Зони для куріння. Проектування систем вентиляції

1. інженерні рішення
2. реальні цілі
3. суть проблеми
4. Загальні умови
5. Допустимі рівні концентрації
6. Рівень завантаження приміщення і кількість диму
7. розрахунок повітрообміну

Summary:
опис:

У громадських місцях і адміністративних будівлях курити дозволено лише в спеціально відведених та обладнаних для цього місцях. Існує, однак, чимало сумнівів і різних точок зору про те, яким має бути вентиляційне обладнання, яке використовується для зон куріння . Нижче ми спробуємо окреслити загальну стратегію вибору обладнання на основі досвіду італійських фахівців.

У громадських місцях і адміністративних будівлях курити дозволено лише в спеціально відведених та обладнаних для цього місцях.

Існує, однак, чимало сумнівів і різних точок зору про те, яким має бути вентиляційне обладнання, яке використовується для зон куріння . Нижче ми спробуємо окреслити загальну стратегію вибору обладнання на основі досвіду італійських фахівців.

Загальне ставлення до тютюнопаління в Італії перебуває зараз у фазі глибокої трансформації: з деяким запізненням починає брати верх тенденція, давно вже закріпилася в більшості промислово розвинених країн, пов'язана з усе більшим посиленням законодавчих норм з метою запобігання або суттєвого зниження рівня впливу на некурящих так званого пасивного куріння. Шлях, яким пішли італійські законодавці для досягнення необхідного результату, передбачає в установах і організаціях, де все ще дозволено курити, для запобігання поширенню тютюнового диму в інші приміщення локалізацію курців в спеціальних окремих зонах шляхом застосування ряду технічних засобів, поки ще не закріплених відповідними нормативними документами.

Малюнок 1. ( Детальніше )

Принципова схема повітряних потоків в приміщенні з системою перемішує вентиляцією зі змінною витратою повітря (VAV-системою) і припливом в верхню зону приміщення. Тютюновий дим розподіляється по всьому приміщенню

Малюнок 2. ( Детальніше )

Приклад розподілу температури в приміщенні з витісняє вентиляцією. Тютюновий дим, що виділяється курцями, піднімається вгору, де встановлені витяжні решітки

Малюнок 3. ( Детальніше )

Система на основі «часткової» витісняє вентиляції з роздачею повітря з-під підлоги. В цьому випадку тютюновий дим також піднімається вгору, хоча і не так інтенсивно, як у попередньому випадку

інженерні рішення

Вже згадана тема є досить неоднозначною з технічної точки зору.

Прикладів приміщень для курців, обладнаних за всіма правилами, не так багато - тому що не так легко дати нормативне визначення цим самим правилам. Наприклад, після тривалих гострих дискусій категорія приміщень для курців була виключена з останньої редакції стандарту Американського товариства інженерів з опалення, охолодження та кондиціювання повітря (ASHRAE) «ASHRAE Standard. Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality »(« Вентиляція для забезпечення прийнятної якості повітря ») і залишена лише в інформаційному додатку. Тут наведено методику розрахунку додаткового повітрообміну для приміщень з помірною кількістю тютюнового диму. В цілому мова йде про те, що до базових норм повітрообміну для приміщень певної площі додаються від 36 до 144 м3 / год витрати повітря на людину - в залежності від рівня завантаження приміщення і кількості виділяється тютюнового диму. Заявлена ​​мета - компенсація нюхових незручностей (асиміляція запахів). При цьому підкреслюється, що повітря, що забирається з зон, відведених для куріння, не може йти на рециркуляцію, так само як і перетікати в приміщення для некурящих. Офіційна позиція ASHRAE відома: стверджується, що не можна позначити вимоги за рівнем повітрообміну, поки не буде науково обгрунтований пороговий рівень ризику вдихання тютюнового диму з навколишнього середовища (пасивного куріння).

Проте виділення спеціальних зон для курців передбачено законодавством багатьох країн.

Наш обов'язок - проектувати системи вентиляції таких зон як можна більш ефективними.

Таблиця 1
Класи прийнятності якості повітря Клас Визначення Концентрація зважених
твердих частинок тютюнового
диму, мкг / м3 1 Висока прийнятність 100 2 Середня прийнятність 400 3 Низька прийнятність 700

реальні цілі

Працюючи з тютюновим димом, ми маємо справу з канцерогенним які забруднюють речовиною. Якби нам довелося розробляти систему вентиляції для лабораторії, де застосовуються, наприклад, кадмій, нікель або бензол, технічні рішення відрізнялися б не сильно.

Ми не можемо задовольнятися лише компенсацією нюхових незручностей: нашим завданням є поліпшення комфорту і мінімізація ризиків захворювання відвідувачів і співробітників громадських закладів. Жодне підприємство зараз не має офіційно встановлених гранично допустимих концентрацій (ГДК) тютюнового диму, проте велика частина окремих складових тютюнового диму має цілком певні рівні гранично допустимої концентрації.

Коректний розрахунок систем вентиляції приміщень, відведених для куріння, повинен переслідувати наступні цілі:

• запобігання поширенню диму за межі ділянки, відведеної для куріння;

• видалення тютюнового диму максимально швидко і ефективно;

• запобігання перетікання забруднюючих речовин з рециркуляційних повітрям;

• забезпечення якості повітря і концентрації забруднюючих речовин не гірших, ніж в приміщенні без відведеного місця для куріння;

• забезпечення найкращої якості повітря і мінімальної концентрації забруднюючих речовин безпосередньо у зоні для куріння з тих, які можна забезпечити наявними технологічними засобами.

Малюнок 4.

Динаміка рівнів зовнішньої (фіолетова лінія) і внутрішньої (ресторан, де дозволено курити - червона лінія) концентрації PM10 (твердих частинок діаметром 5-10 мкм) протягом доби. Територіально об'єкт знаходиться в центрі Мілана.

Можна відзначити, що якщо куріння в закладі не обмежена, то концентрація забруднюючих речовин в повітрі приміщення може досягати надзвичайно високого рівня. Якби здійснювалася вентиляція всього обсягу ресторану виключно зовнішнім міським повітрям (який, як видно на графіку, сам по собі вже досить забруднене), який би знадобився повітрообмін, щоб довести концентрацію РМ10 до рівня нижче 100 мкг / м3 (синя лінія), відповідного максимально допустимого значення для забезпечення прийнятної якості повітря? Цілком очевидно, що знизити рівень повітрообміну до розумного рівня можна тільки вдавшись до фільтрації як внутрішнього повітря (щоб знизити концентрацію забруднювачів, які підлягають асиміляції), так і зовнішнього (щоб підвищити ефективність асиміляції)

суть проблеми

У громадських будівлях забруднюючі речовини вельми різняться за своїми характеристиками і походженням: це дуже складна суміш твердих частинок, газу або пари. Частина з них утворилася в цьому ж приміщенні (тютюновий дим, біоефлюенти, монооксид вуглецю, вуглекислий газ, запахи, різні хімічні речовини, що виділяються облицювальними матеріалами або використовуваними в приміщенні миючими засобами, алкогольними напоями, продуктами харчування та ін.), Тоді як інші - і їх чимало - потрапляють в приміщення ззовні (різні тверді частинки, озон, оксиди вуглецю і азоту, вуглеводні, наприклад, бензол або IPA - поліциклічні ароматичні вуглеводні і т. п.).

Тютюновий дим в повітрі приміщення являє собою суміш двох видів речовин: це дим, що виділяється безпосередньо при горінні тютюну, і дим, що видихається курцем. Близько половини фракції твердих частинок і велика частина газоподібної фракції відбуваються з диму, що виділяється при безпосередньому горінні тютюну. Розміри частинок - від 0,1 до 0,15 мкм, т. Е. Ці частки абсолютно спокійно досягають самих глибин дихального апарату (зокрема, фракція зважених твердих частинок тютюнового диму). Частинки настільки малі, що можуть залишатися в підвішеному стані дуже тривалий час - понад 500 ч в закритому невентильованому приміщенні. Газоподібні забруднювачі з тютюнового диму як такі перебувають у повітрі, або всмоктуються пористою поверхнею гранул, або розчиняються в найдрібніших крапельках аерозолі. Не менш ста видів газоподібних забруднювачів слід вважати шкідливими для здоров'я, і ​​точно доведено, що близько сорока з них мають канцерогенні та мутагенні властивості. Крім деяких речовин, що утворюються виключно від згоряння тютюну, таких як нікотин, деякі види піридину і нітрозаміни, інші забруднювачі повітря можуть надходити зсередини або зовні з різних джерел (кухні, міський транспорт, промислове забруднення та ін.).

Загальні умови

Законом про охорону здоров'я некурящих, прийнятого недавно італійським Сенатом, передбачена розробка спеціального стандарту, який повинен буде встановити порядок і вимоги обладнання місць для курців. Зараз ми не можемо знати, якими вони будуть. У деяких інтерв'ю міністра охорони здоров'я прозвучала норма повітрообміну на рівні 60 м3 / год. Додаткову інформацію можна почерпнути з проекту стандарту «Інженерне обладнання місць для куріння», розробленого Італійською асоціацією по опаленню, охолодженню та кондиціювання повітря (AICARR) спільно з Науково-технічною комісією з оснащення приміщень при Міністерстві охорони здоров'я Італії. Цей документ з докладно прописаними процедурами поки вважається остаточним. Щоб не забирати час у читачів, обмежимося збіглим розглядом деяких параграфів, що дають уявлення про методику проектування таких інженерних систем.

Допустимі рівні концентрації

Як ми зазначали вище, більша частина забруднюючих речовин, обумовлених згорянням тютюну, існує в корпускулярної формі, в т. Ч. Фракція газоподібних молекул, що знаходяться в фазі конденсації або абсорбції. З цієї причини зважені тверді частинки тютюнового диму, що підпадають під визначення РМ2,5 (тверді частинки діаметром до 2,5 мкм), що використовується для оцінки концентрації аналогічних частинок забруднення в міському середовищі, володіють сильним подразнюють слизову оболонку очей і верхніх дихальних шляхів. Їх концентрація в значній мірі впливає на рівень відчувається комфорту: проектом стандарту передбачені три класи прийнятності якості повітря в залежності від концентрації зважених твердих частинок тютюнового диму.

Показники нижче 100 мкг / м3 відповідають високій прийнятності якості повітря (при цих значеннях 80% некурящих якість повітря цілком влаштовує), 400 мкг / м3 відповідають середньої прийнятності якості повітря (запах тютюнового диму некурящими чітко відчувається), понад 700 мкг / м3 - низька прийнятність якості повітря (відчуваються подразнення слизових дихальних шляхів і очей). Якщо ж ставиться завдання максимального захисту здоров'я, то крім усунення тютюнового запаху в якості прийнятних повинні розглядатися ще більш низькі показники концентрації зважених твердих частинок тютюнового диму. Наприклад, в Ломбардії допустима концентрація РМ10 (твердих частинок діаметром 5-10 мкм) є 50 мкг / м3, а порогова, при перевищенні якої влади зобов'язані призупинити рух транспортних засобів, - 75 мкг / м3.

( Детальніше )

Розрахунок витрати повітря для вентиляції місць, виділених для куріння

Рівень завантаження приміщення і кількість диму

З метою забезпечення коректності розрахунків проект стандарту пропонує в якості відправних дотримуватися наступних значень завантаження приміщення - 0,7 людини на квадратний метр площі при середній кількості викурених сигарет на годину 3-4. Не будемо, однак, забувати, що багато хто з тих, що палять воліють сигари, а деякі - курильні трубки, особливо, якщо мова йде про заклади певного роду. А сигара або трубка еквівалентні 30-40 сигарет. Іншими словами, один любитель сигар або трубки обійдеться вам як приблизно 10 осіб, що палять сигарети.

розрахунок повітрообміну

За сукупністю наявних даних найбільш доцільною в цьому випадку слід визнати витісняючу вентиляцію.

Як відомо, така технологія передбачає подачу припливного повітря в нижню зону приміщення на рівні підлоги через спеціальні розподільників повітря з обмеженою швидкістю подачі повітря *. Оскільки тютюновий дим має температуру істотно більш високу, ніж температура повітря в приміщенні, він природним чином спрямовується вгору, стратіфіціруясь на певній висоті (там, де утворюється ділянка температурного рівноваги). Піднімається вгору однорідна маса свіжого повітря виштовхує тютюновий дим до повітрозабірним пристроїв, розташованим у верхній зоні приміщення, по можливості не створюючи завихрень щоб уникнути перемішування повітряних мас. Таким чином, здійснюється безперервна вентиляція приміщення з ефективним очищенням повітря від тютюнових забруднювачів.

Щоб запобігти перетікання тютюнового диму в зону для некурящих, необхідно підтримувати на ділянці для курців знижений тиск не менше ніж на 5 Па, для чого витяжна установка повинна працювати з більшою потужністю, ніж припливна. В ідеалі слід передбачити подвійні двері з міждверного компенсаційним тамбуром - це єдиний ефективний бар'єр, що запобігає перетікання забруднюючих речовин в інші приміщення.

Що ж стосується власне розрахунку обладнання, в проекті стандарту наводиться зручна формула, що враховує кількість сигарет, що викурюються в годину на одиницю площі, загальну площу місця для куріння і ефективність вентиляції. Результат в будь-якому випадку не може бути менше 30 л / с або 108 м3 / год на людину. З досвіду можна стверджувати, що даний показник лише на перший погляд здається досить високим, а насправді представляє лише необхідний мінімум, що забезпечує високу прийнятність якості повітря (концентрація суспендованих твердих частинок тютюнового диму на рівні 100 мкг / м3 або нижче). При таких витратах повітря потрібна установка систем регенерації тепла.

Передруковано зі скороченнями з журналу «Costruire Impianti».

Переклад з італійської С. Н. Булекова.

До питання про фільтри в зонах для куріння

Навряд чи можна собі уявити, що для асиміляції забруднень повітря в приміщенні буде використовуватися тільки зовнішнє повітря, сам по собі вже частково забруднений. І без того величезні розрахункові витрати припливного повітря виростуть до неймовірних розмірів. Як же бути в районах щільної міської забудови з інтенсивним рухом транспорту, де концентрація і склад забруднюючих речовин в зовнішньому повітрі впритул наближається до характеристик повітря місць, виділених для куріння, який і підлягає очищенню?

Для видалення твердих частинок можна використовувати високоефективні повітряні очисні фільтри, краще електростатичні, які дають найменші втрати напору. А ось з газоподібними і пароподібними забруднюючими речовинами справа йде складніше. Тут потрібні фільтри, здатні поглинати або хімічно абсорбувати забруднюючі речовини (хоча, слід зазначити, що досить велика частина летючих речовин утримується на поверхні гранул, що становлять тверді частинки). Якщо при цьому прагнути утримати експлуатаційні витрати в певних межах, то особливого значення набуває питання обслуговування очисних фільтрів. По-перше, паркан зовнішнього повітря слід здійснювати якомога вище від поверхні землі, де концентрація забруднюючих речовин нижче. В цьому випадку і фільтри попереднього очищення, і основні фільтри прослужать довше. Зокрема, забір повітря на рівні третього поверху і вище, краще не зовні, а з боку внутрішнього дворика, подалі від транспорту і інших джерел забруднення, вже дозволяє знизити на порядок концентрацію забруднюючих речовин в припливно повітрі. Досвід показує, що оптимальні результати дає використання фільтрів декількох типів, з'єднаних послідовно. На вході потрібно, перш за все, хороша попередня очистка (два ряди фільтрів) не нижче класу G2 або навіть G3. Потім ставляться фільтри F9 електростатичного типу. Особливу увагу слід звернути на швидкість повітря (якщо потрібно забезпечити високу продуктивність очищення від частинок розміром менше 1 мкм, швидкість повітря в колекторі фільтра не повинна перевищувати 0,5-0,8 м / с).

Отфильтровав найменші тверді частинки, Зміни в порядку до газоподібної Фракції, найбільш критично в плане очищення. На сьогоднішній день для ціх цілей найчастіше застосовується суміш окатішів актівованого вугілля з Додавання перманганату калію. Розчин (маючі непоганий ефективність) требует Подальшого очищення Повітря від немінучої залішкової пилу и виробляти до значних Втрата напору. Експлуатаційні витрати такої фільтрує установки можуть скласти чималу суму, якщо врахувати, що ефективність роботи установки визначається грамотністю і періодичністю догляду. Нове покоління фільтрів обіцяє в цілому вирішити ці проблеми. Йдеться про новітні розробки, що дозволяють поєднати в собі функції фільтрації великоформатної пилу, електростатичного фільтра твердих частинок і каталітичного фільтра, що працює при кімнатній температурі, який забезпечує окислення летючих органічних речовин. До речі кажучи, саме такі фільтри могли б істотно знизити концентрацію всього спектра забруднюючих речовин, що складають тютюновий дим, в будь-яких місцях, де в силу будь-яких причин не представляється можливим обладнати спеціальні приміщення для паління витісняє вентиляцією відповідної продуктивності.

Електрокаталітичні фільтр нового покоління, розроблений для поглинання складних сумішей забруднюючих речовин, зокрема, тютюнового диму. Електрокаталітичні фільтри відмінно затримують тверді частинки, призводять до незначних втрат напору (аналогічно електростатичним фільтрам). Але, крім цього, вони надають окисляє вплив на летючі органічні речовини. Можуть використовуватися для очищення зовнішнього повітря або для очищення рециркуляційного повітря.