ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 1 (65), 2022


Эффективный способ очистки приточного воздуха по высоте зданий с помощью клапана системы вентиляции


Литвинова Н. А., Азаров В. Н.

 

Литвинова Н. А., канд. техн. наук, проф. кафедры техносферной безопасности, Тюменский индустриальный университет, Россия, г. Тюмень, тел.: (3452)28-39-56, e-mail: litvinova2010-litvinova2010@yandex.ru

Азаров В. Н., д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой безопасности жизнедеятельности в строительстве и городском хозяйстве, Волгоградский государственный технический университет, Россия, г. Волгоград, тел.: (8442)96-99-07, е-mail: azarovpubl@mail.ru

 
 
Постановка задачи. Важнейшей задачей в настоящее является повышение качества очистки поступающего в помещения воздуха с помощью системы эффективной местной вентиляции с очисткой воздуха. Внедрение в проектную практику эффективных способов очистки воздуха в клапанах принудительной вентиляции по высоте здания требует наработки научно обоснованных методов их расчетов и проектирования для зданий в условиях высокого загрязнения атмосферы города.
Результаты. Разработаны инженерно-технические методы снижения концентраций газообразных загрязнителей в зданиях с помощью предложенного клапана системы вентиляции. Предложенный способ очистки воздуха от газообразных загрязнителей для помещений зданий позволил получить следующие показатели эффективности: по оксиду углерода (II) в летний период — 93,75 %, в зимний — 95 %, по углеводородам алифатическим — 80,59 и 84,78 %, по фенолу — 79,84 и 80,84 %, по формальдегиду — 71,88 и 75,89 % соответственно.
Выводы. Результаты исследования позволяют сделать вывод об эффективности использования разработанного способа очистки поступающего воздуха в помещение с помощью запроектированного клапана системы вентиляции до предельно допустимых концентраций газообразных загрязнителей в помещении.
 
Ключевые слова: очистка воздуха, клапан приточной вентиляции, сорбенты, толщина (высота) слоя сорбента, масса сорбента, эффективность очистки, внешние источники выброса.


DOI: 10.36622/VSTU.2022.65.1.005

 

Библиографический список

1. Зайнишев, А. В. Фотокаталитический воздухоочиститель / А. В. Зайнишев, Р. Х. Юсупов, В. В. Старших, Г. А. Полунин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2014. — № 2. — С. 27—30.
2. Китайцева, Е. Х. Естественная вентиляция жилых зданий / Е. Х. Китайцева, Е. Г. Малявина // АВОК. — 1999. — № 3. — С. 14—17.
3. Куликов, В. Г. Сравнительная гигиеническая оценка состояния внутренней среды жилых зданий, расположенных в селитебных зонах с различными уровнями загрязнения атмосферного воздуха / В. Г. Куликов, Э. Г. Плотко, К. П. Селянкина // Медицина труда и экология человека в горно-металлургической промышленности: сб. науч. тр. — Екатеринбург: Наука, 1998. — С. 119—125.
4. Ливчак, В. И. Решения по вентиляции многоэтажных жилых зданий / В. И. Ливчак // АВОК. — 1999. — № 6. — С. 21—25.
5. Ливчак, И. Ф. Развитие теплоснабжения, климатизации в России за 100 последних лет / И. Ф. Ливчак, Ю. Я. Кувшинов. — М.: АСВ, 2004. — 149 с.
6. Литвинова, Н. А. Вентиляция и качество воздуха в зданиях городской среды / Н. А. Литвинова. — М.: Инфра-М, 2019. — 170 с.
7. Ломовцева, Е. Е. О пористой структуре гибридных сорбирующих материалов для осушки воздуха / Е. Е. Ломовцева, М. А. Ульянова, Н. Ц. Гатанова // Вестник Тамбовского государственного технического университета. — 2014. — Т. 20, № 2. — С. 299—305.
8. Ломовцева, Е. Е. Сорбционные осушители воздуха на основе органических материалов / Е. Е. Ломовцева, М. А. Ульянова, В. П. Андреев // Стратегия развития научно-производственного комплекса Российской Федерации в области разработки производства систем жизнеобеспечения и защиты человека в условиях химической и биологической опасности: материалы рос. науч. конф. — Тамбов: Росхимзащита, 2009. — С. 113—115.
9. Магадеев, В. Ш. Снижение токсичности дымовых газов тепловых электростанций / В. Ш. Магадеев. — Москва: Энергоатомиздат, 2009. — 181 с.
10. Малахов, П. В. Проект естественно-механической вентиляции жилого дома в Москве / П. В. Малахов // АВОК. — 2003. — № 3. — С. 12—17.
11. Малявина, Е. Г. Воздушный режим высотного здания в течение года / Е. Г. Малявина // АВОК. — 2003. — № 6. — С. 14.
12. Манжилевская, C. Е. Экологическая безопасность в строительстве / С. Е. Манжилевская, В. Н. Азаров, Л. К. Петренко. — Ростов-н/Д: ДГТУ, 2020. — 122 с.
13. Мастеров, И. В. Вентиляция / И. В. Мастеров. — СПб: ДИЛЯ, 2005. — 192 с.
14. Мусина, У. Ш. Очистка выхлопных газов автотранспорта с помощью коксуской шунгитистой породы / У. Ш. Мусина, Д. Т. Оразова, Г. З. Бижанова, Б. Е. Нурдилданова // Вестник КазНТУ (ҚазҰТУ ХАБАРШЫСЫ). — 2012. — № 3 (91). — С. 62—66.
15. Пат. 2 172 641 (13) C1 Российская Федерация, МПК B01D 53/02(2006.01), B01D 35/01(2006.01), B01D 53/04(2006.01), B01D 53/86(2006.01). Способ очистки воздуха от токсичных компонентов и фильтрующий модуль для очистки воздуха от газообразных токсичных веществ / Кумпаненко И. В., Лосев В. В., Шеляпин И. П., Васильев Н. П., Романчук Э. В., Замараев Б. К., Дейкун М. М., Ермаков А. И., Довидчук А. Н.; заявл. 2000.11.21; опубл. 2001.08.27. — 7 с.
16. Пат. 2 274 485 (13) C2 Российская Федерация, МПК B01D 53/86 B01D 53/04. Способ очистки воздуха от оксида углерода и фильтрующий модуль для очистки воздуха от оксида углерода/ Ерохин С. Н., Симаненков С. И., Симаненков Э. И., Путин С. Б., Гладышев Н. Ф.; заявл. 2004.07.06; опубл. 2006.04.20. — 6 с.
17. Пат. 2 744 623 С 1 Российская Федерация, F24F 7/013(2006.01). Клапан приточной принудительной вентиляции с очисткой воздуха / Литвинова Н. А.; заявл.: 17.06.2020; опубл.: 12.03.2021. Бюл. № 8. — 7 с.
18. Пат. 2 747863 С 1 Российская Федерация, МПК B01D53/04, B01D35/00 B01J 20/06, B01J 20/10. Способ очистки от газообразных загрязнителей приточного воздуха помещений / Литвинова Н. А.; заявл.: 06.11.2020; опубл.: 17.05.2021. Бюл. № 14. — 8 с.
19. Полунин, Г. А. Применение ультрафиолетовых светодиодов в фотокаталитических воздухоочистителях для очистки воздуха кабин мобильных машин / Г. А. Полунин, А. В. Зайнишев // Технологии техносферной безопасности. — 2012. — № 6 (46). — С. 12.
20. Попов, В. М. Аварийная вентиляция чистых помещений / В. М. Попов, А. В. Бараков, С. Н. Кузнецов // Научный журнал строительства и архитектуры. — 2021. — № 2 (62). — С. 70—77.
21. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2020619903 Российская Федерация.
22. De Luna, M. D. G. Effect of catalyst calcination temperature in the visible light photocatalytic oxidation of gaseous formaldehyde by multi-element doped titanium dioxide / M. D. G. De Luna, М. Т. Laciste, N. С. Тolosa // Environmental Science and Pollution Research. — 2018. — № 25(15). — P. 15216—15225.
23. Duci, А. Exposure to carbon monoxide in the Athens urban area during commuting / А. Duci, А. Сhaloulakou and N. Spyrellis // Science of the Total Environment. — 2003. — № 309 (1—3). — P. 47—58.
24. Edwards, R. D. VOC concentrations measured in personal samples and residential indoor, outdoor and workplace microenvironments in EXPOLIS-Helsinki / R. D. Edwards, J. Jurvelin, K. Saarela, М. Jantunen // Atmospheric Environment. — 2001. — № 35 (27). — P. 4531—4543.
25. Francisco, P. W. Ventilation, indoor air quality, and health in homes undergoing weatherization. / P. W. Francisco, D. E. Jacobs, L. Targos, S. L. Dixon, J. Breysse, W. Rose // Indoor Air. — 2017. — № 27 (2). — P. 463—477.
26. Gallego, E. Indoor and outdoor BTX levels in Barcelona City metropolitan area and Catalan rural areas // E. Gallego, F. X. Roca, Х. Guardino, М. G. Rosell // Journal of Environmental Sciences. — 2008. — № 20 (9). — P. 1063—1069.
27. Howard-Reed, C. The effect of opening windows on air change rates in two homes / C. Howard-Reed, L. A. Wallace, W. R. Ott // Air Waste Manage. — 2002. — № 52. — P.147—159.
28. Isiugo, K. Predicting Indoor Concentrations of Black Carbon in Residential Environments // K. Isiugo, R. Jandarov, J. Cox, S. Chillrud, S. A. Grinshpun, M. Hyttinen, M. Yermakov, J. Wang, J. Ross, T. Reponen // Atmos Environ. — 2019. — № 201. — P. 223—230.

 
 

Ссылка для цитирования

Литвинова, Н. А. Эффективный способ очистки приточного воздуха по высоте зданий с помощью клапана системы вентиляции / Н. А. Литвинова, В. Н. Азаров // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2022. - № 1 (65). - С. 55-68. - DOI: 10.36622/VSTU.2022.65.1.005.

 
 
 
 

English version 

 

An Effective Way to Clean the Supply Air along the Height of Buildings with the Help of a Ventilation System Valve

Litvinova N. A., Azarov V. N.
 
 

Litvinova N. A., PhD in Engineering, Prof. of the Dept. of Technosphere Safety, Тyumen Industrial University, Russia, Tyumen, tel: 8(3452)28-39-56, e-mail:litvinova1010-litvinova2010@yandex.ru

Azarov V. N., D.Sc. in Engineering, Prof. of the Dept., Head of the Department of Life Safety in Construction and Urban Economy, Volgograd State Technical University, Russia, Volgograd, tel.: 8(8442)96-99-07, е-mail: azarovpubl@mail.ru


 
Statement of the problem. The most important task at present is to improve the quality of cleaning the incoming air into the premises from sources of atmospheric air pollution using an effective local ventilation system with air purification. The introduction into design practice of effective methods of air purification in forced ventilation valves along the height of the building requires the development of scientifically sound methods of their calculations and design for buildings in conditions of high pollution of the city atmosphere.
Results. An effective method of cleaning the air from gaseous pollutants for the premises of buildings made it possible to obtain in the summer the cleaning efficiency: for carbon (II) oxide — 93.75%; for aliphatic hydrocarbons — 80.59%, for phenol — 79.84%, for formaldehyde — 71.88%. In winter: for carbon (II) oxide — 95%, for aliphatic hydrocarbons — 84.78%; for phenol — 80.84%, for formaldehyde — 75.89%.
Conclusions. The results of the study allow us to conclude about the effectiveness of using the developed method of cleaning the incoming air into the room using the developed valve of the ventilation system to the maximum permissible concentrations of gaseous pollutants in the room.
 
Keywords: cleaning method, supply ventilation valve, sorbents, thickness (height) of the sorbent layer, sorbent mass, cleaning efficiency, external emission sources. 


DOI: 10.36622/VSTU.2022.65.1.005

References

1. Zainishev, A. V. Fotokataliticheskii vozdukhoochistitel' / A. V. Zainishev, R. Kh. Yusupov, V. V. Starshikh, G. A. Polunin // Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel'skogo khozyaistva. — 2014. — № 2. — S. 27—30.
2. Kitaitseva, E. Kh. Estestvennaya ventilyatsiya zhilykh zdanii / E. Kh. Kitaitseva, E. G. Malyavina // AVOK. — 1999. — № 3. — S. 14—17.
3. Kulikov, V. G. Sravnitel'naya gigienicheskaya otsenka sostoyaniya vnutrennei sredy zhilykh zdanii, raspolozhennykh v selitebnykh zonakh s razlichnymi urovnyami zagryazneniya atmosfernogo vozdukha / V. G. Kulikov, E. G. Plotko, K. P. Selyankina // Meditsina truda i ekologiya cheloveka v gorno-metallurgicheskoi promyshlennosti: sb. nauch. tr. — Ekaterinburg: Nauka, 1998. — S. 119—125.
4. Livchak, V. I. Resheniya po ventilyatsii mnogoetazhnykh zhilykh zdanii / V. I. Livchak // AVOK. — 1999. — № 6. — S. 21—25.
5. Livchak, I. F. Razvitie teplosnabzheniya, klimatizatsii v Rossii za 100 poslednikh let / I. F. Livchak, Yu. Ya. Kuvshinov. — M.: ASV, 2004. — 149 s.
6. Litvinova, N. A. Ventilyatsiya i kachestvo vozdukha v zdaniyakh gorodskoi sredy / N. A. Litvinova. — M.: Infra-M, 2019. — 170 s.
7. Lomovtseva, E. E. O poristoi strukture gibridnykh sorbiruyushchikh materialov dlya osushki vozdukha / E. E. Lomovtseva, M. A. Ul'yanova, N. Ts. Gatanova // Vestnik Tambovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. — 2014. — T. 20, № 2. — S. 299—305.
8. Lomovtseva, E. E. Sorbtsionnye osushiteli vozdukha na osnove organicheskikh materialov / E. E. Lomovtseva, M. A. Ul'yanova, V. P. Andreev // Strategiya razvitiya nauchno-proizvodstvennogo kompleksa Rossiiskoi Federatsii v oblasti razrabotki proizvodstva sistem zhizneobespecheniya i zashchity cheloveka v usloviyakh khimicheskoi i biologicheskoi opasnosti: materialy ros. nauch. konf. — Tambov: Roskhimzashchita, 2009. — S. 113—115.
9. Magadeev, V. Sh. Snizhenie toksichnosti dymovykh gazov teplovykh elektrostantsii / V. Sh. Magadeev. — Moskva: Energoatomizdat, 2009. — 181 s.
10. Malakhov, P. V. Proekt estestvenno-mekhanicheskoi ventilyatsii zhilogo doma v Moskve / P. V. Malakhov // AVOK. — 2003. — № 3. — S. 12—17.
11. Malyavina, E. G. Vozdushnyi rezhim vysotnogo zdaniya v techenie goda / E. G. Malyavina // AVOK. — 2003. — № 6. — S. 14.
12. Manzhilevskaya, C. E. Ekologicheskaya bezopasnost' v stroitel'stve / S. E. Manzhilevskaya, V. N. Azarov, L. K. Petrenko. — Rostov-n/D: DGTU, 2020. — 122 s.
13. Masterov, I. V. Ventilyatsiya / I. V. Masterov. — SPb: DILYa, 2005. — 192 s.
14. Musina, U. Sh. Ochistka vykhlopnykh gazov avtotransporta s pomoshch'yu koksuskoi shungitistoi porody / U. Sh. Musina, D. T. Orazova, G. Z. Bizhanova, B. E. Nurdildanova // Vestnik KazNTU (ҚazҰTU KhABARShYSY). — 2012. — № 3 (91). — S. 62—66.
15. Pat. 2 172 641 (13) C1 Rossiiskaya Federatsiya, MPK B01D 53/02(2006.01), B01D 35/01(2006.01), B01D 53/04(2006.01), B01D 53/86(2006.01). Sposob ochistki vozdukha ot toksichnykh komponentov i fil'truyushchii modul' dlya ochistki vozdukha ot gazoobraznykh toksichnykh veshchestv / Kumpanenko I. V., Losev V. V., Shelyapin I. P., Vasil'ev N. P., Romanchuk E. V., Zamaraev B. K., Deikun M. M., Ermakov A. I., Dovidchuk A. N.; zayavl. 2000.11.21; opubl. 2001.08.27. — 7 s.
16. Pat. 2 274 485 (13) C2 Rossiiskaya Federatsiya, MPK B01D 53/86 B01D 53/04. Sposob ochistki vozdukha ot oksida ugleroda i fil'truyushchii modul' dlya ochistki vozdukha ot oksida ugleroda/ Erokhin S. N., Simanenkov S. I., Simanenkov E. I., Putin S. B., Gladyshev N. F.; zayavl. 2004.07.06; opubl. 2006.04.20. — 6 s.
17. Pat. 2 744 623 S 1 Rossiiskaya Federatsiya, F24F 7/013(2006.01). Klapan pritochnoi prinuditel'noi ventilyatsii s ochistkoi vozdukha / Litvinova N. A.; zayavl.: 17.06.2020; opubl.: 12.03.2021. Byul. № 8. — 7 s.
18. Pat. 2 747863 S 1 Rossiiskaya Federatsiya, MPK B01D53/04, B01D35/00 B01J 20/06, B01J 20/10. Sposob ochistki ot gazoobraznykh zagryaznitelei pritochnogo vozdukha pomeshchenii / Litvinova N. A.; zayavl.: 06.11.2020; opubl.: 17.05.2021. Byul. № 14. — 8 s.
19. Polunin, G. A. Primenenie ul'trafioletovykh svetodiodov v fotokataliticheskikh vozdukhoochistitelyakh dlya ochistki vozdukha kabin mobil'nykh mashin / G. A. Polunin, A. V. Zainishev // Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti. — 2012. — № 6 (46). — S. 12.
20. Popov, V. M. Avariinaya ventilyatsiya chistykh pomeshchenii / V. M. Popov, A. V. Barakov, S. N. Kuznetsov // Nauchnyi zhurnal stroitel'stva i arkhitektury. — 2021. — № 2 (62). — S. 70—77.
21. Svidetel'stvo o gosudarstvennoi registratsii programmy dlya EVM № 2020619903 Rossiiskaya Federatsiya.
22. De Luna, M. D. G. Effect of catalyst calcination temperature in the visible light photocatalytic oxidation of gaseous formaldehyde by multi-element doped titanium dioxide / M. D. G. De Luna, М. Т. Laciste, N. С. Тolosa // Environmental Science and Pollution Research. — 2018. — № 25(15). — P. 15216—15225.
23. Duci, А. Exposure to carbon monoxide in the Athens urban area during commuting / А. Duci, А. Сhaloulakou and N. Spyrellis // Science of the Total Environment. — 2003. — № 309 (1—3). — P. 47—58.
24. Edwards, R. D. VOC concentrations measured in personal samples and residential indoor, outdoor and workplace microenvironments in EXPOLIS-Helsinki / R. D. Edwards, J. Jurvelin, K. Saarela, М. Jantunen // Atmospheric Environment. — 2001. — № 35 (27). — P. 4531—4543.
25. Francisco, P. W. Ventilation, indoor air quality, and health in homes undergoing weatherization. / P. W. Francisco, D. E. Jacobs, L. Targos, S. L. Dixon, J. Breysse, W. Rose // Indoor Air. — 2017. — № 27 (2). — P. 463—477.
26. Gallego, E. Indoor and outdoor BTX levels in Barcelona City metropolitan area and Catalan rural areas // E. Gallego, F. X. Roca, Х. Guardino, М. G. Rosell // Journal of Environmental Sciences. — 2008. — № 20 (9). — P. 1063—1069.
27. Howard-Reed, C. The effect of opening windows on air change rates in two homes / C. Howard-Reed, L. A. Wallace, W. R. Ott // Air Waste Manage. — 2002. — № 52. — P.147—159.
28. Isiugo, K. Predicting Indoor Concentrations of Black Carbon in Residential Environments // K. Isiugo, R. Jandarov, J. Cox, S. Chillrud, S. A. Grinshpun, M. Hyttinen, M. Yermakov, J. Wang, J. Ross, T. Reponen // Atmos Environ. — 2019. — № 201. — P. 223—230.

 


 
Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS