РУКОВОДСТВО

ПО РАСЧЕТУ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЛОЩАДКАХ

Москва 1977

Рис. 3. К определению условий наложения факелов распространения вредных веществ 1, 2, 5, 6 — точечные источники; 3, 4 — линейные источники

лять на внутренние, вредные вещества которых полностью участвуют в загрязнении циркуляционных зон, и внешние, вредные вещества которых участвуют в загрязнении этих зон частично, что должно учитываться с помощью коэффициентов т н 6, входящих в расчетные формулы.

4.9.    К внутренним источникам следует относить:

для узкого здания — все источники, выбрасывающие вредные вещества в пределах единой циркуляционной зоны;

для широкого здания — все источники, выбрасывающие вредные вещества в пределах заветренной циркуляционной зоны;

для смежных зданий — все источники, выбрасывающие вредные вещества в пределах межкорпусной циркуляционной зоны.

4.10.    К низким внешним источникам следует относить:

для узкого здания — все источники, расположенные на крыше и в примыкающей к заветренной стене здания половине единой циркуляционной зоны, выбрасывающие вредные вещества между верхней границей этой зоны и ниже границы низких источников (см. рис. 2, а);

для широкого здания — все источники, расположенные на крыше и выбрасывающие вредные вещества ниже границы низких источников, а также расположенные в примыкающей к заветренной стене здания половине циркуляционной зоны и выбрасывающие вредные вещества выше ее границы, но ниже границы низких источников (см. рис. 2, б);

для смежных зданий, если первое по потоку здание узкое — все источники, расположенные на крыше первого здания и в межкорпусной циркуляционной зоне, выбрасывающие вредные вещества над верхней границей этой зоны, но ниже границы низких источников выбросов (см. рис. 2,в);

для смежных зданий, если первое по потоку здание широкое — все источники, расположенные на крыше первого здания и в меж-

11

корпусной циркуляционной зоне, выбрасывающие вредные вещества выше уровня крыши, но ниже границы низких источников (см. рив. 2, а).

4.11,    Точечные и линейные источники следует подразделять на источники непрерывного и периодического действия. Расчетные формулы, приведенные в табл. 1—3 разд. 6—8, следует распространять только на источники непрерывного действия, являющиеся основными источниками загрязнения атмосферы промышленных площадок и прилегающих к ним территорий.

4.12.    Все источники следует подразделять на изотермические и неизотермические. Расчетные формулы табл. 1—3, как правило, распространяются на изотермические источники, а для неизотермических они дают несколько завышенные результаты расчетных концентраций для промышленных площадок и прилегающих к ним территорий, что следует рассматривать как некоторый запас.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА НИЗКИМИ ИСТОЧНИКАМИ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛ

5.1.    Расчетные формулы распространяются на организованные источники, выбрасывающие газ, газовоздушную смесь или воздух, загрязненный высокодисперсной пылью. Формулы действительны при высоте источника, не превышающей Я_гр, определяемой согласно п. 4.3.

5.2.    Уровень загрязнения воздуха следует рассчитывать:

около отдельно стоящего узкого здания — в соответствии с разд. 6;

около отдельно стоящего широкого здания — в соответствии с разд. 7;

в межкорпусных пространствах — в соответствии с разд. 8.

5.3.    Расчетную скорость ветра согласно рекомендациям Минздрава СССР следует принимать равной 1 м/с.

5.4.    За расчетное следует принимать направление ветра, перпендикулярное продольной оси здания. При продольном направлении ветра и размещении на крыше линейного или группы точечных источников концентрации вредных веществ ориентировочно могут быть рассчитаны по формулам табл. 1—3.

5.5.    Расчеты по проверке правильности выбора мест размещения воздухоприемных устройств следует вести по доминирующему вредному веществу в выбросах, которое определяется по показателю Р_д, м³/с, рассчитываемому по следующим формулам:

для промышленной площадки в случае расположения на ней воздухоприемных устройств и действия одиночного источника, выбрасывающего вредные вещества разнонаправленного действия:

Рис. 5. График для определения значений безразмерных коэффициентов S, Si, Szt S3, S4

для SX=\M+bi\ для SiX=1,4/+&+jc; для SsX = &₂; для S₃X=l,4/+x; для

= (М₃д)²+1/²

дует принимать равным 1 при выбросе вредных веществ из источников в наветренную или единую циркуляционные зоны.

5.8.    При действии линейных источников уровень загрязнения воздуха в заветренной, единой и межкорпусной циркуляционных зонах достаточно рассчитывать для любой точки этих зон, так как концентрации вредных веществ в их пределах одинаковы.

5.9.    При действии точечных источников максимальные концентрации вредных веществ следует рассчитывать на оси х их факела, а в указанных циркуляционных зонах — на этой же оси У заветренной стены здания.

5.10.    При выборе мест воздухоприемных устройств и решении других задач, связанных с определением концентраций C_Vt создаваемых точечными источниками, следует на величины осевых концентраций С_х вводить понижающие коэффициенты S, Si, S2, S3 и S4, определяемые по формулам (9) — (13) или по графику рис. 5. Эти коэффициенты рассчитываются в зависимости от мест расположения источников и мест определения концентраций:

мую нормами чистоту приточного воздуха в точке А. При искомой высоте трубы значение k будет:

0,3 С

Са 12,3

_ По графику рис. 4 этому значению k соответствует значение

И=0,5.

и Я — 1,8 #_зД

Из зависимости п = —- —    имеем

Л_гр — I ,8 /7₃Д

°’^{5 =} 3T^iS’ ^т^^н=28’^2м>

где Я_Гр, согласно формуле (1) п. 4.3, равно

Я_гр = 0,36 b_s + 2,5 Я₃д = 0,36.12 + 2,5-12 = 34,3 м.

Найденная расчетом высота трубы Я—28,2 м обеспечит требуемую санитарными нормами чистоту приточного воздуха во всех проемах с заветренной стороны здания.

Пример 2. Для условий примера 1 определим концентрации вредных веществ в проемах для приточной вентиляции на заветренной стене здания при выбросе газовоздушной смеси из аэрационного фонаря длиной, равной длине здания, и Я=15 м. Доминирующим веществом и в этом случае также является аммиак.

Концентрацию аммиака определяем по формуле

2Ш ^C~vlH_3A '

Согласно п. 6.2 k— 1.

2-1500-1

1-48-12

Таким образом, полученная концентрация аммиака С—5,2 мг/м³ не превышает 0,ЗС_Пдк для приточного воздуха во всех проемах на заветренной стене здания.

7. РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ У ОТДЕЛЬНО СТОЯЩЕГО ШИРОКОГО ЗДАНИЯ И ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЙ

7.1. Расчеты уровня загрязнения воздуха выбросами отдельно стоящего широкого здания следует выполнять по формулам табл. 2.

Выбор формулы осуществляется в зависимости от расположения источника и места определения концентраций. Формулы действительны при высоте источника, не превышающей величины Н_тр, определяемой по формуле (2).

19

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНОЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ГОССТРОЯ СССР (ЦНИИПРОМЗДАНИЙ)

ВСЕСОЮЗНЫЙ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА» НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОХРАНЫ ТРУДА ВЦСПС (ВЦНИИОТ)

---

РУКОВОДСТВО

ПО РАСЧЕТУ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЛОЩАДКАХ

Москва Стройиздат 1977

ПРЕДИСЛОВИЕ

Руководство является дополнением к «Указаниям по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» (СН 369-74). В отличие от этих Указаний, не распространяющихся на расчеты рассеивания вредных веществ на промышленных площадках и участках, расположенных в пределах аэродинамической тени, образуемой зданиями и сооружениями, настоящее Руководство содержит методы расчета, с помощью которых можно определить степень загрязнения воздуха непосредственно на промышленных площадках (над крышей здания, за зданием, в межкорпусных пространствах) и прилегающих территориях, оценить эффективность комплекса мероприятий, обеспечивающего требуемую санитарными нормами чистоту воздуха на промышленных площадках, селитебных зонах, в местах расположения воздухозаборных устройств, а также установить для каждого источника величину предельно допустимого выброса вредных веществ.

В Руководстве приводятся расчетные формулы для определения концентраций вредных веществ, выбрасываемых из низких труб и аэрационных фонарей отдельно стоящих узких и широких зданий, а также для выбросов от смежных зданий. Методы расчета иллюстрируются на примерах по определению ожидаемых концентраций вредных веществ и величин предельно допустимого выброса (ПДВ) при действии одиночных точечных и линейных источников, а также группы из нескольких различных источников. К методике прилагаются перечень контрольно-измерительных приборов и сигнализирующей аппаратуры, выпускаемой отечественной промышленностью, и программа для расчетов на ЭВМ.

Руководство разработано Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и сооружений (ЦНИИПромзданий) Госстроя СССР и Всесоюзным Центральным научно-исследовательским институтом охраны труда (ВЦНИИОТ) ВЦСПС.

Руководство разработано взамен «Рекомендаций по определению высоты вентиляционных выбросов» (шифр 1732), выпущенных Гос-химпроектом и ВЦНИИОТ ВЦСПС в 1971 г., и «Временных рекомендаций по комплексному решению выбросов и воздухозабора на промышленной плошадке», одобренных Главпромстройпроектом Госстроя СССР в 1972 г.

В разработке Руководства принимали участие: инженеры 3. Я. Константинова (руководитель темы), О. Д. Гесслер (ЦНИИПромзданий); д-р техн. наук, проф. В. С. Никитин (научный руководитель), канд. техн. наук Я. Г. Максимкина, инженеры В. Т. Самсонов, Л. В. Плотникова,    канд. физ.-мат. наук Р. Н. Михайлов

(ВЦНИИОТ).

5

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящее Руководство предназначено для расчетов ожидаемого загрязнения воздуха с целью проверки достаточности и эффективности мероприятий по защите воздушного бассейна от загрязнения низкими промышленными выбросами вновь проектируемых, расширяемых и реконструируемых предприятий.

1.2.    Руководство применимо как для отдельных зданий с источниками выбросов, так и для промышленных площадок с группой зданий и комплексом одновременно действующих разнообразных выбросов.

1.3.    В комплексе мероприятий, направленных на уменьшение загрязнения воздушной среды, в первую очередь должны предусматриваться:

совершенствование технологического процесса и доведение его до «безотходного» производства;

герметизация оборудования и коммуникаций; максимально возможная очистка технологических и вентиляционных выбросов, отвечающая современному техническому уровню развития промышленности.

1.4.    В целях естественного проветривания площадок промышленных предприятий, технологические процессы которых связаны с выделением вредных веществ, следует:

промышленные предприятия располагать, как правило, на горизонтальных площадках вытянутой формы и ориентированных длинной осью перпендикулярно преобладающему направлению ветра;

здания на промышленной площадке предусматривать простой формы без пристроек и надстроек;

наиболее высокие, длинные, узкие здания располагать у заветренной стороны промышленной площадки;

при последовательном расположении минимальное расстояние между смежными зданиями, как правило, принимать не менее четырех высот;

при большой протяженности зданий предусматривать сквозные проемы, приподнятые на опорах здания или части их;

при компоновке производств, располагаемых в нескольких зданиях и сооружениях различной высоты, рекомендуется объекты меньшей высоты размещать с наветренной стороны промышленной площадки;

при отсутствии преобладающего (в значительной степени) направления ветра более высокие здания и сооружения целесообразно размещать ближе к центру планировочного блока.

1.5.    Промышленные предприятия, технологические процессы которых связаны с выделением токсических веществ, не следует размещать:

в районах со слабыми ветрами, длительными и часто повторяющимися штилями, инверсиями и туманами;

в районах, имеющих значительные фоновые загрязнений воздуха одноименными вредными веществами или веществами однонаправленного действия.

1.6.    Значительные массивы зеленых насаждений, примыкающие к промышленным площадкам, должны иметь разрывы и просеки для интенсификации естественного проветривания площадок.

1.7.    Расчет по определению возможного загрязнения воздуха производить после разработки всех технологических и санитарно-

6

технических мероприятий по снижению и ограничению суммарного валового выброса вредных веществ. При превышении предельно допустимых концентраций следует разрабатывать дополнительные мероприятия по снижению вредных веществ в воздухе путем повышения эффективности очистных устройств, сооружения новых газоочистных установок, совершенствования отдельных технологических узлов и процессов, увеличения высоты труб, уменьшения выбросов от соседних предприятий и т. д.

1.8.    Концентрации вредных веществ от низких источников в наружном воздухе промышленных площадок (в местах воздухоприемных устройств систем механической вентиляции и кондиционирования воздуха и проемов для приточной естественной вентиляции) и на прилегающих территориях следует определять по формулам разд. 6—8 настоящего Руководства.

1.9.    Концентрации вредных веществ в приземном слое от высоких источников (труб) следует определять в соответствии с СН 369-74.

2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РАЗМЕЩЕНИЮ ВЫБРОСОВ И ВОЗДУХОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

2.1.    В районах с ярко выраженным господствующим направлением ветра у наветренной стороны промышленной площадки следует располагать здания производств, имеющих наименьшие количества и токсичность выбрасываемых вредных веществ примесей, а у заветренной — с большими.

2.2.    При сочетании зданий с высокими и низкими источниками вредных веществ их следует располагать в последовательности, обеспечивающей снижение высоты выбросов в направлении от наветренной к заветренной стороне промышленной площадки.

2.3.    Для предупреждения наложения факелов распространения вредных веществ от находящихся на зданиях наиболее интенсивных источников их следует располагать так, чтобы оси факелов не совпадали.

2.4.    Технологические выбросы и выбросы местных отсосов, содержащие пыль, вредные газы и пары, должны подвергаться очистке перед выходом в атмосферу. Строительство высоких труб для рассеивания технологических и вентиляционных выбросов вместо очистки должно допускаться в исключительных случаях (когда отсутствуют методы надежной очистки) и должно иметь технико-экономическое обоснование.

2.5.    Очистку выбрасываемого загрязненного воздуха не следует предусматривать, если путем естественного рассеивания расчетные концентрации вредных веществ с учетом перспектив развития производства будут соответствовать требованиям «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий» (СН 245-71).

2.6.    Трубы для выброса вредных веществ должны оборудоваться газоанализаторами, расходомерами для определения концентраций и расхода загрязненного воздуха с целью контроля за валовыми выбросами. Рекомендуемые типы контрольно-измерительных приборов и сигнализирующей аппаратуры приведены в прил. 1.

7

2.7.    Выбор мест размещения воздухоприемных устройств должен быть обоснован расчетом ожидаемых концентраций по формулам, приведенным в табл. 1—3 разд. 6—8 данного Руководства, а в сложных случаях — путем моделирования.

2.8.    В связи с тем что допустимое содержание вредных веществ в приточном воздухе, установленное СН 245-71 в размере 0,3 С_Ид_Н рабочей зоны производственных помещений, влечет за собой значительное увеличение воздухообмена, следует стремиться к обеспечению более низкой концентрации вредных веществ в приточном воздухе.

2.9.    Устройство удаленных воздухозаборов, расположенных вне территории промышленной площадки, может быть допущено только в исключительных случаях при соответствующих технико-экономическом и санитарно-гигиеническом обоснованиях.

Щд

б)

т

г)

	\—	СГ ----f)"	Е
	. Ъ >2,5Hs3	НзЗ ^-3Ci ~ 8Нзд

Рис. 1. Размеры циркуляционных зон, возникающих при обтекании отдельно стоящего группы зданий

а — узкого здания; б — широкого; в — группы зданий при расположении первого по потоку узкого здания; г — группы зданий при расположении первого по потоку широкого здания; I, II — здания; У —зона подпора; 2 — единая циркуляционная зона; 3 — наветренная циркуляционная зона; 4 — заветренная циркуляционная зона; 5 — межкорпусная циркуляционная зона

3. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

3.1.    По градациям, имеющим значение для расчетов загрязнения воздуха, промышленные здания следует подразделять на отдельно стоящие узкие, отдельно стоящие широкие, длинные, короткие, а также смежные здания при расположении первого по потоку узкого или широкого зданий. К узким следует относить здания шириной Ь<2,5Я_ад, к широким — если ширина 6>2,5Я_ЗД. К длинным следует относить здания с размером /, перпендикулярным направлению ветра, более 10Я_ЗД, к коротким — если /<10Я_ЗД. Смежными следует считать два параллельно расположенных здания с расстоянием между ними Xi не более 8 Я_ЗД, если первое по потоку здание широкое, и не более 10Я_зд, если оно узкое. При больших расстояниях между ними здания следует рассматривать как отдельно стоящие.

3.2.    При обтекании ветром промышленных зданий возникают замкнутые, плохо проветриваемые циркуляционные зоны, размеры которых следует учитывать при расчетах рассеивания вредных веществ на территории промышленных площадок:

при обтекании ветром узкого здания возникает единая циркуляционная зона, которая распространяется от заветренной стены здания на расстояние 6Я_ЗД. Высота этой зоны в среднем составляет 1,8 Я_зд от поверхности земли (рис. 1, а);

при обтекании ветром широкого здания над ним возникает наветренная циркуляционная зона длиной 2,5 Я_зд и высотой от поверхности земли 1,8 Я_зд. За зданием возникает заветренная циркуляционная зона длиной 4 Я_зд и высотой около Я_зд (см. рис. 1,6);

между двумя параллельно установленными зданиями возникает единая межкорпусная циркуляционная зона длиной до 10Я_ЗД, если первое по потоку здание узкое (см. рис. I, в), и до 8 Я_зд, если первое по потоку здание широкое (см. рис. 1, г).

4. КЛАССИФИКАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

4.1.    При расчетах загрязнения воздуха на промышленных площадках и прилегающих к ним территориях источники вредных веществ следует подразделять на низкие и высокие, линейные и точечные, внутренние и внешние, периодического и непрерывного действия, изотермические и нагретые.

4.2.    Низкими следует считать точечные и линейные источники, вредные вещества которых загрязняют наветренную и заветренную циркуляционные зоны широкого здания, единую циркуляционную зону узкого здания или межкорпусную циркуляционную зону двух смежных зданий,

4.3.    Границу низких источников Я_гр, м (рис. 2), при их размещении на крыше соответственно узкого, широкого отдельно стоящего здания или на крыше первого по потоку двух смежных зданий следует определять соответственно по формулам:

Нрр к 0,36    ■}"    2,5 Я_8Д;    (1)

Я,р<0,36 6_а + 1,7#,_д5    (2)

9

Ягр < 0,36 (*» + *!) +Ям    (3)

2 811

При расположении источников за зданием в пределах циркуляционных зон следует в формулах (1) — (3) принимать Ь₃=—х_и, где *и — расстояние от заветренной стены здания до источника, расположенного в пределах циркуляционных зон.

4.4.    Источники, из которых вредные вещества выбрасываются на высоте, равной или превышающей границу низких выбросов для рассматриваемой циркуляционной зоны и не поступают в указанные в п. 4.2 циркуляционные зоны, следует относить к высоким.

4.5.    Высокий источник для рассматриваемой циркуляционной зоны может оказаться низким для последующих зданий, расположенных в направлении движения ветра, в том случае, если выбрасываемые им вредные вещества загрязняют возникающие за ними циркуляционные зоны. В этом случае создаваемая этим источником концентрация должна рассматриваться как фоновая для соответствующей циркуляционной зоны и рассчитываться по зависимостям, изложенным в СН 369-74 для высоких источников.

4.6.    К точечным следует относить источники (трубы, шахты, крышные вентиляторы и т. п.), факелы распространения вредных веществ которых не налагаются друг на друга в пределах половины заветренной или единой циркуляционной зон, или в пределах межкорпусной циркуляционной зоны (рис. 3).

4.7.    К линейным следует относить те источники, которые имеют значительную протяженность в направлении, перпендикулярном ветру (аэрационные фонари, открытые оконные проемы, находящиеся между зданиями технологические линии и т. п.), а также точечные источники, факелы распространения вредных веществ которых налагаются друг на друга на указанном в п. 4.6 расстоянии. Предельное расстояние между точечными источниками, при котором они должны рассматриваться как линейные (см. рис. 3), следует определять по формулам, приведенным в разд. 6—8.

4.8.    Низкие линейные и точечные источники следует подразде-

Рис. 2. Граница низких источников для зданий а — узкого; б — широкого; в — группы зданий при расположении первого по потоку узкого здания; г — группы зданий при расположении первого по потоку широкого здания; / — граница низких источников; 2 — область размещения низких внешних источников