Определение необходимого воздухообмена, т.е. такого количества подаваемого воздуха в помещение, при котором будет обеспечено соблюдение санитарных норм.

Рассмотрим несколько вариантов расчета.

При выделении вредных веществ в производственном помещении определяют необходимый воздухообмен исходя из равенства массы вредностей в помещении и в удаляемом из помещения воздухе. Это условие можно представить в виде материального баланса

G + L× q_пр = L× q_уд, (5.3)

где G – масса вредных веществ, выделяющихся в помещении, мг/ч;

L – необходимый воздухообмен, м³/ч;

q_пр, – концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м³;

q_уд, – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м³.

Тогда м³/ч

Для обеспечения санитарных норм в помещении принимают

q_уд = q_ПДК,

где q_ПДК – предельно-допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (по ГОСТ 12.1.005-88), мг/ м³.

Поэтому

м³/ч

Если наружный воздух не содержит вредностей, то

мг/м³

Если в помещении выделяются несколько неоднонаправленного действия вредных веществ, то определяют необходимый воздухообмен для каждого вещества в отдельности, а дальнейший расчет системы вентиляции ведут для наибольшей величины из ряда полученных значений необходимого воздухообмена.

Если в помещении выделяются несколько вредных веществ однонаправленного действия, то определяют необходимый воздухообмен для каждого вещества в отдельности, а дальнейший расчет системы вентиляции ведут по их сумме.

При выделении тепла в производственном помещении определяют необходимый воздухообмен исходя из равенства выделяемого тепла в помещении и удаляемого вентиляцией.

Это условие можно представить в виде теплового баланса

c× m× t_пр + Q_изб = c× m× t_уд, c× m× t_пр + Q_изб = c× m× t_уд, (5.7)

где c – теплоемкость воздуха, кДж/(кг× К);

m – масса воздуха, подаваемого в помещение, кг/ч;

Q_изб, – избыточное количество тепла, т.е. разность между его приходом и уходом, кДж/ч;

t_пр и t_уд – соответственно температура приточного и удаляемого воздуха, °С.

Решая уравнение, получим

кг/ч

Учитывая соотношение между массой воздуха и объемом

кг/м³

получим

м³/ч

где r _п – плотность приточного воздуха, кг/м³.

В связи с тем, что общеобменная вентиляция должна обеспечить допустимую температуру воздуха на рабочих места, то

t_уд = t_р.з. + Dt× (H – 2),

где t_р.з. – допустимая температура воздуха в рабочей зоне в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88, °С;

H – высота производственного помещения, м;

Dt – температурный градиент по высоте помещения, °С/м;

2 – высота рабочей зоны, м.

Обычно принимают Dt = 2–5 °С/м.

Если в помещении выделяются пары воды, то необходимый воздухообмен для их удаления можно определить по формуле

, м³/ч

где G_вп – масса паров воды, выделяющихся в помещении, г/ч;

d_уд и d_пр – соответственно влагосодержание удаляемого и приточного воздуха, г/кг.

Если неизвестно количество вредных выделений и их виды, то общеобменную вентиляцию рассчитывают по кратности воздухообмена.

Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в час меняется воздух в помещении и равна отношению объема проходящего через помещение воздуха к объему этого помещения.

К = L/V, 1/ч (5.12)

где L – расход воздуха на вентиляцию, м³/ч;

V – объем производственного помещения, м³.

Нормами вентиляции установлена кратность воздухообмена для всех бытовых помещений, а также для помещений вспомогательного и производственного назначения К = 1 – 10. Для взрывоопасных помещений К ³ 6.

При заданной кратности воздухообмена необходимый воздухообмен равен

L = К× V, м³/ч (5.13)

Если невозможно в производственном помещении организовать естественное проветривание (например, пост управления в сталеплавильном цехе), то согласно ДНАОП 0.03-3.01-71 в данном помещении необходимо обеспечить воздухообмен не менее 60 м³/ч на одного работающего.

Необходимый воздухообмен для данного типа помещений можно определить по формуле

L = 60× N, м³/ч (5.14)

где N – число работающих в данном помещении