एक व्यक्ति प्रति घंटे कितने लीटर हवा का उपभोग करता है। आप कितनी हवा में सांस लेते हैं? तो कुटीर में वास्तव में किस प्रकार का वायु विनिमय होता है

वेंटिलेशन सिस्टम के लिए मुख्य आवश्यकता कमरे में हवा के आदान-प्रदान के आवश्यक स्तर को सुनिश्चित करना है, जो कमरे के अंदर कुछ जलवायु मापदंडों के अधीन है। यह वेंटिलेशन सिस्टम द्वारा संसाधित हवा की मात्रा पर निर्भर करता है कि इसकी लागत और बाद की परिचालन लागत निर्भर करती है। इस गैर-निष्क्रिय प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हम तय करेंगे कि हम कुछ समय के लिए आवासीय और प्रशासनिक परिसर की आवश्यकताओं पर विचार करेंगे, लेकिन हम औद्योगिक परिसर के लिए बहुभिन्नरूपी आवश्यकताओं को छोड़ देंगे और उन पर अलग से विचार करेंगे।

तो, सबसे पहले, हर कोई समझता है कि ताजी इनडोर हवा की आवश्यकता क्यों है - बेशक, सांस लेने के लिए। और अब, इस मुख्य कार्य द्वारा निर्देशित, कमरे में आपूर्ति हवा की आवश्यक मात्रा निर्धारित करना संभव है। जाहिर है, यह कमरे में लोगों की संख्या पर निर्भर करेगा। तो, यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि एक वयस्क के लिए 30 मीटर 3 / घंटा की आवश्यकता होती है, और एक बच्चे के लिए 20 मीटर 3 / घंटा संभव है। यह आंकड़ा लगभग अनुभवजन्य रूप से चुना गया था और वेंटिलेशन सिस्टम के डिजाइन को विनियमित करने वाले प्रासंगिक दस्तावेजों में तय किया गया था। (कल्पना करें कि एक औसत वयस्क के फेफड़े की मात्रा 4.5 लीटर या 0.0045 मीटर 3 है, और वह प्रति सेकंड 1 बार से अधिक नहीं सांस लेता है, और फिर भी अधूरे स्तनों के साथ - यह केवल 16.2 मीटर 3 है। लेकिन अभी भी समय है कि निकास हवा कमरे में होगी। यह कल्पना करना कठिन है कि प्रत्येक अगली सांस ताजी हवा होगी।)

हमारे देश में आवासीय परिसर के लिए, रहने की जगह के प्रति वर्ग मीटर 3 मीटर 3 का मानदंड भी परिभाषित किया गया है, और यह बिना अर्थ के नहीं है, क्योंकि कमरे में लोगों की संख्या को सटीक रूप से निर्धारित करना असंभव है, और यह मान आधारित है प्रति व्यक्ति रहने की जगह के स्वीकृत मानदंडों पर। यह भी विचार करने योग्य है कि, ताजी हवा की आपूर्ति के अलावा, वेंटिलेशन निकास हवा को हटा देता है, जिसमें घर के अंदर उत्सर्जित सभी हानिकारक पदार्थ होते हैं - रेडियोधर्मी रेडॉन से लेकर आधुनिक डिटर्जेंट के जहरीले धुएं तक (इसके अद्भुत क्लोरीन वाला एक धूमकेतु कुछ लायक है!) . इनडोर वायु प्रदूषण की समस्या को छूने के बाद, हम वेंटिलेशन सिस्टम के अगले पैरामीटर - मल्टीप्लिसिटी पर आ गए हैं। नियामक आवश्यकताओं को रहने वाले क्वार्टरों में 0.5-1 गुना और रसोई में 3 गुना तक कम कर दिया गया है। लेकिन ध्यान दें कि बहुलता की गणना लोगों की संख्या और इनडोर वायु प्रदूषण की तीव्रता को ध्यान में नहीं रखती है, लोगों की संख्या की गणना परिसर की मात्रा और उनमें हानिकारक पदार्थों की रिहाई को भी ध्यान में नहीं रखती है। .

जाहिर है, अधिक सटीक गणना की आवश्यकता है, जो दोनों को ध्यान में रखता है, और इसलिए परिसर का अधिक सटीक विवरण। हालांकि, नियामक दस्तावेजों में निहित अनुभव को किसी भी तरह से खारिज नहीं किया जाना चाहिए। यह देखा गया है कि जब कमरे में वायु विनिमय दर 0.5 से कम होती है, तो एक व्यक्ति को रहने वाले कमरे में घुटन महसूस होती है, और कामकाजी कार्यालय में बहुलता पहले से ही 3 से 8 तक होती है। वेंटिलेशन वॉल्यूम वी।

वायु विनिमय की दर। आयतन V=s*Vp, जहाँ s बहुलता है, Vp कमरे का आयतन है।

तालिका नंबर एक।

कमरे में लोगों की संख्या के लिए गणना।

वेंटिलेशन वॉल्यूम V \u003d s s * Vi, जहां s s लोगों की संख्या है, Vi प्रति व्यक्ति बाहरी हवा की दर है

तालिका 2।

तालिका में मूल्यों पर ध्यान दें। 1 और टेबल। 2. यदि हम तालिका 1 में मूल्यों को आधार के रूप में लेते हैं, तो यह पता चलता है कि वे वेंटिलेशन की एक बड़ी मात्रा की ओर ले जाते हैं, जो कि तालिका 2 के अनुसार वी के मूल्यों से गणना करते समय प्राप्त होगा। ठीक है, उदाहरण के लिए, एक कार्यालय - हवाई विनिमय का औसत अनुशंसित मूल्य 5.5 गुना है। मान लीजिए कि लगभग 10 लोग 100 मीटर 2 के क्षेत्र वाले कमरे में काम करते हैं और 3 मीटर (10 मीटर 2 प्रति व्यक्ति काफी घना है, पूरे कार्यालय क्षेत्र को ध्यान में रखते हुए) की छत की ऊंचाई है। फिर, तालिका 2 के अनुसार गणना से शुरू होकर, आवश्यक वेंटिलेशन वॉल्यूम 10 * 40 = 400 मीटर 3 / घंटा है, और यदि हम तालिका 1 में सिफारिशों से शुरू करते हैं, तो यह 100 * 3 * 5.5 = 1750 मीटर 3 / निकलता है। घंटा - कुछ भी अपना अंतर नहीं! लेकिन, दिलचस्प बात यह है कि यहां कोई विरोधाभास नहीं है। बात यह है कि तालिका में सिफारिशें। 1 कमरे के आंतरिक वातावरण के सभी मापदंडों के औसत लेखांकन पर आधारित हैं, जो वहां के लोगों के लिए आरामदायक स्थिति निर्धारित करते हैं। हमने इसके बारे में ऊपर बात की - तापमान, आर्द्रता, गंध, हवा की गति, बाड़ का तापमान (दीवारें, छत, आदि)।

यदि कोई व्यक्ति ठंडे या ठंडे स्नान के जेट के नीचे खड़ा होता है, तो उसके द्वारा खपत ऑक्सीजन की मात्रा लगभग 100% बढ़ जाएगी, और कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई में 150% की वृद्धि होगी (कमरे के तापमान पर स्थितियों की तुलना में)। नतीजतन, मानव गर्मी के नुकसान में वृद्धि से श्वसन प्रक्रियाओं की आवृत्ति में वृद्धि प्रभावित होती है।

अन्य जीवों की तुलना में, यह एक व्यक्ति का बढ़ता और शरीर है जो शारीरिक रूप से बहुत अधिक काम करता है जिसके लिए बहुत अधिक मात्रा में ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। दिलचस्प आंकड़े: एक घंटे में एक व्यक्ति 15-20 लीटर ऑक्सीजन की खपत करता है; जागने के दौरान, लेकिन जब कोई व्यक्ति झूठ बोलता है, तो अवशोषित ऑक्सीजन की मात्रा 30-35% बढ़ जाती है; शांति से चलने वाला व्यक्ति 100% अधिक ऑक्सीजन की खपत करता है; शांत और आसान काम से व्यक्ति द्वारा ऑक्सीजन के अवशोषण में 200% की वृद्धि होती है; भारी शारीरिक श्रम के लिए अवशोषित ऑक्सीजन में उल्लेखनीय वृद्धि की आवश्यकता होती है - 600% या उससे अधिक (काम की तीव्रता के आधार पर)।

मानव फेफड़ों की क्षमता

इसकी श्वसन प्रक्रियाओं की गतिविधि से क्षमता काफी प्रभावित होती है। एथलीटों की फेफड़ों की क्षमता 1-1.5 लीटर से अधिक है, और पेशेवर तैराकों की फेफड़ों की क्षमता 6 लीटर तक पहुंच सकती है। तदनुसार, फेफड़ों की क्षमता में वृद्धि से श्वसन दर कम हो जाती है और साँस लेना की गहराई बढ़ जाती है।

एक सामान्य व्यक्ति (गैर-एथलीट) में श्वसन दर 14-18 श्वास होती है, जबकि एक एथलीट में यह 6-10 श्वास प्रति मिनट होती है। सांस लेने के एक पूरे चक्र के दौरान, एक व्यक्ति 400-600 क्यूबिक सेंटीमीटर हवा में सांस लेता है, जबकि, तदनुसार, वह 16-24 सेंटीमीटर क्यूबिक ऑक्सीजन को अवशोषित करता है और 14-21 सेंटीमीटर क्यूबिक कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ता है।

एक श्रमिक जो भारी शारीरिक श्रम में लगा हुआ है, बशर्ते कि श्रम की उच्च तीव्रता एक मिनट में लगभग 500 क्यूबिक सेंटीमीटर ऑक्सीजन अवशोषित कर ले। हालांकि, यह वही कार्यकर्ता शांत अवस्था में, खड़े होने की स्थिति में, एक मिनट में 300 क्यूबिक सेंटीमीटर से अधिक ऑक्सीजन को अवशोषित नहीं करता है।

उपरोक्त सभी से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि किसी व्यक्ति की ऑक्सीजन की आवश्यकता सीधे उम्र, उसकी जीवन शैली और श्रम तीव्रता जैसे कारकों से प्रभावित होती है। और यहां तक ​​​​कि ऑक्सीजन की थोड़ी कमी की उपस्थिति भी मानव शरीर की महत्वपूर्ण गतिविधि पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है।

एक शांत अवस्था में, एक व्यक्ति फेफड़ों में निहित हवा की पूरी मात्रा नहीं छोड़ता है, लेकिन केवल 1/6, अर्थात् आधा लीटर - ज्वार की मात्रा(350 मिलीलीटर गैस विनिमय में शामिल हैं, बाकी नासॉफिरिन्क्स, ट्रेकिआ, आदि में बनाए रखा जाता है) तीन ( फेफड़ों की कुल क्षमता- ओईएल)। 10 साल की उम्र में एक बच्चे में आमतौर पर एक वयस्क की तुलना में 2 गुना कम (एक बार में लगभग 0.25 लीटर) ज्वार की मात्रा होती है, तालिका 1 देखें। आराम से एक सांस के लिए, एक व्यक्ति समान मात्रा में श्वास लेता है। साँस लेने और छोड़ने के बीच का अंतर केवल हवा (ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री) की संरचना में है, न कि मात्रा या द्रव्यमान में।
केवल बहुत मजबूत शारीरिक परिश्रम से ही हम वृद्धि कर पाते हैं साँस (साँस छोड़ना) हवा की मात्राचार बार (यानी तीन लीटर के 2/3 तक), इस प्रकार, सामान्य फेफड़ों की मात्रा का दो-तिहाई (2 एल - फेफड़ों की क्षमता- जेएचईएल)। उसी तरह, एक मजबूत साँस छोड़ने के साथ, एक व्यक्ति अतिरिक्त 1.5 लीटर आधा लीटर साँस छोड़ सकता है - आरक्षित मात्रा. अधिकतम मात्रा या कुल फेफड़ों की क्षमता 3 लीटर से अधिक हो सकती है। कुछ के लिए, यह 5 लीटर या उससे अधिक तक पहुंच जाता है (उदाहरण के लिए, प्रशिक्षित एथलीट, एथलीट, आदि)।

शरीर की विभिन्न भौतिक स्थितियों को ध्यान में रखते हुए मिनट और दैनिक मात्रा

औसतन, पूर्ण आराम में लेटते हुए, लोग हर मिनट 5 लीटर हवा (0.3 m3 / h) में सांस लेते और छोड़ते हैं; खड़े होने पर - 7 लीटर, चलते समय - 10 लीटर, साधारण काम के दौरान - 25, भारी भार के साथ - 40 लीटर, और उच्चतम वोल्टेज पर, उदाहरण के लिए, खेल प्रतियोगिताओं के दौरान - 60 लीटर या अधिक (3.6 एम 3 / एच )। संदर्भ के लिए, एक एम 3 - 1000 लीटर में।
तो एक व्यक्ति प्रति दिन कितनी हवा में सांस लेता है और छोड़ता है? औसतन, हम अपने फेफड़ों से प्रतिदिन 15 - 20 क्यूबिक मीटर हवा और प्रति वर्ष लगभग 6,000 क्यूबिक मीटर गुजरते हैं। मीटर। सबसे लंबे जीवन में, एक व्यक्ति आधा घन किलोमीटर की मात्रा के साथ भी साँस की हवा का उपयोग करने में सक्षम नहीं है।

बच्चों और वयस्कों की श्वसन दर

आमतौर पर एक गठित जीव में श्वसन दर प्रति मिनट 12 गुना होती है, एक बच्चे में यह दोगुनी होती है।

तालिका नंबर एक. एन ए शाल्कोव के अनुसार उम्र पर श्वसन दर, ज्वार की मात्रा (पूर्ण और शरीर के वजन के प्रति 1 किलो) की निर्भरता।

हर कदम पर भौतिकी पेरेलमैन याकोव इसिडोरोविच

आप कितनी हवा में सांस लेते हैं?

आप कितनी हवा में सांस लेते हैं?

यह गणना करना भी दिलचस्प है कि एक दिन में हम कितनी हवा में सांस लेते और छोड़ते हैं, इसका वजन कितना होता है। प्रत्येक सांस के साथ, एक व्यक्ति अपने फेफड़ों में लगभग आधा लीटर हवा का परिचय देता है। हम एक मिनट में औसतन 18 श्वास करते हैं। इसका मतलब यह हुआ कि एक मिनट में 18 आधा लीटर या 9 लीटर हवा हमारे शरीर तक पहुंच जाती है। यह 9 बजे है? 60, यानी 540 लीटर। हम 500 लीटर या आधा क्यूबिक मीटर तक चक्कर लगाते हैं, और यह पता लगाते हैं कि एक व्यक्ति प्रति दिन कम से कम 12 क्यूबिक मीटर हवा में सांस लेता है। इस मात्रा का वजन 14 किलो है।

आप देखते हैं कि एक दिन में एक व्यक्ति अपने शरीर से भोजन से कहीं अधिक हवा से गुजरता है: कोई भी प्रति दिन 3 किलो भी नहीं खाता है, लेकिन हम 14 किलो हवा में सांस लेते हैं। हालाँकि, अगर हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि साँस की हवा में चार-पाँचवाँ नाइट्रोजन होता है जो साँस लेने के लिए बेकार है, तो यह पता चलता है कि हमारा शरीर लगभग 8 किलो ऑक्सीजन की खपत करता है, यानी भोजन के बराबर वजन (ठोस और) तरल)।

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6 - 60 लीटर प्रति मिनट

यह निर्धारित करने के लिए कि एक व्यक्ति कितनी हवा का उपभोग करता है, फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की अवधारणा का उपयोग किया जाता है। यह निर्धारित करता है कि एक मिनट में फेफड़ों से कितनी हवा गुजरती है। यह मान कई कारकों से प्रभावित होता है:

• शारीरिक व्यायाम
• शरीर की दशा
• रोगों की उपस्थिति

चूंकि एक व्यक्ति दिन के दौरान शांत और गति में रहता है, इसलिए उसे हर दिन अलग-अलग हवा की आवश्यकता होगी। औसत संकेतक हैं जिनके अनुसार फुफ्फुसीय वेंटिलेशन:

• शांति के साथ, किसी भी तनाव और शारीरिक परिश्रम की अनुपस्थिति में, यह 6 लीटर प्रति मिनट होगा।
• यदि आप राज्य बदलते हैं, तो परिणाम भी बदल जाएगा। हल्के शारीरिक प्रयास के साथ, एक छोटा भार (चलना, बैठना) - 20।
• मामले में जब आप अधिक कठिन काम करते हैं (वजन के साथ व्यायाम, जमीन खोदना, लकड़ी काटना), तो परिणाम बढ़ेगा और लगभग 60 लीटर प्रति मिनट होगा।

कमरों में एयर एक्सचेंज

वेंटिलेशन सिस्टम डिजाइन करते समय, कई सिफारिशों का उपयोग किया जाता है। तो, एक वयस्क में फेफड़ों की औसत मात्रा 4.5 लीटर (0.0045 एम 3) है। प्रति सेकंड एक सांस ली जाती है। इन आंकड़ों के आधार पर, शोधकर्ताओं ने ताजी हवा की खपत की दर का अनुमान लगाया। एक वयस्क के लिए, यह प्रति घंटे 30 m3 है, और एक बच्चे के लिए बीस पर्याप्त है।

नियामक दस्तावेज बताते हैं कि प्रति वर्ग मीटर रहने की जगह में 3 एम 3 हवा की आवश्यकता होती है। यह एक औसत आंकड़ा है, क्योंकि कोई भी पहले से नहीं कह सकता कि एक ही समय में एक विशेष कमरे में कितने लोग होंगे।

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि ताजी हवा की आपूर्ति के अलावा, कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने की व्यवस्था भी होनी चाहिए। यह अलग-अलग कमरों के लिए समान नहीं है। तो, रसोई में इसे अधिक बार किया जाना चाहिए। इस तरह की प्रक्रिया को बहुलता द्वारा मापा जाता है। तो रसोई में यह तीन के बराबर है, और रहने वाले क्वार्टर में - 0.5-1। इसके अलावा, मानदंडों की तालिकाएं हैं, जो इंगित करती हैं कि सिनेमाघरों में हवा की खपत का मानदंड जहां धूम्रपान निषिद्ध है, प्रति व्यक्ति 40 एम 3 होना चाहिए, और कैफे और रेस्तरां में जहां धूम्रपान की अनुमति है - 60 क्यूबिक मीटर।

मुख्य घटक जो हम हवा से निकालते हैं वह ऑक्सीजन है।

• नींद के दौरान एक व्यक्ति को 15-20 की जरूरत होती है;
• अगर आप बस लेट गए - 20 - 25;
• चलने के लिए - 30-40 एल;
• 120-150 लीटर चलाते समय।