Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 16000-8-2011 "Воздух замкнутых помещений. Часть 8. Определение локального среднего "возраста" воздуха в зданиях для оценки условий вентиляции" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 декабря 2011 г. N 728-ст)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 16000-8-2011
"Воздух замкнутых помещений. Часть 8. Определение локального среднего "возраста" воздуха в зданиях для оценки условий вентиляции"
(утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 декабря 2011 г. N 728-ст)

Indoor air. Part 8. Determination of local mean ages of air in buildings for characterizing ventilation conditions

Дата введения - 1 декабря 2012 г.

Введен впервые

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 Подготовлен Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 "Качество воздуха"

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 декабря 2011 г. N 728-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 16000-8:2007 "Воздух замкнутых помещений. Часть 8. Определение локального среднего "возраста" воздуха в зданиях для оценки условий вентиляции" (ISO 16000-8:2007 "Indoor air - Part 8: Determination of local mean ages of air in buildings for characterizing ventilation conditions").

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 Введен впервые

Введение

Эффективный воздухообмен во всем здании имеет важное значение для обеспечения качества воздуха замкнутых помещений. Надлежащая вентиляция помещений необходима для сохранения здоровья и комфортного самочувствия его обитателей, а также для предотвращения повышенной влажности воздуха. Однако устанавливаемые в настоящее время плотно закрывающиеся окна, например в жилых и офисных зданиях, не обеспечивают соответствующей вентиляции. В свою очередь это может привести к повышенному содержанию загрязняющих веществ в воздухе замкнутых помещений. Поэтому необходима вентиляция, осуществляемая обитателями помещений, или автоматическая система вентиляции. Однако интенсивная вентиляция может быть причиной появления дискомфорта у обитателей здания и увеличения энергопотребления.

Строительными нормами и правилами предусмотрены контроль влажности и загрязняющих веществ при вентиляции зданий. Оценка условий вентиляции позволяет подтвердить, выполняются ли эти требования на практике. Определение условий вентиляции необходимо для выявления возможных причин плохого качества воздуха замкнутых помещений. Таким образом, целесообразно проводить отбор проб воздуха замкнутых помещений и анализ загрязняющих веществ в сочетании с определением условий вентиляции, обеспечивающим оценку интенсивности источников загрязнения.

В настоящем стандарте приведен метод определения "возраста" воздуха в здании с естественной или принудительной вентиляцией с использованием одного индикаторного газа. "Возраст" воздуха - важный показатель, используемый при проверке вентиляции на соответствие требованиям. Понятие "локальный средний "возраст" воздуха" (и противоположное ему понятие "локальная эффективная кратность воздухообмена") используют при оценке условий вентиляции в здании. Средний "возраст" воздуха в зоне здания определяет средний срок его пребывания в рассматриваемой зоне, в течение которого в нем накапливались загрязняющие вещества. Он тесно связан со временем, необходимым для смены воздуха в зоне. Чем дольше воздух находился в замкнутом помещении, тем выше в нем будет содержание загрязняющего вещества, выделяемого постоянными источниками в замкнутом помещении. Чем меньше "возраст" воздуха на участке, тем ниже содержание загрязняющего вещества. Обычно свежий воздух поступает в здание в определенных местах и находит пути распространения по всему зданию. Таким образом, перед тем как свежий воздух достигнет конкретного помещения, значительная его часть может задерживаться в других помещениях, накапливая загрязняющие вещества. Поэтому при оценке качества воздуха необходимо учитывать локальный средний "возраст" воздуха, определяющий срок его пребывания в конкретной зоне замкнутого помещения.

В настоящем стандарте приведены методики определения условий вентиляции, используемые при исследовании качества воздуха. С этой целью оценивают кратность воздухообмена и модели распространения воздуха в здании для представительных условий.

В ИСО 12569 установлен метод определения кратности воздухообмена в единственной зоне с применением методик разбавления индикаторного газа. Методики разбавления индикаторного газа основаны на убывании его содержания, непрерывном вводе и поддержании постоянного содержания. ИСО 12569 применяют при исследовании тепловых характеристик зданий.

Если воздухообмен в определенной зоне происходит только за счет поступления наружного воздуха (т.е. в эту зону не поступает воздух из других частей здания), то содержание индикаторного газа в этой зоне может быть охарактеризовано единственным значением, а условия вентиляции будут постоянными на протяжении всего измерения; теоретически при применении настоящего стандарта и ИСО 12569 должны быть получены идентичные результаты. Однако методики, приведенные в настоящем стандарте, могут быть использованы и при других условиях, например на участках с несколькими зонами, между которыми происходит воздухообмен, и если во время измерения происходит изменение условий вентиляции.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения локального среднего "возраста" воздуха (ЛСВВ) как показателя условий вентиляции в здании с использованием одного индикаторного газа. ЛСВВ определяют по убыванию содержания индикаторного газа и по методике равномерного непрерывного введения.

Приведенный метод предназначен для оценивания качества воздуха и может быть использован для:

a) проверки соблюдения требований к вентиляции здания;

b) оценки удовлетворительности вентиляции в зданиях, где имеются проблемы с качеством воздуха замкнутых помещений, и

c) описания интенсивности и распределения источников выделения загрязняющих веществ в замкнутых помещениях.

В принципе методики могут быть применены для всех замкнутых помещений вне зависимости от типа используемой системы вентиляции и полноты перемешивания воздуха между зонами. Преобладающие условия вентиляции не обязательно будут нарушаться при проведении измерений.

В настоящем стандарте подробно не рассмотрены методы количественного определения индикаторного газа. Перед планированием измерений в реальных условиях решают, необходимы ли услуги лабораторий, проводящих подобные анализы.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:

ИСО 12569 Тепловые характеристики зданий. Определение кратности воздухообмена в зданиях. Методика разбавления индикаторного газа (ISO 12569, Thermal performance of buildings - Determination of air change in buildings - Tracer gas dilution method)

Руководство по выражению неопределенности измерения (Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM), published jointly by BIPM/IEC/IFCC/ISO/IUPAC/IUPAP/OIML, 1993)*

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 равномерное введение (homogeneous emission): Способ введения индикаторного газа, при котором скорость его введения на единицу объема одинакова во всех частях вентилируемой системы.

3.2 локальный средний "возраст" воздуха (local mean age of air): Параметр вентиляции, характеризующий среднюю продолжительность времени, в течение которого воздух находился в конкретной зоне здания.

Примечание - Подробная расшифровка этого термина приведена в приложении А.1.

3.3 вентилируемая система (ventilated system): Помещение здания, напрямую или косвенно участвующее в воздухообмене с исследуемым помещением.

Примечание - На границе вентилируемой системы происходит приток только наружного воздуха.

3.4 зона (zone): Помещение внутри здания, в котором перемешивание воздуха достаточно интенсивно для обеспечения практически равномерного содержания индикаторного газа, введенного в любом месте этого помещения.

Примечания

1 Помещение следует рассматривать как зону, если разность значений содержания индикаторного вещества не превышает 20% его среднего значения.

2 Зона может быть частью помещения, помещением или совокупностью нескольких помещений.

3.5 средний "возраст" воздуха в зоне (zont mean age of air): Параметр вентиляции, характеризующий продолжительность периода времени, в течение которого в среднем воздух находился в конкретной зоне.

Примечание - При полном перемешивании в пределах зоны это эквивалентно локальному среднему "возрасту" воздуха в любой точке зоны.

4 Принципы измерений содержания индикаторного газа для определения условий вентиляции

4.1 Общие принципы

Применение индикаторного газа для оценки условий вентиляции основано на возможности отличить воздух, уже находящийся в рассматриваемом помещении от вновь поступающего. Это означает, что должна быть возможность либо регистрировать состав воздуха уже находящегося в помещении и следить, как этот воздух замещается при вентиляции вновь поступившим, или, в качестве альтернативы, зарегистрировать состав поступающего воздуха и следить за тем, как этот воздух распространяется в помещении.

Следует заметить, что воздух, натекающий в конкретную зону из других зон с более низким или высоким содержанием индикаторного газа, будет влиять на результат измерений. Поэтому важно соблюдать установленные граничные условия, разные для различных методик применения индикаторного газа.

Если условия вентиляции требуется определять в зоне, куда не поступает воздух из других частей здания (единая изолированная зона), то для получения корректных результатов нет необходимости вводить индикаторный газ или регистрировать состав воздуха в других частях здания. Однако если между зоной и другими частями здания может происходить воздухообмен, что наблюдается в большинстве случаев, то следуют специальным методикам введения индикаторного газа с прослеживанием связанных зон во избежание получения неоднозначных результатов. Также следует отметить, что закрытие дверей в помещении не обязательно приведет к прекращению поступления воздуха из других частей здания. При применении таких способов ограничения нормального притока воздуха будет происходить изменение условий вентиляции в помещении по сравнению с теми, которые могли преобладать в других случаях.

4.2 Выбранные методики с применением индикаторного газа

4.2.1 Общие положения

В настоящем стандарте приведены методики введения индикаторного газа и измерений в помещениях, которые не могут рассматриваться в качестве единой изолированной зоны. В ИСО 12569 установлены методики разбавления индикаторного газа для помещений, рассматриваемых как единая изолированная зона. Если при проведении измерений условия вентиляции остаются неизменными, а исследуемое помещение можно рассматривать как единую изолированную зону, то теоретически методики, установленные в настоящем стандарте и ИСО 12569, будут практически идентичны. В этих условиях ЛСВВ будет равен обратному значению кратности воздухообмена (см. ИСО 12569).

4.2.2 Методика убывания содержания индикаторного газа

Методика основана на введении в вентилируемую систему индикаторного газа и определении скорости замены маркированного воздуха на немаркированный.

В исследуемую зону и во все другие зоны здания, напрямую или косвенно участвующие в воздухообмене с исследуемой зоной, вводят индикаторный газ, чтобы его начальное содержание в воздухе было равномерным. Такой подход предотвратит поступление из других частей здания воздуха, рассматриваемого как "чистый приточный воздух", от воздуха, реально поступающего за счет вентиляции.

Регистрируют изменение содержания индикаторного газа как функцию времени. ЛСВВ вычисляют делением результата интегрирования по времени содержания индикаторного газа в воздухе на его начальное содержание.

ЛСВВ определяют по убыванию содержания индикаторного газа при кратности воздухообмена не более n = 10 .

4.2.3 Методика активного равномерного введения индикаторного газа

При использовании методики активного равномерного введения индикаторный газ подают с постоянной контролируемой скоростью в зоны с помощью подходящего регулируемого устройства ввода. Расход индикаторного газа должен быть пропорционален объемам зон. Установившееся содержание индикаторного газа в воздухе помещения измеряют соответствующим газоанализатором. ЛСВВ получают делением объемной доли индикаторного газа в воздухе в установившемся состоянии на скорость его введения на единицу объема.

В исследуемой зоне и других зонах в здании, напрямую или косвенно участвующих в воздухообмене с исследуемой зоной, должны быть установлены устройства для непрерывного равномерного введения индикаторного газа.

4.2.4 Методика пассивного равномерного введения индикаторного газа

При использовании методики пассивного равномерного введения индикаторного газа он попадает в зоны с известной постоянной скоростью с использованием диффузионных источников. Расход индикаторного газа должен быть пропорционален объемам зон. Установившееся содержание индикаторного газа в воздухе помещения измеряют путем анализа пробы воздуха, отобранной в трубку с сорбентом (активным методом с использованием побудителя расхода для отбора проб или пассивным методом с использованием диффузионного отбора проб), в специальной оборудованной лаборатории. ЛСВВ получают делением содержания индикаторного газа в установившемся состоянии на скорость его выделения на единицу объема.

В исследуемой зоне и всех других зонах в здании, напрямую или косвенно участвующих в воздухообмене с исследуемой зоной, должны быть установлены устройства для непрерывного равномерного введения индикаторного газа.

При применении данной методики необходимо обратиться в специализированную аналитическую лабораторию, которая может провести анализ отобранной в сорбционную трубку пробы для определения количества индикаторного газа в пробе.

5 Планирование измерений

5.1 Общие положения

Перед определением ЛСВВ в некотором помещении здания следует четко определить цель измерений. Для выбора методики применения индикаторного газа и тщательного планирования испытания необходимо знать тип здания и особые характеристики части здания, где должны быть проведены измерения.

Кратность воздухообмена и характеристики распределения воздуха в здании следует определять в условиях, представительных для планируемого измерения. Эти условия не должны нарушаться при проведении измерений, если только эксперимент не направлен на исследование влияния различных условий, например открывания дверей, окон и т.д.

Методика равномерного введения с использованием для отбора проб трубок с адсорбентом наилучшим образом подходит для определения условий вентиляции при исследовании качества воздуха. В зависимости от требований могут быть выполнены кратковременные измерения (отбор с помощью побудителя расхода пробы воздуха объемом в несколько литров) или долговременные измерения (пассивный отбор проб в течение нескольких дней или недель). При выяснении причин ухудшения качества воздуха замкнутых помещений параллельно определяют условия вентиляции и содержание загрязняющих веществ. Преимущество данной методики заключается в одновременном определении ЛСВВ и содержания загрязняющего вещества.

При оценке "воздухообмена" ("скорости потока воздуха" или "кратности воздухообмена"), например в соответствии с ИСО 12569, рассматривают только общую скорость потока воздуха в вентилируемой системе. Поэтому такие измерения проводят только в зданиях или других помещениях, рассматриваемых как единичная зона. При использовании этих методик необходимо убедиться в том, что при проведении измерений происходит полное перемешивание воздуха между всеми частями вентилируемой системы.

5.2 Идентификация вентилируемой системы

При планировании испытаний прежде всего следует идентифицировать "вентилируемую систему", к которой принадлежит исследуемое помещение, поскольку все помещения вентилируемой системы должны быть помечены индикаторным газом. Вентилируемую систему определяют как помещение здания, напрямую или косвенно участвующую в воздухообмене с исследуемым помещением. На границе вентилируемой системы не должно происходить иного притока воздуха, кроме как из внешней среды. Таким образом, часть здания рассматривают как вентилируемую систему только в том случае, если в нее происходит незначительное натекание воздуха из других частей здания (например, через дверные проемы, утечки воздуха или рециркуляционный воздуховод). Также необходимо учитывать расположение источников выделения загрязняющих веществ, чтобы загрязненный воздух не был ошибочно принят за воздух из внешней среды. На практике это означает, например, что

- при рассмотрении дома для одной семьи все помещения, включая подвал (только если он не закрыт герметичной дверью), включают в вентилируемую систему и

- при рассмотрении квартиры в многоквартирном доме все помещения в исследуемой квартире (а в некоторых случаях также и лестничный пролет) включают в вентилируемую систему.

5.3 Идентификация зон

Зона - это помещение вентилируемой системы, для которого можно сделать допущение о том, что перемешивание воздуха достаточно для обеспечения равномерного содержания индикаторного газа. Вентилируемая система может состоять из нескольких участков, рассматриваемых в качестве зон. Все зоны идентифицируют и определяют их объем. Значения объема зон необходимы для вычисления количества индикаторного газа, которое необходимо ввести в различные зоны. В небольшие закрытые помещения с отработанным воздухом (например, ванные комнаты) или помещения, куда не поступает наружный воздух (например, туалеты), его не вводят. Объем небольших закрытых помещений, куда в некотором количестве может поступать наружный воздух, прибавляют к объему любой связанной с ними зоны. Большие комнаты и длинные коридоры могут быть разделены на две или более зон.

5.4 Выбор методики измерений

5.4.1 Общие положения

Выбор методики измерений зависит от типа и размера здания, планируемого времени измерения, его цели и наличия оборудования и персонала для проведения анализа.

5.4.2 Тип здания

5.4.2.1 Простые здания (например, небольшие жилые дома, которые могут быть охарактеризованы одной - четырьмя зонами)

Если исследуют небольшое число зон, то добиться начального равномерного содержания индикаторного газа во всей вентилируемой системе достаточно просто. Поэтому при проведении кратковременных измерений лучше определять ЛСВВ по методике убывания содержания индикаторного газа.

5.4.2.2 Комплексы зданий (например, офисные здания и другие сооружения, в которых вентилируемая система состоит из нескольких зон)

В этом случае бывает трудно добиться соблюдения необходимых условий для определения ЛСВВ по методу убывания содержания индикаторного газа, а именно получить одинаковое начальное его содержание во всех зонах. Поэтому для определения ЛСВВ метод равномерного введения индикаторного газа подходит лучше, чем метод определения по убыванию содержания.

5.4.3 Продолжительность измерения

5.4.3.1 Условия вентиляции, исследуемые в течение кратковременного периода

ЛСВВ по методике убывания содержания индикаторного газа определяют при кратковременном контроле условий вентиляции в простых зданиях, а для комплекса зданий лучше подходит методика пассивного равномерного введения с последующим активным отбором проб.

5.4.3.2 Условия вентиляции, исследуемые в течение долговременного периода

При долговременных измерениях в зданиях с небольшим числом зон допустимо повторное применение методик убывания индикаторного газа, но лучше всего в зданиях всех типов подходит методика равномерного введения. Целью долговременных измерений может быть контроль изменений во времени условий вентиляции, например для определения влияния погодных условий или для выбора различных способов вентиляции. Для этого необходим активный отбор проб воздуха при непрерывном мониторинге содержания индикаторного газа или периодический отбор проб с использованием шприцев, мешков из фторопласта, вакуумированных газовых баллонов или сорбционных трубок с побудителями расхода. Методика активного равномерного введения подходит для исследования изменений во времени условий вентиляции в простых зданиях, а методика пассивного равномерного введения с активным отбором проб лучше подходит для комплекса зданий.

5.4.3.3 Условия вентиляции, исследуемые с целью получения усредненных за долговременный период значений

Целью исследования может быть только усредненный по времени средний "возраст" воздуха в различных частях здания. Преимущество этой методики мониторинга состоит в том, что кратковременные изменения условий вентиляции сглаживаются, а результат напрямую связан со средним уровнем воздействия вредных веществ (или дозой), попадающих в воздух замкнутого помещения. Наилучшим образом для мониторинга усредненных условий подходит метод пассивного равномерного введения индикаторного газа в сочетании с пассивным отбором проб или активным отбором проб с использованием насосов.

5.5 Определение точек отбора проб

Число и распределение точек отбора проб определяют исходя из цели планируемых измерений. Отбор проб воздуха проводят только в тех зонах, где это представляет интерес для определения ЛСВВ. Если измерения проводят с целью получения схемы распределения характеристик приточного воздуха внутри здания, то отбор проб проводят в нескольких зонах, тогда как для получения информации о локальных условиях вентиляции - в одной или только в некоторых зонах. Отбор проб проводят на участках, считающихся представительными для зон. Отбор проб следует проводить на расстоянии не менее 1 м от источников индикаторного газа или оконечного устройства установок подачи воздуха. Независимо от цели измерений их проводят, как минимум, в трех точках для получения информации об их изменении. Если отбор проб проводят вручную, то пробы отбирают на разных участках зоны. Если необходима информация об общей скорости потока в вентилируемой системе или эффективности воздухообмена в здании (см. Е.2), то отбор проб проводят и вблизи идентифицируемых мест выхода воздуха из вентилируемой системы.

6 Индикаторные газы и оборудование для определения условий вентиляции

6.1 Выбор индикаторного газа

При выборе индикаторного газа следует учитывать необходимость его количественного определения при низких уровнях содержания с помощью доступных средств измерений, кроме того он должен быть безопасным для здоровья и соответствовать другим требованиям.

Общие требования к наиболее часто используемым индикаторным газам, их фоновому содержанию и методам обнаружения, основанные на результатах практического применения, приведены в приложении В.

6.2 Уровень содержания индикаторного газа

Уровень содержания применяемого индикаторного газа должен находиться в пределах, безопасных для жизни. Если применяют источник чистого индикаторного газа, то избегают объемов газа, которые могли бы создавать непреднамеренный риск. Например, очень большой баллон с чистым газом под давлением может мгновенно стать источником опасной для жизни концентрации в небольшой комнате. Избегают условий, при которых значительное количество индикаторного газа может быть абсорбировано поверхностями или попасть в соседние помещения.

Недопустимо использовать радиоактивные индикаторные газы.

Количество индикаторного газа, которое необходимо ввести, зависит от чувствительности метода его обнаружения, кратности воздухообмена и размера помещений.

6.3 Оборудование для подачи индикаторного газа

6.3.1 Средства для реализации метода убывания

Целью подачи индикаторного газа при реализации метода убывания должно быть достижение его равномерного содержания во всей вентилируемой системе.

Для ввода индикаторного газа используют следующие устройства:

- градуированный шприц или другая емкость известной вместимости с устройством контроля выпущенного объема газа;

- аппаратура для подачи сжатого газа с устройствами регулировки и измерения расхода.

Для получения равномерного начального содержания индикаторного газа в единице объема вентилируемой системы применяют:

a) вентиляторы для перемешивания воздуха внутри зон и между ними;

b) линии подачи индикаторного газа, через которые его распределяют с помощью коллекторов или переключателей. Все части линий его подачи должны быть четко маркированы "Только для индикаторного газа" и закреплены за помещением, в которое его подают;

c) двери, открывающиеся в обе стороны. После введения индикаторного газа во все зоны двери между ними можно раскачать в обоих направлениях для улучшения перемешивания воздуха.

Линии подачи индикаторного газа должны быть очищены, чтобы гарантировать подачу известного объема его в заданную зону.

В начале измерения убывания содержания индикаторного газа все процессы искусственного перемешивания воздуха должны быть остановлены, а двери оставлены в заданном положении (открытыми/закрытыми).

Примечание - Утечки в линиях подачи индикаторного газа могут привести к выделению его в нежелательных местах и в неконтролируемых нежелательных количествах.

6.3.2 Методика активного равномерного введения индикаторного газа

Цель подачи индикаторного газа заключается в достижении равномерной скорости его поступления в вентилируемую систему. Это означает, что постоянная скорость введения индикаторного газа в каждой зоне вентилируемой системы должна быть пропорциональна объему зоны. Для этого необходимо:

a) измерять скорость введения индикаторного газа в каждой зоне (для этого можно напрямую контролировать скорость введения газа с помощью редуктора и расходомера при подаче его из баллона под давлением, помещенного в зоне, или в линиях подачи газа в зону из удаленного источника);

b) обеспечить полное перемешивание воздуха в больших зонах (для этого можно использовать один или несколько вентиляторов или подавать газ в нескольких точках зоны).

6.3.3 Методика пассивного равномерного введения

Цель подачи индикаторного газа заключается в достижении равномерной скорости его поступления в вентилируемую систему. Это означает, что постоянная скорость его введения в каждую зону вентилируемой системы пропорциональна объему зоны. Для этого необходимо:

a) обеспечить выделение индикаторного газа в каждой зоне с использованием диффузионных источников с известной скоростью выделения;

b) обеспечить полное перемешивание воздуха в больших зонах. (Для этого можно использовать один или несколько вентиляторов. В больших зонах может потребоваться несколько диффузионных источников с известной скоростью выделения.)

При размещении источников индикаторного газа для его введения пассивным способом следует учитывать сильную зависимость скорости выделения индикаторного газа диффузионными источниками от температуры. Следует также регистрировать в рабочем журнале температуру на представительных местах в течение всего периода измерения.

6.4 Отбор проб индикаторного газа

6.4.1 Методы отбора проб

Описанные ниже методы отбора проб воздуха пригодны как для метода по убыванию, так и для метода равномерного введения, в зависимости от применяемого метода анализа индикаторного газа.

Отбор проб следует проводить в представительных точках, которые не должны находиться вблизи установок подачи воздуха и окон.

6.4.2 Непрерывный автоматический отбор проб

Обычно газоанализатор подсоединяют к точкам, где проводят отбор проб, с помощью одной или нескольких трубок из инертного материала, через которые воздух подают на вход газоанализатора с помощью побудителя расхода. При отборе проб в нескольких точках они могут выбираться автоматически или вручную с помощью многоходовых клапанов. При этом важно, чтобы трубка для отбора проб продувалась новой пробой непосредственно перед ее подачей на вход газоанализатора.

6.4.3 Ручной отбор проб

При отборе проб вручную сначала отбирают пробу в подходящий контейнер (шприц, мешок из фторопласта или вакуумированный газовый баллон). Затем пробу анализируют в лаборатории.

Коллекторы для отбора проб вручную должны быть изготовлены из материалов, не абсорбирующих используемый индикаторный газ, непроницаемых для него и не вступающих с ним в реакцию. В зависимости от физико-химических свойств индикаторного газа подходящими материалами могут быть например стекло, медь, нержавеющая сталь, полипропилен, полиэтилен и полиамид.

Следует соблюдать осторожность при отборе проб в помещениях с обычно закрытыми дверями. При открывании двери и входе в помещение может произойти значительный нежелательный обмен воздуха между двумя связанными зонами. Простой часто используемый способ отбора проб - протянуть трубку из исследуемого помещения в соседнее через замочную скважину, отобрать одну или две пробы с помощью шприца, тем самым продувая трубку, и третью пробу для анализа.

6.4.4 Пробоотборники с твердым сорбентом

В методе активного отбора проб с использованием твердого сорбента во время отбора проб воздух помещения прокачивают (непрерывно или периодически) через твердый сорбент, подходящий для улавливания используемого индикаторного газа. После отбора проб с использованием калиброванного побудителя расхода загруженные пробоотборники подвергают десорбции (термической десорбции или экстракции растворителем) для определения количества абсорбированного индикаторного газа и, следовательно, содержания его в отобранном воздухе. Отбор проб методом прокачки с использованием трубок с твердым сорбентом подходит для непрерывных периодов отбора проб продолжительностью до нескольких часов и для периодического отбора проб в течение нескольких дней. При периодическом отборе проб методом прокачки в перерывах между работой побудителя расхода следует принимать меры для сведения к минимуму диффузии воздуха на сорбент, например с использованием капиллярного ограничителя.

При долговременном отборе проб, от одной до нескольких недель, может успешно применяться пассивный отбор проб с помощью диффузионных пробоотборников с твердым сорбентом. Скорость отбора проб диффузионными пробоотборниками тщательно подбирают для соответствующего индикаторного газа.

При использовании методики равномерного введения индикаторного газа точки отбора проб должны находиться на расстоянии не менее 1 м от ближайшей точки выделения индикаторного газа.

6.5 Определение содержания индикаторного газа

Из системы непрерывного отбора проб смесь индикаторного газа с воздухом во время проведения испытания поступает напрямую или через трубки для отбора проб на вход газоанализатора для определения его содержания. Пробы воздуха, отобранные вручную, и трубки с твердым сорбентом обычно анализируют в лаборатории. При использовании пробоотборников с твердым сорбентом требуется предварительная термическая десорбция или экстракция индикаторного газа растворителем для подачи пробы на вход газоанализатора.

Газоанализатор должен соответствовать цели измерений (объем отбираемого газа, время анализа, перекрестная чувствительность), физико-химическими свойствами применяемого индикаторного газа и его содержанием. Должна быть известна точность газоанализатора.

Для определения содержания индикаторного газа (см. таблицу В.1) подходят инфракрасные (ИК) газоанализаторы или газовые хроматографы (ГХ). ГХ с подходящим детектором, например детектором электронного захвата (ДЭЗ) или масс-спектрометрическим (МС) детектором, имеет высокую чувствительность при его определении.

7 Метод измерений

7.1 Методика убывания содержания индикаторного газа

7.1.1 Основные положения методики измерений

При определении ЛСВВ по убыванию содержания индикаторного газа последний вводится в зоны и равномерно распределяется по всей вентилируемой системе. Локальный средний "возраст" воздуха вычисляют по убыванию содержания индикаторного газа по формуле

,

(1)

где t - время, ч;

- начальное содержание индикаторного газа (например в ) при t = (начало убывания). Оно должно быть одинаковым во всех зонах.

Начальное содержание индикаторного газа выбирают таким образом, чтобы его значение было не менее чем в 100 раз больше предела обнаружения аналитической системы.

Объем (чистого) индикаторного газа, который необходимо ввести в зону (объемом ), вычисляют по формуле

.

(2)

7.1.2 Подготовка и планирование испытания

Перед выполнением этапов планирования, приведенных в разделе 5, полезно заранее ознакомиться с планом или эскизом исследуемого участка здания.

7.1.3 Процедура измерений

После введения индикаторного газа во все зоны и перемешивания воздуха до достижения его равномерного распределения по вентилируемой системе начинают отбор проб по одной из методик, описанных в 6.4. Предпочтительно пробы отбирают через равные промежутки времени в каждой исследуемой зоне. Пробу следует отбирать в течение времени, равного по крайней мере удвоенному от принятого среднего "возраста" воздуха (например, 4 ч в помещении, проветриваемом обычным образом). Для получения удовлетворительных результатов анализа убывания содержания индикаторного газа за это время отбирают по крайней мере семь проб в каждой исследуемой зоне. При отборе проб вручную следует предпринять меры для сведения к минимуму нежелательного возмущения распределения воздуха, когда входят в комнату через обычно закрытую дверь.

Цель введения индикаторного газа - получение равномерного первоначального содержания в вентилируемой системе. В здании с большим числом зон это лучше всего можно обеспечить, если вводимые количества индикаторного газа будут пропорциональны объемам зон и хорошо распределены по объемам зон с использованием каких-либо устройств для перемешивания воздуха. Оборудование для распределения индикаторного газа и перемешивания воздуха описано в 6.3.1.

В начале измерений все процессы искусственного перемешивания воздуха должны быть остановлены, а двери оставлены в заданном положении (открытыми/закрытыми).

Перед началом измерений убывания содержания индикаторного газа специалист должен по возможности проверить, одинаково ли его содержание во всех зонах вентилируемой системы. Если зона большая (например, если объем помещения составляет более 500  или высота потолка - более 4 м) или есть подозрения, что в помещении могут быть обнаружены воздушные потоки, то проверяют равномерность начального содержания индикаторного газа, определяя его в различных точках этого помещения. В помещениях, где наблюдается неполное перемешивание воздуха, измерения убывания содержания индикаторного газа могут быть проведены в различных точках.

7.1.4 Оценка и вычисление результатов

Численное значение интеграла в формуле (1) обычно оценивают на основе измеренного изменения во времени содержания индикаторного газа с использованием соответствующих методик интегрирования (например метода трапеций). Когда между двумя связанными зонами происходит воздухообмен, первый член в формуле убывания содержания индикаторного газа обычно не будет строго экспоненциальным. Однако с течением времени убывание всегда будет приближаться к экспоненциальному виду. Поэтому достаточно провести численное интегрирование до времени , до которого был доказан экспоненциальный характер убывания (линейная логарифмическая зависимость) и прибавить к полученному значению площадь под конечным участком кривой убывания, предполагая экспоненциальную зависимость, по формуле

,

(3)

где - абсолютное значение углового коэффициента логарифмической зависимости содержания индикаторного газа от времени, вычисленное с использованием формулы (4).

.

(4)

Сначала строят и исследуют график зависимости содержания индикаторного газа от времени в координатах ln - время от начала убывания. Если график линеен с момента времени t = , то ЛСВВ можно напрямую оценить по формуле (5) как величину, обратную угловому коэффициенту, по формуле

.

(5)

Если логарифмическая зависимость имеет изгиб, то на графике следует найти начало линейного участка. Вычисляют угловой коэффициент линейного участка и приравнивают к абсолютному значению углового коэффициента.

Затем выбирают один из результатов измерений в пределах линейного участка графика в качестве конечной точки интегрирования (содержание индикаторного газа равно при времени ). Выполняют численное интегрирование от t = до t = и прибавляют член в соответствии с формулой (3) для получения приблизительного значения интеграла от t = до t = .

Окончательно ЛСВВ вычисляют делением значения, полученного интегрированием кривой зависимости содержания индикаторного газа от времени, на значение его содержания в начале убывания по формуле (1).

7.1.5 Неопределенность

Любое значение ЛСВВ, определенное по методу убывания содержания индикаторного газа, приводят вместе с оценкой его неопределенности. Неопределенность следует оценивать и выражать в соответствии с GUM:1995.

Информация по оценке неопределенности значений ЛСВВ в соответствии с настоящим стандартом приведена в приложениях С и D.

7.2 Методика активного равномерного введения

7.2.1 Основные положения методики измерений

В методике равномерного введения поток индикаторного газа непрерывно вводят в зоны вентилируемой системы с постоянной скоростью, пропорциональной объему каждой зоны. При этом в каждой зоне устанавливается его содержание, зависящее от ЛСВВ в каждой зоне.

При применении методики равномерного введения индикаторного газа в зоне вычисляют так же, как и по убыванию его содержания, по формуле

,

(6)

где - измеренное содержание индикаторного газа в зоне в установившемся состоянии, ;

/V - постоянная скорость введения () чистого индикаторного газа на кубический метр () пространства - одинаковая во всех зонах вентилируемой системы (например, в ).

Необходимую константу пропорциональности между скоростью введения чистого индикаторного газа () в зону и объемом V вычисляют по формуле

,

(7)

где - константа (), оцениваемая как произведение ожидаемой кратности воздухообмена () и требуемого для анализа содержания индикаторного газа () в установившемся состоянии.

7.2.2 Подготовка и планирование испытания

Перед выполнением этапов планирования, приведенных в разделе 5, полезно заранее ознакомиться с планом или эскизом исследуемого участка здания. Определяют объемы зон и вычисляют скорость введения индикаторного газа в каждую зону. Введение индикаторного газа в зоны должно быть равномерным при постоянном расходе и таким, чтобы осуществлялось хорошее перемешивание его с воздухом (см. 6.3.2). Должно быть спланировано расположение точек введения индикаторного газа и подготовлено необходимое оборудование (например, линии для его введения и отбора проб воздуха).

7.2.3 Методика измерений

Отбор пробы одним из методов, описанных в 6.4, начинают по достижении равновесного (или установившегося) содержания индикаторного газа по истечении времени, приблизительно равного утроенному или учетверенному среднему "возрасту" воздуха.

7.2.4 Оценка и вычисление результатов

ЛСВВ в зоне вычисляют по измеренному содержанию индикаторного газа в установившемся состоянии и скорости его введения на единицу объема по формуле (6).

7.2.5 Неопределенность

Любое значение ЛСВВ, полученное по методике активного равномерного введения, приводят вместе с оценкой его неопределенности. Неопределенность следует оценивать и выражать в соответствии c GUM:1995.

Информация по оценке неопределенности значений ЛСВВ в соответствии с настоящим стандартом приведена в приложениях С и D.

7.3 Методика пассивного равномерного введения

7.3.1 Основные положения методики измерений

Методика пассивного равномерного введения индикаторного газа по основным положениям аналогична методике активного равномерного введения (см. 7.2.1). Однако в этом случае используют пассивные источники индикаторного газа небольшого размера, которые могут быть легко распределены по вентилируемой системе для получения равномерного введения. Из-за низкого его содержания в качестве индикаторов используют перфторированные углеводороды; они могут быть обнаружены с очень высокой чувствительностью.

7.3.2 Методика измерений

Диффузионные источники на основе капиллярной диффузии или проникающих мембран с регулируемой скоростью выделения** индикаторного газа размещают в вентилируемой системе таким образом, чтобы скорость его выделения была пропорциональна объему зон, как описано в 6.3.3. После достижения равновесного состояния массовую концентрацию индикаторного газа в выбранных местах определяют путем отбора проб воздуха на твердый сорбент, как описано в 6.4.4, и последующего анализа в лаборатории методом ГХ.

При кратковременных измерениях пробы отбирают с помощью побудителя расхода. При долговременных измерениях предпочтительно проводят диффузионный отбор проб для получения значений ЛСВВ, усредненных за период отбора проб.

7.3.3 Оценка и вычисление результатов

ЛСВВ ч, в зоне определяют на основе измеренной усредненной массовой концентрации индикаторного газа (вычисленной по его массе в трубках для отбора проб) и скорости его выделения на единицу объема по формуле

,

(8)

где /V - постоянная скорость введения индикаторного газа на кубический метр пространства, равная константе во всех зонах вентилируемой системы (например, ); подходящее значение может быть оценено на основе заданного количества отбираемого индикаторного газа;

- усредненная по времени массовая концентрация индикаторного газа в воздухе помещения, .

7.3.4 Неопределенность

Любое значение ЛСВВ, полученное по методике пассивного равномерного введения, приводят вместе с оценкой его неопределенности. Неопределенность следует оценивать и выражать в соответствии с GUM:1995.

Информация по оценке неопределенности значений ЛСВВ в соответствии с настоящим стандартом приведена в приложениях С и D.

8 Применение результатов

Методики, установленные настоящим стандартом, могут быть использованы в следующих целях.

а) Проверка соблюдения требований к условиям вентиляции в отдельных зданиях (при вводе их в эксплуатацию) и при обширных исследованиях

Преимуществом этих методик является возможность их использования при обычной эксплуатации здания. Определение ЛСВВ по методике убывания содержания индикаторного газа подходит для кратковременных измерений в отдельных зданиях. Методика пассивного равномерного введения с простым портативным оборудованием пригодна для долговременных измерений при обширных исследованиях с сотнями объектов. В этой методике принимается во внимание, например, деятельность обитателей здания и изменения погодных условий. Та же самая методика может использоваться при оценке связи вентиляции с последствиями для здоровья и комфортными условиями для населения при эпидемиологических исследованиях.

В строительных нормах и правилах и планах вентиляционной системы условия вентиляции обычно выражают через расход или удельный расход воздуха для вентиляции. Для использования ЛСВВ при оценке других параметров вентиляции необходимо соблюдение некоторых допущений. Более подробно это описано в приложении Е.

b) Оценка соблюдения требований к условиям вентиляции в зданиях, где имеются проблемы с качеством воздуха замкнутых помещений

Вентиляция влияет на влажность и содержание вредных веществ и имеет важное значение при наличии проблем с качеством воздуха замкнутых помещений. Это значение оценивают при исследовании проблем качества воздуха. Отбор и анализ проб вредных веществ в воздухе замкнутых помещений должны проводиться совместно с оценкой условий вентиляции, что позволяет определить необходимость тех или иных корректирующих мероприятий. В этом случае могут быть проведены кратковременные и долговременные измерения и использоваться все методики, приведенные в настоящем стандарте. При этом наилучшим показателем условий вентиляции является ЛСВВ.

c) Определение интенсивности и распределения источников выделения загрязняющих веществ в замкнутом помещении

Определение интенсивности и распределения источников выделения загрязняющих веществ в замкнутом помещении может быть необходимо при изучении проблем качества воздуха. При одновременном измерении содержания загрязняющих веществ и ЛСВВ можно определить разницу интенсивности источников, находящихся в разных зонах. Пример таких измерений приведен в приложении Е. Выбор метода измерений зависит от продолжительности отбора проб загрязняющего вещества.

9 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать по крайней мере следующую информацию:

a) подробные данные, необходимые для идентификации исследуемого здания, полную характеристику вентилируемой системы, делений на зоны и описание исследуемых зон;

b) ссылку на настоящий стандарт;

c) краткое описание методики, условий испытаний и используемого оборудования;

d) краткую сводку полученных данных и результатов, в том числе оценку точности;

e) дату испытания.

Более подробная информация по каждому пункту может быть приведена в протоколе с учетом приложений А - D.

_______________________________

* Исправлено и повторно опубликовано в 1995 г. Будет повторно опубликовано в виде ISO/IEC Guide 98-3.

** В Российской Федерации для диффузионных источников вместо характеристики "скорость выделения" применяется "производительность, равная массе вещества, выделяющегося в единицу времени при заданной температуре (мкг/мин)".

_______________________________

* В Российской Федерации установлены значения предельно допустимых концентраций (ПДК) для оксидов азота (в пересчете на ) - 5 , гексафторида серы - 5000 , а также других веществ, которые могут быть применены в качестве индикаторных газов (см. ГОСТ 12.1.005-88).

** В Российской Федерации значениям МАК соответствуют значения ПДК. Значения МАК публикуются "Сенаторской комиссией по контролю опасных эксплуатационных материалов" ("Senatskommission zur Prfung gesundheitsschdlicher Arbeitsstoffe") Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft). Перечень значений МАК ежегодно проверяется и расширяется.

*** Для сравнения значений фонового содержания индикаторных газов (см. таблицу В.1) и МАК необходимо пересчитать объемную долю в единицы массовой концентрации ().

_______________________________

* В приведенной формуле: - объемный расход приточного воздуха, ; V - объем помещения, .

** Приведенные в таблице значения ЛСВВ относятся к скорости введения индикаторного газа в единицу объема (см. D.3.3.1).

Библиография

[1]	ISO 16000-1	Indoor air - Part 1: General aspects of sampling strategy* (ИСО 16000-1, Воздух замкнутых помещений. Часть 1. Отбор проб. Общие положения)
[2]	ISO 16017-1	Indoor, ambient and workplace air - Sampling and analysis of volatile organic compounds by sorbent tube/thermal desorption/capillary gas chromatography - Part 1: Pumped sampling** (ИСО 16017-1, Воздух атмосферный, рабочей зоны и замкнутых помещений. Отбор проб летучих органических соединений при помощи сорбционной трубки с последующей термодесорбцией и газохроматографическим анализом на капиллярных колонках. Часть 1. Отбор проб методом прокачки)
[3]	ISO 16017-2	Indoor, ambient and workplace air - Sampling and analysis of volatile organic compounds by sorbent tube/thermal desorption/capillary gas chromatography - Part 2: Diffusive sampling*** (ИСО 16017-2, Воздух атмосферный, рабочей зоны и замкнутых помещений. Отбор проб летучих органических соединений при помощи сорбционной трубки с последующей термодесорбцией и газохроматографическим анализом на капиллярных колонках. Часть 2. Диффузионный метод отбора проб)

_______________________________

* Стандарту ИСО 16000-1 соответствует ГОСТ Р ИСО 16000-1-2006 "Воздух замкнутых помещений. Часть 1. Отбор проб. Общие положения".

** ИСО 16017-1 соответствует ГОСТ Р ИСО 16017-1-2007 "Воздух атмосферный, рабочей зоны и замкнутых помещений. Отбор проб летучих органических соединений при помощи сорбционной трубки с последующей термодесорбцией и газохроматографическим анализом на капиллярных колонках. Часть 1. Отбор проб методом прокачки".

*** ИСО 16017-2 соответствует ГОСТ Р ИСО 16017-2-2007 "Воздух атмосферный, рабочей зоны и замкнутых помещений. Отбор проб летучих органических соединений при помощи сорбционной трубки с последующей термодесорбцией и газохроматографическим анализом на капиллярных колонках. Часть 2. Диффузионный метод отбора проб".