Видалення з приміщень диму при пожежі. Як правило, виникнення пожежі в будівлях і спорудах супроводжується виділенням великої кількості диму, що затемняє приміщення і затрудняючого умови евакуації і гасіння пожежі. Крім того, дим має задушливі властивості. Він особливо небезпечний в сучасних висотних будівлях.
Видалення газів і диму з приміщень, що горять, виробляється через віконні отвори, аераційні ліхтарі, а також за допомогою спеціальних димових люків. Димові люки призначені для видалення продуктів горіння, забезпечення незадимлених суміжних приміщень і управління процесами горіння на пожежах (з тим, щоб надати полум'ю бажаний напрям). Димові люки встановлюють в підвальних приміщеннях, в перекриттях складських і безліхтарних виробничих будівель. Площу перерізу димових люків визначають розрахунком.
2. Практична частина
Задача 1
Оцінити ефективність природної вентиляції приміщення економічного відділу за такими вихідними даними:
1) габарити приміщення: довжина – 7,8 м, ширина – 5,4 м, висота – 3,0 м;
2) кількість працюючих – 4 робітники;
3) розмір кватирки – 0,23 м2;
4) розмір дверей – 2,0 м2;
5) висота від центру дверей до центру кватирки – 1,5 м.
Рішення:
Оцінка ефективності природної вентиляції робочого приміщення здійснюється порівнянням необхідного повітрообміну з фактичним.
Якщо об’єм робочого приміщення, що припадає на кожного працівника, менше 20 м3, необхідний повітрообмін повинен складати не менше L' = 30 м3/год. на одну особу. При об’ємі 20 м3 і більше на одного працівника повітрообмін повинен складати не менше L' = 20 м3/год. При об’ємі 40 м3 і більше на одного працівника за наявності в приміщенні вікон та дверей повітрообмін не лімітується.
Таким чином, необхідний повітрообмін Lн, м3/год, обчислюється за формулою:
, (2.1)де n – кількість працюючих.
В нашому випадку об’єм робочого приміщення, що припадає на кожного працівника дорівнює:
м3,тому:
м3/год.Фактичний повітрообмін у відділі здійснюється за допомогою природної вентиляції як неорганізовано – через різні нещільності у віконних і дверних прорізах, так і організовано – через кватирку у віконному прорізі.
Фактичний повітрообмін Lф, м3/год., обчислюється за формулою:
, (2.2)де Fкв – площа кватирки, через яку буде виходити повітря, м2;
Vп – швидкість виходу повітря через кватирку, м/с. Її можна розрахувати за формулою:
(2.3)де g – прискорення вільного падіння, g =9,8 м/с;
∆Н2 – тепловий напір, під дією якого буде виходити повітря з кватирки, кг/м2:
(2.4)де h2 – висота від площини рівних тисків до центру кватирки (рис. 1).
Її можна визначити з наступного співвідношення: відстані від площини рівних тисків до центрів нижніх і верхніх прорізів відповідно h1 та h2, обернено пропорційні квадратам площ цих прорізів Sдв та Fкв, тобто
(2.5)З геометричних розмірів приміщення h1+h2=h,
де h=1,5 м – висота між центрами нижніх та верхніх прорізів.
Таким чином, з системи двох рівнянь з двома невідомими знаходимо h2 (див. рис. 1).
Рис. 1 – Схема розрахунку природної вентиляції
Відповідно
мγз та γвн – відповідно об'ємна вага повітря зовні та з середини приміщення, кг/м3.
Об'ємна вага повітря визначається за формулою:
(2.6)де Рб – барометричний тиск, мм рт. ст., в розрахунках береться Рб = 750 мм рт. ст.;
Т – температура повітря, градуси Кельвіна.
Для управлінських приміщень, в яких виконується легка робота відповідно до ГОСТу 12.1.005–88 для теплого періоду року, температура повітря повинна бути не вище +28˚С, або T=301К, для холодного періоду року відповідно t=17˚С, або T=290К.
Для повітря зовні приміщення температура визначається за СНиП 2.04.05–91:
для теплого періоду: t = 24˚С, T = 297 К;
для холодного періоду: t = -11˚С, T = 262 К.
Для холодного періоду
Об'ємна вага повітря зовні приміщення, кг/м3 буде дорівнювати:
γз =0,465*750/262=1,33
Об'ємна вага повітря з середини приміщення, кг/м3 буде дорівнювати:
γвн =0,465*750/290=1,2
Тепловий напір, під дією якого буде виходити повітря з кватирки, кг/м2 становить:
∆Н2 =1,48∙(1,33–1,2)=0,19
Швидкість виходу повітря через кватирку, м/с складає:
Фактичний повітрообмін Lф, м3/год., у відділі становить:
Lф=0,23∙1,76∙0,5∙3600=728,64 м3/год
Визначивши фактичний повітрообмін і порівнявши його з необхідним, можна зробити висновок про ефективність природної вентиляції у відділі. У холодний період року фактичний повітрообмін набагато більше необхідного (728,64 > 80), що може викликати переохолодження працюючих. Для покращення ефективності природної вентиляції рекомендується скорочення часу провітрювання приміщення пропорційно перевищенню фактичного повітрообміну над необхідним.
Необхідні 80 м3/год. Фактично можна досягти за:
хв.Тобто для ефективної роботи природної вентиляції достатньо провітрювати приміщення економічного відділу протягом 6,5 хв. кожної години.
Для теплого періоду
Об'ємна вага повітря зовні приміщення, кг/м3 буде дорівнювати:
γз =0,465*750/297=1,17
Об'ємна вага повітря з середини приміщення, кг/м3 буде дорівнювати:
γвн =0,465*750/301=1,16
Тепловий напір, під дією якого буде виходити повітря з кватирки, кг/м2 становить:
∆Н2 =1,48∙(1,17–1,16)=0,01
Швидкість виходу повітря через кватирку, м/с складає:
Фактичний повітрообмін Lф, м3/год., у відділі становить:
Lф=0,23∙0,4∙0,5∙3600=165,6 м3/год
Визначивши фактичний повітрообмін і порівнявши його з необхідним, можна зробити висновок про ефективність природної вентиляції у відділі. У холодний період року фактичний повітрообмін набагато більше необхідного (165,6 > 80), що може викликати переохолодження працюючих. Для покращення ефективності природної вентиляції рекомендується скорочення часу провітрювання приміщення пропорційно перевищенню фактичного повітрообміну над необхідним.
Необхідні 80 м3/год. Фактично можна досягти за:
хв.Тобто для ефективної роботи природної вентиляції достатньо провітрювати приміщення економічного відділу протягом 29 хв. кожної години.
Задача 2
Перевірити достатність природного освітлення у економічному відділі, виходячи з таких даних:
1) габарити приміщення: довжина – 7,8 м, ширина – 5,4 м, висота – 3,0 м;
2) розміри віконного прорізу: висота – 1,8 м, ширина – 2,0 м;
3) кількість вікон – 2;
4) висота від підлоги до підвіконня – 1,0 м;
5) середньозважений коефіцієнт відбиття внутрішніх поверхонь – 0,4;
6) найбільша відстань від вікна до робочого місця – 4,4 м.
Розв'язання:
При дослідженні достатності природного освітлення необхідно відповісти на запитання: чи відповідає фактичне значення природного освітлення нормативному за СНиП II-4–79. Тобто необхідно порівняти значення фактичного та нормативного коефіцієнтів природного освітлення.
Перш за все треба скласти розрахункову схему, дотримуючись пропорції розмірів або вибраного масштабу, на якій відобразити, рис. 2:
− габаритні розміри приміщення: довжину, ширину, висоту;
− розміри вікон: ширину, висоту, їх кількість;
− розміщення вікон за висотою приміщення: висоту від підлоги до підвіконня та відносно рівня робочої поверхні, яка розміщена на висоті 0,8 м від підлоги;
− відстань від вікна до розрахункової точки О, яка вибирається на робочому місці, найбільш віддаленому від вікна.
Рис. 2 – Схема розрахунку природного освітлення
Нормоване значення коефіцієнта природного освітлення (КПО) для четвертого світлового поясу, в якому знаходиться України, еIV, визначається, %, за формулою:
еIV=eнІІІ∙m∙c, (2.7)
де енІІІ – нормоване значення КПО для III світлового поясу за СНиП II-4–79. Для більшості адміністративно-управлінських приміщень, у яких виконуються роботи III розряду (середньої точності), для бокового освітлення енІІІ = 1,5%;