Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Актуальність

Сучасна людина, що живе у великому місті, піддається безлічі негативних впливів навколишнього середовища. Повітря може бути забруднений, як викидами машин і промислових підприємств, так і шкідливими речовинами, які виділяються предметами, що знаходяться в приміщенні (наприклад меблі з неякісних ДСП, ламінат, пластикові іграшки з низькоякісного пластика).

Ще одна небезпека – отруйний чадний газ, що виділяється при горінні в умовах нестачі кисню.

Крім того забруднювачем повітря є і сама людина, видихає вуглекислий газ, висока концентрація якого призводить до негативних наслідків.

Щодоби людина споживає від 20 до 30 кг повітря. Повітря яким ми дихаємо, дуже впливає на наше здоров'я, самопочуття і працездатність. За даними Агентства з охорони навколишнього середовища, забруднення повітря всередині приміщень є одним з найбільших екологічних ризиків для здоров'я людини. Рівень забруднюючих речовин всередині приміщень часто в рази вище, ніж на відкритому повітрі. Це сприяє розвитку респіраторних захворювань. Погана якість повітря в приміщенні може викликати головний біль, сонливість, сухість очей, закладеність носа, нудоту, втому і інші симптоми.

Ще недавно комплексний контроль якості повітря був неможливий в побуті, зараз з'явилися сенсори, що дозволяють детектувати наявність шкідливих речовин в повітрі і оповіщають про необхідність провітрювання або пошуку джерела забруднень, якщо провітрювання не допомагає.

1 Контрольовані параметри

1.1 Температура і відносна вологість повітря

Система контролю якості повітря не буде повноцінною без вимірювання температури і відносної вологості повітря, так як від них залежить комфорт людини, що знаходиться в контрольованому приміщенні. Нижче на рисунку 1 наведено графік зони комфорту.

1

Рисунок 1 — Зона комфорту в приміщенні
(анімація: 5 кадрів, 5 циклів повторення, 85 кілобайт)

1.2 Вуглекислий газ

Одного термометра для контролю повітря в приміщенні недостатньо. Навіть з кондиціонером часто буває прохолодно, але душно. Сперте повітря. Великий вплив робить концентрація СО2.

Концентрація вуглекислого газу в чистому атмосферному повітрі становить 0,04%. Типовий рівень СО2 в атмосфері мегаполісів – 0,06 – 0,08%. Дослідження показують, що вуглекислий газ в приміщенні є речовиною, яка навіть в низьких концентраціях може згубно позначитися на здоров'ї і працездатності людини (див. Табл.).

У приміщенні джерелом СО2 є людина. Тому при відсутності вентиляції концентрація цього шкідливого газу в повітрі приміщення зростає дуже швидко. При цьому кисню, саме якого як нам здається, нам не вистачає, в повітрі залишається достатня кількість.

Вуглекислий газ дуже негативно впливає на організм людини і є канцерогеном. Знаходження в приміщенні з високою концентрацією СО2 може викликати слабкість, сонливість, головний біль, проблеми з концентрацією уваги, або навіть негативні зміни в крові. Внаслідок постійного впливу високих концентрацій СО2 відбувається збільшення кислотності крові, що веде до ацидозу. При цьому організм людини погано засвоює корисні речовини і мінерали, такі як, магній, кальцій, калій, натрій. Ацидоз може спровокувати такі захворювання як цукровий діабет, проблеми з опорно–руховим апаратом, проблеми серцево–судинної системи, загальну слабкість. Люди, які хворіють на астму або алергію, особливо гостро схильні до негативного впливу вуглекислого газу.

При концентрації СО2 в повітрі вище 600 ppm (0,06%) вже з'являються поодинокі скарги на якість повітря. При концентраціях 800–1000 ppm (0,08–0,1%) кожен з знаходяться в приміщенні відчуває погіршення якості повітря.


Таблиця – Вплив концентрації вуглекислого газу в приміщенні на здоров'я людини

1

1.3 Чадний газ

Чадний газ – це речовина, що не має кольору і запаху. Інша назва цього з'єднання – монооксид вуглецю. Формула чадного газу – СО.

Чадний газ – це сильне отруйна речовина, яка потрапляючи в організм, призводить до порушення роботи його органів і систем. Цей матеріал не має запаху, що, безсумнівно, примножує його небезпека, тому що людина не здогадується про його перебування в повітрі. Весь організм змушений працювати в умовах жорсткого дефіциту кисню. Це призводить до серйозних наслідків: ураження серця, головного мозку, легенів, скелетної мускулатури.

Допустимим вмістом монооксиду вуглецю вважається 20 мг / м3 (максимальне значення). Концентрація в повітрі більше 0,1% призводить до смерті протягом однієї години. При збільшенні концентрації речовини в повітрі розвиваються симптоми гіпоксії, тобто нестачі кисню.

Фактори, внаслідок яких утворюється чадний газ:

1.4 Леткі органічні сполуки (ЛОС)

Леткі органічні сполуки (ЛОС) – це група хімічних сполук, в основі яких лежить карбон. Вони можуть легко випаровуватися при кімнатній температурі. Більшість людей здатні відчувати на запах високий рівень деяких ЛОС, проте здебільшого ЛОС не мають запаху взагалі.

У повсякденному житті використовуються тисячі різних хімікатів, що містять ЛОС. Це, зокрема, ацетон, бензин, етиленгліколь, метиленхлорид, перхлоретілен, толуол, ксилол та ін.

Більшість звичайних предметів в наших будинках виділяють ЛОС. Це можуть бути різні матеріали (клеї, фарби, лаки, розчинники, вироби з дерева, з фанери, ДСП, тканини на меблів, килими і т.д.), побутова хімія (освіжувачі повітря, засоби для чищення та дезінфекції), косметика і засоби гігієни, нафталін, нафтопродукти (мазут, газолін), вихлопні гази автомобіля. Також леткі органічні сполуки можуть випаровуватися під час приготування їжі, хімічної чистки, куріння, в процесі використання неелектричних підігрівачів повітря, копіювальних апаратів та ін.

У той час, як всі VOC схильні до того, щоб бути шкідливими, існує кілька VOC, які можуть бути особливо небезпечні, і, незважаючи на це, виділяються рядом виробів в наших будинках. Цими VOC є формальдегід, бензол і фенол, які визначаються як небезпечні забруднювачі повітря за класифікацією Агентства з охорони навколишнього середовища США (EPA), US Green Building Council (USGBC) і Європейського союзу (ЄС). Дослідження стверджують, що значення вище 500 нг / л (нанограмм на літр) летючих органічних речовин може становити небезпеку для здоров'я жителів будинків. Проте, результати досліджень показують, що середнє значення становить 1200 нг / л – більше двократного розміру допустимого рівня. Навіть помірно підвищені рівні цих хімічних речовин в повітрі можуть викликати у людей проблеми зі здоров'ям, особливо у маленьких дітей.

1.5 Формальдегід

Формальдегід (CH20) – безбарвний остропахнущімі газ, який має найвищу токсичність. Його у великій кількості використовують на підприємствах меблевої, медичної, лісової промисловості, він обов'язковий компонент пластмас і ДСП. А без ДСП, як відомо, неможливо виробництво сучасних меблів. Феноло–формальдегідні смола робить меблі дешевої, але разом з тим небезпечною для життя і здоров'я людини, адже зміст їдкою маси становить до 18% ваги стружок. Ця маса безперестанку виділяє формальдегід, який негативно впливає на роботу дихальної, зорової, нервової систем і т.д. Власне, це канцерогенна речовина пригнічує весь організм.

Побутові джерела формальдегіду:

Найінтенсивніше формальдегід виділяється в теплому приміщенні з високою вологістю повітря. Процес виділення отрути посилюється поганою вентиляцією повітря, причому покупка дорогих меблів не рятує від формальдегіду отрути.

Вплив формальдегіду на людину

Це токсична речовина викликає алергію, злоякісні пухлини, лейкемію і мутаційні зміни в організмі людини.

План работи:


1. Обгрунтування і вибір контрольованих параметрів.
2. Обгрунтування діапазонів вимірювань контрольованих параметрів.
3. Огляд методів і засобів вимірювань контрольованих параметрів:

3.1 Вимірювання температури і вологості.

3.2 Вимірювання СО2.

3.3 Вимірювання СО.

3.4 Вимірювання формальдегіду.

3.5 Вимірювання летючих органічних сполук.
4. Вибір датчиків контрольованих параметрів.
5. Апроксимація характеристик датчиків.
6. Розробка структурної схеми і алгоритму роботи пристрою.
7. Дослідження впливу дестабілізуючих чинників на результат вимірювань і його погрішність.
8. Розробка алгоритму компенсації впливу дестабілізуючих факторів.
9. Вибір способу віддаленого доступу до результатів вимірювань.
10. Розробка принципової схеми та програмного забезпечення.
11. Створення та випробування дослідного зразка.

Перелік посилань

  1. Агафонов И. П., Девятых Г. Г. Масс–спектрометрический анализ газов и паров особой чистоты, М.1980.– 458 с.
  2. Чижевский А. Л., Аэроинизация в медицине. Труды ЦНИЛИ Проблемы ионификации. Т. 3. Воронеж, 1934, с. 118 – 326 с.
  3. Мещеряков А. Ю., Федотов Ю. А. Проблемы оценивания аэроионного состояния среды обитания. //Приборы и системы управления. 1998 № 11. С.75–79.
  4. Баркалов Б. В., Карпис Е. Е. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях. М.; Стройиздат, 1982.
  5. Бирюков С. В., Дианов С. Н. Программа расчета воздушного режима здания// Сб.стагей МГСУ: Современные технологии теплоснабжения и вентиляции. М.: МГСУ, 2001.
  6. Ватуля И. М., Сухорукое О. А. Распределение концентраций примесей в городском воздухе. // Гигиена и санитария. 1971,№8.– С. 63–66.
  7. Ветошкин С. И. Санитарная охрана жилищ. Медгиз, М., 1999 г., 193 с.