Воздух является той средой, без которой невозможна жизнь человека, животных и растений.
От состава воздуха зависят самочувствие и здоровье человека и его работоспособность.
Нормальный атмосферный воздух представляет собой механическую смесь нескольких газов. Кроме того, в воздухе всегда содержится то или иное количество водяных паров.
Главные составные части сухого (воздуха приведены в табл. 1.
Таблица 1
Водяной пар, содержащийся в воздухе, является его важной составной частью. Содержание водяных паров в воздухе непостоянно и зависит от погоды. Оно может меняться в пределах от 0,4 до 1,2% по объему.
Кроме водяного пара, в воздухе могут находиться посторонние примеси — пыль, вредные газы, пары, которые выделяются во время производственного процесса, а также микроорганизмы.
Содержание водяного пара в воздухе называется его влажностью.
Сухой воздух при атмосферном давлении и температуре 0° весит 1,293 кг/м3. С повышением температуры вес воздуха уменьшается. Так, например, при температуре +100° воздух весит 0,947 кг/м3.
Количество водяных паров, которые могут раствориться в воздухе, зависит от его температуры. Чем выше температура воздуха, тем больше в нем может раствориться водяных паров до полного насыщения воздуха влагой. Так, например, содержание водяного пара в 1 м3 воздуха при нормальном атмосферном давлении и полном насыщении при температуре —20° составляет 1,1 г, при температуре 0° —4,9 г, при температуре +50° —82,3 г. Такой воздух называется насыщенным. Каждой температуре воздуха соответствует определенное весовое количество водяных паров, требующееся для насыщения смеси. Вес водяного пара в воздухе выражается в граммах на кубический метр.
Вес водяного пара, содержащегося в 1 м3 влажного воздуха, называется абсолютной влажностью воздуха.
Если насыщенный воздух охладить, то из него выделится часть водяных паров в виде капель. Обычно воздух не бывает насыщенным и содержит меньше водяных паров, чем он мог бы растворить до полного насыщения при дайной температуре.
Если фактическое весовое количество водяных паров, содержащихся в 1 м3 воздуха, разделить на то количество водяных паров, которое могло бы быть в воздухе при полном его насыщении при той же температуре, и умножить на 100, то полученная величина явится относительной влажностью воздуха, выраженной в процентах. Например, в 1 м3 воздуха с температурой 0° содержится 2,5 г, а при полном его насыщении могло бы содержаться 4,9 г водяных паров. Следовательно, относительная влажность воздуха равна (2,5/4,9)х100=51%.
Величина относительной влажности воздуха влияет на самочувствие человека.
Организм человека подвергается различным воздействиям со стороны окружающей среды. На него действуют температура воздуха и окружающих поверхностей, влажность и движение воздуха, загрязнение воздуха пылью, газами и парами.
Необходимыми условиями для сохранения здоровья и работоспособности человека, создающими ему хорошее самочувствие и способствующими повышению производительности труда, являются чистый воздух, соответствующая влажность, температура и скорость движения его в помещении.
Для дыхания человека также нужен чистый воздух, так как пыль, находящаяся в воздухе, оседая на слизистой оболочке носа, гортани и легких, мешает нормальному дыханию, вызывает раздражение и заболевание слизистой оболочки и заносит в организм вредные микробы, содержащиеся в ней.
Воздух в закрытых помещениях должен отвечать определенным требованиям в отношении его чистоты, температуры, влажности и скорости движения в зависимости от назначения помещения.
Если воздух внутри помещения изолирован от наружного воздуха, то в результате длительного пребывания в помещении людей состав воздуха ухудшается вследствие повышения его температуры, влажности, содержания углекислоты.
В процессе жизнедеятельности человеческого организма (кровообращения, пищеварения) выделяется теплота Чей напряженнее выполняемая человеком физическая работа, тем интенсивнее образуется и выделяется теплота и происходит нагревание воздуха. Ухудшение состава воздуха происходит вследствие дыхания людей, при котором поглощается водород и выделяются углекислота и водяные пары. Воздух загрязняется также влагой, испаряющейся с поверхности кожи, а также органическими веществами, попадающими в него с кожи людей.
Загрязнение воздуха происходит также и во время производственного процесса от выделения вредных газов, паров, пыли и тепла. Например, в чугунолитейных, сталеплавильных, металлопрокатных и других цехах; происходит выделение газов, пыли и большого количества тепла, в ткацких, красильных и других — пыли, влаги; в химических производствах — вредных газов и т. д.
Пыль, вредные газы, пар и избыточное тепло ухудшают состав воздуха и вредно отражаются на самочувствии рабочих, понижают производительность труда, неблагоприятно влияют на технологический процесс, способствуют преждевременному износу оборудования и строительных конструкций.
Все указанные выделения, которые загрязняют и ухудшают состав воздуха, — избыточное тепло, избыточные водяные пары, вредные газы и пыль — называются «вредностями».
Для поддержания чистоты воздуха помещения и уменьшения количества содержащихся в воздухе вредных выделений устраивается вентиляция, благодаря которой производится воздухообмен. При помощи вентиляции:
удаляют из помещения испорченный, загрязненный воздух;
вводят в помещение вместо удаленного чистый свежий воздух;
создают необходимые температуру, влажность и скорость движения воздуха для нормального самочувствия работающих;
предупреждают проникание вредных выделений в производственные помещения от мест их образования;
обеспечивают соответствующее состояние воздуха для улучшения технологического процесса.
На ряде предприятий для нормального протекания технологического процесса необходимо, чтобы воздух имел определенную температуру или влажность, а иногда и то, и другое. Так, например, в текстильных предприятиях для процесса прядения требуется поддержание определенной влажности воздуха. В противном случае получается много брака.
Таким образом, вентиляция не только создает благоприятные условия для сохранения здоровья человека и повышает производительность его труда, но также способствует уменьшению брака и улучшению качества продукции, а в отдельных случаях и способствует повышению сохранности оборудования и строительных конструкций, которые в цехах со значительным выделением пыли, паров и влаги преждевременно разрушаются, ржавеют и выходят из строя.
