Расчёт вентиляции производят по веществу, которое принято в качестве критерия чистоты воздуха. Исследования показали, что в помещениях, где находятся люди, причиной их плохого самочувствия является накопление в воздухе антропотоксинов – продуктов жизнедеятельности человека. Спектр веществ, выделяемых человеком в процессах жизнедеятельности, широк, и в качестве критерия чистоты воздуха могут быть предложены различные химические соединения.
Чаще всего для расчёта воздухообмена в жилых и общественных зданиях, транспортных средствах в качестве гигиенического норматива чистоты воздуха используется концентрация углекислого газа СО2. В данном случае углекислый газ является косвенным показателем загрязнения воздушной среды летучими продуктами жизнедеятельности человека, содержащимися в выдыхаемом воздухе, поте, выделениях с поверхности тела и одежды. Предельно допустимая концентрация углекислого газа (3 %, 54 мг/м3) существенно превышает его концентрацию, принятую в качестве гигиенического норматива. Являясь не самым токсичным из продуктов жизнедеятельности, углекислый газ выделяется человеком в наибольших количествах – до 20 л/ч (≈ 40 г/ч). Его концентрация в выдыхаемом воздухе доходит до 7020 мг/м3, в то время как концентрация аммиака – до 2 мг/м3, ацетона – до 0,92 мг/м3, окиси углерода – до 50 мг/м3. При отсутствии вентиляции достижение концентрацией СО2 значения, принятого в качестве гигиенического норматива, происходит существенно быстрее, чем концентрациями других, более токсичных веществ их предельно допустимых концентраций.
В качестве критерия чистоты воздуха для жилых и общественных зданий приняты следующие значения концентрации углекислого газа: 0,1 % (по объёму) для помещений с постоянным пребыванием людей; 0,125 % для помещений с периодическим пребыванием людей; 0,2 % для помещений с кратковременным пребыванием людей. Такие же значения приняты при расчёте судовых СКВ. Для сравнения можно указать, что допустимая концентрация углекислого газа в обитаемых отсеках ЛА 0,3 %, на подводных лодках 0,5 %. Указанные значения объёмной концентрации являются средневзвешенными, т.е. рассчитаны при условии равномерного распределения газовой примеси по объёму.
Допустимые значения концентрации углекислого газа в кабинах самолетов в настоящее время не нормированы, но в ЕНЛГС [5] указано, что расход подаваемого в кабину воздуха при половине отказавших источников наддува должен быть не менее 12 кг/ч на одного пассажира и 24 кг/ч на одного члена экипажа. Эти значения расхода соответствуют средневзвешенной концентрации углекислого газа не более 0,25 и 0,14 % соответственно, что при штатной работе СКВ даёт такие же значения гигиенического норматива, как и для общественных зданий и морских и речных судов.
Анализ данных, приведённых в табл. 1, показывает, что в пассажирских самолётах значения подачи воздуха, определённые из условия поддержания заданного теплового режима в ГК, обычно превышают значения, необходимые для обеспечения требуемого газового состава воздуха.
Таблица 1. Характеристика вентиляции кабин некоторых пассажирских самолётов
Параметр |
Тип самолёта | ||||||||
Ил-62 |
Ил-86 |
Ил-96 |
Ту-134 |
Ту-154 |
Ту-204 |
Ан-24 |
Як-40 |
Як-42 | |
Подача воздуха на пассажира, кг/ч |
36 |
40 |
25,7* |
27…30 |
25…30 |
30* |
24 |
28…33 |
37,5 |