Санитарно-гигиенические требования к вентиляции

Основные санитарно-гигиенические требования к вентиляции производственных помещений определены санитарными нормативами, а также строительными нормами и правилами (СНиП) «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

Для эффективной работы вентиляции важно, чтобы еще на стадии ее проектирования было предусмотрено выполнение ряда санитарно-гигиенических и технических требований. Объем потребного воздуха должен быть достаточным. Количество воздуха, необходимого для вентиляции производственных помещений и обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне, устанавливается расчетным способом. Расчет ведется соответственно по избытку явного тепла или влаги или по количеству выделяющихся вредностей (пыли, газов, паров). При одновременном выделении в помещении тепла, влаги и вредных веществ (или их различных сочетаний) необходимый воздухообмен должен устанавливаться по превалирующей вредности.

В соответствии с санитарными нормами количество наружного воздуха, подаваемого в помещение на одного работающего, должно составлять не менее 30 м³/ч при работе в помещении меньше 20 м³ на одного человека и не менее 20 м³/ч при объеме помещения больше 20 м³ на одного человека. В помещениях с объемом более 40 м³ на каждого работающего при наличии окон или окон и фонарей и при отсутствии выделения вредных или неприятно пахнущих веществ допускается устраивать периодически действующую вентиляцию. В помещениях без естественной вентиляции подача воздуха на одного человека должна составлять не менее 60 м³/ч.

Баланс приточного и удаляемого воздуха должен соответствовать назначению вентиляции и конкретным условиям ее применения. В классических случаях количество приточного воздуха должно соответствовать количеству удаляемого, разница между ними должна быть минимальной. Однако иногда необходима специальная организация воздухообмена с преобладанием того или иного количества воздуха в общем балансе. Например, при проектировании вентиляции в двух смежных помещениях, в одном из которых наблюдается выделение вредных веществ, в нем необходимо создать отрицательный баланс (небольшое преобладание вытяжки над притоком), тем самым предупредив возможность проникновения загрязненного воздуха в помещение без собственных источников вредности.

В ряде случаев требуются такие схемы организации воздухообмена, когда во всем помещении поддерживается избыточное давление по отношению к атмосферному, т. е. объем приточного воздуха должен быть больше объема удаляемого. Это, например, необходимо в цехах электровакуумного производства, так называемых чистых комнатах, для предупреждения проникания через неплотности в ограждениях наружного воздуха. Положительный воздушный баланс необходим при организации вентиляции с избыточным рассредоточенным влаговыделением для предупреждения образования тумана и конденсата вследствие проникновения холодного воздуха из вне.

Объем воздуха, удаляемый из помещения вытяжными вентиляционными установками, должен компенсироваться организованным притоком чистого воздуха. Неорганизованный приток наружного воздуха для возмещения вытяжки в холодный период года допускается принимать в объеме не более однократного в час, если при этом не будет переохлаждения воздуха и образования тумана.

Приточные и вытяжные системы должны быть правильно размещены. Приток должен обеспечить максимальную чистоту и оптимальные микроклиматические параметры воздуха в рабочей зоне. Вытяжка должна максимально удалять вредные выделения. Система вентиляции не должна вызывать перегрев или переохлаждение работающих. Шум вентиляционных установок не должен увеличивать производственный шум выше допустимого санитарными нормами уровня. Система вентиляции должна быть эффективна во все периоды года при любых климатических и погодных условиях. Система вентиляции не должна быть источником загрязнения окружающей среды. Система вентиляции должна быть проста по устройству, надежна в эксплуатации и соответствовать требованиям электро-, пожаро-, взрывоопасности.

Способы уменьшения шума и вибрации вентиляционных установок. Работа вентиляционных установок, как правило, сопровождается большим или меньшим шумом. На промышленных предприятиях с невысоким уровнем шума от производственного оборудования шум, генерируемый вентиляционными агрегатами, может быть одним из основных неблагоприятных факторов производственной среды.

Шум вентиляционных установок может быть механическим и аэродинамическим. Механический шум создается главным образом вентиляторами и электродвигателями в результате плохой амортизации, неудовлетворительной балансировки вращающихся деталей, плохого состояния подшипников и т. п. Механический шум распространяется по воздуху помещения, вентиляционным каналам и нередко через фундаменты вентиляционного агрегата на ограждающие конструкции здания, так называемый структурный шум. Аэродинамический шум возникает в результате вихреобразования при вращении колеса вентилятора, перемещения воздуха в вентиляционных сетях с большой скоростью, при выходе воздуха через приточные отверстия и т. д.

Уменьшение механического шума вентиляционных агрегатов достигается специальными техническими решениями: для устранения вибрации вентилятора его рекомендуется монтировать на виброизолирующих основаниях в отдельной вентиляционной камере. Необходима тщательная динамическая балансировка вращающихся механизмов вентилятора, оклеивание кожуха вентилятора звукоизолирующими материалами; для предупреждения распространения механического шума по воздуховодам между последним и вентилятором делаются гибкие неметаллические (брезентовые и др.) вставки.

Снижение аэродинамического шума обеспечивается такими мерами, как правильный подбор вентилятора (он должен создавать необходимый напор при минимальном числе оборотов рабочего колеса), правильный выбор скоростей движения воздуха в воздуховодах; площадь сечения воздуховодов и насадки должны соответствовать своему назначению, не создавать ненужных турбулентных движений воздушных потоков, при необходимости устанавливаются глушители шума.

Вентиляция в помещениях с избыточными тепловыделениями. Многие производственные процессы, связанные с нагревом, плавкой, литьем металла, производством строительных материалов (цемента, кирпича, керамики), химического сырья, на тепловых электростанциях сопровождаются выделением значительного количества тепла в производственные помещения.

Если тепловыделения в помещение больше теплопотерь, то их разность называют избыточным теплом. Согласно санитарным нормам, производственные помещения с избытками явного тепла при теплонапряженности более 20 ккал/м³ в 1 ч относятся к помещениям со значительными тепловыделениями или так называемым горячим цехам.

Расчет теплового баланса, т. е. поступающего в рабочее помещение и уходящего из него тепла, является одной из основных и довольно сложных задач при проектировании вентиляции для борьбы с теплоизбытками.

К источникам тепловыделений относятся: нагревательные печи для плавки, нагрева металла или других материалов; остывающие материалы; нагретые поверхности аппаратов, трубопроводов; работающие станки и механизмы; солнечная радиация; источники освещения; люди.

Тепло расходуется на обогрев здания, охлаждаемого через наружные ограждения; нагревание в холодное время транспорта и материалов, поступающих в цех; уносится нагретым воздухом через неплотности в ограждениях здания или удаляется местными отсосами и др. Разработаны соответствующие методы и формулы расчета, позволяющие определить потребный воздухообмен. Они изложены в специальных руководствах и справочниках. Общие принципы организации воздухообмена в цехах с большими избытками явного тепла предусматривают устройство аэрации в сочетании с механической вентиляцией.

Вентиляция в цехах с избыточными влаговыделениями. Для удаления избыточной влаги, выделение которой не может быть предотвращено технологическими средствами, в первую очередь следует предусматривать местные вытяжные вентиляционные установки. К рекомендуемым воздухоприемникам относятся вытяжные шкафы; при температуре испаряющейся воды свыше 80 °С можно применять вытяжные зонты; пригодны витринные укрытия; ванны оборудуются бортовыми отсосами.

В ряде производств при рассеянном интенсивном выделении влаги, где технически не представляется возможным полностью укрыть источники и удалить всю влагу с помощью местных вытяжных устройств, дополнительно применяют общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию, рассчитанную на удаление увлажненного воздуха и ассимиляцию избытков влаги приточным воздухом. При этом рекомендуется следующая принципиальная схема вентиляции: большая часть (примерно 2/3) перегретого и пересушенного приточного воздуха подается в верхнюю зону помещения, вытяжка насыщенного парами воздуха производится также из верхней зоны. При высоте помещения не менее 5 м допускается перегрев приточного воздуха до 35 °С, а при высоте более. 6 м до 50 - 70°С.

Приток должен преобладать над вытяжкой, чтобы избежать неорганизованного поступления наружного холодного воздуха в помещения и образования тумана.

При этом предъявляется ряд архитектурно-строительных условий к помещениям со значительными влаговыделениями: их высота должна быть не менее 5 м, чтобы избежать перегрева воздуха на рабочих местах горячим приточным воздухом; для исключения возможности образования конденсата на внутренней поверхности ограждений здания (потолке, стенах, перекрытиях) они должны быть выполнены из малотеплопроводных материалов.

Вентиляция в цехах с выделением токсичных газов и паров. Предупреждение попадания токсических веществ в воздух рабочих помещений прежде всего должно решаться рациональной организацией технологических процессов, надежной герметизацией оборудования и др.

Из средств вентиляции предпочтение должно отдаваться аспирации. При невозможности ее оборудования для локализации и удаления вредных веществ непосредственно от места их образования и выделения наиболее рациональной является местная вытяжная вентиляция с укрытиями типа вытяжных шкафов, бортовых отсосов, зонтов и др. Для эффективной работы вентиляции необходимо обеспечить такие скорости засасывания воздуха в открытые проемы и создавать такие разрежения внутри вентиляционных укрытий, которые бы в максимальной степени способствовали удалению газов и паров из помещения. Местные отсосы, предназначенные для удаления от технологического оборудования вредных веществ 1-го и 2-го классов опасности, следует блокировать с этим оборудованием таким образом, чтобы оно не могло работать при бездействии местной вытяжной вентиляции.

В ряде случаев, когда по технологическим, конструктивным и другим причинам использовать местную вытяжную вентиляцию не- представляется возможным, применяют общеобменную вентиляцию, предназначенную для разбавления токсических веществ до предельно допустимых концентраций.

В соответствии с нормами технологического проектирования и требованиями ведомственных нормативных документов в определенных случаях предусматривается аварийная вентиляция. Должно быть также предусмотрено блокирование аварийной вентиляции с газоанализаторами, настроенными на допустимые концентрации вредных веществ.

Определенную сложность представляют расчеты потребного воздухообмена. Опыт свидетельствует о том, что нередко наблюдаются резкие колебания концентраций газов и паров в отдельных точках помещения, а иногда их концентрации даже при работе вентиляции на полную проектную мощность могут достигать потенциально опасных уровней. В связи с этим при расчете воздухообмена рекомендуется вводить коэффициент запаса. Это касается токсических веществ с предельно допустимыми концентрациями больше 1 мг/м³.

При выделении токсических веществ, предельно допустимая концентрация для которых установлена ниже 1 мг/м³, применение общеобменной вентиляции недопустимо.

Вентиляция по борьбе с пылью. Среди мероприятий, направленных на предупреждение запыления воздушной среды производственных помещений, ведущая роль также должна принадлежать мерам архитектурно-планировочного и технологического характера.

При выборе способов борьбы с пылью путем вентиляции следует иметь в виду, что решающее значение принадлежит местным установкам пылеотсасывающей вентиляции. Применение же общеобменной вентиляции, действующей по принципу разбавления пыли, является нерациональным, неэкономичным и недостаточно эффективным способом, поскольку повышенная подвижность воздуха препятствует оседанию мелкодисперсной фракции пыли, а она неопределенно длительное время может находиться во взвешенном состоянии. Лишь в исключительных случаях допускается прибегать к общеобменной вентиляции для снижения запыленности воздуха путем разбавления аэрозоля. Например, при дуговой сварке на нефиксированных рабочих местах в механосборочных и других цехах, когда нет возможности оборудовать местные отсосы. К активному проветриванию, направленному на удаление пыли, прибегают в глухих забоях горных выработок. При этом приточный воздух подается со строго рассчитанными сравнительно небольшими скоростями (0,4 - 0,7 м/сек).

Рис. 29. Установка вентиляционного отсоса, а - неправильная; б - правильная.

Оптимальным способом обеспыливания с помощью местных вытяжных вентиляционных установок является аспирация - полное укрытие оборудования, совмещенное с вытяжкой. Для предотвращения выбивания пыли через неплотности в аспирационных укрытиях необходимо обеспечить достаточное разрежение воздуха, Отсосы следует правильно расположить (рис. 29).

При выборе конструкции отсоса (пылеприемника) и самой вытяжной установки необходимо соблюдать ряд условий:

• обеспечить возможно полное укрытие источника пылеобразования, в то же время не препятствующее свободному выполнению трудовых операций;

• максимально приблизить отсасывающее отверстие к источнику пылевыделения;

• предусмотреть плотное присоединение воздуховода к пылеприемнику, исключающее выбивание пыли;

• обеспечить такое расположение пылеприемника, чтобы отсасываемый запыленный воздух не проходил через зону дыхания работающего;

• воздуховоды должны быть снабжены отверстиями для периодической их очистки от осевшей пыли;

• пылеотсасывающие вентиляционные системы должны быть максимально децентрализованы, т. е. состоять из нескольких самостоятельных установок. Это дает возможность избежать прокладки длинных воздуховодов и засорение их пылью;

• не допускается объединение в одну систему пылеотсасывающих установок с установками для удаления избыточной влаги.

Местная вытяжная вентиляция, предназначенная для борьбы с пылью, должна быть оборудована пылеочистными устройствами, гарантирующими степень очистки воздуха в соответствии с требованиями санитарного законодательства.

Санитарный надзор за вентиляцией. В проектном задании должны быть решены принципы и схемы вентиляции. При рассмотрении проекта необходимо тщательно ознакомиться с технологической его частью, проверить основные расчеты, тепловоздушный баланс и др.; оценить соответствие запроектированных местных отсосов характеру оборудования, являющегося источником выделения вредных факторов. Следует иметь в виду, что в ряде случаев при рассмотрении проектов встречаются сложные технические расчеты и задачи, требующие специальной подготовки для их решения. В этих случаях санитарный врач привлекает инженеров по вентиляции.

При возникновении спорных вопросов или при особой сложности проекта он может быть направлен на санитарную или техническую экспертизу в научно-исследовательские институты.

Текущий санитарный надзор за системами вентиляции действующих промышленных предприятий основывается на периодическом контроле за состоянием воздушной среды в рабочей зоне на постоянных рабочих местах, а также в местах расположения воздухозаборных устройств. В случае несоответствия воздуха рабочей зоны существующим нормативным требованиям возникает вопрос об эффективности работы промышленной вентиляции.

Контроль за работой вентиляции предусматривает технические и санитарно-гигиенические испытания вентиляционных систем и установок.

Технические испытания вентиляционной установки проводят перед введением ее в эксплуатацию при новом строительстве или реконструкции с целью проверки общего соответствия проекту и качества ее монтажа; существующей вентиляции - с целью проверки технического состояния установки.

При технических испытаниях определяют число оборотов вентилятора и электродвигателя, давление в сети (статическое, динамическое, полное); общую производительность установки и распределение воздуха по отдельным ее элементам; наличие неплотностей, приводящих к подсосу или утечке воздуха; температуру и относительную влажность приточного и вытяжного воздуха; производительность калориферов.

Определяется также правильность распределения приточного воздуха по вентилируемому помещению и его удалению с учетом объемов и необходимых скоростей.

После устранения выявленных дефектов производят регулирование вентиляции. Эффективность работы вентиляционной установки или всей системы вентиляции оценивается на основании санитарно-гигиенических испытаний.

Они предусматривают оценку состояния воздушной среды в рабочих помещениях на основании инструментальных замеров и проведения необходимых химических исследований: а) соответствие воздуха рабочей зоны требованиям нормативов (ПДК) на содержание вредных паров, газов и пыли; б) микроклиматического режима в помещении и на рабочих местах; в) степени чистоты приточного воздуха, а также его температуры и влажности; г) эффективности очистки воздуха, удаляемого из помещения в окружающую атмосферу.

Каждая вентиляционная установка должна иметь паспорт, в который наряду с ее описанием вносятся данные технических испытаний.