Расчётное моделирование уровня загрязнения воздуха внутри помещения при его очистке с помощью воздухоочистителей

Предложен расчётный метод определения концентраций загрязняющих веществ внутри вентилируемого или очищаемого помещения, с учётом начальных условий и параметров расхода поступающего или очищаемого воздуха, объёма помещения, начальных концентраций загрязняющего вещества в атмосферном воздухе и в воздухе помещения, параметров эффективности работы воздухоочистителя.

Предложено решение двух массообменных уравнений при известных начальных условиях для двух способов очистки помещений. При решении первого уравнения, проведён прямой массообменный расчёт, позволяющий определить влияние естественной или искусственной вентиляции, используемой внутри помещений с небольшими линейными размерами, на изменение концентрации выбранного загрязняющего воздух вещества в виде химического соединения или аэрозоля, содержащего биологические или химические загрязнители. При решении второго уравнения, проведён прямой массообменный расчёт, позволяющий определить влияние работы воздухоочистителя, используемого внутри помещений с небольшими линейными размерами, на изменение концентрации выбранного загрязняющего воздух вещества, в виде химического соединения или аэрозоля, содержащего биологические или химические загрязнители.

Расчёты позволяют определить время, за которое жилое, офисное или промышленное помещение насыщается загрязняющими веществами или очищается до требуемых нормативов качества воздушной среды, с учётом влияния таких факторов, как загрязнение приземных слоёв атмосферного воздуха, появление загрязняющих веществ внутри помещения, производительность и эффективность систем вентиляции или очистки воздуха. Предложенные расчётные методы могут быть использованы при определении изменений качества воздушной среды внутри помещений с течением времени, в том числе с учётом изменений концентраций кислорода и загрязняющих веществ внутри помещений, определения эффективности применения систем вентиляции и очистки воздуха различной производительности в жилых, офисных, медицинских и производственных помещениях.

Этика. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов:
Мартынов Д.Ю. — концепция и дизайн исследования, написание текста;
Никанов А.Н. — редактирование;
Кизеев А.Н. — редактирование;
Кульнев В.В. — концепция и дизайн исследования;
Насонов А.Н. — сбор и обработка данных;
Лагутина Н.В. — сбор и обработка данных;
Цветков И.В. — сбор и обработка данных;
Кульнева Е.М. — сбор и обработка данных;
Межова Л.А. — написание текста;
Луговской А.М. — написание текста;
Новиков А.В. — сбор и обработка данных.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 07.07.2022 / Дата принятия к печати: 12.09.2022 / Дата публикации: 25.11.2022

1. Горбанев С.А., Мозжухина Н.А., Еремин Г.Б., Носков С.Н., Карелин А.О., Выучейская Д.С., Копытенкова О.И., Бадаева Е.А. Об обосновании предложений по изменениям и дополнениям санитарно-эпидемиологических требований к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях. Гигиена и санитария. 2019; 98(7): 707-12. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2019-98-7-707-712

2. Состояние загрязнения атмосферы в городах на территории России за 2017 год. Ежегодник. СПб: ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова». 2018; 234.

3. Еремин Г.Б., Мозжухина Н.А., Павлова А.Е. Санитарно-эпидемиологические требования к воздуху закрытых помещений: вчера, сегодня, завтра. В кн.: «Здоровье - основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения». СПб.; 2018. 13(2): 892-903.

4. Иванова Е.И., Кирьянова М.Н. Проблема обеспечения качества воздуха в жилых помещениях. В кн.: «Здоровье - основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения». СПб.; 2018. 13(2): 796-803.

5. Иванова Е.И., Маркова О.Л., Кирьянова М.Н. Особенности формирования воздушной среды в современных жилых зданиях. Здоровье населения и среда обитания. 2019; 10(319): 50-3. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2019-319-10-50-53

6. Суржиков В.Д., Суржиков Д.В., Голиков Р.А. Загрязнение атмосферного воздуха промышленного города как фактор не канцерогенного риска для здоровья населения. Гигиена и санитария. 2013; 92(1): 47-9.

7. Braubach M., Heroux M.E., Korol N., Paunovic E., Zastenskaya I. Значение жилищных условий и городской среды для здоровья. Гигиена и санитария. 2014; 93(1): 9-15.

8. Hagenbjork-Gustaffson A., Forsberg B., Hestvik G., Karlsson D., Wahlberg S., Sandstrom T. Measurements of Indoor and Outdoor Nitrogen Dioxide Concentrations Using a Diffusive Sampler. Analyst. 1996; 121: 1261-1264.

9. Hellgren U.-M., Reijula K. Indoor-air-related complaints and symptoms among hospital workers. SJWEH Supplements. 2006; 2: 47-49.