Жилых и общественных зданий Расчет вентиляции по антропометрическим показателям
I» Содержание углекислоты в воздухе является важнейшим критерием степени чистоты воздуха в жилых помещениях и показателем эффективности Вентиляции помещений.
II. В результате самоподготовки и выполнения самостоятельной работы
студент должен:
ЗНАТЬ:
1. Методику отбора проб воздуха для определения окисляемости, аммиака, углекислого газа.
2. Принцип метода и методику определения в воздухе аммиака, окисляемости, углекислого газа.
3. Принцип расчета параметров вентиляции по антропометрическим показателям.
УМЕТЬ:
I. Производить отбор проб воздуха различными методами для определения аммиака, окисляемости, углекислого газа.
II. Проводить определение аммиака, окисляемости, углекислого газа в отобранных пробах воздуха.
III. Методические указания для самоподготовки и выполнения практического задания.
Содержание углекислого газа в атмосферном воздухе составляет 0,04% с весьма незначительными колебаниями.
Это объясняется тем, что поступающий в атмосферный воздух из подземных скоплений и других источников (выделения людей, животных, растений, сжигание топлива) углекислый газ не накапливается в воздухе, а удаляется из него осадками, при образовании углекислых солей морской воды, а также разлагается содержащими хлорофилл растениями.
Содержание двуокиси углерода в воздухе закрытых помещений повышается вследствие выделения ее людьми при дыхании. При этом в воздух закрытых помещений поступают и другие продукты жизнедеятельности людей (кишечные газы, продукты распада кожных выделений и т.д.), в основном это летучие органические кислоты, аммиак, акролеин и различные углеводороды.
Одновременно с изменением химического состава воздуха помещений в зависимости от присутствия людей, наблюдается ухудшение физических свойств воздуха: повышение температуры, влажности, уменьшение числа легких аэроионов, увеличивается также бактериальное загрязнение воздуха.
Т.о. определяя содержание углекислоты, окисляемости воздуха, аммиака можно в известной степени судить об общем санитарном состоянии воздуха в данном помещении и об эффективности вентиляции помещений.
1. Определение углекислого газа.
Принцип метода основан на поглощении угольного ангидрида титрованным раствором едкого бария и обратном титровании избытка его соляной кислотой. О количестве двуокиси углерода судят по изменению титра едкого бария.
От бор проб. Пробы воздуха отбирают в газовые пипетки емкостью 100 мл путем 10-кратного продувания при помощи резиновой груши или пипетку заполняют насыщенным раствором хлорида натрия и в месте исследования выливают его. Выливание делают в течение 3-4 мин, регулируя скорость вытекания раствора зажимом. При отборе пробы пипетки следует держать на расстоянии вытянутой руки во избежание попадания воздуха, выделяемого отборщиком. В каждом месте отбирают по 2 пробы. В помещении регистрируют температуру и барометрическое давление. Анализ воздуха следует произвести не позднее 2 суток после взятия проб.
Установка титра барита. Титр гидрата окиси бария устанавливают в двух поглотителях Реберга. Перед наполнением поглотителей раствором их продувают током очищенного воздуха в течение 2 мин. Скорость продувания регулируют так, чтобы при прохождении его через поглотитель с серной кислотой можно было подсчитать пузырьки. Вначале к очистительной системе подсоединяют один поглотитель Реберга, продувают его в течение 1-2 мин. Под током воздуха наливают в поглотитель 2 мл раствора барита, при этом конец бюретки с баритом погружают на 2-3 см в поглотитель. Туда же прибавляют каплю фенолфталеина. Затем подсоединяют второй поглотитель, выжидают 2 минуты пока он продуется, и вносят 2 мл раствора барита и каплю фенолфталеина. Расширенную часть второго поглотителя закрывают трубочкой с натронной известью. После этого пропускают через поглотители не менее 800 мл очищенного воздуха со скоростью 1 л/ч (40-50 мин). Скорость пропускания воздуха регулируют микрозажимом. Титрование производят 0,02 н раствором соляной кислоты, начиная со второго поглотителя. В конце титрования, когда в широкой части поглотителя барит обесцветится, следует промыть его узкую часть. Для этого несколько раз пережимают пальцами на 2-3 см резиновую трубку, прерывая ток воздуха. При этом жидкость из широкой части затягивается в узкую и смывает неоттитрованные остатки барита, обесцвечивание наблюдают сверху вниз на белом фоне, общее количество миллилитров соляной кислоты, пошедшее на титрование барита в первом и втором поглотителе, показывает первоначальный титр барита. Титр барита необходимо устанавливать перед каждой серией анализов.
Ход определения. Два чистых поглотителя Реберга под током воздуха наполняют по 2 мл раствором барита. Пипетку с исследуемым воздухом укрепляют вертикально на штативе. Резиновую трубку нижнего конца пипетки соединяют с бюреткой, наполненной раствором хлорида натрия, верхний конец пипетки соединяют с вертикальным отростком тройника, горизонтальная трубка которого включена в систему между поглотителем и очистительной системой. Затем снимают зажимы на обоих концах газовой пипетки и приоткрывают винтовой зажим на тройнике. Раствор хлорида натрия начинает поступать в газовую пипетку, вытесняя воздух в систему. При этом ток воздуха из очистительной системы в поглотители перекрывают зажимом. Солевой раствор выпускают медленно (100 мл за 30 мин). Когда солевой раствор дойдет до верхне- го края пипетки, закрывают оба зажима на ее концах и включают аспиратор. Титрование производят 0,02 н соляной кислотой под током чистого воздуха. Количество миллилитров соляной кислоты, пошедшее на титрование барита в первом и втором поглотителях, суммируют. Концентрацию углекислого газа X 0 мг/л) рассчитывают по формуле:
_ (а-а!) * К * 0,44 * 1000 Х~ У20
а - количество соляной кислоты, израсходованное на титрование растворов в двух поглотителях при пропускании чистого воздуха, мл;
а1 - количество соляной кислоты, израсходованное на титрование после пропускания исследуемого воздуха, мл;
К - поправочный коэффициент 0,02 н раствора соляной кислоты;
0,44 - количество углекислого газа, соответствующее 1 мл 0,02 н раствора соляной кислоты, мг;
У20 - объем отобранного воздуха, приведенный к нормальным условиям, л;
1000 - множитель, для пересчета объема воздуха на 1 л.
Поскольку 1 мг углекислого газа при нормальных условиях занимает объем 0,508 мл, то для пересчета его содержания в объемных процентах (мл/л, %), необходимо найденное количество миллиграммов углекислоты умножить на 0,508.
Кроме того, для количественного определения концентрации углекислого газа в настоящее время применяется газоанализатор «Палладий».
2. Упрощенный способ определения углекислого газа (по Прохорову).
В основу способа положен принцип сравнительного исследования изучаемого воздуха помещений и воздуха открытой атмосферы, в котором содержание С02, как известно, стойко держится на уровне 0,04%.
В широкую пробирку емкостью 30 мл наливают 10 мл дистиллированной воды, добавляют 1 каплю 25% нашатырного спирта и несколько капель фенолфталеина. Пробирку закрывают резиновой пробкой, которая прокалывается иглой от шприца, затем воздух открытой атмосферы забирают шприцем емкостью 10 мл и вводят через иглу в пробирку с раствором. Эту операцию повторяют до обесцвечивания раствора. Затем таким же образом производят определение углекислоты в исследуемом воздухе. Как правило, вследствие более высокой концентрации С02 в исследуемом воздухе для нейтрализации аммиака требуется меньший объем воздуха (меньшее количество порций). Для расчета концентрации С02 в исследуемом воздухе необходимо количество С02 в атмосфере (0,04%) умножить на число, выражающее отношение количества шприцев, потребовавшихся в первом (открытая атмосфера) и во втором (исследуемый воздух) определении.
3. Определение окисляемости воздуха.
Как указывалось выше, одной из причин ухудшения качества воздуха закрытых помещений является накопление дурно пахнущих газов, продуктов разложения пота, содержимого полости рта и др. в основном органического происхождения. Для определения количества органических веществ в воздухе предложен метод, основанный на способности органических веществ окисляться в присутствии того или другого окислителя. Под окисляемостью воздуха понимают количество миллиграммов кислорода, израсходованных на окисление органических веществ, содержащихся в 1 м3 исследуемого воздуха.
Метод основан на способности бихромата калия (К2Сг207) окислять находящиеся в воздухе восстановители (в основном органические вещества). По количеству кислорода, потребленного органическими веществами, судят о содержании последних.
Отбор проб воздуха. Исследуемый воздух в количестве 20 -30 л просасывают со скоростью 8-9 л/ч через два последовательно соединенных малых поглотителя Полежаева, содержащих по 2 мл 0,25% раствора бихромата калия.
Ход определения. После просасывания воздуха поглотители нагревают на водяной бане в течение часа (с момента закипания воды), Одновременно ставят на баню два поглотителя с чистой бихроматной смесью (по 2 мл 0,25% раствора бихромата калия в каждом) для определения титра смеси (контроль). Затем все поглотители охлаждают в воде, и содержимое каждого из них переводят в коническую колбу с притертой пробкой, промывая поглотители несколько раз дистиллированной водой так, чтобы довести общий объем до 40 мл. После этого добавляют в колбу I мл 5% раствора йодида калия, 3 капли раствора крахмала и через 1 мин титруют 0,01 н раствором тиосульфата до исчезновения синей окраски.
Окисляемость воздуха вычисляют по формуле: [(Ук1 4- Ук2) - (Уо1 + Уо2)] * 0,08 * 1000
X =--------------------------------------------------------------------
У20
о
X - окисляемость воздуха, мг/м;
Ук1, Ук2 - количество 0,01 н раствора тиосульфата, израсходованного на титрование контрольных проб в первом и втором поглотителе, мл;
Уо1 + Уо2 - количество 0,01 н раствора тиосульфата, израсходованного на титрование опытных проб в первом и втором поглотителе, мл;
0,08 - количество кислорода (мг), соответствующее 1 мл 0,01 н раствора тиосульфата;
У20 - объем исследуемого воздуха, приведенный к нормальным, условиям, л;
Окисляемость воздуха в хорошо проветриваемых помещениях не превышает \^ш4м в помещениях с неудовлетворительным санитарным состоянием она может доходить до 20 мг/м3.
4. Определение аммиака.
Метод основан на колориметрическом определении окрашенного в желто-бурый цвет соединения (йодата оксидимеркур аммония), образующегося при взаимодействии аммиака с реактивом Несслера.
Отбор проб. Исследуемый воздух со скоростью I л/мин протягивают через два последовательно соединенных поглотительных прибора, содержащих 10 мл 0,01 н раствора серной кислоты.
Ход определения. Содержи мое обоих поглотительных приборов переливают в колбу и перемешивают. Отбирают 5 мл поглотительного раствора, вносят в колориметрическую пробирку, туда же прибавляют 0,5 мл реактива Несс- леРа. Содержимое пробирки встряхивают и через 5 мин сравнивают интенсивность окраски исследуемого раствора с одновременно приготовленной ста дартной шкалой (табл.).
т^лица
Стандартная шкала для определения аммиака
Реактив
| Номер стандарта
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1(Г
| Стандартный раствор, мл
|
| 0,1
| 0,2
| 0,3
| 0,4
| 0,5
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| 1,5
| 2,0^
| 0,01н раст-вор серной кислоты, мл
|
| 4,9
| 4,8
| 4,7
| 4,6
| 4,5
| 4,4
| 4,2
| 4,0
| 3,5
| 3,0
| Реактив Нессле- ра. мл
| 0,5
| 0,5
| 0,5
| 0,5
| 0,5
| 0,5
| 0,5
| 0,5
| 0,5
| 0,5
| 0,5
| Содержание аммиака, мг
|
| 0,001
| 0,002
| 0,003
| 0,004
| 0,005
| 0,006
| 0,008
| 0,01
| 0,015
| 0,02
|
Концентрацию аммиака X (мг/м3) вычисляют по формуле: а * б * 1000
X =-----------------------------------------------
С*У20
а - общее количество исследуемого раствора, мл; в - количество аммиака, обнаруженное в анализируемом объеме, мг; с - количество исследуемого раствора, взятое для анализа, мл; У20 - объем исследуемого воздуха, приведенный к нормальным условиям, л.
Воздух плохо вентилируемых помещений вследствие прошедших изменений в химическом составе, физических и микробиологических показателей, оказывает негативное влияние на состояние здоровья людей. Поэтому посредством рационально организованной вентиляции помещений достигается своевременное удаление избытка тепла, влаги, вредных газообразных примесей, скапливающихся в результате пребывания людей и осуществления различных бытовых и производственных процессов.
Вентиляцией называют воздухообмен между воздухом помещений и атмосферным воздухом. По способу перемещения воздуха различают системы естественной и искусственной вентиляции, по направлению перемещения воздуха вентиляция может быть: приточная, предназначенная для подачи в помещение свежего воздуха; вытяжная, служащая для удаления испорченного воздуха; приточно-вытяжная - обеспечивающая одновременно подачу и удаление возду-
По радиусу действия вентиляция бывает местной и общеобменной. Количество воздуха, необходимое для вентиляции помещения в единицу времени (объем вентиляции) зависит от кубатуры помещения, числа людей и характера работы, выполняемой в этом помещении. Если в помещении производится работа, не связанная с загрязнением воздуха вредными веществами или с изменением микроклиматических условий помещений, а изменения воздуха обусловливаются только присутствием людей (жилые, общественные здания, ЛПУ), то объем воздуха, необходимый для вентиляции, определяется исходя из накопления углекислого газа как косвенного показателя степени чистоты воздуха. Задачей вентиляции в данном случае является обеспечение содержания СОг в воздухе в количествах, не превышающих норму- 0,1% для жилых помещений (по Флюге) и 0,07% для ЛПУ (по Петтенкоферу).
Объем вентиляции вычисляют по формуле: К
Ь =---------------
Р-Р1
Ь - объем воздуха в м3 на одного человека в час;
К - количество литров СО2, выдыхаемое взрослым человеком в час (22,6 л);
Р - допустимое значение углекислоты в воздухе помещений л/м
Р1 - содержание углекислоты в атмосферном воздухе - 0,4 л/м
Исходя из норм вентиляционного воздуха, устанавливают размеры воздушного куба для различных помещений (объем пространства помещения, приходящегося на одного человека) и определяют кратность воздухообмена, необходимую для полного удаления испорченного воздуха и замены его чистым атмосферным воздухом.
Кратность воздухообмена рассчитывают на основании определения объема воздуха, поступающего или удаляемого из помещения за час и деления этой величины на кубатуру помещений: V
3= -------
К
Количество поступающего или удаляемого воздуха находят по формуле:
V = 5 * V * I:
V - объем воздуха, м3;
8 - площадь поперечного сечения отверстия, через которое поступает или удаляется воздух, м2;
V - скорость движения воздуха через вентиляционное отверстие, м/с;
I - время осуществления вентиляции, сек.
Поскольку размеры отдельных помещений установлены в строгом соответствии с количеством пребывающих в этих помещениях людей и протекающих в этих помещениях бытовых и производственных процессов, то кратность в°здухообмена является величиной, по которой судят о достаточности вентиляции.
IV. План самостоятельной работы на предстоящем занятии. Задание № 1. Отобрать пробу воздуха и определить содержание углеки*
ело го газа.
Задание № 2. Отобрать пробу воздуха и определить содержание аммиака Задание № 3. Отобрать пробу воздуха и определить окисляемость возду.
ха.
Задание № 4. Определить потребную величину воздухообмена для жилых помещений.
Задание № 5. Определить кратность воздухообмена, воздушный куб в помещении лаборатории.
V. Контрольные вопросы.
1. Укажите содержание углекислого газа в атмосферном воздухе.
2. Укажите предельно допустимые концентрации углекислого газа в помещениях различного назначения (по Флюге, Петтенкоферу).
3. Принцип метода определения углекислого газа в воздухе.
4. Отбор проб воздуха для определения углекислого газа.
5. Методика определения углекислого газа в воздухе.
6. Формула расчета концентрации углекислого газа в воздухе.
7. Что понимают под окисляемостью воздуха.
8. Отбор проб, методика определения окисляемости воздуха.
9. Отбор проб, методика определения аммиака в воздухе.
10. Формула расчета потребной величины воздухообмена.
11. Расчет кратности воздухообмена.
12. Определение объема поступающего и удаляемого воздуха из помещения.
Дата добавления: 2015-02-06 | Просмотры: 1436 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
|