвекционные потоки, открытие и закрытие дверей, мебель, оборудование, движение людей и животных нарушат идеальные условия. В изоляторах наблюдается постоянное изменение всех этих параметров. Помните, что тепловые нагрузки и требования к вентиляционному оборудованию также являются фактором, определяющим интенсивность воздухообмена в помещении защитной оболочки.

Я всегда пытался посмотреть на вопросы, связанные с проектированием защитных сооружений, с точки зрения их практического влияния на повседневную работу защитных сооружений.Какая выгода вы получите? Какую цену вы должны заплатить? Мешает ли это вам, заплачивая, получить другие функции, которые могут принести большую пользу безопасности или работе? Чтобы понять соотношение затрат и выгод, вам нужно вникнуть в детали. В помещениях для сдерживания может быть два типа источников аэрозольного загрязнения: 1) постоянный выброс от технологического процесса или инфицированных животных или 2) внезапный всплеск выброса в результате процесса или аварийного события. Скорость воздухообмена по-разному влияет на каждое из этих состояний.

Для основной лаборатории защитной оболочки с аэрозолями, содержащимися в шкафах биобезопасности или других первичных системах сдерживания, постоянный источник выбросов не является проблемой, поскольку аэрозоль будет содержаться внутри основного защитного устройства. Следовательно, беспокойство может быть вызвано внезапным выбросом в результате аварии, произошедшей за пределами первичной защитной оболочки. (Или из-за инцидента внутри первичной защитной оболочки, которая обладает достаточной силой, чтобы покинуть основную систему сдерживания.) Для этих событий исследования, проведенные в Пенсильвании и других местах, показали, что начальная концентрация снижается относительно быстро при эффективной вентиляции; однако с обычными лабораторными системами это было бы недостаточно быстро, чтобы предотвратить воздействие на персонал в помещении, и перемешивание не является настолько абсолютным, чтобы полностью удалить аэрозоль в течение значительно более длительного периода времени.

Пример:

Предполагая, что система вентиляции с хорошим перемешиванием, если у вас произошел разлив в комнате с шестью сменами воздуха или двадцатью воздухообменами в час, у вас будет более высокий уровень (70-100%) начальной концентрации аэрозоля. в помещении в течение периода времени, который обычно требуется пользователям для безопасной эвакуации помещения. В любом случае скорость воздухообмена окажет минимальное влияние на первоначальное воздействие.

Кроме того, с практической точки зрения существует небольшая разница между шестью заменами воздуха и тридцатью сменами воздуха во времени, необходимом для продувки комнаты до низкого уровня остаточного аэрозоля. В обоих случаях вы получите менее 5% меньше. более 45 минут;

Если у вас есть соответствующая лаборатория сдерживания, разница в риске сдерживания не будет, если вы достигнете 5% концентрации за 20 минут или 5% концентрации за 45 минут, поскольку лаборатория будет надлежащим образом обрабатывать аэрозоли путем фильтрации или разбавления.Если необходимо быстро ворваться в комнату после инцидента, как в случае неотложной медицинской помощи, являющейся основной причиной утечки за пределами первичной защитной оболочки, в разумной практике группа реагирования должна носить средства защиты органов дыхания. В любом случае интенсивность воздухообмена в этот момент существенно не изменит аэрозольную нагрузку. Если вы можете дождаться ответа, разница между ожиданием в 20 или 45 минут также вряд ли будет значительной. Опять же, однако, каждое предприятие должно учитывать ценность этого отрезка времени для своей работы.

Исходя из вышеизложенного, я не вижу значительных преимуществ для большинства предприятий в увеличении воздухообмена. Я вижу значительные дополнительные расходы на более высокую скорость воздухообмена.

Для лаборатории с 5000 SF разница в стоимости нагрева и охлаждения при переходе от шести до двадцати смен воздуха будет в диапазоне от 40 000 до 50 000 долларов в год. Если в установке используется HEPA-фильтр, потребуются дополнительные большие затраты на энергию вентилятора для протягивания разницы в количестве воздуха через фильтры.Поскольку скорость воздухообмена влияет на размеры фильтров, размеры воздуховодов, размеры вентиляционных установок, размеры вытяжных вентиляторов, размеры выпускных клапанов и т. Д., Первые затраты на установку более крупной системы также будут пропорционально выше. Для меня они становятся достаточно значительными затратами, чтобы тщательно изучить, оправдают ли незначительные выгоды, которые вы можете получить от более высокой скорости воздухообмена, первоначальные и текущие затраты.

Опять же, важно отметить, что в некоторых случаях выгода может стоить затрат на более высокую замену воздуха.Для какого-либо конкретного объекта я не рекомендую тот или иной ответ. Я рекомендую вам проанализировать затраты и выгоды для вашей ситуации. На мой взгляд, это единственный способ получить лучший ответ для своих нужд.

Как я уже упоминал в редакционной статье журнала ABSA, за многие годы я наткнулся на статьи, которые поддерживают аргумент о том, что в закрытой лаборатории есть небольшая реальная польза для безопасности от увеличения воздухообмена. Одна из более старых, но лучших работ была написана Эмметом Баркли, в которой он исследовал влияние различных мер безопасности и технических средств контроля на отчеты о лабораторных инфекциях того времени.Он заявил, что «трудно оценить значение скорости воздухообмена как фактора контроля опасности. По моему общему мнению, никакая интенсивность вентиляции, связанная с обычным смешиванием и распределением воздуха в лаборатории, не может существенно снизить ингаляционную дозу, которой может подвергнуться человек, если бы в эту среду случайно попали инфекционные материалы. Практически обеспечить защиту от воздействия источников взрыва можно только с помощью шкафов биобезопасности. Для достижения аналогичного уровня защиты с помощью методов вентиляции помещения потребуются устройства с высокоскоростным ламинарным потоком, в которых исследователь всегда будет перед обрабатываемыми материалами.Это условие явно непрактично и ужасно дорого.

Обычная скорость вентиляции (т. Е. От 6 до 15 воздухообменов в час) практически неэффективна для снижения загрязнения воздуха, вызванного постоянным выбросом частиц. Поэтому я осторожно пришел к выводу, что интенсивность вентиляции не имеет большого значения как фактор контроля опасности ».

Все, что я видел или читал за те 25 лет, что я участвовал в проектировании защитных сооружений, наводит меня на мысль, что Эммет сделал мудрую оценку проблемы скорости воздухообмена, связанной с большинством изоляторов.

Наконец, помните, что скорость воздухообмена сама по себе не создает эффективной вентиляции помещения. У вас может быть высокая скорость воздухообмена при плохой конструкции системы, и вы не получите никакой выгоды ».

Новые подходы к стабильности давления в лабораториях изолирующей оболочки BSL-3: минимизация турбулентности, сочетание стратегий управления. Сохранение взаимосвязи давления.

Опубликовано: 20.12.2017.

https://www.tradelineinc.com/reports/2017-12/new-approaches-pressure-stability- containment-labs.

Золотое правило сдерживания — всегда поддерживать взаимосвязь между выхлопом и подачей.

Типичное повышение давления в помещении руководствуется эмпирическим правилом: для достижения заданного давления требуется смещенный воздушный поток от 100 до 150 куб. Футов в минуту на дверь. «Это правило предполагает, что пространство в основном герметично с утечкой только вокруг дверной коробки и поднутрения двери.

Изучены четыре существующие лаборатории BSL-3, каждая из которых имеет несколько комнат одинаковой геометрии (аналогичная планировка и размер дверей, одинаковые элементы управления).Они собрали 874 точки данных, связанных с расходом и перепадом давления. Анализ данных в конечном итоге подтвердил взаимосвязь между перепадом давления и расходом воздуха в помещениях в зависимости от геометрии проходных отверстий.

Коридор, соединенный со всеми помещениями, играет ключевую роль в стратегии сдерживания всего комплекса. Коридор (или подобное якорное пространство), который часто считается наименее важным, поскольку в нем не проводятся первичные исследования, на самом деле является центром.«По сути, это центральный якорь с точки зрения управления». Отсюда следует, что оснащение коридора более высокой производительностью, чем система прямого контроля давления, повысит возможности сдерживания всего комплекса в целом.

«Под прямым контролем, если что-то происходит в лаборатории, коридор действует как рабочая лошадка, поглощая, минимизируя или смягчая колебания давления. Остальные комнаты не пострадали, и проблема не распространяется «.

Еще одним потенциальным усовершенствованием является конфигурация первично-вторичного клапана для приточного воздуха в коридоре.Вторичный клапан большего размера обеспечивает необходимый объем воздуха, а первичный клапан меньшего размера позволяет выполнять точную настройку для регулирования давления в помещении.

Если коридор находится под прямым контролем, другие комнаты в люксе могут эффективно работать с прогрессивным контролем смещения. Клементс и Стэнфорд отмечают, что сочетание типов контроля должно быть систематическим по всему учреждению, при этом все процедурные кабинеты работают в одном направлении, а все коридоры — в другом.

Нормы воздухообмена, рекомендованные в различных стандартах и избранных проектах

Стандарт / директива. Рекомендуемая скорость воздухообмена.

ANSI / AIHA Z9.5-2003. Конкретная скорость вентиляции помещения устанавливается или согласовывается владельцем или назначенным им лицом.

НФПА-45-2004. Минимум 4 ACH незанятых. занято «обычно больше 8 ACH.

ACGIH Ind. Vent 24th Ed. 2001. Требуемая вентиляция зависит от скорости образования и токсичности загрязнителя, а не от размера помещения, в котором он возникает.

Руководство по лаборатории ASHRAE-2001. 4-12 ACH.

OSHA 29 CFR Part 1910-1450. 4-12 ACH.

пр. Указанная скорость воздухообмена.

Калифорнийский университет в Санта-Крус, здание Bio-Med. 6 ACH заняты, 4 ACH незаняты.

UC Davis Tahoe Center. 6 ACH заняты, 4 ACH не заняты в лабораториях с низким уровнем риска.

Калифорнийский университет в Беркли, здание Ли-Кашинг. 6 ACH.

Дизайн энергоэффективной лаборатории: новый подход к улучшению качества воздуха в помещении и теплового комфорта.

Фархад Мемарзаде-1, Энди Мэннинг-2 и Чжэн Цзян-2.

1-Национальные институты здравоохранения, Бетесда, Мэриленд и 2-Flomerics, Inc., Мальборо, Массачусетс. Прикладная биобезопасность Vol. 12, No. 3, 2007.

https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/153567600701200303.

Результаты этого исследования показывают, что охлаждающие балки улучшают тепловой комфорт и могут эксплуатироваться при пониженном уровне воздухообмена в час (ACH), сохраняя при этом комфортную среду в занятых зонах, выраженную как прогнозируемый процент неудовлетворенности (PPD).

Чтобы получить такой же уровень теплового комфорта, требуется более высокая ACH в системе потолочного диффузора с охлаждающими панелями и вытяжками скамейки.

Из этого исследования можно сделать следующие выводы:

1. Охлаждающие балки улучшают тепловой комфорт и могут эксплуатироваться при низком уровне 4 ACH (без вытяжного шкафа в лаборатории) при сохранении очень удовлетворительного среднего значения PPD (около 10%). ) в занятых зонах.

Для получения аналогичного уровня теплового комфорта требуется 6 ACH для системы потолочного диффузора с двумя наборами охлаждающих панелей и вытяжками скамейки.

2. Наличие работающего вытяжного шкафа несколько улучшает тепловой комфорт в помещении.

3. Средняя концентрация в обслуживаемой зоне, вызванная разливами с поверхности уступов, увеличивается при уменьшении расхода первичного воздуха, но не очень чувствительна к изменению расхода первичного воздуха. Охлаждающие балки улучшают эффективность удаления газов и взвешенных в воздухе частиц, создавая более благоприятные условия смешивания в помещении, чем потолочные диффузоры.

4. Холодные балки в исследованных случаях, как видно, имеют незначительное влияние на защитную оболочку кожуха.

5. Используя охлаждающие балки с вытяжным шкафом, можно достичь удовлетворительного теплового комфорта и качества воздуха при 6 ACH (100% наружного воздуха) по сравнению с потолочной диффузорной вентиляционной системой при 13 ACH (70% наружного воздуха). , что указывает на экономию 22,5% годовых затрат на электроэнергию для охлаждения и вентиляции типичной лаборатории в районе Вашингтона, округ Колумбия.

Следует отметить, что использование охлаждающих балок не предназначено для применения во всех типах лабораторий и не должно отменять меры контроля за загрязнением, которые подходят для этого типа лаборатории, особенно в отношении использования соответствующих шкафов биобезопасности ( BSC) и / или вытяжные шкафы, а также обращение с опасными материалами на рабочих местах.

Наконец, полезность системы с охлаждающими балками может оказаться невыгодной с точки зрения затрат в сценариях, где расход в помещении уже низок, а затраты на энергию относятся к другим занимаемым помещениям.

Исследование распределения загрязняющих веществ в мобильной лаборатории BSL-4 на основе многозонального направленного воздушного потока.

Yan Wang et al., Принято: 3 сентября 2021 г. Автор (ы), по исключительной лицензии Springer-Verlag GmbH Germany, часть Springer Nature 2021.
https: // link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11356-021-16394-w.pdf

Эксперты используют подход «эквивалентной замены воздуха» для снижения передачи COVID в зданиях — enVerid

В первые дни пандемии COVID-19 ASHRAE выпустила первоначальные рекомендации, основанные на нашем ограниченном понимании вируса в то время, уделяя особое внимание контролю передачи воздушно-капельным путем за счет максимального использования наружного воздуха. Многие эксперты поддержали рекомендации ASHRAE, призывая к как можно большей вентиляции наружным воздухом.Например, 4 марта 2020 г. д-р Джозеф Аллен из программы «Здоровые здания» Гарвардского университета T.H. Школа общественного здравоохранения Чана написала обзорную статью «Нью-Йорк Таймс», в которой суммировал передовой опыт того времени, в котором предусматривалась вентиляция как первая линия защиты и фильтрация в качестве резервного, если это был единственный вариант.

Перенесемся в начало 2021 года, и ASHRAE разработало новые «основные рекомендации», отражающие более осознанное понимание вируса и способов борьбы с его передачей по воздуху.В новом руководстве также признаются ограничения многих систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для обработки большего количества наружного воздуха и значительные затраты на электроэнергию, связанные с подачей большего количества наружного воздуха. Теперь ASHRAE и такие эксперты, как доктор Аллен, рекомендуют стратегии контроля, основанные на концепции «эквивалентных» или «эффективных» замен воздуха.

Перевод: увеличение количества наружного воздуха — не единственный способ добиться безопасного и чистого воздуха в помещении. Фактически, в новом руководстве признается, что существуют более рентабельные способы достижения целевых эффективных изменений воздуха с помощью фильтрации и локальной очистки воздуха.

Обновленные основные рекомендации ASHRAE от января начинаются с заявления, что это:

«… на основе концепции, согласно которой вентиляция, фильтрация и воздухоочистители в определенных пределах могут быть гибко развернуты для достижения целей снижения воздействия с учетом ограничений, которые могут включать комфорт, потребление энергии и затраты».

Принимая во внимание эту концепцию, теперь основные рекомендации ASHRAE:

Обеспечьте и поддерживайте минимальную требуемую скорость потока наружного воздуха для вентиляции в соответствии с применимыми нормами и стандартами.
Используйте комбинации фильтров и воздухоочистителей, которые достигают уровня MERV 13 или выше для воздуха, рециркулируемого системами HVAC.
Используйте только воздухоочистители, эффективность и безопасность которых очевидны.
Выберите параметры управления, включая автономные фильтры и воздухоочистители, которые обеспечивают желаемое снижение воздействия при минимальных затратах на электроэнергию.

С момента выпуска этих основных рекомендаций ASHRAE также обновила свое Руководство по готовности здания, чтобы привести его в соответствие с основными рекомендациями.Руководство по готовности здания теперь описывает увеличение наружного воздуха сверх минимума норм как «стратегию смягчения последствий, которую необходимо оценить», а не рекомендацию и говорит:

«Расчет эквивалента наружного воздуха показывает, что наружный воздух можно рассчитать, используя комбинацию фактического наружного воздуха, влияния технологий фильтрации или очистки воздуха на рециркуляционный воздух и влияния технологий очистки воздуха в помещении». (стр 26)

Не только

ASHRAE обновляет свое руководство.Другие эксперты, включая доктора Аллена, также обновили свои рекомендации и пошли еще дальше, предложив «эффективный воздухообмен» или цель ACHe для смягчения последствий COVID-19. В рецензируемой статье от 16 апреля 2021 г. в JAMA, Журнале Американской медицинской ассоциации, д-р Аллен написал:

«Для уменьшения воздушной передачи SARS-CoV-2 в небольших помещениях (например, в классных комнатах, магазинах розничной торговли, дома, если гости посещают), предложения включают в себя нацеливание на 4-6 воздухообменов в час через любое сочетание следующего: вентиляция наружным воздухом; рециркулирующий воздух, который проходит через фильтр с минимальным рейтингом эффективности 13 (MERV 13); или прохождение воздуха через переносные воздухоочистители с HEPA (высокоэффективными воздушными фильтрами).”

Перевод: можно достичь рекомендованных 4-6 ACHe с помощью комбинации стратегий контроля, которые могут включать фильтрацию MERV 13, локальную фильтрацию HEPA и вентиляцию наружного воздуха, а также UVGI (бактерицидное ультрафиолетовое облучение) в верхней комнате.

Очиститель воздуха enVerid HEPA с контроллером

Например, если в вашей существующей системе HVAC есть фильтр MERV 13, вы можете использовать его для изменения воздуха 3 раза в час и использовать дополнительную фильтрацию наружного воздуха или локальную фильтрацию HEPA для достижения дополнительных 1-3 ACH.Точно так же, если ваша система HVAC не может обеспечить фильтрацию MERV 13 или лучшую, вместо замены HVAC, вы можете установить локальную HEPA-фильтрацию, которая фильтрует воздух для достижения целевых 4-6 ACHe в помещении.

Этот переход от рекомендации наружного воздуха в качестве золотого стандарта к признанию того, что фильтрованный воздух может быть таким же чистым и безопасным, имеет большое значение, поскольку он позволяет применять прагматичный и экономичный подход к обеспечению безопасного воздуха в помещении, открывая больше возможностей для достижения этой цели. Цель.Еще более важным после Дня Земли и все более амбициозных целей по нейтрализации выбросов углерода от ведущих компаний по недвижимости, с использованием фильтрации и местной очистки воздуха гораздо меньше энергии и выбросов углерода, чем увеличение количества наружного воздуха.

Это было подчеркнуто во время недавнего вебинара ASHRAE NY на тему «Использование энергии в эпоху пандемии». Среди спикеров были Молли Ди и Джонатан Ли из Jaros Baum & Bolles (JB&B), которые представили исследование «Энергия и углерод в эпоху COVID: извлеченные уроки по обеспечению баланса качества воздуха в помещении и повышения эффективности».”

В рамках исследования компания JB&B выполнила теоретический набор расчетов с использованием первоначального руководства ASHRAE по COVID год назад, а затем сравнила потребление энергии, выбросы углерода и качество воздуха в помещении с использованием альтернативных решений, одобренных ASHRAE, которые теперь включены в «основные рекомендации». включая УФ-фильтрацию, фильтрацию MERV и фильтрацию HEPA. Для выполнения расчетов компания JB&B использовала инструмент моделирования распространения аэрозолей COVID с открытым исходным кодом, разработанный профессором Хосе Хименесом и доктором Чже Пенгом из Кооперативного института исследований в области наук об окружающей среде при Университете Колорадо в Боулдере.

Исследование JB&B показало, что , использующий усиленную фильтрацию MERV, уменьшающую промывку и использующий портативные воздухоочистители UVC +, более рентабелен , чем следование первоначальному руководству ASHRAE по смягчению последствий COVID. Исследование показало, что следование первоначальному подходу к максимальному количеству наружного воздуха в 10 изученных объектах приведет к ежегодному увеличению энергии в среднем на 14%, ежегодному увеличению затрат на 10% и ежегодному увеличению выбросов углерода на 11%, и все это со временем становится очень большим числом.Эквивалентные методы воздухообмена потребляли на 4-8% больше энергии, чем базовый уровень. Эти результаты согласуются с анализом зданий, проведенным enVerid с начала пандемии.

Щелкните, чтобы развернуть
Итак, как инженеру узнать, как сбалансировать внешний воздух, фильтрацию MERV и фильтрацию HEPA для достижения 4-6 ACHe? Чтобы рассчитать эффективность и стоимость этих подходов, enVerid опубликовала enVerid Energy Estimator COVID-19, бесплатный инструмент с открытым исходным кодом, разработанный enVerid в партнерстве с Dr.Марва Заатари, П.Е., заслуженный лектор ASHRAE и член Подкомитета по коммерческим зданиям Целевой группы по эпидемии ASHRAE. Энергетический оценщик помогает владельцам зданий, инженерам-механикам и руководителям предприятий оценить риски, затраты и воздействие на углекислый газ различных подходов к вентиляции и фильтрации. Оценщик подтверждает, что установка высокоэффективной фильтрации может быть столь же эффективной и менее затратной, чем увеличение скорости вентиляции для достижения целевых показателей воздухообмена и снижения риска заражения COVID-19.По словам Барри Абрамсона, П.Е., директора Servidyne,
.
«Энергетическая оценка COVID — это своевременный инструмент, который помогает инженерам и руководителям зданий оценивать различные стратегии вентиляции и фильтрации с точки зрения снижения рисков, затрат и воздействия углерода… Это наиболее полезный инструмент оценки рисков, ориентированный на HVAC, который мы видели. и даже в этой ранней версии это будет очень полезно для разработки стратегии повторного входа в здания наших клиентов ».
Теперь, когда множество эквивалентных подходов доказали свою жизнеспособность и одобрили ASHRAE и другие эксперты, здоровый воздух в помещении может быть легко достигнут в любом помещении.Процитирую доктора Джозефа Аллена,
.
«Увеличение количества воздухообменов в час и фильтрации воздуха — это упрощенная, но важная концепция, которая может быть использована для снижения риска передачи SARS-CoV-2 и других респираторных инфекционных заболеваний в помещении и в дальней зоне по воздуху. Элементы управления здоровыми зданиями, такие как усиленная вентиляция и усиленная фильтрация, являются фундаментальной, но часто упускаемой из виду частью стратегий снижения риска, которые могут принести пользу за пределами нынешней пандемии ».
Щелкните здесь, чтобы узнать больше об Оценщике энергии enVerid COVID-19.
.