5175 (Правила и нормы метеорологических условий рабочей зоны), страница 5

6. Проектирование систем защиты организма работающих от действия неблагоприятных производственных факторов

6.1 Архитектурно-планировочные мероприятия

Производственные здания и помещения должны отвечать требованиям СНиП и СН. На этапах проектирования и строительства необходимо учитывать санитарный класс помещения, нормы полезной площади для работающих и под оборудование, а также соблюдать требуемую ширину проходов для безопасного и удобного обслуживания оборудования.

Помещения, в которых выделяется большое избыточное количество влаги или явного тепла (более 83,8кДж/(м³-ч)), следует располагать у наружной стены здания с подветренной стороны. Помещения, в которых процесс производства связан с выделением пыли, паров, газов или сопровождается шумом, вибрацией, должны быть изолированы от других помещений. Ворота и технологические проемы в наружных стенах зданий, как правило, проектируют с тепловыми воздушными завесами, а входы в отапливаемые здания - с двойными тамбурами при глубине открытия каждого отделения из них не менее 1,2 м.

Объем производственного помещения на одного работающего должен быть не менее 15 м³, а площадь — не менее 4,5 м².

Запрещается устраивать производственные помещения в подвальных этажах. Размещение оборудования в подвальных помещениях допускается лишь в тех случаях, когда это необходимо в связи с особенностями технологических процессов. Для исключения пересечения технологических потоков наиболее целесообразно располагать помещения с учетом последовательности выполнения производственных операций.

Высоту помещений выбирают в зависимости от характера технологического процесса такой, чтобы обеспечивалось удаление избыточных количеств теплоты, влаги и газов, но не менее 3 м. В помещениях, где предполагается устройство аэрации, для создания необходимого теплового напора от теплоизлучающей поверхности высота должна быть не менее 4...6 м. Ширину пешеходных галерей принимают в пределах 0,3...1,5 м, проходов между стеллажами — не менее 1 м.

Стены и потолки зданий должны быть достаточно теплостойкие, чтобы на их внутренних поверхностях не конденсировалась влага. Поверхности ограждающих строительных конструкций следует выполнять ровными из материалов, устойчивых к химически агрессивной среде и легко обрабатываемых при проведении влажной уборки и дезинфекции. Полы должны быть ровные, гладкие, но нескользкие, иметь низкую теплопроводность, не выделять пыли и возвышаться над уровнем прилегающей территории на величину не менее 0,15 м. Допустимая высота порогов менее 0,1 м.

В световых проемах предусматривают фрамуги или форточки с приспособлениями для открывания с пола помещения и фиксации в требуемом положении. При заполнении оконных проемов стеклоблоками в зданиях применяют устройства для естественного проветривания. В зданиях с верхним светом, при наличии больших площадей остекления, устанавливают специальные механизмы для открывания окон и фрамуг. Ворота, двери и окна должны легко открываться на всю ширину проема.

6.2 Инженерно-технологические мероприятия

6.2.1 Вентиляционные системы

Виды вентиляции. Процесс замены загрязненного воздуха помещений свежим, чистым называют вентиляцией. После принятия мер по совершенствованию технологии и оптимизации конструктивного исполнения оборудования с целью исключения воздействия вредностей на человека или снижения их уровней и концентраций до предельно допустимых значений вентиляция позволяет наилучшим образом снизить избыточные количества теплоты, влаги, вредных газов, паров и пыли. Определяющий показатель при выборе систем вентиляции — коэффициент кратности воздухообмена, ч^-1

где L, — воздухообмен в помещении, м³/ч; V_п — внутренний объем помещения, м³.

Для помещения объемом 120 м³ с величиной воздухообмена 140 м³/ч коэффициент кратности воздухообмена равен 1,33 ч^-1

При k<3 ч^-1 рекомендуется применять естественную систему вентиляции, при 3...5 ч^-1 -искусственную, а при k > 5 ч^-1 — искусственную с подогревом приточного воздуха.

Назначение рабочих систем вентиляции — удаление из помещений вредностей или снижение их концентраций до предельно допустимых для постоянного поддержания требуемых параметров воздушной среды. Тем не менее существуют определенные производства, в воздух рабочих зон которых могут внезапно поступать большие количества вредных веществ (кроме пыли). Для предотвращения острых отравлений работающих в таких помещениях устраивают аварийную систему вентиляции (как правило, вытяжную), которая совместно с рабочей вентиляцией должна обеспечивать k 8. С помощью аварийной вентиляции также поддерживают необходимые параметры воздушной среды при выходе из строя рабочей системы вентиляции.

Общеобменная вентиляция характеризуется более или менее равномерными подачей и удалением воздуха по всему объему помещения. Местная вентиляция — это удаление заданных объемов воздуха только от определенных рабочих мест или подача его к определенным рабочим местам.

Вытяжная общеобменная вентиляция необходима для активного удаления воздуха, загрязненного по всему объему помещения, при малой кратности воздухообмена. Приточная общеобменная вентиляция применима в помещениях с локальным выделением вредностей для создания воздушного подпора, усиливающего эффективность работы местной вытяжной вентиляции. Приточно-вытяжная вентиляция, которая может быть только общеобменной, целесообразна для обеспечения интенсивного и надежного обмена воздуха в помещениях.

Нерегулируемая естественная вентиляция (инфильтрация) осуществляется через неплотности строительных конструкций зданий — поры стен, перегородок, щели дверей, окон и пр. Организованный и управляемый воздухообмен за счет естественных природных сил (ветрового и теплового напоров) называется аэрацией (рис. 1). Применение аэрации эффективно и экономически выгодно в горячих цехах. Например, для поддержания концентрации вредностей в пределах ПДК в кузнечном цехе на 1 т поковок требуется около 100 т чистого воздуха. Замена механической вентиляции аэрацией в этом случае позволяет сэкономить десятки тысяч кВт*ч электроэнергии. Однако следует помнить, что аэрация

Рис. 1. Схема возникновения теплового и ветрового напоров:

И — источники вьщеления теплоты; + — зоны повышенного давления; -- зоны разрежения

применима лишь при наличии определенных конструктивных особенностей здания и значительных тепловыделений.

Местная вытяжная система вентиляции состоит из устройств, конструктивное оформление которых в зависимости от вида вредности (избыточные количества теплоты, влаги, пыли и т. п.) различно. Это могут быть кожухи, полностью или частично закрывающие источник вредных выделений, вытяжные шкафы с рабочими окнами для обслуживания, вытяжные зонты и бортовые отсосы (устройства, всасывающие отверстия которых приближены к источнику выделения). Отсасывание воздуха непосредственно из оборудования или из-под кожуха, которым оно укрыто, называется аспирацией. Степень создаваемого в системах аспирации разрежения должна быть тем большей, чем выше токсичность удаляемой вредности.

Местную приточную вентиляцию в виде воздушных душей устраивают в горячих цехах для защиты работающих от перегревания, а в виде воздушно-тепловых завес — для предотвращения проникновения наружного воздуха в помещения в холодный период года через открывающиеся ворота или двери.

Санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к системам вентиляции:

превышение объема приточного воздуха над объемом вытяжки 10.. .15%;

подача воздуха в зоны с наименьшим выделением вредностей и удаление из мест наибольшего его загрязнения;

отсутствие переохлаждения или перегревания работающих;

выход загрязненного воздуха только в проветриваемые участки прилегающей территории;

соответствие уровней шума и вибрации при работе вентиляции установленным нормам;

простота устройства и надежность в эксплуатации;

пожаро- и взрывобезопасность.

Определение необходимого воздухообмена

Воздухообмен, м³/ч, при нормальном микроклимате и отсутствии вредных веществ или содержании их в пределах норм можно определить по формуле

где п — численность работающих; L₁ — расход воздуха на одного работающего, м³/ч, не менее: 30 при объеме помещения, приходящемся на одного рабочего, менее 20м³; 20 — при 20...40 м³ и 40 — в производственных помещениях без световых проемов.

Для помещения, в котором работает 7 человек, воздухообмен равен 140 м³/ч

Для помещений, где на одного работающего приходится более 40 м³ воздуха, и при естественной вентиляции (через открытые форточки, двери и т. п.) воздухообмен не рассчитывают.

Для санитарно-бытовых, общественных и вспомогательных помещений необходимое для удаления вредностей количество воздуха допускается определять по кратности воздухообмена. Например, коэффициент кратности воздухообмена для административных помещений равен 1,5 (по вытяжке), вестибюлей — 2 (по притоку), залов совещаний вместимостью до 100 человек — 3 (по притоку и вытяжке), курительных — 10 (по вытяжке), помещений для отдыха — 5 (по притоку) и 4 (по вытяжке), умывальных — 1 (по вытяжке) и т. д.

При выделении в воздух производственных помещений вредных веществ производительность систем вентиляции по притоку и вытяжке следует определять, руководствуясь количеством вредностей, поступающих в помещения.

Количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне, рассчитывают:

а) для помещений с тепловыделениями — по избыточному количеству явной теплоты;

б) для помещений с тепло- и влаговыделениями — по избыточному количеству явной теплоты, влаги и скрытой теплоты в рабочей зоне;

в) для помещений с выделением вредных газов и пыли — по количеству вредностей, поступающих в рабочую зону, исходя из условий снижения их концентраций до предельно допустимых. Если неизвестно количество вредностей, выделяющихся в пределах рабочей зоны, то воздухообмен следует рассчитывать по всему помещению на основе полного количества выделяющихся в нем вредностей.

Воздухообмен, м³/ч, необходимый для поддержания температуры воздуха в помещении в заданных пределах,

где Q - избыточное количество теплоты, выделяемое всеми источниками внутри помещения, кДж/ч; с_м - удельная массовая теплоемкость воздуха, равная 0,99 кДж/(кг • К);

Т_в- нормативное значение температуры внутреннего воздуха в помещении, К; Т_н.в. - расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем вентиляции, К; р_н.в. -плотность наружного воздуха, кг/м³.

Максимальную производительность систем вентиляции большинства зданий, необходимую для удаления избыточного количества выделяемой теплоты, определяют по летнему периоду с учетом теплоты от солнечной радиации.

Воздухообмен, требуемый для сохранения оптимальной относительной влажности воздуха в помещении,

Где W — количество водяных паров, выделяющихся в помещении г/ч; d_в , d_н — влагосодержание соответственно внутреннего и наружного воздуха при максимальном его насыщении и заданной температуре, г/кг; φ_в, φ_н — относительная влажность соответственно внутреннего и наружного воздуха, %.

Расчет воздухообмена для удаления избыточного тепла.

Исходные данные:

категория тяжести работ - IIа (средней тяжести); количество работников – 24 человека Fост=72м²;

Fп=432м²; Установочная мощность – 9,6кВт; Вид топлива – ЭП (электрическая печь);

расходуемая мощность светильников – 4,8 кВТ; количество воздуха, удаляемое через местные отсосы – L_0.3=600м³/час; t_0.3=36^oC; t_п=22^оС;

Порядок расчета:

Количество тепла, поступающего от солнечной радиации: