Трехкратный воздухообмен в помещении: Что такое воздухообмен и кратность воздухообмена. Расчёт вентиляции в помещениях

Как рассчитывать воздухообмен в помещениях

Статья

27.08.2021

Вентиляционное оборудование отличается по производительности, протяженности и сечению воздуховодов. К вентиляции помещений бытового и промышленного назначения выдвигают разные требования, поэтому и выбор техники должен быть индивидуальным. Главная задача – достигнуть хорошего воздухообмена. Как рассчитать этот параметр, чтобы не ошибиться с характеристиками инженерных систем?

2 базовые методики расчета воздухообмена

Самый простой и универсальный способ – рассчитать воздухообмен по площади, без учета других факторов. Для жилых помещений достаточно умножить количество квадратных метров на регламентированное значение – 3 м³/час свежего воздуха. То есть для комнаты 15 м² приток воздуха должен составлять 3 х 15 = 45 м³/час.

Чтобы расчеты были более точными и учитывали назначение помещений, чаще всего используют две другие методики.

Этот метод самый сложный, но наиболее объективный и близкий к реальности. Кратность показывает, сколько раз за один час комната полностью наполняется свежим воздухом и очищается от использованного. В 12 СП 44.13330.2011 «Административные и бытовые здания» подаются нормы кратностей воздухообмена для различных помещений. Для подсчета нужно знать объем: достаточно умножить длину, ширину и высоту комнаты.

Воздухообмен рассчитывают по такой формуле:

n x V или кратность х объем помещения

К примеру, согласно санитарным нормам, в комнате для отдыха необходимо обеспечить двукратный приток и трехкратную вытяжку (при условии притока не менее 30 м³/час на человека). При площади 15 м² и высоте потолков 3 м расходное значение приточного воздуха составит 2 х 15 х 3 = 90 м³/час, а вытяжного – 3 х 15 х 3 = 135 м³/час.

Иногда при выборе системы кондиционирования в здании параметры воздухообмена определяют по числу людей. Значение будет разным для постоянно пребывающих (60 м³/час), временных, или посетителей, (20 м³/час) и спортсменов (80 м³/час). Если в доме живут двое, то для спальни этот показатель будет 2 х 60 = 120 м³/час (двое постоянных), а для гостиной – 2 х 60 2 х 20 = 160 м³/час (условно – по двое постоянных и временных).

В офисе с тремя рабочими местами и двумя стульями для гостей расход приточного воздуха будет 3 х 60 2 х 20 = 220 м³/час. Вытяжного, как правило, – меньше на 10-30 %.

Какие еще методики подсчета используют

Существуют специфические методики подсчета воздухообмена для квадратных метров с особыми условиями:

Методика расчета по вредным веществам актуальна для производственных помещений, в которых функционируют промышленные и полупромышленные кондиционеры. Для подсчета используют таблицы предельно допустимых концентраций потенциально опасных веществ (ГН 2.2.5.3532-18).

Методики расчета дают разные результаты, однако все они, как ни странно, правильные. Если брать за основу площадь или кратность обновления воздуха, то покупка системы вентиляции обойдется дешевле, чем если ориентироваться на санитарно-гигиенические нормы. Однако именно этот подход, с ориентиром на количество людей, позволяет создать в помещении максимально комфортные условия.

Вентиляция производственных помещений | Вентдефлектор

Ранее мы уже говорили о вентиляции жилого дома, в этой статье речь пойдет о вентиляции ферм (птичников, коровников, свинарников), влажных помещений (подвалы, гаражи), а также производственных помещений и складов.

Прежде чем говорить о вентиляции помещений следует ввести понятие воздухообмена. Воздухообменом называется процесс замещения воздушного объема внутри помещения. Воздухообмен выражается объемом воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него и измеряется в кубических метрах за 1 час. Данная величина является показателем качества системы вентиляции помещения, а правильной организации воздухообмена должно уделяться особое внимание!

Также вводится понятие кратности воздухообмена – величины, которая показывает, сколько раз в течение часа воздух в помещении полностью заменяется на новый. В зависимости от назначения помещения требуемая кратность воздухообмена различается и определяется существующими рекомендациями норм воздухообмена, рекомендованными государственными органами.

Вентиляция влажных помещений.

Плохая вентиляция влажных помещений одна из самых распространенных проблем с которой сталкиваешься в быту. Для хорошей вентиляции влажных помещений необходимо предусматривать минимум двукратный воздухообмен. Много жалоб поступает от владельцев гаражей: в зимнее время скапливается конденсат и влага от нехватки тяги. Для расчета дефлектора достаточно знать размеры помещения и среднюю силу ветра в регионе.

Пример:
Рассмотрим гараж с размерами: длина 5 м, ширина 3 м,
высота 2,5 м.
Гараж расположен в Москве.

Cредняя скорость ветра по региону: 2,5 м/с
Объем гаража 5 х 3 х 2,5 = 37,5 м³
Для влажных помещений необходим двукратный воздухообмен.

Т.е. 37,5 х 2 = 75 кубов воздуха в час нужно вытягивать, чтобы качественно убрать влажный воздух из помещения.

При средней скорости ветра в Москве нам подойдет 125-ый диаметр дефлектора. Он обеспечит вентиляцию в объеме 80-100 м³/час.

После установки ротационного дефлектора весь влажный воздух будет вытягиваться из помещения, что позволит избежать скапливание влажного воздуха в помещении и проблем с коррозией автомобиля.

Важно! Если труба воздуховода выводится углом через колено нам нужно обеспечить большую мощность вентиляции, для того чтобы гарантированно вытянуть требуемый объем воздуха. Выбирайте Вентдефлектор с небольшим запасом!

Вентиляция овощехранилища, склада, ангара и производства.

Вентиляция складов, овощехранилища, ангаров, а так же производственных помещений зависит от объема помещения. Для подсчета нужно знать исходные параметры: длина, ширина, высота.

Если это склад обычных бытовых предметов, допустим компьютерной техники, мы подбираем однократный воздухообмен. Если же это горюче-смазочные материалы или какие-то химические вещества, то нужно смотреть на технические условия по содержанию этих веществ. Возможно требование двукратного и даже трехкратного воздухообмена. В этом случае не существуют общих рекомендаций, расчет вентиляции ведется индивидуально.

Вентиляция помещений ферм: птичники, коровники, вентиляция овощехранилища.

Сразу можно сказать, что подсчет вентиляции одинаковый как для частных домашних хозяйств,  так и для крупных ферм. Отличие в том, что владельцы частных птичников не всегда делают вентиляцию сразу (для установки Вентдефлектора приходится устраивать узлы прохода сквозь крушу или стены), в то время как у фермеров вентиляционные отверстия как правило уже выведены (дефлектор сразу устанавливается ну трубу). Если есть вентиляционные отверстия уже есть, при расчете вентиляции нужно знать их число и диаметр.

Вентиляция — курятник.

Для подбора Вентдефлектора в курятник необходимо знать:

1. Количество голов кур, содержащихся в этом курятнике.
2. Средний вес птицы.
3. Среднюю скорость ветра в регионе.

Вентиляционный расчет одинаковый для всех птичников: курятников, перепелятников, индюшатников. Для  оптимальной вентиляции на 1 кг птицы необходимо вытягивать 3-4 куба воздуха в час.

Пример:
Число кур несушек в курятнике: 100 голов.
Средний вес: 1,5 кг.
Средняя скорость ветра в регионе: 4,5 м/с.

Общий живой вес в курятнике: 100 х 1,5 = 150 кг
На 1 кг живого веса нужно вытягивать 3-4 м3 воздуха в час.
Возьмем по верхней границе: 150 х 4 = 600 м³/час.

С таким объемом воздуха при средней скорости ветра региона справится ротационный дефлектор с диаметром 315 мм.

Вентиляция — коровник.

Рассмотрим вариант коровника. В коровниках вытяжные дефлекторы подбираются по объему воздуха. Объем воздуха считается по количеству голов скота следующим образом: на 1 голову коровы нужно вытягивать 35-70 м³ воздуха в час. (35 в зимнее время и 70 в летнее).

Для вентиляционного расчета в коровнике нужно знать:

1) количество голов, содержащихся в помещении.

2)среднюю скорость ветра в регионе.

Пример:
Частный коровник на 3 коровы.
Средняя скорость ветра в регионе: 2 м/с.

Для расчета вентиляции берем по максимуму расход воздуха коровами: 3 х 70 = 210 м³/час.

При среднем ветре 2 м/с с таким объемом воздуха справится турбодефлектор 250 мм.

Пример:
Промышленная ферма на 200 голов коров.
Число вентиляционных отверстий: 20 шт.
Диаметр отверстий: 500 мм.
Средняя скорость ветра в регионе: 4 м/с.

Для нормального воздухообмена нужно вытягивать: 200 х 70 = 14000 м³/час.
На каждое отверстие приходится 14000 / 20 = 700 кубов воздуха.

При среднем ветра в регионе с таким объемом воздуха справятся турбодефлекторы 400 мм, установленные на каждый вентиляционный канал.

Однако в этом случае придется изготавливать переходы с 500-го диаметра трубы на 400-ый диаметр дефлектора. Чтобы не покупать дополнительные переходы проще ставить дефлектор под имеющийся диаметра трубы, даже если он с запасом будет по производительности. Поэтому лучше использовать вращающийся дефлектор диаметром 500 мм!

Вентиляция — свинарник.

Для нормальной вентиляции свинарника на каждый центнер живого веса свиньи нужно вытягивать 70 м³ воздуха в час. Для подбора Вентдефлектора в свинарник на нужно знать:

1) Количество голов.

2) Средний вес свиньи.

2) Среднюю скорость ветра в регионе.

Пример:
Рассмотрим случай частного свинарника: 7 голов и вес по 70 кг.
Средняя скорость ветра в регионе 3 м/с.

Общий живой вес свиней: 7 х 70 = 490 кг (5 центнеров)
Из свинарника нужно вытягивать 5 х 70 = 350 м³/час.

С таким объемом воздуха при средней скорости ветра региона справится ротационный дефлектор с диаметром 315 мм.

Подобным образом также рассчитывается вентиляция для больших хозяйств фермерских.

Важно! В свинарниках нужно ставить дефлекторы из нержавеющей стали, поскольку в агрессивной среде (влажность, аммиак) оцинкованные дефлекторы могут быстро окислиться и выйти из строя. Также следует поступать и при вентиляции курятников и коровников. Везде где агрессивная среда лучше устанавливать дефлекторы из нержавейки!

Как рассчитать воздухообмен и воздухообмен в час

Медицинские учреждения изо всех сил стараются обеспечить безопасность медицинских работников и пациентов. Специалистов по HVAC вызывают для тестирования и настройки систем HVAC, чтобы убедиться, что воздушный поток и объемы наружного воздуха соответствуют действующим стандартам и нормам. Давайте посмотрим, как можно рассчитать и отрегулировать воздухообмен и воздухообмен в час в медицинских учреждениях.

Нормы штата и федеральные нормы требуют тестирования, регулировки и проверки воздухообмена в помещении и наружного воздухообмена в медицинских учреждениях. Правила соответствуют стандартам ASHRAE 170, 62.1 и 62.2 и включены в Единый механический кодекс (UMC), Унифицированные критерии оборудования (UFC), а также в Американское общество инженеров здравоохранения (ASHE) и многие другие.

Используя проверенные медицинские стандарты, вы можете тестировать, регулировать и контролировать воздух в помещении. Эти принципы могут применяться от чистых помещений до спальни инфицированного ребенка и всего, что между ними. К сожалению, эта короткая статья может предоставить только обзор воздухообмена и воздухообмена, чтобы помочь расширить ваши знания и осведомленность об этих требованиях.

Управление воздухом разработано и спроектировано теоретически. Это достигается только тогда, когда действующая система HVAC построена, протестирована, отрегулирована и задокументирована для работы в полевых условиях так, как она была спроектирована.

Воздухообмен в час
Воздухообмен в час (ACH) — это предписанный процесс измерения и расчета, обеспечивающий замену воздуха в помещении определенное количество раз в час. Это обеспечивает надлежащее качество воздуха в помещении, вентиляцию и чистоту.

Требуемый воздухообмен в час варьируется в зависимости от конкретного использования помещения. Хирургические кабинеты могут потребовать 20 ACH; травмпункты, 12 АЧ; и палаты 6 АЧ.

Начнем с формулы воздухообмена в час:

Воздухообмен в час = Комната CFM x 60 ÷ Объем помещения в кубических футах на 10 футов в высоту, если расход воздуха в помещении измерялся на уровне 200 кубических футов в минуту (куб. фут/мин)? В палате обычно требуется 6 воздухообменов в час.

1. Вы измерили общий объем воздушного потока в помещении при 200 кубических футах в минуту. Расход воздуха измеряется с помощью колпака для балансировки воздуха или анемометра в точке подачи воздуха в помещение. Обычно это в реестрах поставок.

 2. Умножьте измеренную общую подачу воздуха в помещении на 60 минут в час, чтобы преобразовать его в кубические футы в час (куб.фут/час). Уравнение выглядит следующим образом: 200 кубических футов в минуту x 60 минут в час = 12 000 кубических футов в час.

 3. Поскольку воздухообмен зависит от объема палаты, рассчитайте объем палаты пациента. (15’ х 20’ х 10’ = 3000). Объем помещения составляет 3000 кубических футов.

Рассчитайте воздухообмен в час (ACH) путем деления потока приточного воздуха 12 000 кубических футов в час на объем палаты пациента 3000 кубических футов. (12 000 кубических футов в час ÷ 3 000 кубических футов). = 4,

Для диагностики ACH комнаты сравните измеренное значение 4 ACH с кодом, необходимым для палат пациента (6 ACH). Понятно, что в помещении нужен дополнительный приток воздуха.
Расчет требуемого расхода воздуха в помещении

Затем рассчитайте требуемый расход воздуха в помещении, чтобы привести помещение в соответствие с требуемым ACH. Для этого умножьте объем помещения в кубических футах на требуемый обмен воздуха в час. Затем разделите час на 60 минут, чтобы найти требуемый расход приточного воздуха в кубических футах в минуту.

Требуемый кубический фут в куб.футах x Требуемый воздухообмен в час ÷ 60 000 кубических футов, рассчитайте требуемую комнату в кубических футах в минуту, чтобы удовлетворить требуется 6 воздухообменов в час. Умножьте объем помещения в 3000 кубических футов на требуемый ACH, равный 6 = 18000. Затем разделите 18 000 на 60, чтобы найти требуемый расход воздуха в помещении 300 кубических футов в минуту.

Воздухообмен в час
Воздухообмен в час (AEH) касается только объема свежего или наружного воздуха, необходимого для помещения в час. Для сравнения, ACH учитывает общий объем воздуха (рециркуляционный и наружный), поступающего в помещение. Наружный воздух сохраняет воздух внутри свежим, а также создает давление в здании.

Минимальное требуемое значение AEH зависит от назначения помещения. Например, в хирургических кабинетах может потребоваться 4 AEH, а в палатах скорой помощи — 2 AEH.

Если приточно-вытяжное оборудование обслуживает различные медицинские помещения, наружный воздух устанавливается в соответствии с потребностью помещения с наибольшим воздухообменом в час. Помните, что нормы воздухообмена являются минимальными значениями. Допускается дополнительный приток наружного воздуха.

Сценарий . Мы будем использовать ту же палату объемом 3000 кубических футов. Минимальная потребность в обмене наружного воздуха в час составляет 2. Расход воздуха, выходящий из вентиляционного оборудования, обслуживающего это и многие другие помещения, составляет 9860 кубических футов в минуту. Наружный воздух измеряется при 2400 кубических футов в минуту. Какой общий расход воздуха в палате пациента требуется для обеспечения двухкратного воздухообмена в час?  

1. Используя метод пересечения воздушного потока, вы измерили и записали 9860 кубических футов в минуту на выходе из пневматического оборудования.

2. Вы также измерили объем наружного воздуха, подаваемого в пневматическое оборудование, и измерили 2400 кубических футов в минуту.

3. Разделите объем наружного воздуха в кубических футах в минуту на общее количество кубических футов в минуту оборудования для подачи воздуха, чтобы найти процент наружного воздуха.

Процент наружного воздуха = Наружный воздух куб. 860 = 24% наружного воздуха.

4. Наконец, примените формулу AEH, которая аналогична формуле ACH, за исключением того, что общий объем помещения в куб. 60 ÷  Объем помещения в кубических футах

200 кубических футов в минуту расхода приточного воздуха в палату пациента x 24% наружного воздуха x 60 = 2880 кубических футов наружного воздуха в палату пациента в час. Разделите 2880 на объем палаты пациента 3000, чтобы найти 0,9.6 АЕХ.

Для диагностики минимальной производительности наружного воздухообмена сравните 0,96 AEH с требуемыми 2 AEH. Это показывает, что в комнате меньше половины необходимого объема наружного воздухообмена в час. Либо потребуется увеличить процент наружного воздуха, подаваемого в систему, либо общий поток воздуха из системы в помещение.

Воздухообмен в час = Комната CFM x Процент наружного воздуха x 60  ÷  Объем помещения в кубических футах

**200 кубических футов в минуту расхода приточного воздуха в палату x 24% наружного воздуха x 60 = 2880 кубических футов наружного воздуха в палату пациента в час. Разделите 2880 на объем палаты пациента 3000, чтобы найти 0,96 AEH.

Для диагностики минимальной производительности наружного воздухообмена сравните 1,29 AEH с требуемыми 2 AEH.

Отрегулируйте блок VAV, заслонки или скорость вращения вентилятора, пока не будет достигнут требуемый поток воздуха. Проверьте и задокументируйте в своем отчете о воздушном балансе.

Увидеть большую картину
Изменение воздушного потока повлияет на давление в помещении. Всегда измеряйте и документируйте давление в помещении и следите за тем, чтобы оно соответствовало нормативным требованиям.

Знайте и соблюдайте процедуры инфекционного контроля каждого учреждения для вашей безопасности, а также безопасности пациентов и персонала.

Имейте в виду, что между местными и государственными кодами могут быть значительные различия в разных регионах. Стандарты — это минимальные требования, и стандартные рабочие процедуры некоторых объектов могут превышать типичные требования.

Роб «Док» Фальке служит в отрасли в качестве президента National Comfort Institute, Inc., обучающей компании по HVAC и членской организации. Вы можете связаться с Doc по телефону 800-633-7058. Посетите веб-сайт NCI по телефону nationalcomfortinstitute.com , чтобы получить бесплатную информацию, статьи и файлы для загрузки.

** ПРИМЕЧАНИЕ. Предыдущая версия этой статьи содержала просчет этого уравнения, показывая 3880 кубических футов наружного воздуха. Спасибо внимательному читателю!

Путаница скорости воздухообмена

Крис Со

Крис Со

Старший инженер по применению в Daikin Comfort Technologies North America, Inc.

Опубликовано 11 сентября 2021 г.

+ Подписаться

Скорость воздухообмена (или обмена), сравнивает поток воздуха с объемом помещения и выражается как

Скорость воздухообмена измеряется 1/время. Когда единицей времени являются часы, скорость воздухообмена также называется воздухообменом в час (ACH). Скорость воздухообмена обычно используется для описания количества наружного воздуха или вентиляционного воздуха, поступающего в здание или жилую зону. Наружный воздух и вентиляционный воздух часто используются взаимозаменяемо, но есть четкое различие, которое часто понимают неправильно.

• Наружный воздух: Воздух , взятый из внешней атмосферы и, следовательно, ранее не циркулировавший через систему распределения воздуха.
• Вентиляционный воздух: Та часть приточного воздуха, которая представляет собой наружный воздух плюс любой рециркуляционный воздух, обработанный [для создания или] поддержания приемлемого качества воздуха в помещении (IAQ) .

Если у вас есть комната размером 10 x 10 x 10 футов, в ней содержится 1000 кубических футов воздуха. Если в помещение подается 100 кубических футов в минуту (кубических футов в минуту) вентиляционного воздуха, вы получите 100 кубических футов в минуту x 60 минут = 6000 кубических футов в час (кубических футов в час), что соответствует 6 воздухообменам в час (6000/1000 = 6). Другой способ взглянуть на воздухообмен — переключить его с воздухообмена в час на количество часов на воздухообмен. Таким образом, 6 воздухообменов в час означает, что требуется 1/6 часа или 10 минут (1/6 * 60 минут/час = 10) на один воздухообмен, чтобы заменить весь воздух в помещении чистым вентилируемым воздухом.

ACH различается для разных пространств и зависит от уровня занятости и типа использования (подробнее см. ниже). Воздушный поток, рассчитанный на основе ACH, НЕ является расходом воздуха, необходимым для притока/отдачи тепла в помещении, это всего лишь скорость вентиляции помещения. ACH используется в качестве руководства или справочного материала для проектирования, а не в качестве основы для принятия решения о расчетном параметре воздушного потока; это скорее твердое эмпирическое правило, используемое для проверки конструкции вентиляции в реальном мире.

В некоторых случаях при обсуждении вентиляции всей конструкции ACH будет использоваться для описания «герметичности» и упоминается во многих нормах как стандарт для конструкции. Например, при тестировании двери с вентилятором специалист по строительным испытаниям будет использовать количество воздухообменов, чтобы продемонстрировать, построен ли дом или здание в соответствии со стандартом герметичности и сколько дополнительного наружного воздуха необходимо добавлять в помещение в час.

Текущие меры и стандарты по вентиляции в помещении

Текущие стандарты вентиляции для большинства внутренних помещений установлены ASHRAE. Конкретными стандартами являются 62.1 (коммерческий и институциональный стандарт) и 62. 2 (жилой стандарт). ASHRAE 62.2 рекомендует, чтобы дома получали 0,35 ACH, но не менее 15 кубических футов в минуту на человека в качестве минимальной скорости вентиляции, чтобы обеспечить приемлемый уровень качества воздуха в помещении. Для других помещений, таких как офисы, магазины и школы, в стандарте не указан минимальный номер ACH. Вместо этого минимальные требуемые скорости наружного воздуха для ASHRAE 62.1 основаны на размере помещения, его использовании и количестве людей внутри, что можно использовать для расчета точных требований к скорости наружного воздуха для определенного помещения. Эти стандарты предназначены для контроля/разбавления запахов тела для достижения базовых уровней приемлемого качества воздуха в помещении, они не распространяются на среды с высокой концентрацией вирусов, такие как больницы. В этих областях необходимо следовать рекомендациям ASHRAE 170 или CDC. ASHRAE 170 указывает рекомендуемое количество ACH наружного воздуха, равное 2, при этом общее количество требуемых воздухообменов варьируется от 6 до 12 (в зависимости от расположения в больнице). Общий требуемый воздухообмен относится к наружному воздуху плюс рециркуляционный воздух, при этом рециркуляционный воздух проходит либо через фильтр HEPA, либо через фильтр MERV 14.

Какой ACH рекомендуется для снижения передачи Covid-19?

• Официальных рекомендаций по идеальному ACH для снижения риска передачи Covid-19 не существует. Это потому, что это частично зависит от чисел, которых мы еще не знаем, например: сколько вирусных частиц распространяет инфицированный человек или сколько может вызвать заболевание у подвергшегося воздействию человека. Однако большинство экспертов предлагают как минимум 3 АЧ, а в идеале 4-6 АЧ.

Похоже, что скорость наружного воздуха, требуемая в настоящее время кодом, недостаточна для предотвращения распространения COVID-19.и так должно быть увеличено, это правда?

• Увеличение объема наружного воздуха — не единственный способ обеспечить безопасный и чистый воздух в помещении. Фактически, недавно обновленный документ ASHRAE «Основные рекомендации по снижению воздействия инфекционных аэрозолей в воздухе» признает, что существуют более экономичные способы достижения целевых эффективных воздухообменов с помощью фильтрации и локальной очистки воздуха. Производительность фильтра может быть рассчитана как эквивалентная ACH и добавлена ​​к ACH из наружного воздуха для достижения целевого значения ACH. Например, если в вашей существующей системе HVAC есть фильтр MERV 13, вы можете использовать его для смены воздуха 3 раза в час и использовать дополнительный наружный воздух или локальную фильтрацию HEPA для достижения дополнительных 1-3 ACH. Точно так же, если ваша система HVAC не может обеспечить фильтрацию MERV 13 или лучше, вместо замены HVAC вы можете установить локальную фильтрацию HEPA, которая фильтрует воздух для достижения целевых 4-6 ACH в помещении.

Должны ли размеры оборудования для кондиционирования воздуха рассчитываться на основе кубических футов в минуту для ACH, а не нагрузки на отопление/охлаждение? Должен ли я увеличивать свое оборудование, если ACH не то, что мне нужно?

• При проектировании систем HVAC первичный поток воздуха в помещении/зоне должен рассчитываться в соответствии с притоком/потерей тепла для поддержания заданного значения термостата.