Jumatano, Februari 16 2011 00: 52

Malengo na Kanuni za Uingizaji hewa wa Jumla na Dilution

Kiwango hiki kipengele
(4 kura)

Wakati uchafuzi unaozalishwa kwenye tovuti ya kazi unapaswa kudhibitiwa kwa uingizaji hewa wa eneo lote tunalozungumzia. uingizaji hewa wa jumla. Utumiaji wa uingizaji hewa wa jumla unamaanisha kukubali ukweli kwamba uchafuzi utasambazwa kwa kiwango fulani kupitia nafasi nzima ya eneo la kazi, na kwa hivyo inaweza kuathiri wafanyikazi ambao wako mbali na chanzo cha uchafuzi. Kwa hivyo, uingizaji hewa wa jumla ni mkakati ambao ni kinyume chake uchimbaji wa ndani. Uchimbaji uliojanibishwa hutafuta kuondoa uchafuzi huo kwa kukizuia kwa karibu iwezekanavyo kwa chanzo (ona "Hewa ya ndani: njia za kudhibiti na kusafisha", mahali pengine katika sura hii).

Moja ya malengo ya msingi ya mfumo wowote wa uingizaji hewa wa jumla ni udhibiti wa harufu ya mwili. Hii inaweza kupatikana kwa kusambaza si chini ya mita za ujazo 0.45 kwa dakika, m3/min, ya hewa mpya kwa kila mkaaji. Wakati kuvuta sigara mara kwa mara au kazi ni ngumu ya kimwili, kiwango cha uingizaji hewa kinachohitajika ni kikubwa zaidi, na kinaweza kuzidi 0.9 m.3/min kwa kila mtu.

Ikiwa matatizo pekee ya mazingira ambayo mfumo wa uingizaji hewa unapaswa kushinda ni yale yaliyoelezwa hivi karibuni, ni vyema kukumbuka kwamba kila nafasi ina kiwango fulani cha upyaji wa hewa "asili" kwa njia ya kinachojulikana kama "kuingia," ambayo. hutokea kupitia milango na madirisha, hata wakati zimefungwa, na kupitia maeneo mengine ya kupenya kwa ukuta. Miongozo ya kiyoyozi kawaida hutoa habari nyingi katika suala hili, lakini inaweza kusemwa kuwa kiwango cha chini cha uingizaji hewa kutokana na uingizaji huanguka kati ya 0.25 na 0.5 upya kwa saa. Tovuti ya viwanda kwa kawaida itapata usasishaji wa hewa kati ya 0.5 na 3 kwa saa.

Inapotumiwa kudhibiti uchafuzi wa kemikali, uingizaji hewa wa jumla lazima uwe mdogo kwa hali hizo tu ambapo kiasi cha uchafuzi unaozalishwa sio juu sana, ambapo sumu yao ni ya wastani na ambapo wafanyakazi hawatekelezi kazi zao katika maeneo ya karibu ya chanzo. uchafuzi. Ikiwa maagizo haya hayatazingatiwa, itakuwa vigumu kupata kukubalika kwa udhibiti wa kutosha wa mazingira ya kazi kwa sababu viwango hivyo vya juu vya upyaji lazima vitumike ili kasi ya juu ya hewa italeta usumbufu, na kwa sababu viwango vya juu vya upyaji ni ghali kudumisha. Kwa hivyo si kawaida kupendekeza matumizi ya uingizaji hewa wa jumla kwa udhibiti wa dutu za kemikali isipokuwa katika kesi ya vimumunyisho ambavyo vina viwango vinavyokubalika vya zaidi ya sehemu 100 kwa milioni.

Wakati, kwa upande mwingine, lengo la uingizaji hewa wa jumla ni kudumisha sifa za joto za mazingira ya kazi kwa lengo la mipaka inayokubalika kisheria au mapendekezo ya kiufundi kama vile miongozo ya Shirika la Kimataifa la Kuweka (ISO), njia hii ina vikwazo vichache. Kwa hivyo uingizaji hewa wa jumla hutumiwa mara nyingi zaidi kudhibiti mazingira ya joto kuliko kupunguza uchafuzi wa kemikali, lakini manufaa yake kama nyongeza ya mbinu za uchimbaji wa ndani inapaswa kutambuliwa wazi.

Wakati kwa miaka mingi misemo uingizaji hewa wa jumla na uingizaji hewa kwa dilution zilizingatiwa kuwa sawa, leo hii sivyo tena kwa sababu ya mkakati mpya wa uingizaji hewa wa jumla: uingizaji hewa kwa kuhama. Ingawa uingizaji hewa kwa dilution na uingizaji hewa kwa kuhamisha inafaa ndani ya ufafanuzi wa uingizaji hewa wa jumla ambao tumeelezea hapo juu, zote mbili zinatofautiana sana katika mkakati wanaotumia kudhibiti uchafuzi.

Uingizaji hewa kwa dilution ina lengo la kuchanganya hewa ambayo inaletwa kimakanika kabisa iwezekanavyo na hewa yote ambayo tayari iko ndani ya nafasi, ili mkusanyiko wa uchafuzi uliopewa uwe sawa iwezekanavyo wakati wote (au ili joto liwe kama sare iwezekanavyo, ikiwa udhibiti wa joto ndio lengo linalohitajika). Ili kufikia mchanganyiko huu wa sare hewa hudungwa kutoka kwenye dari kama vijito kwa kasi ya juu kiasi, na vijito hivi hutoa mzunguko mkubwa wa hewa. Matokeo yake ni kiwango cha juu cha kuchanganya hewa mpya na hewa tayari iko ndani ya nafasi.

Uingizaji hewa kwa kuhama, katika dhana yake bora, inajumuisha kuingiza hewa kwenye nafasi kwa njia ambayo hewa mpya huondoa hewa hapo awali bila kuchanganyika nayo. Uingizaji hewa kwa kuhamisha hupatikana kwa kuingiza hewa mpya kwenye nafasi kwa kasi ya chini na karibu na sakafu, na kutoa hewa karibu na dari. Kutumia uingizaji hewa kwa kuhama ili kudhibiti mazingira ya joto kuna faida kwamba inafaidika kutokana na harakati ya asili ya hewa inayotokana na tofauti za msongamano ambazo ni kwa sababu ya tofauti za joto. Ingawa uingizaji hewa kwa uhamisho tayari unatumika sana katika hali ya viwanda, fasihi ya kisayansi juu ya somo bado ni ndogo, na tathmini ya ufanisi wake kwa hiyo bado ni ngumu.

Uingizaji hewa kwa Dilution

Muundo wa mfumo wa uingizaji hewa kwa dilution unategemea hypothesis kwamba mkusanyiko wa uchafuzi ni sawa katika nafasi inayohusika. Huu ndio mfano ambao wahandisi wa kemikali mara nyingi hurejelea kama tanki iliyochochewa.

Ikiwa unafikiri kwamba hewa iliyoingizwa ndani ya nafasi haina uchafuzi na kwamba wakati wa awali mkusanyiko ndani ya nafasi ni sifuri, utahitaji kujua mambo mawili ili kuhesabu kiwango kinachohitajika cha uingizaji hewa: kiasi. ya uchafuzi unaozalishwa katika nafasi na kiwango cha mkusanyiko wa mazingira kinachotafutwa (ambacho kidhahania kingekuwa sawa kote).

Chini ya hali hizi, hesabu zinazolingana hutoa equation ifuatayo:

ambapo

c (t) = mkusanyiko wa uchafu katika nafasi kwa wakati t

a = kiasi cha uchafuzi unaozalishwa (wingi kwa kila kitengo cha muda)

Q = kiwango ambacho hewa mpya hutolewa (kiasi kwa kila kitengo cha wakati)

V = wingi wa nafasi husika.

Mlinganyo ulio hapo juu unaonyesha kuwa mkusanyiko utaelekea katika hali ya uthabiti kwa thamani a/Q, na kwamba itafanya hivyo haraka kadiri thamani ya Q/V, inayojulikana mara kwa mara kama "idadi ya usasishaji kwa kila kitengo cha muda". Ingawa mara kwa mara fahirisi ya ubora wa uingizaji hewa inachukuliwa kuwa sawa na thamani hiyo, mlinganyo ulio hapo juu unaonyesha wazi kwamba ushawishi wake ni mdogo katika kudhibiti kasi ya utulivu ya hali ya mazingira, lakini sio kiwango cha mkusanyiko ambapo hali hiyo ya utulivu itatokea. Hiyo itategemea tu juu ya kiasi cha uchafuzi unaozalishwa (a), na juu ya kiwango cha uingizaji hewa (Q).

Wakati hewa ya nafasi fulani imechafuliwa lakini hakuna viwango vipya vya uchafuzi vinavyozalishwa, kasi ya kupungua kwa mkusanyiko kwa muda fulani hutolewa na usemi ufuatao:

ambapo Q na V kuwa na maana iliyoelezwa hapo juu, t1 na t2 ni, kwa mtiririko huo, nyakati za mwanzo na za mwisho na c1 na c2 ni viwango vya awali na vya mwisho.

Misemo inaweza kupatikana kwa ajili ya kukokotoa katika hali ambapo mkusanyiko wa awali si sifuri (Constance 1983; ACGIH 1992), ambapo hewa inayodungwa kwenye nafasi haina uchafuzi kabisa (kwa sababu kupunguza gharama za kupokanzwa wakati wa baridi sehemu ya hewa. inasindikwa, kwa mfano), au ambapo kiasi cha uchafuzi unaozalishwa hutofautiana kama kipengele cha wakati.

Ikiwa tutapuuza hatua ya mpito na kudhani kuwa hali ya uthabiti imepatikana, mlinganyo unaonyesha kuwa kiwango cha uingizaji hewa ni sawa na a / clim, Ambapo clim ni thamani ya mkusanyiko ambao lazima udumishwe katika nafasi iliyotolewa. Thamani hii itawekwa na kanuni au, kama kawaida ya ziada, kwa mapendekezo ya kiufundi kama vile viwango vya kikomo (TLV) vya Mkutano wa Marekani wa Wataalamu wa Usafi wa Viwanda wa Kiserikali (ACGIH), ambao unapendekeza kwamba kiwango cha uingizaji hewa kihesabiwe kwa fomula.

ambapo a na clim kuwa na maana iliyoelezwa tayari na K ni sababu ya usalama. Thamani ya K kati ya 1 na 10 lazima ichaguliwe kama kazi ya ufanisi wa mchanganyiko wa hewa katika nafasi iliyotolewa, ya sumu ya kutengenezea (ndogo). clim ni, thamani kubwa ya K itakuwa), na kwa hali nyingine yoyote inayoonekana inafaa na mtaalamu wa usafi wa viwanda. ACGIH, miongoni mwa mambo mengine, inataja muda wa mchakato, mzunguko wa shughuli na eneo la kawaida la wafanyakazi kwa heshima na vyanzo vya utoaji wa uchafuzi wa mazingira, idadi ya vyanzo hivi na eneo lao katika nafasi iliyotolewa, msimu. mabadiliko katika kiasi cha uingizaji hewa wa asili na kupunguza kutarajiwa kwa ufanisi wa kazi wa vifaa vya uingizaji hewa kama vigezo vingine vya kuamua.

Kwa hali yoyote, utumiaji wa fomula iliyo hapo juu inahitaji ujuzi kamili wa maadili ya a na K ambayo inapaswa kutumika, na kwa hivyo tunatoa mapendekezo fulani katika suala hili.

Kiasi cha uchafuzi unaozalishwa mara kwa mara kinaweza kukadiriwa kwa kiasi cha nyenzo fulani zinazotumiwa katika mchakato unaozalisha uchafuzi. Kwa hiyo, katika kesi ya kutengenezea, kiasi kinachotumiwa kitakuwa dalili nzuri ya kiwango cha juu ambacho kinaweza kupatikana katika mazingira.

Kama ilivyoonyeshwa hapo juu, thamani ya K inapaswa kuamuliwa kama kazi ya ufanisi wa mchanganyiko wa hewa katika nafasi iliyotolewa. Thamani hii, kwa hivyo, itakuwa ndogo kwa uwiano wa moja kwa moja na jinsi makadirio yalivyo mazuri ya kupata mkusanyiko sawa wa uchafuzi katika hatua yoyote ndani ya nafasi iliyotolewa. Hii, kwa upande wake, itategemea jinsi hewa inavyosambazwa ndani ya nafasi inayopitisha hewa.

Kulingana na vigezo hivi, maadili ya chini ya K inapaswa kutumika wakati hewa hudungwa katika nafasi kwa mtindo kusambazwa (kwa kutumia plenum, kwa mfano), na wakati sindano na uchimbaji wa hewa ni katika ncha tofauti ya nafasi iliyotolewa. Kwa upande mwingine, maadili ya juu kwa K inapaswa kutumika wakati hewa hutolewa mara kwa mara na hewa inatolewa karibu na uingizaji wa hewa mpya (takwimu 1).

Mchoro 1. Mchoro wa mzunguko wa hewa katika chumba na fursa mbili za usambazaji

IEN030F1

Ikumbukwe kwamba wakati hewa inapoingizwa kwenye nafasi fulani-hasa ikiwa inafanywa kwa kasi ya juu-mkondo wa hewa unaoundwa utatoa mvuto mkubwa kwenye hewa inayoizunguka. Hewa hii kisha huchanganyika na mkondo na kuipunguza, na kusababisha misukosuko inayoweza kupimika pia. Kama matokeo, mchakato huu husababisha mchanganyiko mkali wa hewa tayari kwenye nafasi na hewa mpya inayoingizwa, na kuzalisha mikondo ya hewa ya ndani. Kutabiri mikondo hii, hata kwa ujumla, inahitaji kipimo kikubwa cha uzoefu (takwimu 2).

Mchoro 2. Vipengele vya K vilivyopendekezwa vya mahali pa kuingiza na kutolea moshi

IEN030F2

Ili kuepusha matatizo yanayotokana na wafanyakazi kuathiriwa na vijito vya hewa kwa kasi ya juu kiasi, kwa kawaida hewa hudungwa kwa njia ya kutawanya vijiti vilivyoundwa kwa njia ambayo hurahisisha uchanganyaji wa haraka wa hewa mpya na hewa ambayo tayari iko ndani. nafasi. Kwa njia hii, maeneo ambayo hewa huenda kwa kasi ya juu huwekwa ndogo iwezekanavyo.

Athari ya mkondo iliyoelezwa hivi punde haitolewi karibu na sehemu ambapo hewa hutoka au hutolewa kupitia milango, madirisha, matundu ya kuchimba au fursa nyinginezo. Hewa hufikia grati za uchimbaji kutoka pande zote, kwa hivyo hata kwa umbali mfupi kutoka kwao, harakati za hewa hazionekani kwa urahisi kama mkondo wa hewa.

Kwa hali yoyote, katika kushughulika na usambazaji wa hewa, ni muhimu kukumbuka urahisi wa kuweka vituo vya kazi, kwa kiasi kinachowezekana, kwa njia ambayo hewa mpya huwafikia wafanyakazi kabla ya kufikia vyanzo vya uchafuzi.

Wakati katika nafasi iliyotolewa kuna vyanzo muhimu vya joto, harakati ya hewa itawekwa kwa kiasi kikubwa na mikondo ya convection ambayo ni kutokana na tofauti za wiani kati ya denser, hewa baridi na nyepesi, hewa ya joto. Katika nafasi za aina hii, mbuni wa usambazaji wa hewa lazima asikose kukumbuka uwepo wa vyanzo hivi vya joto, au harakati ya hewa inaweza kuwa tofauti sana na ile iliyotabiriwa.

Uwepo wa uchafuzi wa kemikali, kwa upande mwingine, haubadilishi kwa njia inayoweza kupimika msongamano wa hewa. Wakati katika hali safi vichafuzi vinaweza kuwa na msongamano ambao ni tofauti sana na ule wa hewa (kawaida ni mkubwa zaidi), kwa kuzingatia viwango halisi, vilivyopo mahali pa kazi, mchanganyiko wa hewa na uchafuzi hauna msongamano tofauti sana kuliko wiani wa hewa safi.

Zaidi ya hayo, inapaswa kuwa alisema kuwa moja ya makosa ya kawaida yaliyofanywa katika kutumia aina hii ya uingizaji hewa ni kusambaza nafasi tu na extractors za hewa, bila mawazo yoyote ya awali yaliyotolewa kwa uingizaji wa kutosha wa hewa. Katika matukio haya, ufanisi wa ventilators ya uchimbaji hupungua na, kwa hiyo, viwango halisi vya uchimbaji wa hewa ni kidogo sana kuliko ilivyopangwa. Matokeo yake ni viwango vya juu zaidi vya mazingira ya uchafuzi katika nafasi iliyotolewa kuliko yale yaliyokokotolewa hapo awali.

Ili kuepuka tatizo hili mawazo fulani yanapaswa kutolewa kuhusu jinsi hewa itaingizwa kwenye nafasi. Hatua inayopendekezwa ni kutumia viingilizi vya uingizaji hewa pamoja na viingilizi vya uchimbaji. Kwa kawaida, kiwango cha uchimbaji kinapaswa kuwa kikubwa zaidi kuliko kiwango cha uingizaji ili kuruhusu kupenya kupitia madirisha na fursa nyingine. Kwa kuongeza, ni vyema kuweka nafasi chini ya shinikizo hasi kidogo ili kuzuia uchafuzi unaotokana na kuingizwa kwenye maeneo ambayo hayajachafuliwa.

Uingizaji hewa kwa Uhamishaji

Kama ilivyoelezwa hapo juu, kwa uingizaji hewa kwa kuhamisha mtu hutafuta kupunguza kuchanganya hewa mpya na hewa iliyopatikana hapo awali kwenye nafasi iliyotolewa, na anajaribu kurekebisha mfumo kwa mfano unaojulikana kama mtiririko wa kuziba. Kwa kawaida hii inakamilishwa kwa kuanzisha hewa kwa kasi ndogo na kwa miinuko ya chini katika nafasi iliyotolewa na kuitoa karibu na dari; hii ina faida mbili juu ya uingizaji hewa kwa dilution.

Katika nafasi ya kwanza, hufanya viwango vya chini vya upyaji wa hewa iwezekanavyo, kwa sababu uchafuzi wa mazingira huzingatia karibu na dari ya nafasi, ambapo hakuna wafanyakazi wa kupumua. The wastani mkusanyiko katika nafasi iliyotolewa itakuwa juu zaidi kuliko clim thamani ambayo tumerejelea hapo awali, lakini hiyo haimaanishi hatari kubwa zaidi kwa wafanyikazi kwa sababu katika eneo linalokaliwa la nafasi iliyotolewa mkusanyiko wa uchafuzi utakuwa sawa au chini kuliko clim.

Kwa kuongeza, wakati lengo la uingizaji hewa ni udhibiti wa mazingira ya joto, uingizaji hewa kwa uhamisho hufanya iwezekanavyo kuanzisha hewa ya joto katika nafasi iliyotolewa kuliko inavyotakiwa na mfumo wa uingizaji hewa kwa dilution. Hii ni kwa sababu hewa ya joto inayotolewa iko kwenye halijoto ya digrii kadhaa zaidi ya halijoto katika eneo linalokaliwa la nafasi.

Kanuni za kimsingi za uingizaji hewa kwa kuhamisha zilitengenezwa na Sandberg, ambaye katika miaka ya mapema ya 1980 alitengeneza nadharia ya jumla ya uchanganuzi wa hali ambapo kulikuwa na viwango vya nonuniform vya uchafuzi wa mazingira katika nafasi zilizofungwa. Hii ilituwezesha kushinda vikwazo vya kinadharia vya uingizaji hewa kwa dilution (ambayo inapendekeza mkusanyiko sawa katika nafasi iliyotolewa) na kufungua njia kwa matumizi ya vitendo (Sandberg 1981).

Ingawa uingizaji hewa kwa kuhamisha watu hutumika sana katika baadhi ya nchi, hasa katika Skandinavia, tafiti chache sana zimechapishwa ambapo ufanisi wa mbinu tofauti hulinganishwa katika usakinishaji halisi. Hii bila shaka ni kwa sababu ya matatizo ya vitendo ya kufunga mifumo miwili tofauti ya uingizaji hewa katika kiwanda halisi, na kwa sababu uchambuzi wa majaribio ya aina hizi za mifumo inahitaji matumizi ya wafuatiliaji. Ufuatiliaji unafanywa kwa kuongeza gesi ya kufuatilia kwenye mkondo wa uingizaji hewa wa hewa na kisha kupima viwango vya gesi katika pointi tofauti ndani ya nafasi na katika hewa iliyotolewa. Uchunguzi wa aina hii huwezesha kukisia jinsi hewa inavyosambazwa ndani ya nafasi na kisha kulinganisha ufanisi wa mifumo tofauti ya uingizaji hewa.

Masomo machache yanayopatikana ambayo yamefanywa katika usakinishaji halisi uliopo si wa kuhitimisha, isipokuwa kuhusu ukweli kwamba mifumo inayotumia uingizaji hewa kwa kuhamisha hutoa usasishaji hewa bora zaidi. Katika tafiti hizi, hata hivyo, uhifadhi mara nyingi huonyeshwa kuhusu matokeo hadi sasa kwani hayajathibitishwa na vipimo vya kiwango cha mazingira cha uchafuzi kwenye tovuti za kazi.

 

Back

Kusoma 16361 mara Ilibadilishwa mwisho Alhamisi, 13 Oktoba 2011 21:28

" KANUSHO: ILO haiwajibikii maudhui yanayowasilishwa kwenye tovuti hii ya tovuti ambayo yanawasilishwa kwa lugha yoyote isipokuwa Kiingereza, ambayo ndiyo lugha inayotumika katika utayarishaji wa awali na ukaguzi wa wenza wa maudhui asili. Takwimu fulani hazijasasishwa tangu wakati huo. utayarishaji wa toleo la 4 la Encyclopaedia (1998).

Yaliyomo

Marejeleo ya Udhibiti wa Mazingira ya Ndani

Mkutano wa Marekani wa Wataalamu wa Usafi wa Viwanda wa Kiserikali (ACGIH). 1992. Uingizaji hewa katika Viwanda—Mwongozo wa Mazoezi Yanayopendekezwa. Toleo la 21. Cincinnati, Ohio: ACGIH.

Jumuiya ya Kimarekani ya Wahandisi wa Kupasha joto, Kuweka Jokofu, na Viyoyozi (ASHRAE). 1992. Mbinu ya Kujaribu Vifaa vya Kisafishaji Hewa Vinavyotumika katika Uingizaji hewa wa Jumla kwa Kuondoa Chembechembe. Atlanta: ASHRAE.

Baturin, VV. 1972. Misingi ya Uingizaji hewa wa Viwanda. New York: Pergamon.

Bedford, T na FA Chrenko. 1974. Kanuni za Msingi za uingizaji hewa na joto. London: HK Lewis.

Center européen de normalization (CEN). 1979. Mbinu ya Kupima Vichujio vya Hewa vinavyotumika katika Uingizaji hewa wa Jumla. Eurovent 4/5. Antwerp: Kamati ya Viwango ya Ulaya.

Taasisi Iliyoidhinishwa ya Huduma za Ujenzi. 1978. Vigezo vya Mazingira vya Usanifu. : Taasisi Iliyoidhinishwa ya Huduma za Ujenzi.

Baraza la Jumuiya za Ulaya (CEC). 1992. Miongozo ya Mahitaji ya Uingizaji hewa katika Majengo. Luxemburg: EC.

Constance, JD. 1983. Kudhibiti Vichafuzi vya Hewa ndani ya Mimea. Usanifu wa Mfumo na Mahesabu. New York: Marcel Dekker.

Fanger, PO. 1988. Kuanzishwa kwa olf na vitengo vya decipol ili kutathmini uchafuzi wa hewa unaotambuliwa na wanadamu ndani na nje. Jengo la Nishati 12:7-19.

-. 1989. Mlingano mpya wa faraja kwa ubora wa hewa ya ndani. Jarida la ASHRAE 10:33-38.

Shirika la Kazi Duniani (ILO). 1983. Encyclopaedia of Occupational Health and Safety, iliyohaririwa na L Parmeggiani. Toleo la 3. Geneva: ILO.

Taasisi ya Kitaifa ya Usalama na Afya Kazini (NIOSH). 1991. Kujenga Ubora wa Hewa: Mwongozo kwa Wamiliki wa Majengo na Wasimamizi wa Vituo. Cincinnati, Ohio: NIOSH.

Sandberg, M. 1981. Ufanisi wa uingizaji hewa ni nini? Jenga Mazingira 16:123-135.

Shirika la Afya Duniani (WHO). 1987. Miongozo ya Ubora wa Hewa kwa Ulaya. Mfululizo wa Ulaya, Nambari 23. Copenhagen: Machapisho ya Mikoa ya WHO.