Одним из показателей, влияющих на оптимальный для различных целей микроклимат в помещении, является кратность воздухообмена. Этот термин обозначает количество полных циклов массообмена воздуха в помещении за единицу времени, например, за один час.
Что такое воздухообмен и кратность воздухообмена. Расчёт вентиляции в помещениях
Воздухообмен — одна из самых фундаментальных концепций вентиляции. Он характеризует кратность воздухообмена в помещении и, следовательно, эффективность систем приточной и вытяжной вентиляции. Цель любой вентиляционной системы — обмен воздуха в помещениях.
Этапы очистки систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Высокоэффективная вентиляционная установка Satellite 2.
Содержание статьи:
Хороший воздухообмен означает хорошие системы вентиляции, регулярное обновление воздуха в помещении и достаточную свежесть воздуха в помещении. Плохой воздухообмен означает, что в помещении застой, духота и мало или совсем нет свежего воздуха.
Расчет вентиляции (воздухообмена) онлайн
Кратность воздухообмена описывает скорость, с которой меняется воздух в помещении. Для систем вентиляции обычно рассчитывают кратность воздухообмена за один час. Таким образом, кратность воздухообмена в помещении показывает, как часто воздух в помещении полностью обменивается за один час.
Кратность воздухообмена показывает, как часто происходит обмен воздуха в помещении в час. Предположим, что комната площадью 80 м2 и высотой потолка 3 м имеет объем 240 м3. Для достижения кратности воздухообмена в помещение должно поступать 240 м3 свежего воздуха в час и 240 м3 вытяжного воздуха в час. Это соответствует расходу воздуха 240 м3 /ч для систем приточной и вытяжной вентиляции.
В некоторых случаях требуется скорость смены воздуха, равная 2. Для помещения площадью 80 м2 с высотой потолка 3 м это означает, что объем приточного и вытяжного воздуха составляет 480 м3 /ч.
Наконец, рассмотрим случай, когда требуемая скорость вентиляции составляет 2 для приточного воздуха и 3 для вытяжного. Для рассматриваемого помещения это означает, что требуется 480 м3 /ч свежего воздуха и 720 м3 /ч отработанного дымового газа.
Нормы воздухообмена
Нормы воздухообмена представляют собой таблицы с указанием различных типов помещений и норм приточного и вытяжного воздуха, которые должны быть достигнуты в данном помещении. Раньше они указывались в СНиП, и проектировщик должен был определить кратность воздухообмена в соответствии со СНиП. Сегодня нормы воздухообмена в помещениях определены в Своде правил (CPR) и других нормативных документах, действующих в Российской Федерации.
Ниже приведена выдержка из таблицы 12 СП 44.13330.2011 «Административные и жилые здания», в которой приведены нормы кратности воздухообмена для различных помещений в административных зданиях. Фактически, это таблица кратности воздухообмена.
| Удобства | Скорость вентиляции | |
| Введение | Выхлоп | |
| 1 Вводы | 2 | — |
| 3 Помещения для переодевания верхней одежды | — | 1 |
| 10 Помещения для отдыха, отопительные или охлаждающие помещения | 2 (но не менее 30 м3 /ч на человека) | 3 |
| 11 Зоны для личной гигиены женщин | 2 | 2 |
| 12 Помещения для ремонта спецодежды | 2 | 3 |
| 13 Помещения для ремонта обуви | 2 | 3 |
Как указано в таблице, в приемные комнаты, например, следует подавать 2 объема в час. Если площадь приемной составляет 40 м2, а высота потолков — 3 м, то объем составляет 2-40-3 = 240 м3 /ч.
В помещениях для профессионального ремонта одежды кратность воздухообмена составляет 2 раза приточного воздуха и 3 раза вытяжного. Предположим, что площадь комнаты составляет 15 м 2, а высота потолка — 3 м. Тогда расход приточного воздуха должен составлять 2-15-3 = 90 м³/ч, а расход вытяжного воздуха 3-15-3 = 135 м³/ч. Эти показатели также включены в таблицу воздухообмена.
Или другой пример: В танцевальном зале проводятся групповые занятия, в которых участвуют в среднем 8 человек. Какова потребность в приточном воздухе? Данную стоимость следует определять из расчета на 9 человек, так как в комнате помимо 8 человек находится преподаватель. Подача воздуха в бальный зал составит 9-80 = 720 м3 /ч.
Смежные комнаты квартиры являются важными источниками загрязнения микроклимата. Согласно СНиП, наружный воздух будет направляться в помещения, а влажный и загрязненный воздух будет удаляться из туалета, кухни и ванной комнаты.
Значения воздуха, удаляемого из помещений, следующие.
- Кухня с газовой плитой — 90 м3/ч,
- Кухня с электрическим отоплением — 60 м3/ч,
- ванная комната и туалет — 25 м3/ч.
Если рассчитанные кратности воздухообмена необходимого приточного и вытяжного воздуха не равны, производительность агрегатов устанавливается на максимальное значение. Баланс считается сбалансированным, если значения схожи. Система подачи и возврата, которая потребляет меньше, чем извлекает, имеет отрицательный баланс, и наоборот.
Система рециркуляции считается экономичной, если выходящие потоки частично повторно используются после обработки увлажнителями, фильтрами и очистителями. Это снижает затраты, но доля вредных примесей не должна превышать 30 % от ПДК.
В номерах не используется рециркуляция:
- с находящимися в воздухе загрязняющими веществами класса опасности 1 — 2,
- где атмосфера содержит патогенные микроорганизмы в чрезмерной концентрации или сильные запахи,
- Где сгорают вредные газы, образующиеся при прохождении через обогреватели, если перед обогревателями нет подходящих фильтров.
В лабораториях, где выделяются вредные пары и загрязняющие воздух вещества, вентиляция должна быть такой, чтобы после уборки воздух не попадал в соседние помещения. В лабораториях, где атмосфера содержит концентрации взрывоопасных добавок, забор воздуха должен производиться с расстояния 3 м от источника.
Норма воздухообмена
Показатели воздухообмена различны для промышленных цехов, общественных помещений и жилых домов. Современные стеклопакеты обеспечивают лишь 10-20 % необходимого воздухообмена. В стандартах и правилах есть показатели площади, объема помещения и количества людей. В разных странах требуемые значения различны, даже если люди дышат одинаково.
Курсы обмена валют приведены в документах:
- Жилые здания — СНиП 2.08.01 — 1989, ГОСТ 30.494 — 1996,
- медицинские организации — СП 158.133.30 — 2014,
- детские сады, школы, институты, колледжи — СанПиН 2.4.1.3049 — 13, СНиП 31 — 06 — 2009, СНиП II — Л.6 — 67, СНиП 2.04.05 — 1986,
- Административные здания — санитарные правила 44.13331 — 2011, СНиП 2.08.02 — 1989, СНиП 2.08.02 — 1989,
- Бани, сауны — СНиП II — Л.13 — 1962,
- аэропорты, автоматические и железнодорожные станции — СНТП 3 — 81, СНиП 2.04.05 — 1991.
Эти ограничения не учитывают, что жилые помещения пустуют днем, а офисы и рабочие места — ночью. Вентиляция или естественная вентиляция координируется на местном уровне для экономии затрат.
Нормативные показатели
При проектировании приточной вентиляции и системы очистки учитывается назначение здания, технических помещений отдельной квартиры, офиса или санитарных узлов. В многоквартирных домах предполагается, что минимальный объем приточного воздуха составляет 30 м3 на человека.
Таблица изменения воздуха в соответствии с ГОСТ и СНиП
| Имя | Индекс распределения (м3/ч) |
| Общая комната (коридор) | 3 |
| Кухня в квартире или гостевом доме | 6 – 8 |
| Ванная комната, душ | 7 — 9 |
| WC | 8 — 10 |
| Стиральная машина | 7 |
| Гардероб и кладовая | 1 — 1,5 |
| Гараж, погреб | 4 – 8 |
| Кинотеатр, театр, конференц-зал | 20 — 40 м3 на человека в час |
| Офис | 5 – 7 |
| Ресторан | 8 — 10 |
| Кафе, бар, бильярдная комната | 9 — 11 |
| Универмаги, торговые залы | 1,5 — 3 |
| Авторемонтная мастерская | 6 – 8 |
| Фитнес-студия | 80 м3 на спортсмена или 20 м3 на зрителя |
| Общественный туалет | 10 — 12 м3/ч или 100 м3 на туалет |
Правила создания воздухообмена в помещении
В городских квартирах используется как естественная, так и принудительная вентиляция. Выхлопные газы выводятся в здание через внутренние каналы с помощью вытяжных вентиляторов. Система требует, чтобы воздух пополнялся таким же кубическим объемом свежего воздуха. Наружный воздух выходит через щели в окнах и дверях или через открытые фрамуги и форточки.
Система естественного воздухообмена работает за счет различных удельных весов холодного и теплого воздуха. Именно внешний ветер создает тягу в воздуховодах внутри помещения. В жаркую погоду меньше сквозняков, поэтому многие жители устанавливают электрические вентиляторы на вытяжках на кухне и в ванной.
Правила воздухообмена в офисных зданиях предусматривают, что межкомнатные двери должны иметь зазор около 1,5-2,0 см между дверным полотном и полом для естественной конвекции или переливные решетки внизу. Окна считаются воздухозаборниками в единой системе.
Конструктивное решение
Воздуховоды в высотных зданиях меняются с развитием новых строительных технологий. Ранее от каждого вытяжного вентилятора к общему столбу вели отдельные воздуховоды. Перемещение на более высокие этажи привело к необходимости соединения вертикальных воздуховодов выше 4-5 этажей с горизонтальными воздуховодами, которые затем заканчиваются в общей шахте.
Компактная вертикаль объединяет 1-2 сборные трубы, при этом поток отходов не попадает непосредственно в вертикальный сток, а транспортируется туда над следующим этажом или выше. Расположение желобов для падения напоминает рождественскую елку. Конструкция занимает мало места, но делает строительство зависимым от погодных условий.
Современное оборудование в квартирах выделяет вредные для организма вещества, а закрытые окна не пропускают достаточное количество кислорода. Системы естественной вентиляции не соответствуют санитарным нормам, применяемым в квартирах. В жилых помещениях для удаления воздуха из отдельных комнат используются приточные и вытяжные вентиляционные системы.
В частном строении
В частном доме система вентиляции является обязательной, поскольку в котельную, подвал, кухню и другие помещения должен поступать свежий воздух. Микроклимат страдает, если установлена только вытяжная система без организации притока воздуха. В этом случае возникает недостаток кислорода. Еще одна ошибка — подача воздуха без принудительной вытяжки. В этом случае воздух в помещении разбавляется свежим воздухом, но запахи и вредные компоненты остаются в доме.
Искусственная вентиляция не пропускает загрязненный наружный воздух, так как система оснащена фильтрами, которые не пропускают аллергены, бактерии и микробы в воздушный поток. В ванной комнате встроенная вентиляция устраняет влажность, на кухне — запахи и душную сырость. Устройство работает в автоматическом режиме и управляется вручную или с помощью электронных устройств. Стоимость системы принудительной вентиляции выше, чем стоимость внутренней или канальной системы. В целях экономии средств выбираются только те функциональные элементы системы, которые необходимы для конкретного жилища.
Влияние пластиковых окон на скорость воздухообмена
Организация воздухообмена в помещении зависит от правильного распределения элементов приточного и вытяжного воздуха по отношению к занимаемой площади и источникам загрязнения. Важным фактором является выбор оборудования и компонентов, способных обеспечить циркуляцию воздушных масс при расчетных значениях.
Как определяется необходимая кратность воздухообмена?
Для расчета скорости воздухообмена необходимо измерить общий объем воздуха, подаваемого в помещение:
- Общий объем воздуха, поступающего в помещения.
- Общий объем воздуха, поступающего в помещения.
Первый определяется с помощью анемометра (прибора для измерения скорости движения воздуха) под диффузорами в помещении. Второй рассчитывается из количества воздуха, поступающего в помещение в час, и измеренного объема помещения.
Расчет кратности воздухообмена в помещении
В помещениях, где люди являются основной причиной колебаний параметров микроклимата, минимальный объем воздуха рассчитывается по следующей формуле
V N = n — V j,
-
где:
- V N — расход воздуха, м 3 /ч,
- n — количество пользователей,
- V j — минимальное потребление на человека, м 3 /ч.
Как рассчитать кратность воздухообмена и зачем это делать?
Обеспечение достаточного количества свежего воздуха в помещении из гигиенических соображений (например, для удаления CO2, водяного пара и искусственных запахов). В процессе производства важно обеспечить приемлемые и оптимальные параметры микроклимата и соблюдение предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ, связанных с производственным процессом.
Минимальный расход наружного воздуха согласно СНиП 41-01-2003 в жилых и общественных зданиях:
- Кухня с окном и газовой плитой — 70 м 3 /час,
- кухня с окном и электрической плитой — 30 м 3 /ч,
- в квартире для более чем трех человек — 50 м 3 /час,
- кухня без окон с плитой — 50 м3 /час,
- WC — 50 м3 /час,
- смежное помещение без окна — 15 м3 /час,
- жилая комната, отделенная от кухни или ванной комнаты двумя или более дверями — 30 м3 /час.
Объемный поток приточного воздуха представляет собой сумму потоков вытяжного воздуха из кухни, ванной комнаты, отдельного туалета и помещений без окон.
Кратность воздухообмена: единица измерения
Для упрощения изложения стандартная кратность воздухообмена в нормативных документах заменена на количество циклов воздухообмена. Пример данных (количество смен в час) для производственных помещений:
- Лаборатория — 5-15,
- Конференц-зал — 5-10,
- офисы — 3-8
- Лаборатория — 3-6.
Количество циклов обновления свежего воздуха задается этим параметром, выраженным в часах минус первая сила (ч-1Другими словами, это количество воздуха, удаляемого из помещения и заменяемого свежим воздухом за один час.
При проведении испытания критерием приемки является скорость смены воздуха не менее 90 % в соответствии с проектной документацией.
Если рассчитанные кратности воздухообмена необходимого приточного и вытяжного воздуха не равны, производительность агрегатов устанавливается на максимальное значение. Баланс считается сбалансированным, если значения схожи. Система подачи и возврата, которая потребляет меньше, чем извлекает, имеет отрицательный баланс, и наоборот.
Немного о воздухообмене
Как известно, системы естественной вентиляции предназначены для жилых зданий.
Помещения, в которых происходит забор воздуха, — это кухня, ванная комната и туалет — самые загрязненные помещения в доме. Приточный наружный воздух поступает через косяки, окна и двери.
Материалы и конструкция окон со временем усовершенствовались. Современные конструкции полностью герметичны, поэтому необходимый воздухообмен не происходит, и минимальная норма вентиляции не поддерживается.
Эти проблемы решаются путем установки различных систем забора воздуха. К ним относятся воздухозаборники в стенах, а также воздухозаборники в окнах.
Кратность воздухообмена — это количество воздуха, необходимое для полной или частичной замены загрязненного воздуха в помещении. Кратность воздухообмена измеряется в кубических метрах в час.
Расчет по кратности
Кратность воздухообмена определяется по следующей формуле:
Где k — нормированная скорость воздухообмена,
V — объем помещения, м3.
Значение k для различных помещений и подробные данные о кратности воздухообмена приведены выше.
Таблица коэффициентов воздухообмена:
| Бытовые помещения | Скорость вентиляции |
|---|---|
| Жилая комната (в квартире или студенческом общежитии) | 3 м3/ч на 1 м2 жилой площади |
| Кухня в квартире или студенческом общежитии | 6-8 |
| Ванная комната | 7-9 |
| Душ | 7-9 |
| WC | 8-10 |
| Стиральная машина (бытовая) | 7 |
| Раздевалка | 1,5 |
| Складское помещение | 1 |
| Гараж | 4-8 |
| Погреб | 4-6 |
| Промышленные объекты и объекты с большими объемами | Скорость вентиляции |
|---|---|
| Театр, кинотеатр, конференц-зал | 20-40 м3 на человека |
| Офисные помещения | 5-7 |
| Банк | 2-4 |
| Ресторан | 8-10 |
| Бар, кафетерий, пивная, бильярдный зал | 9-11 |
| Кухонная зона в кафетерии, ресторане | 10-15 |
| Универмаги | 1,5-3 |
| Аптека (торговый зал) | 3 |
| Гараж и автомастерская | 6-8 |
| Туалет (общественный) | 10-12 (или 100 м3 на туалет) |
| Танцевальный зал, дискотека | 8-10 |
| Комната для курения | 10 |
| Серверная комната | 5-10 |
| Спортивная комната | Не менее 80 м3 на ученика и не менее 20 м3 на зрителя |
| Парикмахерская (до 5 рабочих мест) | 2 |
| Парикмахерская (с более чем 5 рабочими местами) | 3 |
| Склад | 1-2 |
| Прачечная | 10-13 |
| Плавательный бассейн | 10-20 |
| Промышленная покрасочная камера | 25-40 |
| Механическая мастерская | 3-5 |
| Школьный класс | 3-8 |
Воздухообмен по теплоизбыткам
Воздухообмен для теплоотдачи определяется, когда в помещении имеется большое количество тепла, которое необходимо рассеять.
Воздухообмен для получения тепла рассчитывается по следующей формуле:
Где Qисл — количество тепла, отдаваемого помещению, Вт,
p — плотность воздуха в помещении, кг/м3,
c — массовая теплоемкость воздуха
td — температура воздуха, отводимого вентиляцией, ºC,
tp — температура подаваемого воздуха, ºC.
Расчет воздухообмена в помещении в соответствии с гигиеническими нормами (в зависимости от количества людей) определяется из условия обеспечения людей необходимым количеством свежего воздуха. Для общественных зданий санитарные нормы требуют обеспечения 20 м3/час/чел для временного использования, 40 м3/час/чел для длительного пребывания и 80 м3/час/чел для спортивных залов.
Формула для расчета воздухообмена:
Где n — количество человек, чел,
l — санитарная норма подачи воздуха, м3/час/чел.
Кратность воздухообмена — это количество воздуха, необходимое для полной или частичной замены загрязненного воздуха в помещении. Кратность воздухообмена измеряется в кубических метрах в час.
Проведение расчетов
Поток воздуха в помещении может быть обеспечен через вентиляционные отверстия, двери, свободные заслонки и перемычки. При расчете кратности воздухообмена необходимо учитывать ряд важных параметров и факторов, таких как
- Размер помещения,
- количество сотрудников,
- физическая работа,
- климатические данные,
- Загрязнение воздуха.
Давайте рассмотрим каждую из этих возможностей подробнее.
Габариты помещения
Здесь важна не только общая площадь. В залах также рассчитывается направление потока воздушных масс. Это делается для выявления областей застоя. В результате расчетов был разработан план по их полной ликвидации.
Штат сотрудников
Каждый рабочий потребляет около 25 литров кислорода в состоянии покоя. Это естественным образом увеличивается по мере активности. При определении необходимого количества персонала для учреждения учитывается средняя численность всего персонала. Учитываются только жители учреждения, а не весь персонал.
Физический труд
Сидящий рабочий потребляет меньше кислорода, чем рабочий на сборочном конвейере. Это означает, что кратность воздухообмена между ручным оператором и автоматизированной лабораторией будет сильно отличаться.
Климатические данные
Влажность и чрезмерное тепло от машин могут неприятно сказаться на производительности и на работнике в целом.
Загрязненность воздуха
В производственных помещениях воздух может быть насыщен испарениями и пылью различных веществ. При расчете кратности воздухообмена учитываются допустимые концентрации этих вредных компонентов. С помощью точных формул можно рассчитать оптимальную систему вентиляции, которая обеспечит благоприятный микроклимат в помещении. На основе результатов расчетов разрабатывается решение системы вентиляции. Существуют определенные требования, которые должны быть выполнены: минимальное шумовое загрязнение, экологическая совместимость, энергопотребление и другие технические аспекты.
Без подготовки и оборудования все это рассчитать невозможно. Существует формула для определения кратности воздухообмена, которая довольно проста. Количество воздуха, необходимое для создания благоприятного микроклимата в помещении, делится на объем помещения. Юридические ценности включены в строительные стандарты, санитарные нормы, ГОСТ и другие нормативные документы. Однако это среднее значение, которое не учитывается в расчетах. Для определенных целей необходимо рассчитать кратность воздухообмена с учетом всех влияющих на него факторов. Расчеты дают соотношение от 3 до 4. Однако, если высокоэффективная естественная вентиляция недоступна, следует установить систему принудительной вентиляции.
Причина установления норм вентиляции в кухнях и туалетных комнатах заключается в том, что во время использования помещения в воздухе образуется много летучих соединений, включая сажу, а также паров, повышающих содержание влаги. Система вентиляции в этих помещениях должна быть спроектирована таким образом, чтобы предотвратить попадание этих веществ в систему вентиляции. В кухнях и ванных комнатах необходимо установить систему рециркуляции, чтобы создать оптимальные условия для циркуляции воздуха. Он должен работать с большей интенсивностью, чем в зонах общего пользования.
Контрольные мероприятия
Процедуры проверки проводятся с использованием специального оборудования и включают следующие этапы:
- Эксперты приезжают в здание и составляют план проверки.
- Команда экспертов приезжает в здание и составляет план работ, измеряет все элементы вентиляционной системы и определяет параметры приточных и вытяжных потоков воздуха.
- Все данные, полученные в результате измерений, вводятся в формулу.
- Для каждого помещения составляется специальный отчет, который сравнивается с нормативами. На основании полученной информации принимается решение об устранении неисправностей, замене системы или других мерах по нормализации циркуляции воздуха.
Воздухообмен рассчитывается в соответствии с нормами или в зависимости от количества людей в помещении. Это означает, что расчет производится для каждого помещения в отдельности, после чего данные заносятся в таблицу, на основании которой формулируются требования к системе вентиляции.
Профессиональный расчет кратности воздухообмена
Точный расчет кратности воздухообмена для помещения и всей системы вентиляции определяет комфорт и безопасность жильцов. Ошибки, допущенные при планировании, трудно исправить после установки системы. Поэтому эту работу следует доверить специалистам Радека. Все проверки проводятся с помощью высокоточного оборудования и специального программного обеспечения. Мы проводим проверку по всем правилам технологии, и вы получаете экспертное заключение о фактической работе вентиляционной системы.
На нашем сайте вы можете получить более подробную информацию о стоимости инспекционных работ и условиях сотрудничества, а также задать вопросы по телефону.
Вам нужен совет? Позвоните нам по телефону +7 (495) 323-77-55 или оставьте свои контактные данные, и мы вам перезвоним.
Экспорт регулируется в соответствии с функциональностью сайта. Потоки входящего и выходящего воздуха связаны между собой в соответствии со стандартным принципом вентиляции — в чистых помещениях преобладает приток, а в проблемных помещениях всасывается более загрязненный воздух.
Учреждения здравоохранения
Самая высокая кратность воздухообмена в медицинских учреждениях относится к палатам, где лечатся пациенты с установленными инфекционными (160 м³/ч) и неинфекционными (80 м³/ч) заболеваниями.
В большинстве других помещений, включая кабинеты врачей и процедурные кабинеты, естественный воздухообмен должен составлять от 1 до 2 единиц в час в соответствии с нормами.
Отдельно следует остановиться на системе вентиляции в операционных. Согласно современным требованиям, они должны трижды использовать систему очистки воздуха, а рабочее оборудование должно подавать не менее 1200 м³ воздуха в час.
Помещения детских дошкольных организаций
Обеспечение необходимого воздухообмена в детских садах является важным условием для здоровья и психологического благополучия маленьких детей. Однако вентиляция должна исключать возможность скопления воздушных потоков, поэтому вентиляция в детских садах основывается на распорядке дня учреждения.
Согласно нормам, изложенным в СНиП 41.21-2003, количество смен воздуха в комнате для занятий, раздевалке, игровой комнате и спальне для детей до 2 лет должно составлять 1,5 ед/час для обеспечения вентиляции. Более строгие требования предъявляются к общему обмену в санитарных, туалетных, аптечных и кухонных помещениях, для которых коэффициент составляет 2-3 единицы/час.
В заключении
Общая скорость кислородного обмена — это показатель, определяющий комфорт и безопасность помещения. Это зависит от условий эксплуатации и определяется одним из приведенных методов, исходя из чистой подачи кислорода в час и объема здания. Естественная, принудительная или комбинированная вентиляция может быть использована для достижения микроклимата, необходимого по стандартам СНиП и санитарным требованиям.
Пример расчета для котельной:
