СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ: ВЕНТИЛЯЦИЯ, ОТОПЛЕНИЕ, ОСВЕЩЕНИЕ ЖИЛЫХ, УЧЕБНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ. Выполнила: Журавлева Валерия группа Б 1101 БФ(ОС)
Химический состав воздуха
Значение компонентов воздуха в физиологии человека Кислород — наиболее составная часть воздуха. При его непосредственном участии протекают все окислительные процессы в организме человека и животных. В покое человек потребляет в минуту примерно 350 мл кислорода, а при тяжелой физической работе количество потребляемого кислорода увеличивается в несколько раз. Вдыхаемый воздух содержит 20, 7— 20, 9% кислорода, а выдыхаемый — около 15— 16%. Таким образом, ткани организма поглощают около 1/4 кислорода, имеющегося в составе вдыхаемого воздуха. В атмосфере содержание кислорода существенно не изменяется. Растения поглощают углекислый газ и, расщепляя его, усваивают углерод, а освободившийся кислород выделяют в атмосферу. Источником образования кислорода является также фотохимическое разложение водяных паров в верхних слоях атмосферы под влиянием ультрафиолетового излучения солнца. В обеспечении постоянного состава атмосферного воздуха имеет значение также перемешивание воздушных потоков в нижних слоях атмосферы. Исключение составляют герметически замкнутые помещения, где вследствие длительного пребывания людей содержание кислорода может значительно понижаться (подводные лодки, убежища, герметизированные кабины самолетов и др. ). Для организма важное значение имеет парциальное давление * кислорода, а не его абсолютное содержание во вдыхаемом воздухе. Это обусловлено тем, что переход кислорода из альвеолярного воздуха в кровь и из крови в тканевую жидкость происходит под влиянием разницы в парциальном давлении. Парциальное давление кислорода уменьшается с увеличением высоты местности над уровнем моря. Большое значение имеет использование кислорода для лечения заболеваний, сопровождающихся кислородным голоданием (кислородные палатки, ингаляторы).
Содержание углекислого газа в атмосфере достаточно постоянно. Это постоянство объясняется круговоротом его в природе. Несмотря на то, что процессы гниения, жизнедеятельности организма сопровождаются выделением углекислого газа, значительного увеличения его содержания в атмосфере не происходит, так как углекислый газ усваивается растениями. При этом углерод идет на построение органических веществ, а кислород поступает в атмосферу. В выдыхаемом воздухе содержится до 4, 4% углекислого газа. Углекислый газ — физиологический возбудитель дыхательного центра, поэтому при искусственном дыхании его в незначительном количестве добавляют к воздуху. В больших количествах он может оказывать наркотическое действие и вызывать смерть. Установлено, что если содержание углекислого газа в воздухе помещений превышает 0, 07— 0, 1%, то воздух приобретает неприятный запах и может нарушить функциональное состояние организма.
Азот является основной составной частью атмосферного воздуха. В организме он находится в растворенном состоянии в крови и тканевых жидкостях, но не принимает участия в химических реакциях. В настоящее время экспериментально установлено, что в условиях повышенного давления азот воздуха вызывает у животных расстройство нервно мышечной координации, последующее возбуждение и наркотическое состояние. Аналогичные явления исследователи наблюдали у водолазов. Применение для дыхания водолазов гелио кислородной смеси позволяет увеличить глубину спуска до 200 м без выраженных симптомов интоксикации. При электрических грозовых разрядах и под влиянием ультрафиолетовых лучей солнца в воздухе образуется незначительное количество других газов.
Понятие о вентиляции Вентиляция(от лат. ventilatio проветривание ) – это регулируемый воздухообмен в помещениях, создающий благоприятное для человека состояние воздушной среды (состава воздуха, температуры, влажности и пр. ), а также совокупность технических средств, обеспечивающих такой воздухообмен.
Классификация вентиляции
Классификация вентиляции Вентиляция бывает: – естественная и механическая (по способу перемещения воздуха); – местная и общеобменная (по форме организации воздухообмена). Механическая вентиляция, в отличие от естественной, позволяет производить предварительную обработку приточного воздуха – увлажнение, нагрев или охлаждение и очистку от пыли, газов и других примесей. К установкам местной механической вентиляции относятся местные отсосы открытого типа, включающие защитно обеспылевающие кожухи, вытяжные шкафы, бортовые отсосы, шарнирно телескопические отсосы (встроенные в рабочие места, инструменты), перемещаемые отсосы, а также вытяжные зонты, укрытия боксы, камеры и кабины. Общеобменная вентиляция применяется в тех случаях, когда вредные вещества, избыточное (преимущественно конвекционное) тепло и влага выделяются рассредоточено по всему рабочему помещению и удалить их с помощью местных отсосов технически не представляется возможным, а также в тех случаях, когда необходимо разбавить их до ПДК в остатке воздуха, не удаляемого местными отсосами. Принцип действия общеобменной вентиляции основан на разбавлении загрязненного, перегретого или переувлажненного воздуха до уровней, соответствующих гигиеническим требованиям. Такой тип вентиляции является не эффективным и не экономичным. При приточной вентиляции приточный воздух необходимо подвергать обработке: подогреву или охлаждению, очистке от пыли, а в некоторых случаях – увлажнению. Рециркуляция воздуха в системах приточно вытяжной вентиляции применяется в холодное и переходное время года в целях экономии тепла, затрачиваемого на подогрев воздуха. При рециркуляции часть воздуха, удаляемого из помещения после соответствующей очистки от вредных веществ, снова направляется в помещение.
Виды естественной вентиляции Естественная вентиляция: При естественной вентиляции воздух в помещении перемещается за счёт разности температур внутри и снаружи помещения или за счёт действия ветра. Естественная вентиляция может быть: 1. неорганизованной, когда воздухообмен происходит через неплотности в зданиях и практически не регулируется; 2. организованной (аэрация), когда воздухообмен регулируется с помощью специальных проёмов в здании и устройств (аэрационные фонари).
Виды искусственной вентиляции Механическая система вентиляции состоит из основных элементов: вентилятор; фильтр; при необходимости может быть установлен воздухонагреватель. Такая система вполне может обеспечить циркуляцию воздуха на достаточно большой площади. При этом воздух, который будет поступать в помещение, будет очищаться, увлажнятся и при необходимости подогреваться. Такие функции будут напрямую зависеть от комплектации системы.
Побуждающие силы естественной и искусственной вентиляции. При естественной вентиляции смена воздуха во всем помещении или внутри производственного агрегата происходит за счет неравенства давлений воздуха внутри и снаружи вентилируемого объема, возникающего при воздействии ветра, а также вследствие разности температур наружного и внутреннего воздуха. В теории вентиляции атмосферное давление условно принимается за нулевое, поэтому давление воздуха больше атмосферного считается положительным и обозначается знаком плюс (+), а давление меньше атмосферного считается отрицательным (разрежение) и обозначается знаком минус (—). Величина давления определяется как разность между абсолютным давлением вентиляционного воздуха и атмосферным давлением. В тех случаях, когда естественный воздухообмен происходит при поступлении и вытекании воздуха через случайные и нерегулируемые отверстия в наружных ограждениях, он называется неорганизованным *. Если для поступления и удаления воздуха служат специально устраиваемые в наружных ограждениях здания отверстия с регулируемыми жалюзи или створками, естественный воздухообмен является организованным и называется аэрацией. При механической вентиляции подачу и извлечение воздуха производят с помощью вентиляторов или специальных приспособлений — эжекторов. Естественная вентиляция
Классификация производственного освещения
Естественное освещение наиболее благоприятно как для органов зрения, так и для организма человека в целом. При недостаточности естественного освещения применяют искусственное или совмещенное. Естественное освещение производственных помещений через световые проемы в наружных стенах (окна) называют боковым, через световые проемы в перекрытии зданий (фонари) — верхним, а через окна и фонари одновременно — комбинированным. Если расстояние от окон до наиболее удаленных от них рабочих мест менее 12 м, то предусматривают боковое одностороннее освещение, при большем расстоянии — боковое двустороннее. Большинство производственных помещений оборудуют системами общего искусственного освещения — когда светильники расположены в верхней (потолочной) зоне. Если расстояние между светильниками одинаковое, то освещение считают равномерным, при размещении светильников ближе к оборудованию — локализованным. Комбинированным называют такое искусственное освещение, когда к общему добавляется местное. Местным считают освещение, при котором световой поток светильников концентрируется непосредственно на рабочих местах. В соответствии со Строительными нормами и правилами (СНи. П) применение только одного местного освещения в производственных помещениях не допускается. Рабочее освещение устраивают во всех помещениях и на территориях для обеспечения нормальной работы и прохода людей, движения транспорта при отсутствии или недостатке естественного освещения. Эвакуационное освещение устраивают в местах, опасных для прохода людей, а также в основных проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей из производственных зданий при численности работающих более 50, в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход людей из помещения при внезапном отключении рабочего освещения связан с опасностью травматизма вследствие продолжения работы производственного оборудования, а также в производственных помещениях с численностью работающих более 50 независимо от степени опасности травматизма. Эвакуационное освещение должно обеспечивать минимальную освещенность основных проходов и на ступенях лестниц: в помещениях 0, 5 лк, на открытых территориях 0, 2 л к.
Биологическое действие естественного освещения С момента открытия так называемых фоторецепторов третьего рода, отличных от палочек и колбочек, проводились интенсивные исследования циркадного восприятия света через посредство светочувствительного фермента мелатопсина (натуральных светочувствительных ганглиозных клеток сетчатки – ip. RGC (intrinsic photosensitive Retinal Ganglion Cell)) [1]. Результаты исследований фотопигмента, рецепторов и входных и выходных характеристик нервной системы неизменно демонстрировали тот факт, что максимум спектральной чувствительности организма приходится на синюю область спектра, тогда как его реакция на жёлтую и красную области спектра пренебрежимо мала [2]. Клетки ip. RGC расположены в сетчатке, и их выходные сигналы обрабатываются в ретиногипоталамическом тракте. Действие светового стимула зависит от количества освещённых фоторецепторов, освещённости и местоположения этих фоторецепторов в сетчатке. В отличие от зрительной (визуальной) системы, сигналы от невизуальной системы попадают в «буфер» или «память» внутренних часов тела. Даже через несколько дней после воздействия света его влияние всё ещё ощущается в фазе и амплитуде циркадной системы. Эта система подстраивает внутренние биологические ритмы под внешний мир. Очевидно, что свет неба является естественным стимулом для рецепторов, причём подобные стимулы нужны для оптимальной работы всего организма. Хронобиологические и психологические исследования показали, что подгонка к суточному ритму, то есть привязка биологических циклов к естественным, имеет решающее значение с точки зрения обеспечения настроения, работоспособности и здоровья. Кроме того, стимулирующий биологическую систему свет усиливает восприимчивость и приводит к улучшению познавательной деятельности, активируя работу человеческого мозга.
Преимущества и недостатки искусственного освещения Существует 3 системы ИО: 1) общее освещение - помещение равномерно освещается сверху. 2) местное освещение (на рабочее место непосредственно). 3) комбинированное. Применение 1 ного местного не допускается, т. к. дает резкие тени - вызывает напряжение глаз. В зависимости от назначения 4 вида ИО: 1) рабочее (для обеспечения нормальной работы) - для всех помещений, зданий и участков открытых пространств, предназначенных для движения транспорта и т. д. 2) дежурное - используется в нерабочее время. 3) аварийное - на случай аварии и для эвакуации людей. Д. б. не менее 2 лк внутри помещения, 0, 5 лк в различных проходах, переходах и на лестницах. 4) охранное - вдоль границ охраняемой территории. Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильником общего освещения в системе комбинированного освещения должно составлять не менее 10% нормируемого для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения. При этом освещенность должна быть не менее 200 лк при газоразрядных лампах и не менее 75 лк при лампах накаливания. В качестве источников света применяются газоразрядные лампы и лампы накаливания.
Лампы накаливания Достоинства: 1) просты в изготовлении, 2) удобны в эксплуатации, 3) имеют небольшие габариты, 4) не требуют пускорегулирующей аппаратуры. Недостатки: 1) низкий КПД (10 13%), 2) срок службы до 1000 часов, 3) низкий к т светоотдачи, 4) искажение восприятия цветов. В спектре преобладают желтые и красные цвета. Типы ламп: вакуумные, газонаполненные, криптоновые, галогенные.
Газоразрядные лампы В них свечение возникает в результате электрических разрядов в парах газов (аргон, ртуть). Изнутри лампы покрыты слоем люминофоры, который преобразует эти разряды в видимый свет. Они м. б. низкого (люминесцентные) и высокого давления. Достоинства: 1) спектр близок к естественному, 2) большой срок службы (до 10000 часов), 3) к т светоотдачи 50 75 лм/мин, 4) не чувствительны к колебанию напряжения. Недостатки: 1) стробоскопический эффект (Искажение зрительного восприятия вращающихся тел. Вращающаяся деталь кажется неподвижной или вращающейся в другую сторону). Для v этого эффекта несколько ламп включают со сдвигом фаз, при этом мах и min световой поток в лампах не совпадают и общий световой поток выравнивается. 2) плохо работают при низких температурах окружающего воздуха. 3) сложная система включения. 4) наличие паров ртути (до 15 мг в каждой лампе). Типы люминесцентных ламп: 1) белого света (ЛБ), 2) холодного белого (ЛХБ), 3) теплого белого (ЛТБ), 4) дневного света (ЛД), 5) дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ).
Газоразрядные лампы высокого давления Достоинства: 1) к т светоотдачи до 110 лм/Вт, 2) хорошо работают при низких температурах окружающего воздуха. 3) большой срок службы. 4) не зависят от колебаний напряжения в сети Недостатки: 1) время зажигания от 5 до 10 минут, 2) остальные как и у люминесцентных.
Дуговая ртутная лампа Достоинство: 1) большая мощность при наименьших габаритах. Недостатки: 1) наиболее бедный спектр свечения, преобладают лучи сине фиолетовой части спектра. 2) пульсация светового потока больше, чем у ЛЛ. 3) разгорание при включении до 7 мин. ЛЛ и ДРЛ сложно утилизировать перегоревшие лампы, т. к. содержат ртуть.
Источники искусственного освещения для создания комфортных условий работы зрительного анализатора Наибольшее количество информации об окружающем нас мире дает зрительный анализатор. В связи с этим рациональное естественное и искусственное освещение в жилых помещениях и обще ственных зданиях, на рабочих местах имеет важное значение для обеспечения нормальной жизнедея тельности и работоспособности человека. Максимальная острота зрения наблюдается при яркости 500 кд/м 2 и более. Понижение яркости ве дет к снижению зрительной работоспособности. Оптимальной яркостью является яркость в диапазоне от 50 до 1500 кд/м 2 роектируемое искусственное освещение оцени вается по многим показателям, характеризующим тип и количество осветительных ламп, их разме щение и высоту подвеса, виды используемой арматуры. Чаще всего могут быть использованы следующие виды систем освещения: общая и комби нированная, то есть местная в сочетании с общей. При общей системе светильники располагают или в горизонтальной плоскости потолка, или сосредо точивают локально. Условия освещенности зависят от соотношения расстояния между светильниками в горизонтальной плоскости и высотой их подвеса. На оптимум этого соотношения влияет тип светиль ников. В качестве источников искусственного освещения используются лампы накаливания и люминесцент ные. Лампы накаливания дают сплошной спектр излучения, близкий к естественному, однако они неэкономичны — на световое излучение идет всего 5 18 % потребляемой энергии. Газоразрядные, лю минесцентные лампы более экономичны, но в боль шинстве случаев не обеспечивают правильную цве топередачу, особенно синтетических материалов. На практике используются следующие типы лю минесцентных ламп: ЛД — лампы дневного света, имеющие голубоватый оттенок свечения; ПХБ — лампы холодно белого цвета с желтоватым оттен ком свечения; ЛТБ — лампы белого цвета с розовым оттенком свечения.
Виды отопления жилых, производственных и учебных помещений Отопление жилых зданий и гостиниц осуществляется по классической схеме водяное радиаторное отопление. Водяное отопление это наиболее распространенная система, применяемая в большинстве жилых, общественных зданий, промышленных сооружений. Горячая вода передает тепло через отопительные приборы, расположенные в помещении. Система включает в себя водонагревательное оборудование, отопительные приборы, систему трубопроводов, расширительные емкости, запорно регулирующую арматуру.
Отопление спортивных комплексов, бассейнов и учебных осуществляется по комбинированной схеме. Вдоль внешних стен располагается система водяного отопления, а система вентиляции или воздушно отопительных приборов (фанкойлов) поддерживает необходимую температуру в помещении. Отопление производственных помещений, как правило, проходит при помощи воздушной системы отопления. По вентиляционным системам в помещение подается перегретый (до 35ºС) воздух.
Центральное отопление при котором от источника тепла (котельной, ТЭЦ), расположенного в отапливаемом здании или вне ег о, вырабатываемое тепло транспортируется в поме щения, здания по трубопроводам (или воздуховодам). Теп лоносителем в системах Ц. о. служат подогретая во да, воздух или пар.
Недостатки центрального и местного отопления Основными недостатками центрального отопления являются: 1) большой износ теплосетей и систем центрального отопления, что вызывает многочисленные аварии, протечки, внеплановые отключения отопления и т. п. ; 2) затраты на ремонтно восстановительные работы, которые раньше покрывались в основном государством, теперь будут ложиться на плечи потребителей; 3) высокие теплопотери при доставке тепла потребителю, высокая стоимость прокладки трубопроводов горячего водоснабжения. Вследствие этого ТЭЦ приходится строить в относительной близости к потребителям тепла, т. е. к жилым и промышленным зонам, что, безусловно, не улучшает экологическую ситуацию в этих районах. К тому же из за достаточно низкого КПД всей системы центрального отопления (от ТЭЦ до радиаторов в квартире) приходится сжигать гораздо большее количество топлива и соответственно многократно увеличивать выброс в атмосферу продуктов горения; 4) практическая невозможность регулировки температуры в помещениях по желанию потребителя.
Местное отопление, при котором источник тепла (камин, отопитель ная печь)находится непосредственно в отапливаемом помещении
Недостатки местного отопления Конструкция печи местного отопления определяет ее способность аккумулировать большее или меньшее количество тепла (теплоемкость). Для отопления помещений жилых и общественных зданий следует применять печи большой теплоемкости. Печи средней теплоемкости применяются для различных отоплений помещений временного пребывания людей. Общими недостатками печного отопления являются: 1)неравномерное распределение температур в отапливаемых помещениях, 2)трудность регулирования теплоотдачи, 3)загрязнение помещений топливом и возможность загрязнения воздуха помещений продуктами горения, в том числе окисью углерода.
Кондиционирование Кондициони рование во здуха — автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения воздуха) с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей.
Кондиционирование воздуха жилых, учебных и производственных помещений Кондиционирование воздуха создает и автоматически поддерживает внутри производственных помещений независимо от наружных метеорологических условий заданную температуру, относительную влажность, чистоту и скорость движения воздуха. На машиностроительных заводах установки для кондиционирования воздуха предусматривают в помещениях лабораторий, когда требуется особая точность измерений, или в цехах, в которых производится окончательная обработка, сборка и выпуск деталей, приборов и изделий повышенной точности. Установки для кондиционирования очищают, нагревают или охлаждают, увлажняют или подсушивают подаваемый в помещение воздух. При кондиционировании основная масса воздуха вводится в рециркуляцию за исключением производств, в которых это недопустимо по санитарно-гигиеническим условиям. Установки для кондиционирования воздуха снабжаются приборами автоматического регулирования. Кондиционеры автономные общего назначения обеспечивают автоматическое регулирование воздуха в помещениях от +18 до +28° С с точностью ± 1° С. Изготавливают также кондиционеры с регулированием относительной влажности воздуха в помещении от 30 до 70% с точностью ± 5%. Наружный воздух поступает через жалюзийную решетку, очищается от пыли в фильтре. Далее, посредством клапанов воздух частично или полностью направляется в калориферы первого подогрева или непосредственно в камеру смешения. В ней свежий подогретый воздух смешивается с некоторым объемом рециркулируемого воздуха, возвращаемого из обслуживаемого кондиционером помещения, проходящего через клапан. Клапаны, установленные на подаче горячей воды в калориферы, регулируют степень нагрева в них воздуха. Из первой ступени рециркуляции воздух поступает в оросительную камеру, где он увлажняется и поступает в камеру смешения, где к нему по воздуховоду вновь подводится рециркулируемый воздух. При необходимости воздух может быть вновь подогрет в калорифере, регулируемом клапаном. Объем воздуха, проходящий через калорифер или минующий его, регулируется сдвоенным клапаном. От кондиционера воздух вентилятором подается в обслуживаемое помещение. Регулирование подачи в оросительную систему холодной воды осуществляется клапаном, а горячей - трехходовым смесительным краном. Данный тип кондиционера обеспечивает очистку воздуха от пыли, первичный нагрев и увлажнение в оросительной камере, смешение с рециркулируемым воздухом и вторичный подогрев перед подачей в обслуживаемое помещение. Использование рециркулируемого воздуха предусмотрено из экономических соображений. Летом, при высокой температуре наружного воздуха, подача его в кондиционер потребует большого расхода холодной воды. Зимой, наоборот, потребует большого расхода тепла на подогрев воздуха.
Не только кондиционеры, но и вентиляция Ни для кого не секрет, что для большинства населения нашей страны кондиционеры воздуха давно стали насущной необходимостью. Но при всем достоинстве автономных систем кондиционирования, почти все они обладают существенным недостатком. Все эти системы только охлаждают воздух в помещении, но не обеспечивают приток свежего воздуха. Поэтому может складываться парадоксальная ситуация: воздух в комнате холодный, и вроде бы свежий, а на самом деле люди испытывают дискомфорт, быструю утомляемость, сонливость и т. д. Все дело в том, что в воздухе ощущается недостаток кислорода. И если в офисных и промышленных и других общественных зданий проблема решается с помощью самостоятельных систем вентиляции, в жилых квартирах она зачастую не решается никак. Проблема усугубляется повсеместным применением пластиковых окон. Квартира становится практически герметичной. Даже то, что в последнее время некоторые пластиковые окна имеют специальные отверстия для проветривания, не решает проблему. А ведь согласно существующих Сни. Пов на каждый квадратный метр жилого помещения необходимо подавать 3 м 3/час свежего воздуха. В последнее время специалистами нашей фирмы выполнено и реализовано несколько проектов на базе канальных кондиционеров, где эта проблема решается вполне успешно. Для этого в многокомнатных квартирах нами применена система кондиционирования на базе канального кондиционера.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
Скачать презентацию СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ ВЕНТИЛЯЦИЯ ОТОПЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕ ЖИЛЫХ
СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ.pptx