Kde se vzalo 30 (60) metrů krychlových za hodinu na osobu a co z toho vyplývá. | Fórum o stavebnictví a venkovském životě – FORUMHOUSE

Začalo mě zajímat téma větrání v domě. Pročítám fórum – všude se objevuje údaj 30m3/(h*osoba) nebo 60m3/(h*osoba). Někde jsou vázány na plochu místnosti, někde na objem, někde berou rychlost výměny vzduchu. Zde zjistím, co je to za postavu, odkud pochází, zda se dá snížit a jak je všechno děsivé. Bude tam mnoho písmen, vzorců a odkazů. A také odhalení a zhroucení.

Hned upozorňuji, že nejsem v žádném případě odborník na ventilaci, vše níže uvedené je IMHO čisté a všechny vzorce jsem vymyslel z vlastní hlavy. Přišel jsem na to sám, zveřejnil jsem to, abych pomohl ostatním přijít na to a získat zaslouženou kritiku od odborníků.

• 5-18 l/hod (https://ru.wikipedia.org/wiki/Breathing)
• 18-25 l/h (http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=4046)
• 20 l/h (Neufert, “Structural Design”)
• 23-27 l/h při kancelářské práci (http://www.journal.esco.co.ua/2011_5/art131.htm)

• Vysoká kvalita vnitřního vzduchu
• Průměrná I kvalita vnitřního vzduchu 400–600 ppm 500 ppm
• Průměrná II kvalita vnitřního vzduchu 600–1 000 ppm 800 ppm
• Špatná kvalita vnitřního vzduchu >1 000 ppm 1 200 ppm

• Atmosférický vzduch 300-400 ppm Ideální pro lidské zdraví
• 400-600 ppm Normální kvalita vzduchu. Doporučeno pro ložnice, školky a školy
• 600-1000 ppm Objevují se stížnosti na kvalitu vzduchu
• Nad 1000 ppm Celkové nepohodlí, slabost, bolesti hlavy, problémy s koncentrací. Počet chyb v práci roste.
• Nad 2000 ppm Může způsobit vážné zdravotní problémy. Počet chyb v práci se velmi zvyšuje. 70 % zaměstnanců se na práci nedokáže soustředit.

Výpočet ovlivňuje i obsah oxidu uhličitého ve venkovním vzduchu. V průměru se pro čistý výfuk spotřebuje 400 ppm. Ve městě může být výrazně vyšší.

• V_k – objem místnosti
• v_o – „rychlost ventilace“, objem vzduchu přiváděného do místnosti (a odváděného z ní) za jednotku času.
• v_d – „rychlost dýchání“, objem kyslíku nahrazený oxidem uhličitým za jednotku času. Nebudu brát v úvahu koeficient dýchání (nerovnost v objemu spotřebovaného kyslíku a vydechovaného oxidu uhličitého), neopodstatněně tvrdím, že vliv tohoto efektu je zanedbatelný.
• k(t) — koncentrace co2 v závislosti na čase.
• k_o je koncentrace co2 v přiváděném vzduchu.
• k_max — maximální přípustná koncentrace co2 v místnosti
• V_co2 – objem co2 v místnosti.
• v_co2 — rychlost změny objemu co2.

dV_co2(t) = dV_o * k_o + v_d * dt – dV_o * k(t)

Proto rychlost změny v objemu co2:

(1) v_co2(t) = v_o * k_o + v_d – v_0 * k(t)

Pokud člověk vstoupí do místnosti, koncentrace co2 se bude zvyšovat, dokud nedosáhne rovnovážného stavu, tzn. opustíte místnost přesně tolik, kolik jste vdechli. Tito. rychlost změny koncentrace bude nulová:

v_o * k_o + v_d – v_0 * k = 0

Koncentrace v ustáleném stavu se bude rovnat:

(2) k = k_0 + v_d / v_o

Odtud je snadné zjistit požadovanou rychlost ventilace při přijatelné koncentraci:

(3) v_o = v_d / (k_max – k_0)

Pro jednu osobu s v_d = 20l/hod (=0.02 m3/h), k_max = 1000 ppm (=0.001) a čistý vzduch za oknem s v_o = 400 ppm (=0.0004) dostaneme:

v_o = 0.02 m3/h / (0.001 – 0.0004) = 33 m3/h

• 1000 ppm – 33 m3/h
• 900 ppm – 40 m3/h
• 800 ppm – 50 m3/h
• 700 ppm – 67 m3/h
• 600 ppm – 100 m3/h
• 500 ppm – 200 m3/h

Hlavní závěr celého článku: 60m3/h na osobu je minimální komfortní úroveň větrání.

Jaká je rychlost pohybu vzduchu v místnosti s větráním 60m3/h? Uvažujme místnost 4*3*3m, větrat budeme podél dlouhé strany, tzn. na jedné straně přítok, na druhé výfuk. Pak bude rychlost pohybu vzduchu uprostřed místnosti: 60m3/h / 9m2 / 3600s/h ~= 2mm/s. Jakékoliv konvektivní pohyby rozhodně vzduch v místnosti účinně promísí a předpoklad rovnoměrného promíchání vzduchu, ze kterého jsme vycházeli při výpočtech, je vcelku spravedlivý.

Co ovlivňuje objem místnosti, proč se ve velkých místnostech „snadno dýchá“? Objem ovlivňuje míru „otravy“ místnosti. Jak rychle se to děje?

Koncentrace co2 v místnosti je rovna k(t) = V_co2(t) / V_k, kde k'(t) = v_co2(t) / V_k, dosazením do (1) dostaneme:

k'(t) = (k_o * v_o + v_d) / V_k – v_o / V_k * k(t)

Řešení této rovnice:

(4) k(t) = k_o + v_d / v_o + C * e^(-v_o / V_k * t)

Konstantu C lze určit z počáteční koncentrace k(0) (exponent v t = 0 bude jednotný):

C = k(0) – k_o – v_d / v_o

Nechte osobu vstoupit do dobře větrané místnosti ck(0) = k_o = 400ppm o ploše 15m2 s výškou stropu 2.5m (V_k=37.5m3) a rychlostí větrání 33m3/h. Graf růstu koncentrace. Přibližně za 2 hodiny dosáhne koncentrace 900 ppm (z 1000 ppm).

Nyní nechte místnost 30m2 s výškou stropu 4m (120m3). Graf růstu koncentrace. Koncentrace se zvýší na 900 ppm po dobu delší než 6 hodin. Tito. ve velké místnosti, i při minimální ventilaci, můžete zůstat téměř celý den v pohodlných podmínkách. To je „dobré dýchání“.

Phys. zatížení rychlostí 60l/h s větráním 60m3/h v malé i velké místnosti. V malé místnosti se vzduch asi za půl hodiny zhorší a za další hodinu stoupne z 1000 ppm na 1400 ppm. Z normální koncentrace „klidného člověka v místnosti“ (700 ppm) na 1000 ppm trvá méně než 20 minut. Ve velkém se za 2 hodiny zhorší a za další 4 roste koncentrace ze 700 na 1000 ppm asi za hodinu.

Vysoké stropy poskytují dodatečný komfort, bez nutnosti dodatečného větrání. Na rozdíl od rozšířeného přesvědčení o opaku – „Nebudu dělat vysoké stropy, protože. hodně tepla a peněz bude vynaloženo na větrání.“

Kolik tepla se ztratí větráním?

Nejprve si spočítejme celkové množství energie potřebné k ohřevu vzduchu pro jednu osobu za celý rok. Uvažujme objem větrání 30m3/h, 60m3/h a 100m3/h. Teplota v místnosti je 20 stupňů, region je Petrohrad (pro Moskvu budou čísla téměř stejná).

• dT — 30 m3/h — 60 m3/h — 100 m3/h
• dT=50K – 500 – 1000 – 1667
• dT=40K – 400 – 800 – 1333
• dT=30K – 300 – 600 – 1000
• dT=20K – 200 – 400 – 667
• dT=10K – 100 – 200 – 333

(5) E = součet (P_i * dt_i) = součet (c_p * v_o * dT_i * dt_i) = c_p * v_o * součet (dT_i * dt_i) = c_p * v_o * Tt

kde P_i je výkon, dT_i je teplotní rozdíl působící během času dt_i, Tt je denostupeň topného období, charakterizuje klima pro naše výpočty. Pojďme je najít:

Tt = součet(dT_i * dt_i) = N * (T_house – T_av)

kde N je počet dní topného období, T_house je teplota v domě, T_av je průměrná teplota topného období.

Podle SNiP 23-01-99 „Building Climatology“ (věc prostě plná užitečných čísel.) pro Petrohrad, počet dní s teplotami pod +8C = 220, průměrná teplota v tomto období = -1.8C. Při teplotě v domě +20C dostaneme:

Tt = 220 dní * (20С + 1.8С) ~= 4800 С*den (pro Moskvu – 4900)

Zde můžete okamžitě vidět denostupňovou hodnotu pro různá města a vnitřní teploty.

Energie na ohřev vzduchu na osobu a rok:

E = 1.2 kJ/(m3*K) * 30 m3/h * 4800 K*den * 24h/den = 4150 MJ = 1150 kW*h

Kolik to bude v rublech? Měrné spalné teplo pro plyn ~= 30 MJ/m3, náklady na plyn = 5.2 RUR/m3, náklady na energii = 0.17 RUR/MJ.

• 30 m3/h – 4150 MJ – 1150 kW*h – 700 rub.
• 60 m3/h – 8300 MJ – 2300 kW*h – 1400 rub.
• 100 m3/h – 13800 3800 MJ – 2 350 kW*h – XNUMX XNUMX rub.

Objem větrání prakticky nezávisí na počtu skutečných obyvatel, ani na ploše, ani na objemu domu. Pouze na uspořádání – kde a kolik lidí může být a požadovaná kvalita vzduchu. (Aby se předešlo námitkám, chápu, že v obecném případě to není pravda a příklady opaku lze uvést i v individuální konstrukci).

Zdá se, že odhad 840 m3/h je přemrštěný, „několik lidí v domě by tolik nedýchalo“. A na druhou stranu tady jsou místnosti, pokud tam budou lidé, tak koncentrace bioefluentů (použil jsem krásné slovo!), včetně co2, porostou takovou a takovou rychlostí na takové a takové koncentrace. Z různých zdrojů byla ověřena i závislost pohody na koncentraci. Vzorce z hlavy se shodují s jinými zdroji (např. zde vzorec (4) se nazývá rovnice materiálové bilance. Mimochodem, můžete tam vidět i normy do 200 m3/h!). A tady člověk změřil rychlost nárůstu koncentrace, což je docela v souladu s teorií:

Mimochodem, SNIP s trojnásobnou výměnou má také v něčem pravdu. S plochou ložnice 15 m2, stropy 2.7 ​​m a větráním 120 m3/h (pro dva) je dosaženo přesně trojnásobné výměny vzduchu. Další záhada vyřešena!

Snížená ventilace => pokles kvality vzduchu => zhoršení pohody a výkonu. A budu pracovat ve svém domě.

Dá se regulovat ventilace?

Regulace ventilace (nucené) jsou dvě věci: přívod/odebrání výkonu a klapky (nastavitelné mřížky) pro místnosti. Navíc pro ideální regulaci by se při změně přívodu do jakékoli místnosti měl změnit i výkon hlavního ventilátoru. Systém přitom musí vždy zůstat v rovnováze. Tito. Problémem není ani tak regulace, jako spíše vyvážení systému. Nevěřím na ruční ovládání s takovým množstvím prvků (a hlavně za účelem úspory). Potřebujeme automatizaci. Kolik by mělo stát vyrovnání?

Zvažte ideální regulátor – každý člověk je zásobován správným množstvím vzduchu, bez ohledu na to, kde se nachází. Rodina o 4 lidech pak spotřebuje 4 normativy místo 14. Úspora 10 norem je 14 tis./rok nebo 140 tis. za 10 let (doba návratnosti). Tito. 140 tisíc jsou absolutní maximální náklady na systém + návrh + instalace + údržba na 10 let.

Jakékoli manažerské systémy v ceně nad ~100 tisíc se nevyplatí!

Pojďme z druhé strany. Můžete si všimnout, že polovina objemu ventilace je v obývacím pokoji/kuchyni. Že. mít jeden kontrolní bod může výrazně snížit náklady. Pokud si například všimnete, že v obývacím pokoji/kuchyni jsou vždy 2, méně často 3 osoby, můžete snížit stálé větrání z 6 na 2 osoby. Třetí, objevující se sporadicky a krátce ve velké místnosti, nestihne moc dýchat. Během generálního sběru otevřete ventil. Současně se sníží ventilace v ložnicích, ale v noci se ventil vrátí, nebo dokonce uzavře na nulu. Celý systém musí samozřejmě počítat s takovými rozdíly, aby náhodou nefoukalo z toalety do domu. Můžete ušetřit 28% nebo 5600 rublů/rok a celkový objem větrání se sníží na 600 m3. (Systém VAV je samozřejmě chladnější, ale nevidím v tom moc smysl).

Druhou snadno implementovatelnou možností úspor je snížení rychlosti větrání v zimě a/nebo v noci. Při rychlosti dýchání ve spánku 15 l/h a přijatelné koncentraci 800 ppm je potřeba cca 40 m3/h, tzn. jedenapůlkrát méně. Snadno se zautomatizuje pomocí časovače, který snižuje rychlost ventilace v noci. Pravda, úspora je jen cca 10 %, tzn. ~2tis/rok (reálně by to mohlo být více, protože teplota v noci je nižší). Pokud snížíte normu na konstantních 40 m3/h při teplotách pod nulou, úspora bude asi 24 % neboli 4700 XNUMX rublů/rok. Pohodlí je v nevýhodě.

Deskový rekuperátor. Nechte to pracovat s 30% účinností. To je úspora 6700 60 rublů ročně. Nevýhodou je námraza a kondenzace. I když se to vyplatí, může při provozu způsobovat bolesti hlavy. Rotační – s účinností 12% ušetří 8tis/rok. Zdá se, že nemrzne. A platit 20 tisíc místo XNUMX je velmi pěkné. Zajímavá možnost, pokud se vejde do doby návratnosti.

Zemní výměník tepla. Pokud předpokládáme, že na výstupu zemního výměníku bude při jakékoliv záporné teplotě vždy 0C, pak můžeme přepočítat denostupně topného období. Úspora bude 700 denostupňů, neboli 14 %, nebo 3000 20 rublů/rok. Při nákladech na GT ~31140 tisíc (viděl jsem to někde ve vláknu o GT) je návratnost malá. Abych byl upřímný, myslel jsem si, že úspora bude mnohem větší. Pokud vezmeme v úvahu, že GT dokáže ohřát vzduch nad nulu (https://www.forumhouse.ru/threads/3/page-920595#post-300), pak můžete hodit dalších 21 stupňů-den od oka a úspora bude celkem optimistických 800 %. Na druhou stranu s objemem 3 mXNUMX/h se může GT ukázat jako příliš velké a drahé.

Nech mě tedy odejít. Doufám, že se mi podařilo prokázat, že výměna vzduchu podle norem, byť se zdá příliš vysoká, je zcela oprávněná a může být i nedostatečná. Kromě toho může každý pomocí jednoduchých vzorců (2) a (3) určit osobní rovnováhu mezi ropuchou a vlastním zdravím. Velikost ropuchy lze zjistit z (5) vynásobené cenou energie. Pokročilejší mohou vzít v úvahu dynamiku procesu podle (4).

Při návrhu ventilačních systémů se tradičně počítá s přítokem na základě norem pro přívod venkovního vzduchu pro osoby trvale a dočasně pobývající v místnosti. Zároveň zapomínají, že hlavním úkolem ventilačních systémů je zajistit komfortní mikroklima, a nikoli slepě „hnat“ daný objem venkovního vzduchu do místností.

Problematiku stanovení výkonu vzduchotechnické jednotky komplikuje skutečnost, že normy kvality vzduchu jsou v celé republice stejné, normy pro přívod venkovního vzduchu se liší norma od normy a chemické složení venkovního vzduchu se liší podle ulice. do ulice. Tento článek zkoumá požadavky různých regulačních dokumentů pro stanovení průtoku venkovního vzduchu, posuzuje jejich relevanci a provádí vlastní výpočty průtoku venkovního vzduchu.

Regulační dokumentace upravující kvalitu vnitřního ovzduší

Průtok vzduchu, kvalita a parametry, jakož i přípustný obsah škodlivých látek v něm jsou stanoveny následujícími regulačními dokumenty:

SP 60.13330.2016 „Aktualizované vydání SNiP 41-01-2003. Vytápění, větrání a klimatizace“;

GOST „Obytné a veřejné budovy. Parametry vnitřního mikroklimatu“;

GOST R EN „Větrání v nebytových budovách. Technické požadavky na ventilační a klimatizační systémy“;

SanPiN „Hygienické a epidemiologické požadavky na životní podmínky v obytných budovách a prostorách“;

GOST „Systém norem bezpečnosti práce. Všeobecné hygienické a hygienické požadavky na ovzduší pracovního prostoru“;

existuje mnoho souborů pravidel pro každý typ budovy a struktury, které jsou velmi soukromé povahy, a proto nebudou v tomto článku brány v úvahu.

Dokument SP 60.13330.2016 je v tomto seznamu nejdůležitější, protože řada jeho bodů k tématům, která nás zajímají, je zahrnuta v Seznamu národních norem a souborů pravidel, v důsledku čehož je povinné dodržování s požadavky federálního zákona ze dne 30.12.2009. prosince XNUMX č. „Technické předpisy o bezpečnosti“ je zajištěno budovy a stavby.“

Revize požadavků SP 60.13330.2016

Podle článku 7.4.2 SP 60.13330.2016 „průtok venkovního vzduchu v místnosti by neměl být nižší než minimální průtok venkovního vzduchu vypočítaný podle příloh G a I; . “ Dodatek G SP 60.13330.2016 zase předepisuje přijetí nejvyššího průtoku vzduchu požadovaného pro zajištění hygienických a hygienických norem, norem a podmínek bezpečnosti proti výbuchu a požáru a podmínek, které vylučují tvorbu kondenzátu (pro každý z nich je poskytnuta řada výpočtových vzorců body). Dodatek I SP 60.13330.2016 stanoví specifické normy venkovního vzduchu pro osoby, které nepřetržitě pobývají uvnitř budov déle než dvě hodiny (tabulka 1).

Revize požadavků GOST

Oddíl 5 „Kvalita ovzduší“ GOST „Obytné a veřejné budovy. Parametry vnitřního mikroklimatu“ předepisuje stanovení průtoku přiváděného vzduchu na základě konkrétních výměn vzduchu a také na základě výpočtu výměny vzduchu nutné k zajištění přípustných koncentrací škodlivin.

Kromě toho oddíl 5 GOST poskytuje klasifikaci vnitřního vzduchu, v rámci které se rozlišují 4 třídy kvality vzduchu – od 1 do 4, v tomto pořadí, vysoká, střední, přijatelná a nízká. U každého z nich jsou uvedeny rozsahy obsahu oxidu uhličitého CO2 (tabulka 2). GOST také uvádí přibližné koncentrace škodlivých látek ve venkovním vzduchu (tabulka 3).

Poznámka pod čarou v tabulce. 2 uvádí, že uvedené přípustné obsahy CO2 v prostorách jsou odebírány nad rámec obsahu CO2 ve venkovním vzduchu, což lze samozřejmě vzít jako příklad z tabulky. 3. Ve skutečnosti mluvíme o tom, že různé oblasti stanovují různá kritéria pro kvalitu vnitřního vzduchu. Vysoká kvalita vnitřního vzduchu ve venkovských oblastech tedy vyžaduje koncentraci CO2 ne vyšší než 750 cm³/m³ a v centru velkého města – 800 cm³/m³. Pozice je velmi nejednoznačná, protože lidé jsou v jakékoli oblasti stejní. Tento bod bude diskutován níže na konkrétním příkladu.

Za zmínku také stojí skutečnost, že skutečný průtok venkovního vzduchu podle GOST by neměl být vyšší než vypočítaný. Jak moc – určuje koeficient účinnosti rozvodu vzduchu. Podle tabulky. 6 Distribuce vzduchu GOST s přirozeným větráním je považována za nejméně efektivní (koeficient 1,0). Předpokládá se, že účinnost distribuce vzduchu ve ventilačních systémech s přívodem vzduchu do pracovního prostoru je stejná, to znamená, že vypočítaný průtok přiváděného vzduchu lze snížit o

Revize požadavků GOST R EN

GOST R EN „Větrání v nebytových budovách. Technické požadavky na ventilační a klimatizační systémy“ je překlad evropské normy EN13779:2005 „Větrání pro nebytové budovy. Požadavky na výkon ventilačních a klimatizačních systémů“. Tento dokument je primárním zdrojem pro identifikaci 4 tříd kvality vnitřního vzduchu v GOST. Zároveň GOST R EN poskytuje klasifikaci kvality vzduchu podle řady kritérií: nejen podle oxidu uhličitého, ale také podle celkového ovzduší. znečištění a spotřeba venkovního vzduchu na osobu. Podívejme se na druhé kritérium podrobněji (tabulka 4).

GOST REN tedy i pro první třídu kvality vzduchu deklaruje maximální průtok ne méně než 54 metrů krychlových za hodinu (podle našeho názoru to bude „přípustný“ průtok) a nominální hodnotu 72 krychlových metrů za hodinu („doporučený“ průtok). Pro zajištění špatné kvality vzduchu se doporučuje dodávat pouze 18 kubíků venkovního vzduchu za hodinu.

Jinými slovy, GOST R EN vám umožňuje výrazně ušetřit na přiváděném vzduchu, což neznamená nejvyšší třídu kvality vzduchu. Ale to není všechno. Celkový průtok přiváděného vzduchu, jak známo, se rovná součinu průtoku vzduchu pro jednu osobu a počtu osob v kanceláři. S určitým přístupem vám GOST R EN umožňuje ušetřit na druhém parametru, protože při absenci správných informací se navrhuje použít typické údaje pro hustotu pracovišť v kancelářích. Takže pro velké prostory na osobu by mělo být od 7 do 20 metrů čtverečních s typickou hodnotou 12 metrů čtverečních na osobu, pro malé prostory je rozsah od 8 do 12 a typická hodnota je 10 metrů čtverečních na osobu (viz. Tabulka 22 GOST R EN

Tato čísla jsou zjevně vyšší než obvyklá norma v Rusku 6 metrů čtverečních na osobu. Hustota skutečného sezení zaměstnanců (zejména v moderních otevřených prostranstvích) však přesahuje veškerá doporučení regulačních dokumentů. Ve skutečnosti jsou 4 metry čtvereční na osobu považovány za dobrý ukazatel, existují kanceláře s hustotou sedadel jeden metr čtvereční na osobu.

Normy GOST R EN jsou tedy několikrát vyšší než ruský průměr, a proto může být vypočítaný průtok venkovního vzduchu několikrát nižší než obvykle. Pokud je předepsána nízká nebo přijatelná třída kvality vzduchu na úrovni technických specifikací, bude proudění venkovního vzduchu několikanásobně nižší než obvykle.

Uveďme si jednoduchý příklad ze života. V jednom z kancelářských prostor o ploše 58m13, které autor tohoto materiálu pravidelně navštěvuje, je 4 stálých pracovních míst a 13 židle pro návštěvníky. Pokud takové uspořádání dostane projektant, odhadne požadovaný objem přiváděného vzduchu na 60 4 + 20 860 = 13 metrů krychlových za hodinu (60 osob na 4 a 20 návštěvníci na XNUMX metrů krychlových za hodinu).

Výpočet průměrné hustoty pracovních míst na základě 6 metrů čtverečních na osobu dá 10 stálých pracovních míst a venkovní průtok vzduchu 10 60 = 600 metrů krychlových za hodinu.

Pokud předpokládáme, že uspořádání sedadel osob v místnosti je neznámé a zákazník požaduje přijatelnou úroveň kvality vzduchu v místnosti, pak v souladu s GOST R EN získáme počet pracovních míst v místnosti 58/12 ≈ 5. Pro přijatelnou kvalitu vzduchu podle tabulky. 4 vyžaduje průtok venkovního vzduchu 29 metrů krychlových za hodinu na osobu. Celkový průtok bude 5 · 29 = 145 metrů krychlových za hodinu.

GOST REN umožnilo snížit spotřebu přiváděného vzduchu téměř 6x!

Přehled požadavků SanPiN

SanPiN „Hygienické a epidemiologické požadavky na životní podmínky v obytných budovách a objektech“ výslovně uvádí požadavky pouze na teplotu, vlhkost a rychlost vzduchu (viz tabulka 5).

Pokud jde o znečištění, odstavec 4.10 tohoto dokumentu uvádí „Koncentrace chemických látek v ovzduší obytných prostor při uvádění budov do provozu by neměla překročit průměrné denní maximální přípustné koncentrace (dále jen MPC) znečišťujících látek stanovené pro atmosférický vzduch obyvatel. oblastí a v případě neexistence průměrné denní MPC nepřekračují maximální jednorázové maximální přípustné koncentrace nebo odhadované úrovně bezpečné expozice (dále jen ESEL).“.

Zdrojem údajů o nejvyšší přípustné koncentraci je přitom státní norma „Maximální přípustné koncentrace (MAC) znečišťujících látek v atmosférickém vzduchu obydlených oblastí“ a zdrojem údajů o ESEL státní norma „Přibližná bezpečné úrovně expozice (MAEL) znečišťujících látek v atmosférickém vzduchu obydlených oblastí.

Revize požadavků GOST

Pokud SanPiN deklaruje požadavky na vzduch v obytných budovách, pak GOST „Systém norem bezpečnosti práce. Všeobecné hygienické a hygienické požadavky na ovzduší pracovního prostoru“ mluvíme o výrobních prostorách. Současně jsou normalizovány optimální a přípustné ukazatele teploty (na stálých a nestálých pracovištích), relativní vlhkosti a rychlosti vzduchu v závislosti na náročnosti prováděné práce (viz tabulka 1 GOST

Kromě toho GOST poskytuje metody pro sledování a měření úrovně znečištění ovzduší v pracovní oblasti. Konečně příloha 2 k GOST uvádí tabulku nejvyšších přípustných koncentrací škodlivých látek ve vzduchu pracovního prostoru s jejich klasifikací podle tříd nebezpečnosti a charakteristik účinku na lidský organismus.

Vliv oxidu uhličitého na stav člověka

Připomeňme, že GOST nestanovuje celkovou koncentraci CO2 ve vzduchu, ale pouze její přebytek nad koncentrací CO2 ve venkovním vzduchu. To znamená, že stejná úroveň pohodlí bude formálně zajištěna různými koncentracemi CO2. Fyziologie člověka však naznačuje, že různé koncentrace oxidu uhličitého vytvářejí různé lidské blaho (tabulka 6).

Jak je vidět z tabulky. 6, bez ohledu na místo, kde se vyskytuje konkrétní koncentrace oxidu uhličitého, dobrá ventilace zajišťuje pohodlný a příznivý stav člověka. Toho je dosaženo udržováním úrovní CO2 ne vyšších než 800 cm³/m³ (800 ppm – 800 dílů na milion). Při navrhování „větrání pro lidi“ by se tedy mělo pracovat na tom, aby koncentrace CO2 nepřesáhla 800 cm³/m³ v absolutních hodnotách, a nikoli na hodnotě koncentrace oxidu uhličitého v místnosti nad koncentrací pozadí venkovního prostředí. vzduchu a nikoli na dodávce 60 kubíků vzduchu za hodinu pro každého zaměstnance.

Jinými slovy, požadavky na proudění přiváděného vzduchu v ekologicky čistých regionech by měly být nižší než v oblastech znečištěných. V souladu s tím by měl být průtok přiváděného vzduchu v kancelářských budovách s okny obrácenými k továrnám a dálnicím vyšší než v kancelářích umístěných v zalesněných oblastech.

Výpočet přiváděného vzduchu na základě oxidu uhličitého na zařízeních v různých ekologických zónách

Jako příklad uveďme výše uvedené kancelářské prostory o rozloze 58 metrů čtverečních (výška stropu 2,85 metrů, objem 165 metrů krychlových) s 13 pracovními místy. Řekněme, že v jednom případě se budova nachází v ekologicky čisté oblasti (koncentrace CO2 ve venkovním vzduchu je 350 cm³/m³), v jiném případě – v centru Moskvy na Garden Ring (koncentrace CO2 ve venkovním vzduchu je 500 cm³/m³). Účelem ventilačního systému je udržovat koncentraci oxidu uhličitého na úrovni nepřesahující 800 cm³/m³.

Každý člověk vypustí v průměru asi 25 litrů CO2 za hodinu. 13 lidí vypustí 325 litrů CO2 za hodinu, nebo jinými slovy každou hodinu zvýší koncentraci oxidu uhličitého v místnosti o 325 · 1000/165 = 1970 cm³/m³.

Teoreticky tedy v absolutně uzavřené místnosti s velmi hustým uspořádáním sedadel zaměstnanců (4,5 metru čtverečních na osobu) se lidé za pouhou hodinu „nadechnou“ absolutního dusna a přivedou se do stavu apatie a závratě.

Ve skutečnosti v každé místnosti dochází k únikům, únikům a únikům a množství oxidu uhličitého, který lidé vypouštějí, se liší v závislosti na koncentraci oxidu uhličitého ve vzduchu, který dýchají. Je to ovlivněno i tím, že molární hmotnost CO2 (44 g/mol) je větší než molární hmotnost vzduchu (29 g/mol), takže CO2 se usazuje ve spodních vrstvách vzduchu v místnosti, tzn. , přímo v oblasti, kde se člověk nachází. Aniž bychom zacházeli do podrobností, pojďme to shrnout: při absenci větrání bude v místnosti dusno za hodinu a kritické dusno po dvou hodinách. Údaje v tabulce. 6 potvrzuje správnost našich výpočtů.

Přejděme k výpočtu větrání pro daný kancelářský prostor. Objem potřebného přiváděného vzduchu pro udržení dané koncentrace oxidu uhličitého je určen vzorcem Zh.2 přílohy G SP 60.13330.2016:

kde L_{w, z} — spotřeba vzduchu odváděného z obsluhované nebo pracovní plochy areálu místními sacími systémy a pro technologické potřeby, m³/h; v našem případě L_{w, z} = 0;

m_po — spotřeba každé ze škodlivých nebo výbušných látek vstupujících do vzduchu v místnosti, mg/h; s hustotou CO2 1,97 kg/m³ a emisním objemem 325 l/h získáme m_po = 325 . 1,97 . 1000 = 640250 XNUMX mg/h;

q_{w, z} — koncentrace škodlivé nebo výbušné látky ve vzduchu odstraněném z obsluhovaného prostoru místnosti, mg/m³; u L_{w, z} = 0 není zajímavé;

q_l — koncentrace škodlivé nebo výbušné látky ve vzduchu odstraněném z pracovního prostoru místnosti, mg/m³; q_l = 800 · 1,97 = 1576 mg/mXNUMX;

q_in — koncentrace škodlivé nebo výbušné látky ve vzduchu přiváděném do místnosti, mg/m³; q_{v_parku} = 350 · 1,97 = 690 mg/mXNUMX; q_{ve_městě} = 500 · 1,97 = 985 mg/mXNUMX.

Dosazením hodnot do vzorce (1) pro kancelář v ekologicky čistém prostoru získáme průtok přiváděného vzduchu:

V případě centra velkého města máme:

Klasický výpočet „lidmi“ založený na 60 m³/hod na osobu dává výsledek L_lidé = 13 · 60 = 780 m³/h.

Porovnáním výsledků zjistíme, že klasický výpočet „lidmi“ dává výsledky podobné výpočtu odstranění oxidu uhličitého pro ekologicky čisté oblasti.

Mimochodem, norma 60 metrů krychlových za hodinu na osobu byla vyvinuta před několika desetiletími, kdy hladina CO2 v atmosféře byla zjevně nižší než dnešní hodnoty (obsah CO2 v atmosféře je dnes asi 410 cm³/m³ a například v letech to bylo asi 340 cm³/m³).

Dnes je tato norma relevantní pouze v ekologicky čistých oblastech. Většina zařízení ve velkých městech vyžaduje více než standardní množství přiváděného vzduchu.

Na základě provedeného výpočtu pro koncentraci oxidu uhličitého ve venkovním vzduchu ve výši 500 cm³/m³ (průtok vzduchu byl 1083 m³/h, na osobu 1083/13 = 83 m³/h) máme ve skutečnosti při nejméně 80 metrů krychlových venkovního vzduchu za hodinu.

Je důležité si uvědomit, že vytvoření určitých požadavků na ventilační systém není rozmarem inženýrů, ani poctou módě, ani touhou prodávat výkonnější, a tedy dražší zařízení. V první řadě mluvíme o pohodlí lidí, produktivitě práce, jejich pozornosti, zdraví, četnosti pracovní neschopnosti a dalších faktorech, které nemají přímý finanční ekvivalent, ale přímo souvisejí s úspěšným plněním úředních povinností.

Závěr

V Rusku je současně v platnosti několik regulačních dokumentů, které stanovují proudění vzduchu přívodních ventilačních systémů, kvalitu vnitřního ovzduší a parametry vnitřního vzduchu. Hlavní by měl být uznán jako SP 60.13330.2016, protože jeho požadavky jsou zahrnuty v seznamu povinných požadavků k zajištění federálního zákona ze dne 30.12.2009. prosince XNUMX č. „Technické předpisy o bezpečnosti budov a konstrukcí“.

V závislosti na zvolené metodě výpočtu průtoku přiváděného vzduchu se výsledek může lišit ne o několik procent, ale několikanásobně. Podcenění výkonu ventilačních systémů vede k výraznému zvýšení koncentrace oxidu uhličitého a rychlé únavě lidí.

Normy pro přívod venkovního vzduchu na osobu jsou v celé republice stejné a nezohledňují různé pozaďové koncentrace oxidu uhličitého v závislosti na šetrnosti stavebního území. Norma 60 kubíků za hodinu na osobu nám podle propočtů umožňuje zajistit kvalitní ovzduší pouze v ekologicky čistých oblastech. V kontaminovaných oblastech a velkých městech se doporučuje provést objasňující výpočty.

Článek analyzuje kvalitu ovzduší v závislosti na koncentraci oxidu uhličitého. Ve skutečném projektu by měly být studovány další znečišťující látky.

Jurij Chomutskij,
technický redaktor časopisu
„Svět klimatu“