Основні санітарно-гігієнічні вимоги до вентиляції виробничих приміщень визначені санітарними нормативами, а також будівельними нормами і правилами (СНіП) «Опалення, вентиляція і кондиціонування повітря».
Для ефективної роботи вентиляції важливо, щоб ще на стадії її проектування було передбачено виконання ряду санітарно-гігієнічних і технічних вимог. Обсяг потрібного повітря повинен бути достатнім. Кількість повітря, необхідного для вентиляції виробничих приміщень і забезпечення необхідних параметрів повітряного середовища в робочій зоні, встановлюється розрахунковим способом. Розрахунок ведеться відповідно по надлишку явного тепла або вологи або за кількістю виділяються шкідливостей (пилу, газів, парів). При одночасному виділенні в приміщенні тепла, вологи і шкідливих речовин (або їх різних поєднань) необхідний повітрообмін повинен встановлюватися по переважаючою шкідливості.
Відповідно до санітарних норм кількість зовнішнього повітря, що подається в приміщення на одного працюючого, має становити не менше 30 м 3 / год при роботі в приміщенні менше 20 м 3 на одну людину і не менше 20 м 3 / год при об'ємі приміщення більше 20 м 3 на одну людину. У приміщеннях з об'ємом більше 40 м 3 на кожного працюючого при наявності вікон або вікон і ліхтарів і при відсутності виділення шкідливих або з неприємним запахом допускається влаштовувати періодично діючу вентиляцію. У приміщеннях без природної вентиляції подача повітря на одну людину повинна становити не менше 60 м 3 / год.
Баланс припливного і повітря, що видаляється повинен відповідати призначенню вентиляції і конкретних умов її застосування. У класичних випадках кількість припливного повітря повинна відповідати кількості видаляється, різниця між ними повинна бути мінімальною. Однак іноді необхідна спеціальна організація повітрообміну з переважанням тієї чи іншої кількості повітря в загальному балансі. Наприклад, при проектуванні вентиляції в двох суміжних приміщеннях, в одному з яких спостерігається виділення шкідливих речовин, в ньому необхідно створити негативний баланс (невелике переважання витяжки над припливом), тим самим попередивши можливість проникнення забрудненого повітря в приміщення без власних джерел шкідливості.
У ряді випадків потрібні такі схеми організації повітрообміну, коли у всьому приміщенні підтримується надлишковий тиск по відношенню до атмосферного, т. Е. Обсяг припливного повітря повинен бути більше обсягу видаляється. Це, наприклад, необхідно в цехах електровакуумного виробництва, так званих чистих кімнатах, для попередження проникнення через нещільності в огородженнях зовнішнього повітря. Позитивний повітряний баланс необхідний при організації вентиляції з надмірною розосередженим вологовиділення для попередження утворення туману і конденсату внаслідок проникнення холодного повітря із зовні.
Обсяг повітря, що видаляється з приміщення витяжними вентиляційними установками, повинен компенсуватися організованим припливом чистого повітря. Неорганізований приплив зовнішнього повітря для відшкодування витяжки в холодний період року допускається приймати в обсязі не більше одноразового на годину, якщо при цьому не буде переохолодження повітря і утворення туману.
Припливні і витяжні системи повинні бути правильно розміщені. Приплив повинен забезпечити максимальну чистоту і оптимальні мікрокліматичні параметри повітря в робочій зоні. Витяжка повинна максимально видаляти шкідливі виділення. Система вентиляції не повинна викликати перегрів або переохолодження працюючих. Шум вентиляційних установок не повинен збільшувати виробничий шум вище допустимого санітарними нормами рівня. Система вентиляції повинна бути ефективна в усі періоди року при будь-яких кліматичних і погодних умовах. Система вентиляції не повинна бути джерелом забруднення навколишнього середовища. Система вентиляції повинна бути проста по пристрою, надійна в експлуатації і відповідати вимогам електро-, пожежо-, вибухонебезпечності.
Способи зменшення шуму і вібрації вентиляційних установок. Робота вентиляційних установок, як правило, супроводжується більшим чи меншим шумом. На промислових підприємствах з невисоким рівнем шуму від виробничого обладнання шум, що генерується вентиляційними агрегатами, може бути одним з основних несприятливих факторів виробничого середовища.
Шум вентиляційних установок може бути механічним і аеродинамічним. Механічний шум створюється головним чином вентиляторами і електродвигунами в результаті поганої амортизації, незадовільною балансування обертових деталей, поганий стан підшипників і т. П. Механічний шум поширюється по повітрю приміщення, вентиляційних каналах і нерідко через фундаменти вентиляційного агрегату на огороджувальні конструкції будівлі, так званий структурний шум . Аеродинамічний шум виникає в результаті вихреобразования при обертанні колеса вентилятора, переміщення повітря в вентиляційних мережах з великою швидкістю, при виході повітря через припливні отвори і т. Д.
Зменшення механічного шуму вентиляційних агрегатів досягається спеціальними технічними рішеннями: для усунення вібрації вентилятора його рекомендується монтувати на виброизолирующих підставах в окремій вентиляційній камері. Необхідна ретельна динамічне балансування обертових механізмів вентилятора, обклеювання кожуха вентилятора звукоізолюючими матеріалами; для попередження поширення механічного шуму по воздуховодам між останнім і вентилятором робляться гнучкі неметалеві (брезентові і ін.) вставки.
Зниження аеродинамічного шуму забезпечується такими заходами, як правильний підбір вентилятора (він повинен створювати необхідний напір при мінімальному числі оборотів робочого колеса), правильний вибір швидкостей руху повітря в повітроводах; площа перерізу повітроводів і насадки повинні відповідати своєму призначенню, не створювати непотрібних турбулентних рухів повітряних потоків, при необхідності встановлюються глушники шуму.
Вентиляція в приміщеннях з надлишковими тепловиділеннями. Багато виробничі процеси, пов'язані з нагріванням, плавкою, литтям металу, виробництвом будівельних матеріалів (цементу, цегли, кераміки), хімічної сировини, на теплових електростанціях супроводжуються виділенням значної кількості тепла у виробничі приміщення.
Якщо тепловиділення в приміщення більше тепловтрат, то їх різниця називають надлишковим теплом. Згідно з санітарними нормами, виробничі приміщення з надлишками явного тепла при теплонапряженности більше 20 ккал / м 3 в 1 ч відносяться до приміщень із значними тепловиділеннями або так званих гарячих цехах.
Розрахунок теплового балансу, т. Е. Що надходить в робоче приміщення і, що минає з нього тепла, є однією з основних і досить складних задач при проектуванні вентиляції для боротьби з теплонадлишки.
До джерел тепловиділень відносяться: нагрівальні печі для плавки, нагріву металу або інших матеріалів; остигаючі матеріали; нагріті поверхні апаратів, трубопроводів; працюють верстати і механізми; сонячна радіація; джерела освітлення; люди.
Тепло витрачається на обігрів будівлі, що охолоджується через зовнішні огородження; нагрівання в холодну пору транспорту і матеріалів, що надходять в цех; несеться нагрітим повітрям через нещільності в огородженнях будівлі або віддаляється місцевими відсмоктувачами та ін. Розроблено відповідні методи і формули розрахунку, що дозволяють визначити потреба повітрообмін. Вони викладені в спеціальних інструкціях і довідниках. Загальні принципи організації повітрообміну в цехах з великими надлишками явного тепла передбачають пристрій аерації в поєднанні з механічною вентиляцією.
У ряді виробництв при розсіяному інтенсивному виділенні вологи, де технічно неможливо повністю вкрити джерела і видалити всю вологу з допомогою місцевих витяжних пристроїв, додатково застосовують общеобменную припливно-витяжну вентиляцію, розраховану на видалення зволоженого повітря і асиміляцію надлишків вологи припливним повітрям. При цьому рекомендується наступна принципова схема вентиляції: велика частина (приблизно 2/3) перегрітого і пересушеного припливного повітря подається у верхню зону приміщення, витяжка насиченого парами повітря проводиться також з верхньої зони. При висоті приміщення не менше 5 м допускається перегрів припливного повітря до 35 ° С, а при висоті більше. 6 м до 50 - 70 ° С.
Приплив повинен переважати над витяжкою, щоб уникнути неорганізованого надходження зовнішнього холодного повітря в приміщення і освіти туману.
При цьому пред'являється ряд архітектурно-будівельних умов до приміщень із значними вологовиділення: їх висота повинна бути не менше 5 м, щоб уникнути перегріву повітря на робочих місцях гарячим припливним повітрям; для виключення можливості утворення конденсату на внутрішній поверхні огороджень будівлі (стелі, стінах, перекриттях) вони повинні бути виконані з малотеплопроводних матеріалів.
Вентиляція в цехах з виділенням токсичних газів і парів. Попередження потрапляння токсичних речовин в повітря робочих приміщень перш за все повинно вирішуватися раціональної організацією технологічних процесів, надійної герметизацією обладнання та ін.
З коштів вентиляції перевага повинна віддаватися аспірації. При неможливості її обладнання для локалізації і видалення шкідливих речовин безпосередньо від місця їх утворення і виділення найбільш раціональної є місцева витяжна вентиляція з укриттями типу витяжних шаф, бортових відсмоктувачів, парасольок тощо. Для ефективної роботи вентиляції необхідно забезпечити такі швидкості засмоктування повітря в відкриті прорізи і створювати такі розрідження всередині вентиляційних укриттів, які б в максимальному ступені сприяли видалення газів і парів з приміщення. Місцеві відсмоктувачі, призначені для видалення від технологічного обладнання шкідливих речовин 1-го і 2-го класів небезпеки, слід блокувати з цим устаткуванням таким чином, щоб воно не могло працювати при бездіяльності місцевої витяжної вентиляції.
У ряді випадків, коли за технологічними, конструктивними і інших причин використовувати місцеву витяжну вентиляцію не- представляється можливим, застосовують общеобменную вентиляцію, призначену для розведення токсичних речовин до гранично допустимих концентрацій.
Відповідно до норм технологічного проектування та вимогами відомчих нормативних документів в певних випадках передбачається аварійна вентиляція. Повинно бути також передбачено блокування аварійної вентиляції з газоаналізаторами, налаштованими на допустимі концентрації шкідливих речовин.
Певну складність представляють розрахунки потрібного повітрообміну. Досвід свідчить про те, що нерідко спостерігаються різкі коливання концентрацій газів і парів в окремих точках приміщення, а іноді їх концентрації навіть при роботі вентиляції на повну проектну потужність можуть досягати потенційно небезпечних рівнів. У зв'язку з цим при розрахунку повітрообміну рекомендується вводити коефіцієнт запасу. Це стосується токсичних речовин із гранично допустимими концентраціями більше 1 мг / м 3.
При виділенні токсичних речовин, гранично допустима концентрація для яких встановлена нижче 1 мг / м 3. застосування загальнообмінної вентиляції неприпустимо.
Вентиляція по боротьбі з пилом. Серед заходів, спрямованих на попередження запилення повітряного середовища виробничих приміщень, провідна роль також повинна належати заходам архітектурно-планувального і технологічного характеру.
При виборі способів боротьби з пилом шляхом вентиляції слід мати на увазі, що вирішальне значення належить місцевим установкам пиловідсмоктувальної вентиляції. Застосування ж загальнообмінної вентиляції, що діє за принципом розведення пилу, є нераціональним, неекономічним і недостатньо ефективним способом, оскільки підвищена рухливість повітря перешкоджає осіданню дрібнодисперсного фракції пилу, а вона невизначено тривалий час може перебувати в підвішеному стані. Лише у виняткових випадках допускається вдаватися до загальнообмінної вентиляції для зниження запиленості повітря шляхом розведення аерозолю. Наприклад, при дугового зварювання на нефіксованих робочих місцях в механоскладальних та інших цехах, коли немає можливості обладнати місцеві відсмоктувачі. До активної провітрювання, спрямованому на видалення пилу, вдаються в глухих забоях гірничих виробок. При цьому припливне повітря подається зі строго розрахованими порівняно невеликими швидкостями (0,4 - 0,7 м / сек).
Мал. 29. Установка вентиляційного відсмоктування, а - неправильна; б - правильна.
Оптимальним способом знепилювання за допомогою місцевих витяжних вентиляційних установок є аспірація - повне укриття обладнання, поєднане з витяжкою. Для запобігання вибивання пилу через нещільності в аспіраційних укриттях необхідно забезпечити достатню розрідження повітря, відсмоктувачі слід правильно розташувати (рис. 29).
При виборі конструкції відсмоктування (пилепріемніком) і самої витяжної установки необхідно дотримуватися ряду умов:
· Забезпечити можливо повне укриття джерела пилоутворення, в той же час не перешкоджає вільному виконанню трудових операцій;
· Максимально наблизити відсмоктує отвір до джерела пиловиділення;
· Передбачити щільне приєднання воздуховода до пилепріемніком, що виключає вибивання пилу;
· Забезпечити таке розташування пилепріемніком, щоб відсмоктуване запилений повітря не проходило через зону дихання працюючого;
· Повітроводи повинні бути забезпечені отворами для періодичної їх очищення від осілого пилу;
· Пиловідсмоктуючі вентиляційні системи повинні бути максимально децентралізовані, т. Е. Складатися з декількох самостійних установок. Це дає можливість уникнути прокладки довгих повітропроводів і засмічення їх пилом;
· Не допускається об'єднання в одну систему пиловідсмоктуючих установок з установками для видалення надлишкової вологи.
Місцева витяжна вентиляція, призначена для боротьби з пилом, повинна бути обладнана пилеочистного пристроями, що гарантують ступінь очищення повітря відповідно до вимог санітарного законодавства.
Санітарний нагляд за вентиляцією. У проектному завданні повинні бути вирішені принципи і схеми вентиляції. При розгляді проекту необхідно ретельно ознайомитися з технологічної його частиною, перевірити основні розрахунки, теплоповітряного баланс і ін .; оцінити відповідність запроектованих місцевих відсмоктувачів характеру обладнання, що є джерелом виділення шкідливих факторів. Слід мати на увазі, що в ряді випадків при розгляді проектів зустрічаються складні технічні розрахунки і завдання, що вимагають спеціальної підготовки для їх вирішення. У цих випадках санітарний лікар привертає інженерів з вентиляції.
При виникненні спірних питань або при особливій складності проекту він може бути направлений на санітарну або технічну експертизу в науково-дослідні інститути.
Поточний санітарний нагляд за системами вентиляції діючих промислових підприємств ґрунтується на періодичному контролі за станом повітряного середовища в робочій зоні на постійних робочих місцях, а також в місцях розташування повітрозабірних пристроїв. У разі невідповідності повітря робочої зони існуючим нормативним вимогам виникає питання про ефективність роботи промислової вентиляції.
Контроль за роботою вентиляції передбачає технічні та санітарно-гігієнічні випробування вентиляційних систем і установок.
Технічні випробування вентиляційної установки проводять перед введенням її в експлуатацію при новому будівництві або реконструкції з метою перевірки загального відповідності проекту і якості її монтажу; існуючої вентиляції - з метою перевірки технічного стану установки.
При технічних випробуваннях визначають число оборотів вентилятора і електродвигуна, тиск в мережі (статичну, динамічну, повне); загальну продуктивність установки і розподіл повітря по окремих її елементів; наявність нещільності, що призводять до підсосу або витоку повітря; температуру і відносну вологість припливного і витяжного повітря; продуктивність калориферів.
Визначається також правильність розподілу приточного повітря по вентильованому приміщенню і його видалення з урахуванням обсягів і необхідних швидкостей.
Після усунення виявлених дефектів виробляють регулювання вентиляції. Ефективність роботи вентиляційної установки або всієї системи вентиляції оцінюється на підставі санітарно-гігієнічних випробувань.
Кожна вентиляційна установка повинна мати паспорт, в який поряд з її описом вносяться дані технічних випробувань.