Учебник для технологических факультетов

Санитарная техника

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В закрытых помещениях воздух может загрязняться вредными газами, парами и пылью, образующимися в результате производственных процессов, а также продуктами жизнедеятельности людей. Многие газы (окись углерода, сероводород, акролеин и др.) и пары, выделяющиеся в воздух помещений, оказывают вредное влияние на здоровье человека. В вентиляционной технике эти загрязнения воздуха называются вредностями. Присутствие вредных газов и паров в воздухе помещений допускается только в очень небольших, безвредных для человека количествах, получивших название предельно допустимых концентраций (ПДК).

Вредное влияние на здоровье человека оказывает также пыль как органического, так и неорганического происхождения. Пыль, попадая вместе с воздухом в дыхательные органы, может вызывать тяжелые заболевания. Чем мельче пыль, тем она вреднее, так как способна глубже проникать внутрь организма. Особенно опасна пыль, ядовитая по составу. Кроме того, пыль может содержать болезнетворные микроорганизмы.

Для того чтобы примеси вредных паров, газов и пыли в воздухе не превышали допустимых концентраций, необходимо извлекать из помещений воздух, насыщенный вредностями, и подавать вместо него в помещение чистый (наружный) воздух.

Температура и влажность воздуха также должны находиться в определенных пределах, так как эти параметры оказывают существенное влияние на тепловое равновесие организма. Гигиеническими исследованиями установлено, что человек в зависимости от выполняемой им работы выделяет от 75 до 400 ккал тепла в час. В состоянии покоя человек выделяет от 75 до 150 ккал/ч, а при выполнении тяжелой физической работы-—от 250 до 400 ккал/ч. Для сохранения постоянства температуры человеческого тела тепло, образующееся в организме, необходимо непрерывно отводить, т. е. передавать в окружающую среду, и в первую очередь в воздух.

Человеческий организм отдает тепло через кожу (около 80%) и с выдыхаемым воздухом (около 20%)- Передача тепла через кожу осуществляется тремя путями: конвекцией, которая возникает в результате нагревания соприкасающихся с телом слоев воздуха, излучением тепла от тела к поверхности с более низкой температурой (стены, мебель, окна) и испарением влаги с поверхности кожи. При нормальной температуре и влажности воздуха около 80% тепла передается за счет конвекции и излучения и около 20%—за счет испарения влаги с поверхности кожи. При повышении температуры воздуха теплоотдача возрастает за счет испарения, при понижении — за счет конвекции и излучения.

Интенсивность испарения влаги с поверхности кожи зависит от температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. Чем выше относительная влажность воздуха, тем меньше влаги испаряется с поверхности кожи. Общая теплоотдача организма может быть повышена за счет увеличения скорости движения окружающего воздуха. В этом случае отдача тепла возрастает как за счет конвекции, так и за счет испарения. Поэтому для нормального самочувствия людей воздух должен иметь определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения, которые определяют наиболее подходящие (комфортные) условия воздушной среды.

Для того чтобы температура и влажность воздуха не превышали допустимых величин, нагретый влажный воздух следует удалять из помещений и подавать в них чистый (наружный) воздух с более низкой температурой и влажностью.

Таким образом, задачей вентиляции является удаление из помещений воздуха с высокой температурой и влажностью, насыщенного вредными газами, парами и пылью, и замена его чистым наружным воздухом.

Первые идеи в отношении устройства вентиляции возникли еще в глубокой древности: в древних восточных банях устраивались отверстия в потолках для удаления нагретого и влажного воздуха. В более позднее время свежий воздух подавали в помещения с помощью огневоздушных систем отопления.

До XIX в. потребности в искусственном вентилировании помещений не возникало, так как необходимый естественный воздухообмен осуществлялся через неплотности ограждений. Потребность в искусственной вентиляции появилась в связи с быстрым   развитием   промышленности, и в первую   очередь рудничного дела. Особые заслуги в этой области принадлежат М. В. Ломоносову, который в работе «О вольном движении ьоздуха в рудниках примеченном» (1763) обосновал теорию естественного движения воздуха и дымовых газов в каналах и трубах. Эта теория легла в основу ныне существующих систем отопления и вентиляции с естественной циркуляцией.

Первые системы вентиляции в зданиях были осуществлены в 1861 — 1863 гг. в Петербургских казармах и в Двинском военном госпитале, в которых скапливалось большое количество людей и обычное проветривание не давало эффекта.

Несмотря на развитие техники отопления и вентиляции талантливыми русскими учеными, только после Великой Октябрьской социалистической революции отопительно-вентиляционная наука и техника были поставлены на службу трудящимся.

Уже в 1922 г. Народный Комиссариат Труда принял ряд постановлений об обязательном устройстве приточно-вытяжных вентиляционных установок и других санитарно-технических устройств в производственных помещениях заводов химической и пищевой промышленности. Были разработаны и опубликованы нормы и ОСТы на устройство систем отопления и вентиляции в зданиях различного назначения. Эги мероприятия позволили значительно улучшить условия труда и быта населения.