- Гигиенические требования к вентиляции различных помещений. Воздушный куб. Нормы воздухообмена.
- Гигиенические требования к вентиляции различных помещений
- Тема № 3. Гигиеническая оценка химического и бактериального загрязнения воздуха помещений и эффективности естественной и искусственной вентиляции — 2 часа.
Гигиенические требования к вентиляции различных помещений. Воздушный куб. Нормы воздухообмена.
Сколько воздуха нужно человеку для нормального существования?
Вентиляция помещений обеспечивает своевременное удаление избытка углекислого газа, тепла, влаги, пыли, вредных веществ, в общем, результатов различных бытовых процессов и пребывания в помещении людей.
Виды вентиляции.
1) Естественная. Заключается в естественном воздухообмене между помещением и внешней средой за счет разницы температур внутреннего и наружного воздуха, ветра и тд.
Естественная вентиляция может быть:
1. Неорганизованная (путем фильтрации воздуха через щели)
2. Организованная (через открытые форточки, окна и тд) — проветривание.
1. Приточная — искусственная подача наружного воздуха в помещение.
2. Вытяжная — искусственная вытяжка воздуха из помещения.
3. Приточно-вытяжная — искусственный приток и вытяжка. Поступление воздуха происходит через приточную камеру, где он обогревается, фильтруется и удаляется через вентиляцию.
Общий принцип вентиляции заключается в том, что
• В грязных помещениях должна преобладать вытяжка (чтобы исключить самопроизвольное поступление грязного воздуха в соседние помещения)
• В чистых помещениях должен преобладать приток (чтобы в них не поступал воздух из грязных помещений).
Как определить, сколько чистого воздуха должно поступать в помещение в час на одного человека, чтобы вентиляция была достаточной?
Количество воздуха, которое необходимо подать в помещение на одного человека в час называется объемом вентиляции.
Он может быть определен по влажности, температуре, но точнее всего определяется по углекислому газу.
В воздухе содержится 0.4 °А= углекислого газа. Как уже упоминалось, для помещений, требующих высокого уровня чистоты (палаты, операционные), допускается содержание углекислого газа в воздухе не более 0.7 А° в обычных помещениях допускается концентрация до 1 °А».
При пребывании в помещении людей количество углекислого газа увеличивается. Один человек выделяет приблизительно 22.6 л углекислого газа в час. Сколько же нужно подать воздуха на одного человека в час, чтобы эти 22.6 литра разбавить так, чтоб концентрация углекислого газа в воздухе помещения не превысила бы 0.7 А- или 1 А»?
Каждый литр подаваемого в помещение воздуха содержит 0.4 А» углекислого газа, то есть каждый литр этого воздуха содержит 0.4 мл углекислого газа и таким образом может еще «принять» 0.3 мл (0.7 — 0.4) для чистых помещений (до 0.7 мл в литре или 0.7 А° ) и 0.6 мл (1 — 0.4) для обычных помещений (до 1 мл в литре или 1 °А. ).
Так как каждый час 1 человек выделяет 22.6 л (22600 мл) углекислого газа, а каждый литр подаваемого воздуха может «принять» указанное выше число мл углекислого газа, то количество литров воздуха, которое необходимо подать в помещение на 1 человека в час составляет
1) Для чистых помещений (палаты, операционные) — 22600 / 0.3 = 75000 л = 75 м3 . То есть, 75 м3 воздуха на каждого человека в час должно поступить в помещение для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила 0.7 А=.
2) Для обычных помещений — 22600 / 0.6 = 37000 л = 37 м3. То есть, 37 м воздуха на каждого человека в час должно поступить в помещение, для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила
Если в помещении находится не один человек, то указанные цифры ум- ‘ ножаются на количество человек.
Выше было подробно объяснено, как находится величина вентиляционного объема прямо на конкретных цифрах, вообще же нетрудно догадаться, что общая формула выглядит следующим образом:
L = (К * N) / (Р — Р,) = (22.6 л * N) / (Р — 0.4%.) где
К — количество углекислого газа, выдыхаемого человеком за час (л)
N — число людей в помещении
Р — максимально допустимое содержание углекислоты в помещении (А»)
Pi — содержание углекислого газа в атмосферном воздухе (А»)
По данной формуле мы рассчитываем необходимый объем подаваемого воздуха (необходимый объем вентиляции). Для того, чтобы рассчитать реальный объем воздуха, который подается в помещение за час (реальный объем вентиляции) нужно в формулу вместо Р (ПДК углекислого газа — 1 А°, 0.7 /..) подставить реальную концентрацию углекислого газа в данном помещении в промилях:
й. = (22.6 л * N) / ([СО2]факт — 0.4 7
L реальный — реальный объем вентиляции
[СО2]факт — фактическое содержание углекислого газа в помещении
Для определения’ концентрации углекислого газа используют метод Суб-ботина-Нагорского (основан на снижении титра едкого Ва, наиболее точен), метод Реберга (также использование едкого Ва, экспресс-метод), метод Прохорова, фотоколориметрический метод и др.
Другой количественной характеристикой вентиляции, непосредственно связанной с объемом вентиляции, является кратность вентиляции. Кратность вентиляции показывает сколько раз в час воздух в помещении полностью обменивается.
Кратность вентиляции = Объем попядаемого (изилекяр.мого) в час возпуха
Соответственно, чтобы рассчитать для данного помещения необходимую кратность вентиляции нужно в эту формулу в числителе подставить необходимый объем вентиляции. А для того, чтобы узнать, какова реальная кратность вентиляции в помещении в формулу подставляют реальный объем вентиляции (расчет см. выше).
Кратность вентиляции может рассчитываться по притоку (кратность по притоку), тогда в формулу подставляется объем подаваемого в час воздуха и значение указывается со знаком (+), а может рассчитываться по вытяжке (кратность по вытяжке), тогда в формулу подставляется объем извлекаемого в час воздуха и значение указывается со знаком (-).
Например, если в операционной кратность вентиляции обозначается как + 10, -8, то это означает, что каждый час в это помещение поступает десятикратный, а извлекается восьмикратный объем воздуха по отношению к объему помещения.
Существует такое понятие как воздушный куб.
Воздушный куб — это необходимый на одного человека объем воздуха.
Норма воздушного куба составляет 25-27 м» . Но как было рассчитано выше на одного человека в час требуется подавать объем воздуха 37 м3 , то есть при данной норме воздушного куба (данном объеме помещения.) необходимая кратность воздухообмена составляет 1.5 (37 м / 25 м = 1.5).
Гигиенические требования к вентиляции различных помещений
Сколько воздуха нужно человеку для нормального существования?
Вентиляция помещений обеспечивает своевременное удаление избытка углекислого газа, тепла, влаги, пыли, вредных веществ, в общем, результатов различных бытовых процессов и пребывания в помещении людей.
Виды вентиляции.
1) Естественная. Заключается в естественном воздухообмене между по
мещением и внешней средой за счет разницы температур внутреннего и на
ружного воздуха, ветра и тд.
Естественная вентиляция может быть:
•1. Неорганизованная (путем фильтрации воздуха через щели)
- 2. Организованная(через открытые форточки, окна и тд) — проветривание.
2) Искусственная.
•1. Приточная — искусственная подача наружного воздуха в помещение.
- 2. Вытяжная— искусственная вытяжка воздуха из помещения.
- 3. Приточно-вытяжная— искусственный приток и вытяжка. Поступление воздуха происходит через приточную камеру, где он обогревается, фильтруется и удаляется через вентиляцию.
Общий принцип вентиляции заключается в том, что
- В грязных помещениях должна преобладать вытяжка(чтобы исключить самопроизвольное поступление грязного воздуха в соседние помещения)
- В чистых помещениях должен преобладать приток(чтобы в них не поступал воздух из грязных помещений).
Как определить, сколько чистого воздуха должно поступать в помещение в час на одного человека, чтобы вентиляция была достаточной?
Количество воздуха, которое необходимо подать в помещение на одного человека в час называется объемом вентиляции.
Он может быть определен по влажности, температуре, но точнее всего определяется по углекислому газу.
В воздухе содержится 0.4 % 3 . То есть, 75 м 3 воздуха на каждого человека в час должно поступить в помещение для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила 0.7%*
- 2) Для обычных помещений — 22600 / 0.6 = 37000 л = 37 м 3 . То есть, 37 м воздуха на каждого человека в час должно поступить в помещение, для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила .
Если в помещении находится не один человек, то указанные цифры умножаются на количество человек.
Выше было подробно объяснено, как находится величина вентиляционного объема прямо на конкретных цифрах, вообще же нетрудно догадаться, что общая формула выглядит следующим образом:
Ь = (К * М) / (Р — Р0 = (22.6 л * 14) / (Р — 0.4%.)
К — количество углекислого газа, выдыхаемого человеком за час (л)
N — число людей в помещении
Р — максимально допустимое содержание углекислоты в помещении (/«)
Р] — содержание углекислого газа в атмосферном воздухе (/•»)
По данной формуле мы рассчитываем необходимый объем подаваемого воздуха (необходимый объем вентиляции). Для того, чтобы рассчитать реальный объем воздуха, который подается в помещение за час (реальный объем вентиляции) нужно в формулу вместо Р (ПДК углекислого газа — 1/Ц 0.7 У«) подставить реальную концентрацию углекислого газа в данном помещении в промилях:
Ь реальный — реальный объем вентиляции
[ССЫфакт — фактическое содержание углекислого газа в помещении
Для определения’ концентрации углекислого газа используют метод Суб-ботина-Нагорского (основан на снижении титра едкого Ва, наиболее точен), метод Реберга (также использование едкого Ва, экспресс-метод), метод Прохорова, фотоколориметрический метод и др.
Другой количественной характеристикой вентиляции, непосредственно связанной с объемом вентиляции, является кратность вентиляции. Кратность вентиляции показывает сколько раз в час воздух в помещении полностью обменивается.
Кратность вентиляции — Объем попаваемого (извлекаемого 4 ) в чяг. возгсухя
Соответственно, чтобы рассчитать для данного помещения необходимую кратность вентиляции нужно в эту формулу в числителе подставить необходимый объем вентиляции. А для того, чтобы узнать, какова реальная кратность вентиляции в помещении в формулу подставляют реальный объем вентиляции (расчет см. выше).
Кратность вентиляции может рассчитываться по притоку (кратность по притоку), тогда в формулу подставляется объем подаваемого в час воздуха и значение указывается со знаком (+), а может рассчитываться по вытяжке (кратность по вытяжке), тогда в формулу подставляется объем извлекаемого в час воздуха и значение указывается со знаком (-).
Например, если в операционной кратность вентиляции обозначается как +10, -8, то это означает, что каждый час в это помещение поступает десятикратный, а извлекается восьмикратный объем воздуха по отношению к объему помещения.
Существует такое понятие как воздушный куб.
Воздушный куб — это необходимый на одного человека объем воздуха.
Норма воздушного куба составляет 25-27 м . Но как было рассчитано выше на одного человека в час требуется подавать объем воздуха 37 м , то есть при данной норме воздушного куба (данном объеме помещения,) необходимая кратность воздухообмена составляет 1.5 (37 м / 25 м = 1.5).
Тема № 3. Гигиеническая оценка химического и бактериального загрязнения воздуха помещений и эффективности естественной и искусственной вентиляции — 2 часа.
Цель. Ознакомить студентов с методами изучения, оценки и профилактики химического и бактериального загрязнения воздуха, научить оценивать качество воздушной среды и разрабатывать мероприятия по его оптимизации.
Задачи обучения.
Студент должен знать:
· Гигиеническое значение загрязнения воздушной среды закрытых помещений химическими соединениями и микроорганизмами
· Источники и показатели химического и бактериального загрязнения воздуха закрытых помещений различного назначения.
· Значение определения СО2, как интегрального показателя качества воздуха в помещениях, где источником загрязнения является человек.
· Гигиенические требования к качеству воздушной среды в жилых и лечебно-профилактических учреждениях.
· Мероприятия по профилактике влияния на организм химического и бактериального загрязнения воздуха закрытых помещений.
Студент должен уметь:
· Оценивать качество воздушной среды жилых помещений, детских и лечебно-профилактических учреждений и эффективность воздухообмена
- Проводить контроль за микробным загрязнением воздуха в помещений;
- Разрабатывать мероприятия по профилактике влияния на организм химического и бактериального загрязнения воздуха закрытых помещений
- Оценивать эффективность воздухообмена в помещениях.
Основные вопросы темы
1. Гигиеническое значение химического и биологического загрязнения атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений, показатели загрязнения.
2. Гигиенические требования к качеству воздушной среды жилых и общественных помещений.
3. Профилактика неблагоприятного воздействия на организм человека химического и бактериального загрязнения помещений.
4. Использование вентиляции для оптимизации качества воздушной среды помещений.
Методы обучения и преподавания:в малых группахознакомление с приборами и определение температуры, влажности и скорости движения воздуха, дискуссия, решение ситуационных задач.
1. Кенесариев У.И., Балмахаева Р.М., Бекмагамбетова Ж.Д. и др. Гигиена: Учебник для вузов. / Под ред У.И.Кенесариева – Алматы: Самара-Принт, 2009.- С.47-105.
2. Гигиена / Под ред. акад. РАМН Г.И.Румянцева.- М.:ГЭОТАР:Медицина,2000.- С.76-110, 197-220.
3. Пивоваров Ю.П., Королик В.В., Зиневич Л.С. Гигиена и основы экологии человека. – Ростов н/Д:»Феникс».2002.- С.59-73, 31-47, 48-53.
4. Пивоваров Ю.П. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и основам экологии человека. 3-е изд. – М.:ГОУВУНМЦ МЗ РФ, 2001. – С.7-16, 190-194.
Дополнительная:
1. Амрин М.А. Гигиеническая оценка воздушной среды/Учебно-методическое пособие для студентов медицинских факультетов. – Алматы: КазНМУ, 2003. – С. 6-21, 48-50.
2. Гурова А.И.,Горлова О.Е. Практикум по общей гигиене.-М.:Изд-во Университета дружбы народов.1991.- С.11-31
3. Гончарук Е.И., Кундиев Ю.И., Бардов В.Г. и др. Общая гигиена: пропедевтика гигиены.- К.:Вища шк.,1999.- С.177-237, 140-142, 237-289.
4. Пивоваров Ю.П. и др. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене. — М.: Медицина, 1983.- С.93-101.
5. Румянцев Г.И. с соавт. – Общая гигиена.- М.: Медицина,1985.- С.263-268.
6. Санитарные правила и нормы «Требования к устройству и содержанию больничных организаций и организаций охраны материнства и детства» от 24.06 2002 г.
1. Исходного уровня знаний в устном опросе по вопросам:
1. Химический состав атмосферного воздуха. Источники химического загрязнения атмосферного воздуха и воздуха помещений.
2. Биологическое загрязнение воздуха закрытых помещений. Источники и пути распространения загрязнителей, эпидемиологическая опасность.
3. Гигиеническое значение загрязнения воздушной среды химическими соединениями и патогенными микроорганизмами.
4. Показатели химического загрязнения в помещениях различного назначения. Значимость определения концентрации СО2 как критерия чистоты воздуха в жилых и общественных зданиях в современный период.
5. Показатели бактериального загрязнения воздуха в жилых помещениях и лечебных учреждениях, гигиенические нормативы.
6. Методы определения бактериального загрязнения воздуха.
7. Использование вентиляции для снижения и предупреждения химического и бактериального загрязнения воздуха. Естественная вентиляция и ее эффективность. Способы усиления естественной вентиляции.
8. Виды искусственной вентиляции: приточная, вытяжная, приточно-вытяжная. Условия их применения.
9. Общеобменная и местная системы вентиляции, их предназначение.
10. Кондиционирование воздуха, преимущества и недостатки.
11. Показатели воздухообмена: необходимый и фактический объем вентиляции, кратность воздухообмена. Методы определения.
12. Организация вентиляции в жилых помещениях и лечебных учреждениях
2. Заключительного уровня знаний по результатам выполнения самостоятельной работы студентов:
Задание:решить ситуационные задачи по оценке вентиляции в помещениях
В 6-ти коечной палате, площадью 42 м2 и высотой 3 м, проветривание осуществляется через форточку площадью 0,3 на 0,4 м каждый час в течение 10 минут. Скорость движения воздуха 1,2 м/сек.
1) Рассчитайте кратность воздухообмена в 1 час.
2) Сопоставьте с гигиеническими нормами.
Для определения фактической кратности воздухообмена (см. 4.1) нужно знать фактический объем вентиляции и объем помещения.
Фактический объем вентиляции находим по формуле Q = S отв. • V • 3600 . Однако, учитывая, что проветривание осуществляется только лишь в течение 10 минут, вместо 3600 в формулу вставляем 10 • 60 = 600. Тогда Q =0,3•0,4•1,2•600= 86,4(м3). Поскольку за счет естественной вентиляции без проветривания в течение часа достигается однократный обмен воздуха, действительный объем вентиляции в данном помещении будет равен сумме объемов вентиляции за счет проветривания (86,4 м3) и без него (однократный объем вентиляции = объему помещения = 42•3= 126)= 86,4+126=212,4 (м3).
Фактическая кратность воздухообмена будет равна:
В палате размещается 6 человек, следовательно, необходимый объем вентиляции для них должен составить, исходя из нормативов, приведенных в табл. 3.: 80 м3• 6 = 480 м3, а необходимая кратность воздухообмена — . Фактическая кратность воздухообмена почти в 2 раза ниже требуемой. Недостаточен также воздушный куб, норма которого составляет 25-27 м3 на одного больного, т.е. палата по объему предназначена для размещения 5, а не 6 больных. Рекомендуется уменьшить число больных в палате и увеличить время проветривания.
В палате площадью 15 м2 и высотой 3 м концентрация С02 составляет 2,4%o.
1) Рассчитайте кратность воздухообмена.
2) Рассчитайте необходимое количество воздуха в час на 2-х больных.
3) Сопоставьте с гигиеническими нормами.
Кратность воздухообмена определяем по формуле, приведенной в разделе 4.1, для чего нужно рассчитать фактический объем вентиляции и объем помещения. Для определения фактического объема вентиляции используем формулу Q =(22,6 • n) / (С факт.-0,4) (разд.4.3).
Q = (м3)
Так как объем помещения равен 15•3=45 (м3), а Q =22,6, кратность воздухообмена будет равна: .
В соответствии с гигиеническими требованиями необходимый объем вентиляции на 1 больного должен составлять 80 м3 в час, тогда на 2 больных он будет равен 160 м3. Необходимая кратность воздухообмена должна быть: . Таким образом, кратность воздухообмена в палате недостаточна. Кроме того, воздушный куб на одного больного меньше нормативного. Рекомендуется перевод одного больного в другую палату и проветривание помещения.
В 4-х коечной палате, площадью 30 м2 и высотой 3 м, вентиляция осуществляется за счёт естественного проветривания через форточку площадью 0,3 на 0,4 м каждый час в течение 20 минут. Скорость движения воздуха — 0,6 м/сек.
1) Рассчитайте кратность воздухообмена.
2) Сопоставьте с гигиеническими нормами.
В боксе площадью 21 м2 и высотой 3 м, находится 1 больной. Вентиляция приточно-вытяжная. Приток воздуха идёт через отверстие, площадью 0,2х0,3 м со скоростью 0,8 м/сек, а удаление — через отверстие площадью 0,8 м2 со скоростью 1м/сек.
1) Рассчитайте объём поступающего и удаляемого воздуха.
2) Рассчитайте кратность воздухообмена.
3) Сравните с гигиеническими нормами.
В послеоперационной палате кубатура — 45 мЗ на одного больного, концентрация С02 равна 1,2%o. Рассчитайте кратность воздухообмена в палате за 1 час. Если по гигиеническим нормам в послеоперационной палате кратность воздухообмена равна 10, то какое количество воздуха надо подавать в помещение.
В операционной площадью 36 м2 и высотой 3 м работает бригада из 6 человек. Вентиляция приточно-вытяжная. Приток воздуха идёт через отверстие, площадью 0,25 со скоростью 0,4 м/сек. Вытяжка через одно отверстие площадью 0,5 м2 со скоростью 0,3м/сек.
1) Рассчитайте объём поступающего и удаляемого воздуха.
2) Рассчитайте кратность воздухообмена по притоку и вытяжке.
3) Сравните с гигиеническими нормами и укажите, как можно улучшить работу вентиляции (10-кратная).
В 4-х коечной палате, площадью 30 м2 и высотой 3,2 м, концентрация СО2 составляет 1.8%o.
1) Рассчитайте кратность воздухообмена.
2) Сопоставьте с гигиеническими нормами.
3) Рассчитайте потребную кратность воздухообмена, когда концентрация СО2 в воздухе не превышает гигиенических нормативов (1%o =1,0 л/мЗ).
В операционной, кубатурой 112 мЗ, на 1 операционный стол, работает хирургическая бригада из 4-х человек. Вентиляция осуществляется путём проветривания через 2 фрамуги, площадью 0,4 м2 каждая в течение 20 минут. Скорость движения воздуха 1,2 м/сек. Вытяжка идёт через отверстие, площадью 0,25 м2 со скоростью 0,4 м/сек.
1) Рассчитайте объём поступающего воздуха.
2) Рассчитайте кратность воздухообмена.
3) Сравните с гигиеническими нормами и укажите: достаточно ли организовано проветривание операционной?
В боксе площадью 22 м2 и высотой 3 м , находятся 2-е больных. Концентрация СО2 в воздухе составляет 1,5%o, т.е. 1,5 л/мЗ. Определите:
1) Объём поступающего в помещение воздуха.
2) Кратность воздухообмена.
3) Сравните с гигиеническими нормами.
4) Рассчитайте потребное количество поступающего воздуха в реанимационный зал.
5) Рассчитайте концентрацию СО2 в реанимационном зале при достаточной работе вентиляции.
В реанимационном зале, кубатурой 110 мЗ находятся 2-е больных и работает б мед. работников . Концентрация С02 составляет 1,2%o, т.е. 1,2 л/мЗ. Определите:
1) Объём поступающего в помещение воздуха.
3) Сравните с гигиеническими нормами.
4) Рассчитайте потребное количество поступающего воздуха в реанимационный зал.
5) Рассчитайте концентрацию С02 в реанимационном зале при достаточной работе вентиляции.
В процедурной ( для введения внутривенно радиоактивных изотопов) радиологического отделения площадью 24 м2 и высотой 3 м работают 2 мед. работника. В час обслуживают 10 человек. Концентрация СО2 составляет 1,4%o Рассчитайте:
1) Количество поступающего воздуха.
2) Кратность воздухообмена.
3) Сравните с гигиеническими нормами.
4) Рассчитайте количество необходимого воздуха при достаточной работе вентиляции.
В перевязочной кубатурой 66 м2 работает 2 мед. работника, за час обслуживают 4 больных. Концентрация СО2 в помещении равна 2,4%o.
1) Рассчитайте объём воздуха, поступающего в перевязочную.
2) Кратность воздухообмена.
3) Сравните с гигиеническими нормами.
4) Рассчитайте необходимое количество подаваемого воздуха при эффективной работе вентиляции, когда К=2.