Воздухообмен в помещении: Определение необходимости воздухообмена помещений. Рекомендации

Воздухообмен в помещении

   Определение воздухообмена в помещении прежде всего завит от типа помещения, бытовое, коммерческое или промышленное использование. Часы и время работы, интенсивность и т.д. В таблице представленные типовые примеры кратности для расчета полного желаемого воздухообмена в помещении.
     Кроме типа помещения косвенно на определение воздухообмена влияет тип оборудования которое вы собираетесь использовать в помещении, а именно:
♦ производительность вентилятора;
♦ давление воздуха создаваемое вентилятором;
♦ протяженость и сечение вентиляционной системы;
♦ использование рециркуляции, рекуперации или приточно-вытяжной вентиляции;
♦ используемые климатические системы кондиционирования.

Для правильного обустройства вентиляции необходимо  определить количество воздухообмена воздуха в помещении в течение часа, существует несколько способов.

 Один из способов определения полного воздухообмена основан на кратности воздухообмена, где кратность выбирается в зависимости  от вида помещения и составленная на основе проведенных исследований.  Согласно таблицы кратности для каждого помещения.

                       L = V пом * Kр (м3/ч), 

            Где,

            L– Объем воздуха для полного воздухообмена М3/ч;

            V пом – объем рассчитываемого помещения, м3;

            Кр – кратность воздухообмена, основанная на таблице кратности.

 Определение объема помещения производится по следующей формуле: 

                       V (м3) = A * B *H 

             Где,

             А — ширина помещения в метрах;

             В — длина помещения в метрах;

             Н — высота помещения в метрах.

В зависимости от полученного объема воздуха выбирается вентиляционное оборудование.

    Углубленный расчет полного воздухообмена 

 Также при расчете полного воздухообмена в помещении можно использовать формулу, в которой указывается нормативное количество воздуха на одного человека для данного помещения: 

                       L = L1 * NL (м3/ч), 

             Где,

             L1 – нормативное количество воздуха из расчета на  одного человека, м3/ч*чел;

             NL – общее количество людей одновременно прибывающих в помещении 

 Существует следующее нормативное количество  воздуха на человека:

20 м3/час на одного человека — при незначительной физической активности;

45 м3/час на одного человека — при легкой физической активности;

60 м3/час на одного человека — при тяжелой физической работе.

 Эти данные позволяют подбирать правильное климатическое оборудования в зависимости от требований этого помещения по вентиляции и кондиционированию.

    На что следует обратить особое внимание при расчете воздухообмена в помещении

Прежде всего необходимо сделать вывод, каким образом будет производится воздухообмен. Например прямой выброс воздуха через стенку на улицу осевым вентилятором или системой разветвленных   воздуховодов с использованием канального вентилятора или центробежной улитки.

 От этого зависит последующий выбор оборудования.

 На представленной таблице видно взаимосвязь между диаметром воздуховода его пропускной способностью, а так же указаны потери давления на пагоном метре воздуховода.

  Потери давления в вентиляционном канале на прямую связаны с общим воздухообменном в помещении и их необходимо принимать во внимание при выборе оборудования. Например для воздухообмена в 1000 м3/ч возможно использование воздуховода диаметром 200mm, но при значительной длине воздуховода лучше использовать диаметр воздуховода 250mm. При использовании воздуховода большего диаметра вы получите в итоге меньшее сопротивление общей системы воздуховодов и меньшую потерю производительности вентиляционного оборудования.

  Для правильного и более точного осуществления воздухообмена в помещении необходимо учитывать все вышесказанные параметры.

  Остались вопросы? спрашивайте постараемся ответить.

Что такое воздухообмен в помещениях. Определение нормируемой кратности и коэффициента воздухообмена для различных сооружений.

Правильный воздухообмен — залог здоровья | iFresh

Ученые подсчитали, что среднестатистический человек проводит 95% своего времени внутри помещения. И мало кто задумывается, насколько зависит его самочувствие от качества окружающего воздуха. Тем временем, оснащенные стеклопакетами офисы, квартиры, дома превращаются в термос. С одной стороны современные дома отлично удерживают тепло, а с другой стороны, во многих из них нет притока свежего воздуха, так необходимого нашему организму. Отсюда быстрая утомляемость, рассеянность, головные боли… наш организм сигнализирует о том, что без кислорода он очень страдает. С проблемой может справиться грамотно спроектированная система вентиляции.

Проверка работы вытяжных каналов

Если находясь в помещении Вы чувствуете перманентную усталость, в ванной постоянная сырость, а на кухне пахнет соседской подгоревшей рыбой, первым делом нужно проверить работу вытяжных каналов. Для этого используют подручные средства или специальные приборы. Остановимся на первом методе. Сначала нужно открыть в помещении форточку, затем взять лист тонкой бумаги и поднести к вентиляционной решетке. Если бумага прилипла к решетке — все хорошо, если нет, вытяжной канал нуждается в прочистке. Приточная вентиляция не будет работать без вытяжной.

Расчет производительности приточной вентиляции

Необходимый расход воздуха для жилого помещения определяют по значению воздухообмена для одного из этих показателей: кратность воздухообмена или число людей в комнате. Ниже приведены очень простые формулы, которые помогут Вам быстро и грамотно рассчитать производительность приточной вентиляции.

Формула для расчета воздухообмена

Для жилья нормальная кратность воздухообмена равна единице. Что означает величина? Это количество полных смен воздушных масс в помещении за 1 час времени. Формула выглядит следующим образом:

L = Vпом * Kр (м³/ч),

где Vпом – объем комнаты, м³ Кр – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч.

Как определить объем комнаты?

Перед началом расчета нужно определить общий объем комнаты в кубических метрах. Для этого используется простая формула:

A(длина) x B(ширина) x H(высота) = V(объем) (м³).

В качестве примера возьмем жилую комнату длиной 6 м, шириной 3 м и высотой 2,8 м. Для определения объема воздуха, необходимого для вентиляции этого помещения, рассчитаем объем комнаты:

6 х 3 х 2,8 = 50,4 м³.

Затем, умножаем полученное значение на кратность воздухообмена, которая в случае жилых комнат равна 1 и определяем требуемую производительность установки приточной вентиляции:

50,4 м³ х 1/ч = 50,4 м³/ч.

Формула для расчета воздухообмена по количеству людей

L = N * Ln.

L — требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч.

N — количество людей в помещении.

Ln — норма расхода воздуха на одного человека: 20 м³/ч — состояние покоя, 40 м³/ч — работа за компьютером, 60 м³/ч — физический труд.

В качестве примера возьмем детскую, в которой 2 ребенка. Например, для детской, предназначенной для 2-х детей, максимально понадобится 120 м³/ч во время активных игр и минимально 40 м³/ч во время сна.

Выбираем систему приточной вентиляции

Мы определили показатели производительности воздухообмена, которые необходимы для поддержания комфортного микроклимата в нашей комнате. Нужно выбрать систему, которая легко монтируется и вписывается в общий дизайн комнаты. При этом производительность должна быть не меньше, чем 120 м³/ч.

Компактная приточная вентиляция iFresh от Швейцарской компании Luftberg — идеальное решение для нашего случая. Система подходит для установки в помещениях с площадью 35-40 квадратных метров.

Характеристики устройства

У системы следующие характеристики:

• рабочее напряжение — 220 В;
• расход воздуха — от 40 до 120 м³/ч;
• мощность нагревателя — от 370 до 800 Вт;
• вес — 7,5 кг.

Вентилятор iFresh имеет 3 скорости вращения. В зависимости от выбранной скорости проветриватель подает в помещение 40, 80 и 120 м³/ч свежего воздуха.

Приточная вентиляция эффективно фильтрует воздух, для этого применяются сразу два фильтра: тонкой очистки и активный угольный.

Прибор снабжен керамическим нагревателем, который мягко подогревает воздух, не влияя на концентрацию кислорода в нем.

Основное «узкое место» приточных систем вентиляции — сильный шум от вентиляторов, что ограничивает их использование в ночное время суток или во время дневного сна. Но конструкторы фирмы Lufberg нашли уникальное техническое решение. Корпус приточной установки выполнен из экструдированного полипропилена. Этот материал обладает высокими показателями шумо-, вибро и тепло- изоляции. Благодаря чему iFresh стал одним из самых тихих приборов, представленных на рынке.

Есть и другие особенности, отличающие прибор от аналогов. Надежная автоматика постоянно следит за состоянием системы. Микропроцессор предотвращает риск перегрева, анализирует расход воздуха. Если фильтр засорен, электроника подаст сигнал о необходимости замены. Управлять прибором можно с помощью ИК-пульта, который входит в комплект поставки.

Система приточной вентиляции iFresh — идеальная система для помещений с площадью 35-40 квадратных метров.

что это такое и для чего нужно

Обмен воздуха в жилом помещении определяет степень комфортности пребывания в нем. И такой вопрос, как воздухообмен, должен озаботить всех, кто стремится сохранить свое здоровье и хорошее самочувствие своей семьи. Воздухообмен и его качество определяются работой системы вентиляции. Существует даже ряд нормативных документов. Они указывают на основные критерии воздухообмена в различных помещениях. Об этом мы расскажем сегодня в нашей статье.

Что вы узнаете

Что такое воздухообмен

Воздухообмен является важной характеристикой любого помещения. И в первую очередь он важен для жилых комнат, домов и квартир. От того, каким воздухом мы дышим, во многом зависит наше самочувствие, производительность, качество сна.

Понятие «воздухообмен» характеризует количество раз полной замены воздуха в помещении. Данное определение означает, что под воздухообменом понимают количество полностью замененного воздуха за выбранную единицу времени. Например, за 1 час. Вентиляционные системы характеризуются именно показателем воздухообмена. Измеряется он в кубометрах в час – а именно в м³/ч. Это значит, что рассчитывается количество воздуха (его объем), которое за час покидает помещение и затем приходит в него.

Жилые помещения: какой воздухообмен должен быть

Благодаря хорошему обмену воздуха, нахождение в таком помещении характеризуется комфортом. И для обеспечения этого применяются строгие нормы, принятые в строительстве.

Так, для комнат площадью 20 м² на одного человек должно приходиться 3 м³ на 1 м² площади. А для жилых помещений с большей площадью данный показатель увеличивается до 30 м³ за 1 час.

Различаются и требования к показателю воздухообмена в разных помещения квартиры:

• на кухне кратность смены воздуха должна составлять 5-8;
• в санузле и ванной комнате – 7-10;
• в гостиной – 3-4;
• спальня — 2-4;
• комната, предназначенная для курения, – 10-12.

Приведенные данные позволяют понять нормы для каждого типа помещения. Ниже приведены некоторые нормы в виде картинки для лучшего понимания:

В ванной комнате создается совершенно особый микроклимат. Для него характерны высокие показатели влажности и температуры. И достаточный обмен воздуха здесь совершенно необходим. Прочитайте, как можно надежно герметизировать данное помещение. Наверняка такой вопрос возникал у всех, кто занимался или планирует заняться своей ванной комнатой. Ведь герметизация такого помещения позволяет избежать появление грибка и плесени. И поможет при малом показателе воздухообмена. Например, когда в помещении нет окна.

Воздухообмен: как правильно рассчитать

Существует определенная формула по расчету показателя воздухообмена. Выглядит она следующим образом:

B = V×n, где B является показателем воздухообмена, V – объем помещения и n – кратность замены воздуха в помещении (кратность воздухообмена).

Многие строительные сайты предлагают провести расчет показателя воздухообмена онлайн. Для этого представлены специальные калькуляторы. Они просты в использовании. С их помощью можно рассчитать воздухообмен и по количеству людей в помещении.

Почему правильный воздухообмен важен

Нормы воздухообмена придуманы не просто так. При грамотно организованной вентиляции в помещении приятно находиться. Не ощущается спертого воздуха. В помещении не сохраняются надолго неприятные запахи. А также микроклимат не создает предпосылок к появлению плесени.

Система вентиляции – важная составляющая в организации хорошего показателя воздухообмена. И создания оптимальной атмосферы в помещении.

Разновидности систем вентиляции

Сегодня выполняется два вида вентиляции в жилых помещениях. Они различаются по методике монтажа и организации. А также по результативности в разных условиях эксплуатации.

Однако функции обоих видов вентиляции идентичны:

Следующие виды вентиляционных систем используются в строительстве:

• естественная вентиляция. Выполняется она в виде воздуховодов. Через них осуществляется отток воздуха из помещения. А приток – через неплотности и щели в дверях и окнах. Действие естественной вентиляции начинается только при разнице температур воздуха между помещением и вне его. Она должна составлять 10-15°С;
• принудительная вентиляция. Она будет работать вне зависимости от любых внешних факторов. Представляет собой вентиляторного типа устройство. Оно устанавливается в толщу стены здания. И может работать и на приток, и на отток воздуха.

Принудительный тип вентиляции справляется с задачей воздухообмена эффективнее. Существуют разновидности таких устройств. Они могут различаться по объему обрабатываемого воздуха. Оснащаться системой подогрева воздуха, который поступает с улицы. Стоимость устройства зависит от его возможностей и функций.

Схематично прибор принудительной вентиляции представлен на картинке ниже:

Возможность сочетания разных видов вентиляции

Можно сочетать оба вида вентиляции в одном помещении. Такой подход позволит обеспечить нормальный воздухообмен в любое время года. Ведь в летний период естественная вентиляция уже не работает. Связано это с отсутствием разницы температуры воздуха внутри и снаружи помещения.

Особенностью работы принудительной вентиляции по требованиям СНиП является обязательное расположение радиаторов отопления строго под окнами. Объясняется это тем, что приток воздуха преимущественно осуществляется через щели в окнах.

Получив представление о понятии воздухообмена и нормах, можно организовать грамотную вентиляцию внутри жилого помещения. Это обеспечит оптимальный микроклимат в нем. И поможет ощущать себя комфортно в любое время года.

Автор статьи: Иванова Елена

Написание статей на самые разные тематики, касающиеся дома, строительства, садоводства и обустройства доставляет мне удовольствие, ведь это позволяют приобретать всё новые знания и навыки. Буду рада поделиться с читателями полезной информацией, приму конструктивную критику и дополнения, которые позволят предоставлять максимально развернутую и полную информацию, полезную для каждого!

Определение воздухообмена | Инженеришка.Ру | enginerishka.ru

К упрощенным способам относятся:

1) определение расчетного воздухообмена по кратности;2) по величине удельных расходов воздуха, отнесенных к человеку;

3) по величине удельных расходов воздуха, отнесенных к еди­нице оборудования;

4) по величине удельных расходов воздуха, отнесенных к квад­ратному метру площади пола;

5) нормирование воздухообмена конкретным значением для по­мещений определенного назначения.

Определение воздухообмена по нормативной кратности.

Кратностью воздухообмена называется отношение объема воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него в течение одного часа, к объему помещения (размерность 1/ч).

K_Р = L_Р / V_ПОМ

Расчетный воздухообмен помещения в этих случаях должен со­ставлять, м³/ч:

L_Р = K_Р * V_ПОМ

K_Р — нормативная кратность воздухообмена помещения, 1/ч; V_ПОМ — объем помещения, м³.

Нормативные значения K_Р для различных помещений приво­дятся в соответствующих главах СНиП и иных нормативных доку­ментах.

Воздухообмен задан нормой на 1-го человека. Для помещений классов общеобразовательных школ объем наружного воздуха опре­делен нормами в количестве 16 м³/ч на одного учащегося, для спор­тивных залов — 80 м³/ч. Имеются и другие примеры такого рода. Минимальная подача наружного воздуха в помещение определяется произведением удельной нормы на расчетное количество людей в помещении.

Определение воздухообмена на основе удельных расходов, внесенных к единице оборудования.

В нормах указывается не­сводимый объем притока или вытяжки для конкретного вида обо­рудования. Например, для помещений кинопроекционных устанав­ливается объем вытяжки от проекторов с ксеноновыми лампами до

1 кВт — 300 м³/ч. Обычно в кинопроекционной устанавливают 2 проектора, поэтому объем вытяжки из кинопроекционной должен составить 600 м³/ч.

Определение воздухообмена на основе удельных расходов отнесенных к единице площади пола. Например, нормами определена подача свежего воздуха в жилые комнаты объеме 3 м³/ч на 1 м² площади пола. Требуемый воздухообмен в каждой комнате определится перемножением указанной нормы на площадь пола в квадратных метрах.

Воздухообмен зада конкретной величиной. По нормам в жилых домах с посемейным заселением квартир объем вытяжки из ванных должен быть не менее 25 м3/ч.  Имеются и другие подобные нормы.

Расчет воздухообмена по различным параметрам

Содержание 

1. Способы расчета воздухообмена

1.1. По кратностям воздухообмена в зависимости от специфики помещений;

1.2. По площади помещений;

1.3. По количеству пребывающих в помещениях людей.

2. Подбор воздуховода

3. Общие требования к системам вентиляции.

Для того чтобы выбрать необходимую нам систему вентиляции, нужно знать, сколько же воздуха надо подавать или удалять с того или иного помещения, т.е. необходимо узнать воздухообмен в помещении или в группе помещений.

Это позволит выбрать тип и модель вентилятора и произвести расчет воздуховодов.

Нормы воздухообмена различного типа помещений определяется согласно нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений (СНиП 31–01-2003, СНиП 2.08.02-89, СНиП 2.09.04-87, СНиП 2.04.05-91, МГСН 3.01-01 «Жилые здания» и др.). 

В нормативных документах четко определено, какие должны быть системы вентиляции в тех или иных помещениях, какое оборудование должно в них использоваться и где оно должно располагаться. А также какое количество воздуха, с какими параметрами и по какому принципу должно подаваться и удаляться из них.

Существует несколько способов расчета воздухообмена:

• по кратностям воздухообмена в зависимости от специфики помещений;
• по площади помещений;
• по количеству пребывающих в помещениях людей.

1.1. Расчет по кратностям

Представляет из себя наиболее сложный вариант.  При его выполнении учитывается назначение каждой отдельной комнаты и нормативы по кратности воздухообмена для каждой из них. При этом учитывается температура воздуха в каждом конкретном помещении. 

Кратность воздухообмена – это величина, значения которой показывают, какое количество раз в течение одного часа в помещении осуществляется полная замена воздуха. Кратность сильно зависит от объема конкретного помещения.

 Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях следует принимать в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1. Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях жилых зданий 

Таблица 2. Кратность воздухообмена в помещениях  согласно СНиП 31-01-2003

Для общих комнат и спален кратность составляет единицу на приток.

В гардеробной – полуторакратный, а в помещении для стиральной машины – полукратный на вытяжку.

Однократный воздухообмен – это когда в течение часа в помещение подали свежий и удалили «отработанный» воздух в количестве, равном одному объему помещения.

Если в таблице не указана какая-либо комната, рассчитайте для нее норму вентиляции жилых помещений по данным 3 куба воздуха в час на 1 кв.

Для жилых комнат, не имеющих естественной вентиляции (например, не открываются окна), на каждого человека «положен» минимальный расход воздушной массы, равный 60 м3/час.

Это касается прежде всего тех помещений, где человек обычно находится в активном, бодрствующем состоянии.

В то же время в спальнях, оборудованных системой естественного проветривания, допускается меньший расход воздуха — от 30 м3/час на каждого человека.

Приточный воздух из жилых помещений должен беспрепятственно перемещаться в подсобные: кухню, туалет, ванную комнату

Формула для расчета вентиляции:

L = n · V,

где L – расход воздуха, м3/ч;
n – нормируемая кратность воздухообмена, ч–1;
V – объем помещения, м3.

Для расчета воздухообмена группы помещений их можно рассматривать как единый воздушный объем, который должен отвечать условию: 

ΣLпр = ΣLвыт, т. е. количество подаваемого воздуха должно быть равно количеству удаляемого.

Последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:

1. Считаем объем каждого помещения в доме.

2. Подсчитываем для каждого помещения кратность по формуле: L=n*V.

Для этого предварительно выбираем из таблицы 1 норму по кратности воздухообмена для каждого помещения. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых, например кухня-столовая и то и другое. Прочерк означает, что в данное помещение не нужно подавать (удалять) воздух.

Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому.

В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ Lпр и ∑ Lвыт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат мы можем увеличивать до требуемой цифры.

Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=Sпомещения*3.

Все значения L округляем до 5 в большую сторону, т.е. значения должны быть кратны 5.

3. Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ Lпр и ∑ Lвыт

4. Составляем уравнение баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт.

Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы в 3 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.

Рассмотрим расчеты на примере.

Дом площадью 146м².

Чтобы провести расчет для вентиляционной системы по кратностям, для начала нужно составить список всех помещений в доме, записать их площадь и высоту потолков.

Например, в доме имеются следующие помещения:

• кухня площадью 20 м²;
• спальня — 24 м²;
• рабочий кабинет — 18 м²;
• гостиная — 42 м²;
• прихожая — 10 м²;
• туалет — 2 м²;
• ванная — 4 м².

Высота потолков равна 3,5 м. 

Узнаем объем каждой комнаты: 

Умножаем высоту на площадь комнаты, получаем объем, измеряемый в кубометрах (метрах кубических, м3).   Можно узнайть объем каждой комнаты умножив длину, высоту и ширину стен.

• кухня — 70 м³;
• спальня — 84 м³;
• рабочий кабинет — 63 м³;
• гостиная — 147 м³;
• прихожая — 35 м³;
• туалет — 7 м³;
• ванная — 14 м³.

Используя таблицу «Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях жилых зданийнужно»  произведем  расчёт необходимый объем воздуха помещений по формуле

L=n*V, где n – нормируемая кратность воздухообмена, час–1; V – объем помещения, м³, увеличив каждый показатель до значения, кратного пяти. 

Если в таблице стоит прочерк, значит комната не нуждается в вентилировании. Для большинства комнат можно делать только приток или вытяжку. 

Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому.

• кухня — 70 м³  — не менее 90 м³;
• спальня — 84 м³ х1 = 85 м³;
• рабочий кабинет — 63 м3 х 1= 65 м³ ;
• гостиная — 130 м³;  Гостиная не указана в таблице, рассчитаем для нее норму вентиляции жилых помещений по данным 3 куба воздуха в час на 1 кв. м, то есть по формуле: L=S*3, где S является площадью комнаты.
• прихожая —  в таблице стоит прочерк, значит комната не нуждается в вентилировании;
• туалет — 7 м³ — не менее 50 м³;
• ванная — 14 м³ — не менее 25 м³.

Теперь нужно отдельно суммировать сведения по помещениям, в которых осуществляется приток воздуха, и отдельно — комнаты, где установлены вытяжные вентиляционные устройства.

Для удобства записываем данные в таблицу:

Теперь следует сравнить полученные суммы. 

Очевидно, что необходимый приток превышает вытяжку на 115 м³/ч. 

∑ Lпр = ∑ Lвыт:280<165 м³/час,

В итоге у вас должно сойтись уравнение объема притока и объема вытяжки. Если этого не произошло, число воздухообмена в этих помещениях можно увеличить до необходимого показателя. 

Рекомендуется осуществлять распределение равномерно, по всем помещениям. Можно прибавить значения вытяжки для тех комнат, где требуется более сильная вентиляция или там, где значения были минимально допустимые – в санузле и кухне. 

Важно распределить движение потоков воздуха таким образом, чтобы в доме не оставалась влага, не застаивались различные запахи.

В данном случае увеличиим показатель по кухне на 115 м3/час. 

После правок результаты расчета будут выглядеть следующим образом:

Теперь уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт выполняется.  

Объемы по притоку и вытяжке равны, что соответствует требованиям при расчетах воздухообмена по кратностям.

Расчет по площади помещения

Наиболее простой метод расчета. Он производится на основании норм, которые регламентируют подачу свежего воздуха для жилых помещений в размере 3 м3/час на 1 м2 площади пространства.
Т.е. за основу принимается следующая норма: каждый час в дом должно поступать по три кубических метра свежего воздуха на каждый квадратный метр площади.

Количество людей, которые постоянно проживают в доме, при этом не учитывается.

Воздух поступает через спальню и гостиную, а удаляется из кухни и санузла

Рассмотрим расчеты на примере.

Есть дом площадью 146 м².

Считаем воздухообмен по формуле: ∑ L= ∑ Lпр= ∑ Lвыт =∑ Sпомещения х 3.

∑ Lвыт 3=146 х 3=438м³/час.

Расчет по санитарно-гигиеническим нормам

В этом случае для вычислений используют не площадь, а данные о количестве постоянных и временных жильцов. Для каждого постоянно проживающего необходимо обеспечить приток свежего воздуха в  в размере 60 м³/час. Если в помещении регулярно присутствуют временные посетители, то на каждого такого человека нужно прибавить еще по 20 м³/час. 
 

Рассмотрим расчеты на примере.

Условия остаются прежние. Дом площадью 146м2. Только добавим информацию, что в доме живут два человека и еще двое пребывают в помещении нерегулярно.

В доме имеются следующие помещения:

• кухня площадью — 20 м²;
• спальня — 24 м²;
• рабочий кабинет — 18 м²;
• гостиная — 42 м²;
• прихожая — 10 м²;
• туалет — 2 м²;
• ванная — 4 м².

Расчет выполняется отдельно для каждого помещения в соответствии с нормой 60 куб.м\чел для постоянных жильцов и 20 куб.м\час для временных посетителей. Для гостиной принимаем двух постоянных жителей и двух временных (как правило, количество постоянных и временных людей, определяется техническим заданием заказчика).

• Спальня — 2 чел * 60 = 120 м³\час;
• Рабочий кабинет — 1 чел. * 60 = 60 м³\час;
• Гостиная 2 чел * 60 + 2 чел * 20 = 160 м³\час;

Для количества постоянных и временных обитателей дома не существует каких-то строгих правил, эти цифры определяются исходя из реальной ситуации и здравого смысла.

Вытяжку рассчитывают по нормам, изложенным в таблице, приведенной выше, и увеличивают до суммарного показателя по притоку:

•  Кухня — 20 м³ — не менее 90 куб.м³/ч;
• Туалет  — 2 м² — не менее 50 куб.м³/ч;
• Ванная — 4 м³ — не менее 50 куб.м³/ч.

Для удобства записываем данные в таблицу:

Из табоицы видно, что количество приточного воздуха превышает вытяжной на 175 м³/час. Поэтому количество вытяжного воздуха необходимо увеличить на 175 м3/час. Его можно равномерно распределить между кухней, санузлом и ванной, а можно подать в одно из этих трех помещений, например кухню. Т.е. в таблице изменится Lвыт.кухня и составит Lвыт.кухня=265 м³/час.

Из спальни, кабинета и гостинной воздух будет перетекать в ванную, санузел и кухню, а оттуда посредством вытяжных вентиляторов (если они установлены) или естественной тяги удалятся из квартиры.

Такое перетекание необходимо для предотвращения распространения неприятных запахов и влаги.

Таким образом, уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт: 340=340 м³/час — выполняется.

Сравнение расчетов

Из всех вышепредложенных примеров видно, что значение воздухообмена в каждом из вариантов разное. 

(∑ Lвыт1=280 м³/час < ∑ Lвыт3=340 м³/час < ∑ Lвыт2=438 м³/час).

Все три варианта являются правильными согласно норм.

Однако, первый третий более простые и дешевые в реализации, а второй немного дороже, но создает более комфортные условия для человека.

Как правило, при проектировании выбор варианта расчета зависит от желания заказчика, точнее от его бюджета.

Подбор воздуховода

Мы посчитали воздухообмен, теперь  можем выбрать схему реализации системы вентиляции и произвести расчет воздуховодов системы вентиляции.

Для вентиляционных систем используют прямоугольные и круглые воздуховоды. Если вы выбираете прямоугольный воздуховод, следите, чтобы соотношение сторон не превышало 3:1, иначе вентиляция будет постоянно шуметь, а давление в ней будет недостаточно высокое (не будет тяги).

Кроме этого, при выборе необходимо учитывать, что нормальная скорость в магистрали должна достигать около 5 м/с (в ответвлениях примерно 3 м/с). Чтобы определить необходимые размеры сечения, воспользуйтесь диаграммой ниже – на ней изображена зависимость размера сечения от расхода воздуха и скорости его движения.

Горизонталями отмечен расход воздуха, вертикалями – скорость, косыми линиями – соответствующие размеры воздуховода.

                 Диаграмма зависимости сечения воздуховодов от скорости и расхода воздуха

На диаграмме горизонтальные линии отображают значение расхода воздуха, а вертикальные линии – скорость.

Косые линии соответствуют размерам воздуховодов.

Подбираем сечение ответвлений магистрального воздуховода (которые заходят непосредственно в каждую комнату) и самого магистрального воздуховода для подачи воздуха расходом L=438 м3/час. 

Если воздуховод с естественной вытяжкой воздуха, то нормируемая скорость движения воздуха в нем не должна превышать 1м/час. Если же воздуховод с постоянно работающей механической вытяжкой воздуха, то скорость движения воздуха в нем выше и не должна превышать 3 м/с (для ответвлений) и 5 м/с для магистрального воздуховода.

Подбираем сечение воздуховода при постоянно работающей механической вытяжке воздуха.

Слева и справа на диаграмме обозначены расходы, выбираем наш (438 м3/час).

Далее, движемся по горизонтали до пересечения с вертикальной линией соответствующей значению 5 м/с (для максимального воздуховода).

Теперь, по линии скорости опускаемся вниз до пересечения с ближайшей линией сечения.

Получили, что сечение нужного нам магистрального воздуховода 160х160 мм или Ø180 мм.

Для подбора сечения ответвления движемся от о расхода 438 м3/час по прямой до пересечения со скоростью 3 м3/час.

Получаем сечение ответвления 200х200 мм или Ø 225 мм.

Эти диаметры будут достаточными при установке только одного вытяжного канала, например на кухне.

Если же в доме будет установлено 3 вытяжных вентканала, например в кухне, санузле и ванной комнате (помещения с самым загрязненным воздухом), то суммарный расход воздуха, который нужно отвести мы делим на количество вытяжных каналов, т. е. на 3. И уже на эту цифру подбираем сечение воздуховодов.
 

Данная диаграмма подходит только для подбора сечений механической вытяжки. 

Если в доме есть бассейн необходимо использовать системы осушения воздуха, возможна система осушения воздуха с подмесом свежего воздуха.

Использование осушителей — это наиболее простой и, соответственно, более дешевый способ.

Общие требования к системам вентиляции.

• Вытяжной воздух выбрасываем наружу выше кровли. При естественной вытяжной вентиляции, все каналы выводят выше кровли. При механической вытяжной вентиляции – воздуховод так же выводят выше кровли либо внутри здания, либо снаружи.
• Забор свежего воздуха при механической системе приточной вентиляции осуществляется с помощью заборной решетки. Ее необходимо размещать минимум на два метра выше уровня земли.
• Движение воздуха необходимо организовывать таким образом, чтобы воздух из жилых помещений двигался в направлении помещений с выделением вредностей (санузел, ванная, кухня).

Воздухообмен — это… Что такое Воздухообмен?

гигиенический показатель качества системы вентиляции закрытого помещения, выраженный объемом воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него, в единицу времени (обычно в кубических метрах за 1 ч) Интенсивность В. измеряется его кратностью — отношением объема подаваемого или удаляемого воздуха за 1 ч к кубатуре помещения. В. обозначается знаком (+) по притоку и знаком (-) по вытяжке. Кратность В., необходимая для обеспечения в закрытом помещении оптимального состояния воздушной среды, зависит от кубатуры помещения, количества находящихся в нем людей, интенсивности работы, характера выделяемых вредных веществ.

Исходными данными при расчете количества приточного воздуха для производственных помещений являются количество выделяемых за 1 ч вредностей, допустимое количество вредностей в 1 м^{3воздуха рабочей зоны и количество тех же веществ в 1 м3приточного воздуха. Определение величины необходимого В. для разных по своему назначению помещений общественных зданий и жилища проводится на основании соответствующих расчетов, гигиеническими критериями при этом служат содержание в воздухе диоксида углерода, абсолютная влажность или температура воздуха.}

Формула расчета необходимого воздухообмена:

где L — объем поступающего воздуха, м³/ч; Q_вал — валовое выделение в помещение фактора, по которому ведется расчет (вредные или санитарно-показательные вещества, тепло, влага), л/ч, г/ч; q_пом. —- предельно допустимая концентрация (уровень) фактора, по которому ведется расчет; q_{пр. возд.} — концентрация (уровень) фактора, по которому ведется расчет, в приточном воздухе.

Кратность воздухообмена рассчитывается по формуле:

, где

Библиогр.: Губернский Ю.Д. и Кореневская Е.И. Гигиенические основы кондиционирования микроклимата жилых и общественных зданий, М., 1978, библиогр.

1) удаление воздуха из закрытых помещений и замена его свежим наружным воздухом;

2) гигиенический показатель качества системы вентиляции закрытого помещения, выражаемый объемом воздуха, подаваемым в помещение или удаляемым из него в единицу времени (обычно — в кубических метрах за 1 час).

Что такое обменный курс по воздуху и почему он важен? — Air Assurance

Один из незнакомых терминов, с которыми вы можете столкнуться как домовладелец, — это «скорость воздухообмена». Понимание того, что означает этот термин, имеет жизненно важное значение, потому что это ключевой фактор в том, насколько хорошо ваша система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха нагревается и охлаждается, и насколько вам и вашей семье нравится комфортная и здоровая среда обитания.

Основные сведения о скорости обмена воздуха

Скорость воздухообмена или «воздухообмен в час» просто означает количество замен воздуха в каждой комнате каждый час.Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) дает рекомендации по количеству воздухообмена в час, и они различаются в зависимости от комнаты: в спальнях должно быть пять – шесть, в кухнях — 7–8, а в прачечных — 8–9. Подрядчики HVAC используют эти рекомендуемые диапазоны «изменений в час» для расчета количества воздуха, необходимого в разных комнатах для обеспечения адекватного воздухообмена в доме. Объем каждой комнаты (высота × ширина × длина) умножается на рекомендуемое количество почасовых изменений, а затем делится на 60.

Почему важны показатели воздухообмена

Сегодня дома построены и защищены от атмосферных воздействий, чтобы минимизировать потери энергии и максимизировать эффективность. Здесь, в Оклахоме, дома также, как правило, закрываются, чтобы в течение долгого периода похолодания в помещении оставался кондиционированный воздух. Если воздухообмен недостаточен, задержанные аллергены, загрязнители и раздражители могут ухудшить качество воздуха в помещении и повлиять на самочувствие жителей дома. утечки во внешней оболочке.Если этого недостаточно или у вас хорошо запечатанный дом, ваш специалист по HVAC может посоветовать вам, что необходимы дополнительные меры для обеспечения хорошего качества воздуха, такие как:

• Постоянное обслуживание вашего оборудования HVAC, вентиляции и очистки воздуха, а также производить замену фильтров в соответствии с рекомендациями, чтобы все работало на оптимальном уровне.

Если вам интересно, адекватна ли скорость воздухообмена в вашем доме Broken Arrow, свяжитесь с нами в Air Assurance, чтобы назначить оценку системы HVAC.

Наша цель — помочь обучить наших клиентов в Талсе и Брокен-Эрроу, штат Оклахома, по вопросам энергии и домашнего комфорта (особенно для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха). Для получения дополнительной информации по другим темам, связанным с HVAC, позвоните нам по телефону 918-217-8273.

Используйте расчет изменений воздуха для определения помещения CFM

Инженерный воздушный поток в помещении может представлять реальную проблему при балансировке системы HVAC. В большинстве расчетов для определения необходимого расхода воздуха используются только теплопотери или приток тепла в помещении, и часто не принимаются во внимание потребности в вентиляции помещения.Давайте посмотрим, как расчет воздухообмена может упростить этот этап балансировки воздуха.

Что такое воздухообмен?

Воздухообмен — это количество раз, когда воздух входит и выходит из комнаты из системы HVAC за один час. Или сколько раз комната заполнялась воздухом из регистров приточного воздуха за шестьдесят минут.

Затем вы можете сравнить количество изменений воздуха в помещении с приведенной ниже таблицей требуемых изменений воздуха. Если он находится в пределах допустимого диапазона, вы можете приступить к проектированию или уравновешиванию воздушного потока и получить дополнительную уверенность в том, что вы все делаете правильно.Если он выходит за пределы допустимого диапазона, вам лучше еще раз взглянуть.

Формула изменения воздуха

Чтобы рассчитать воздухообмен в помещении, измерьте поток приточного воздуха в комнату, умножьте CFM на 60 минут в час. Затем разделите на объем комнаты в кубических футах:

Говоря простым языком, мы заменяем CFM на кубические футы в час (CFH). Затем мы вычисляем объем комнаты, умножая высоту комнаты на ширину и длину. Затем просто делим CFH на объем помещения.

Вот пример того, как работает полная формула:

Теперь сравните 7,5 воздухообмена в час с требуемым воздухообменом для этого типа помещения в таблице воздухообмен в час ниже . Если это комната для обеда или отдыха, где требуется 7-8 воздухообменов в час, вы точно попали в цель. Если это бар, который требует 15-20 воздухообменов в час, пора подумать.

Комнатная формула CFM

Давайте посмотрим на эту инженерную формулу по-другому.Например, что, если воздушный поток неизвестен, и вам нужно рассчитать необходимый CFM для комнаты? Вот четырехэтапный процесс расчета CFM помещения:

Шаг первый — Используйте приведенную выше таблицу изменения воздуха в час , чтобы определить требуемые изменения воздуха, необходимые для использования помещения. Допустим, это конференц-зал, требующий 10 воздухообменов в час.

Шаг второй — Рассчитайте объем комнаты (ДхШхВ).

Шаг третий — Умножьте объем помещения на требуемый объем воздухообмена.

Шаг четвертый. Разделите ответ на 60 минут в час, чтобы найти нужную комнату. CFM:

Вот пример того, как работать по формуле:

При проектировании или балансировке системы, требующей дополнительного воздушного потока для вентиляции, помните, что в этой комнате обычно требуется постоянная работа вентилятора, когда она занята. Это может представлять проблему для других комнат в той же зоне, поэтому примите это во внимание.

Для многих из этих помещений может потребоваться значительное количество наружного воздуха. Содержание БТЕ в этом воздухе должно быть включено в приток тепла или теплопотери здания при определении размера оборудования для обогрева и охлаждения.

Попрактикуйтесь в этих расчетах несколько раз в магазине или офисе. Затем выполните расчеты в полевых условиях несколько раз в течение следующей недели, чтобы проверить воздушный поток в помещениях с необычными требованиями к вентиляции. Изучите таблицу «Изменения воздуха в час» , чтобы ознакомиться с помещениями, в которых требуется больше вентиляции, чем требуется для обогрева или охлаждения.

R ob «Doc» Falke обслуживает промышленность в качестве президента National Comfort Institute, обучающей компании и членской организации, работающей в сфере отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Если вы подрядчик или технический специалист по ОВКВ, заинтересованный в бесплатной процедуре расчета замены воздуха, свяжитесь с Доком по телефону [email protected] или позвоните ему по телефону 800-633-7058. Посетите веб-сайт NCI по адресу nationalcomfortinstitute.com для получения бесплатной информации, статей и загрузок.

Воздух | Приложение | Руководство по охране окружающей среды | Библиотека руководств | Инфекционный контроль

1. Удаление переносимых по воздуху загрязняющих веществ

Таблица B.1. Воздухообмен в час (ACH) и время, необходимое для эффективного удаления переносимых по воздуху загрязнителей *

* Эта таблица является переработкой таблицы S3-1 в ссылке 4 и адаптирована из формулы для скорости удаления переносимых по воздуху загрязнителей, представленной в ссылке 1435.

+ Обозначает часто упоминаемую ACH для областей ухода за пациентами.

§ Значения были получены по формуле:

t2 — t1 = — [ln (C2 / C1) / (Q / V)] X 60, при t1 = 0

где

t1 = начальный момент времени в минутах
t2 = конечный момент времени в минутах
C1 = начальная концентрация загрязнителя
C2 = конечная концентрация загрязнителя
C2 / C1 = 1 — (эффективность удаления / 100)
Q = расход воздуха в кубических футах / час
V = объем помещения в кубических футах
Q / V = ​​ACH

¶ Значения действительны для пустого помещения без источника образования аэрозолей.Эта таблица неприменима в присутствии человека, выделяющего аэрозоль. Доступны и другие уравнения, которые включают постоянный источник генерации. Однако некоторые заболевания (например, инфекционный туберкулез) вряд ли будут распыляться с постоянной скоростью. Приведенные значения времени предполагают идеальное перемешивание воздуха в помещении (т.е. коэффициент перемешивания = 1). Однако идеального перемешивания обычно не происходит. Время удаления будет больше в помещениях или зонах с несовершенным перемешиванием или застоем воздуха. ²¹³ Следует проявлять осторожность при использовании этой таблицы в таких ситуациях.Для кабин или других мест для вентиляции следует обращаться к инструкциям производителя.

Начало страницы

2. Отбор проб воздуха для аэрозолей, содержащих легионеллы

Отбор проб воздуха является нечувствительным средством обнаружения Legionella pneumophila, и имеет ограниченное практическое значение при отборе проб окружающей среды на этот патоген. Однако в некоторых случаях его можно использовать для номера

.

1. демонстрируют присутствие легионелл в каплях аэрозоля, связанных с предполагаемыми резервуарами бактерий
2. определяют роль определенных устройств [e.g., душевые, смесители, декоративные фонтаны или испарительные конденсаторы] при передаче болезней; и
3. произвести количественный анализ и определить размер капель, содержащих легионеллы. ¹⁴³⁶ При отборе проб для определения размера частиц и количества жизнеспособных бактерий необходимы строгий контроль и калибровка. ¹⁴³⁷ Пробоотборники следует размещать в местах, где ожидается воздействие аэрозолей на человека, и исследователи должны носить респиратор, одобренный NIOSH (например,g., респиратор N95), если отбор проб связан с воздействием потенциально инфекционных аэрозолей.

Начало страницы

Методы, используемые для отбора проб воздуха на наличие легионелл, включают попадание в жидкость, воздействие на твердую среду и осаждение с использованием пластин-отстойников. ¹⁴³⁶ Цельностеклянные импинджеры (AGI) типа Chemical Corps со стержнем на расстоянии 30 мм от дна колбы успешно использовались для отбора проб на легионеллы. ¹⁴³⁶ Из-за скорости, с которой отбираются пробы воздуха, сгустки имеют тенденцию становиться фрагментированными, что приводит к более точному подсчету бактерий, присутствующих в воздухе.Недостатки этого метода —

.

1. скорость сбора имеет тенденцию разрушать некоторые вегетативные клетки
2. метод не различает размеры частиц; и

AGI

3. легко ломаются в полевых условиях.

Бульон дрожжевого экстракта (0,25%) является рекомендуемой жидкой средой для отбора проб легионелл методом AGI; ¹⁴³⁷ стандартные методы для проб воды можно использовать для культивирования этих проб.

Пробоотборники

Andersen — это жизнеспособные пробоотборники частиц, в которых частицы проходят через струйные отверстия уменьшающегося размера каскадом, пока не ударяются о поверхность агара. ¹²¹⁸ Затем чашки с агаром удаляют и инкубируют. Распределение по стадиям легионелл должно указывать на степень проникновения бактерий в дыхательную систему. Преимущества этого метода отбора проб:

1. оборудование более долговечное при использовании
2. пробоотборник может определять количество и размер капель, содержащих легионеллы;
3. чашки с агаром можно помещать прямо в инкубатор без каких-либо дополнительных манипуляций; и
4. можно использовать как селективный, так и неселективный агар BCYE.Если образцы необходимо отправить в лабораторию, их следует как можно скорее упаковать и отправить без охлаждения.

Начало страницы

3. Расчет результатов отбора проб воздуха

Предполагая, что каждая колония на чашке с агаром является результатом роста одной частицы, несущей бактерии, загрязнение отбираемого воздуха определяется по количеству подсчитанных колоний. Сведения о переносимых по воздуху микроорганизмов можно указывать в виде количества на кубический фут отобранного воздуха.Следующие формулы можно применить для преобразования количества колоний в количество организмов на кубический фут отобранного воздуха. ¹²¹⁸

Для пробоотборников с импактором твердого агара:

C / (R H P) = N

где

N = количество организмов, собранных на кубический фут отобранного воздуха
C = общее количество чашек
R = скорость воздушного потока в кубических футах в минуту
P = продолжительность периода отбора проб в минутах

Для жидкостных импинджеров:

(C H V) / (Q H P H R) = N

где

C = общее количество колоний из всех посеянных аликвот
V = конечный объем в мл собирающей среды
Q = общее количество посеянных мл
P, R и N определены, как указано выше

Начало страницы

4.Технические условия на вентиляцию медицинских учреждений

Следующие таблицы из Руководства AIA по проектированию и строительству больниц и медицинских учреждений, 2001 г. перепечатаны с разрешения Американского института архитекторов и издателя (Институт руководящих указаний по сооружениям). ¹²⁰

Примечание. Эта таблица представляет собой таблицу 7.2 руководства AIA, издание 2001 г. Верхние индексы, используемые в этой таблице, относятся к примечаниям после таблицы.

Таблица B.2. Требования к вентиляции в зонах оказания медицинской помощи пациентам в больницах и амбулаторных учреждениях

¹

Формат этого раздела был изменен для улучшения читабельности и доступности. Содержание без изменений.

Хирургия и реанимация

Начало страницы

Уход

Начало страницы

Вспомогательное оборудование / Радиология

¹⁹

Начало страницы

Лаборатория

Начало страницы

Диагностика и лечение

Начало страницы

Стерилизация и доставка

Начало страницы

Центральное медико-хирургическое снабжение

Начало страницы

Сервис

Примечания:

1. Величины вентиляции в этой таблице охватывают вентиляцию для комфорта, а также для асептики и контроля запаха в зонах больниц неотложной помощи, которые напрямую влияют на уход за пациентами, и определяются на основании того, что в медицинских учреждениях преимущественно запрещено курить.Там, где разрешено курение, потребуется регулировка скорости вентиляции. Области, в которых удельная интенсивность вентиляции не указана в таблице, должны вентилироваться в соответствии со стандартом ASHRAE 62, Вентиляция для приемлемого качества воздуха в помещении и Справочник ASHRAE — Приложения HVAC . Специализированные помещения для ухода за пациентами, включая отделения для трансплантации органов, ожоговые отделения, специализированные процедурные кабинеты и т. Д., Должны иметь дополнительные условия вентиляции для контроля качества воздуха, если это необходимо.Стандарты OSHA и / или критерии NIOSH требуют специальных требований к вентиляции для обеспечения здоровья и безопасности сотрудников в медицинских учреждениях.
2. Конструкция системы вентиляции должна обеспечивать движение воздуха, как правило, из чистых мест в менее чистые. Если для сбережения энергии используется какая-либо форма переменного объема воздуха или система сброса нагрузки, она не должна нарушать отношения балансировки давления между коридором и помещением или минимальные изменения воздуха, требуемые таблицей.
3. Для удовлетворения потребностей в вытяжке необходима замена воздуха снаружи.Таблица B2 не пытается описать конкретное количество наружного воздуха, подаваемого в отдельные помещения, за исключением определенных областей, таких как перечисленные. Распределение наружного воздуха, добавляемого в систему для уравновешивания требуемого выхлопа, должно соответствовать требованиям надлежащей инженерной практики. Минимальное количество наружного воздуха должно оставаться постоянным во время работы системы.
4. Количество воздухообменов может быть уменьшено, когда в комнате нет людей, если приняты меры, чтобы гарантировать, что указанное количество воздухообменов восстанавливается каждый раз, когда пространство используется.Регулировки должны включать положения, позволяющие сохранять направление движения воздуха при уменьшении количества воздухообменов. В областях, не обозначенных как имеющие постоянное управление направлением, могут быть отключены системы вентиляции, когда пространство не занято и вентиляция не требуется, если не превышается максимальная инфильтрация или эксфильтрация, разрешенная в Примечании 2, и если не нарушаются соседние отношения балансировки давления. При расчетах количества воздуха необходимо учитывать нагрузку на фильтр, чтобы обеспечить указанную скорость воздухообмена до момента замены фильтра.
5. Указанные требования к воздухообмену являются минимальными значениями. Более высокие значения следует использовать, когда необходимо поддерживать указанные комнатные условия (температура и влажность), исходя из охлаждающей нагрузки помещения (освещение, оборудование, люди, внешние стены и окна и т. Д.).
6. Воздух из зон с загрязнением и / или запахом должен выводиться наружу и не рециркулировать в другие зоны. Обратите внимание, что отдельные обстоятельства могут потребовать особого внимания к выпуску воздуха наружу (например,ж., в отделениях интенсивной терапии, в которых лечатся больные с легочной инфекцией) и палатах ожоговых больных.
7. Блоки ОВКВ для помещений с рециркуляцией — это те местные блоки, которые используются в основном для нагрева и охлаждения воздуха, а не для дезинфекции воздуха. Из-за сложности очистки и возможного накопления загрязнений, комнатные рециркуляционные блоки не должны использоваться в зонах, обозначенных «Нет». Однако для борьбы с инфекциями, передающимися по воздуху, воздух можно рециркулировать в отдельных изоляционных помещениях, если используются фильтры HEPA.Помещения изоляторов и отделений интенсивной терапии могут вентилироваться с помощью индукционных блоков повторного нагрева, в которых только первичный воздух, подаваемый из центральной системы, проходит через блок повторного нагрева. Нагревательные или охлаждающие устройства гравитационного типа, такие как радиаторы или конвекторы, не должны использоваться в операционных и других зонах особого ухода. См. В Приложении I к этой таблице описание рециркуляционных блоков, которые будут использоваться в изоляционных помещениях (A7).
8. Перечисленные диапазоны представляют собой минимальные и максимальные пределы, в которых особенно необходимо регулирование.Максимальные и минимальные пределы не должны зависеть от температуры помещения. Ожидается, что влажность будет на верхнем пределе диапазона, когда температура также на верхнем пределе, и наоборот.
9. Если указаны диапазоны температур, системы должны быть способны поддерживать помещения в любой точке этого диапазона во время нормальной работы. Одна цифра указывает на нагревательную или охлаждающую способность, по крайней мере, при указанной температуре. Это обычно применимо, когда пациенты могут быть раздеты и им требуется более теплая среда.Ничто в этих рекомендациях не должно толковаться как исключающее использование более низких температур, чем указано, когда комфорт пациента и медицинские условия требуют более низких температур. В незанятых помещениях, таких как складские помещения, должна быть температура, соответствующая предполагаемой функции.
10. Документы с критериями Национального института безопасности и гигиены труда (NIOSH), касающиеся «профессионального воздействия отработанных анестезирующих газов и паров» и «контроля профессионального воздействия закиси азота», указывают на необходимость как в местных вытяжных (продувочных) системах, так и в общей вентиляции помещений. области, в которых используются соответствующие газы.
11. Перепад давления должен составлять не менее 0,01 дюйма водяного манометра (2,5 Па). Если установлена ​​сигнализация, необходимо сделать поправку на предотвращение ложных срабатываний контрольных устройств.
12. Некоторым хирургам может потребоваться комнатная температура, выходящая за пределы указанного диапазона. Все условия проектирования операционной должны разрабатываться после консультации с хирургами, анестезиологами и медперсоналом.
13. Термин «травматологический кабинет», используемый здесь, означает пространство операционной в отделении неотложной помощи или другой приемной травмы, которая используется для неотложной хирургии.«Комната скорой помощи» и / или «отделение неотложной помощи», используемые для первичной помощи пострадавшим от несчастного случая, могут вентилироваться, как указано для «процедурной». Лечебные кабинеты, используемые для бронхоскопии, должны рассматриваться как кабинеты бронхоскопии. В лечебных помещениях, используемых для криохирургических процедур с закисью азота, должны быть предусмотрены устройства для удаления отработанных газов.
14. В системе вентиляции, которая рециркулирует воздух, фильтры HEPA могут использоваться вместо выпуска воздуха из этих пространств наружу. В этом случае возвратный воздух должен проходить через фильтры HEPA, прежде чем он попадет в любые другие помещения.
15. Если вывести воздух из изолятора воздушно-капельной инфекции наружу нецелесообразно, воздух может быть возвращен через фильтры HEPA в систему обработки воздуха, обслуживающую исключительно изолированное помещение.
16. Общее количество воздухообмена в палате для палаты пациентов, палаты родов / родов / выздоровления и палаты родов / родов / выздоровления / послеродового периода может быть уменьшено до 4 при использовании дополнительных систем отопления и / или охлаждения (лучистое отопление и охлаждение, плинтусное отопление и т. Д. ) используются.
17. Спецификации конструкции воздушного потока для защиты окружающей среды защищают пациента от обычных инфекционных микробов, переносимых по воздуху (т.е., споры Aspergillus ). Эти специальные вентиляционные зоны должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать направленный поток воздуха из наиболее чистой зоны ухода за пациентом в менее чистые зоны. Эти помещения должны быть защищены фильтрами HEPA с эффективностью 99,97% для частиц размером 0,3 мкм в приточном воздушном потоке. Эти прерывающие фильтры защищают палаты пациентов от высвобождения микробов окружающей среды из компонентов системы вентиляции, вызванного техническим обслуживанием. Рециркуляционные фильтры HEPA можно использовать для увеличения эквивалентного воздухообмена в помещении.Постоянный воздушный поток необходим для постоянной вентиляции защищаемой среды. Если учреждение определяет, что изоляция переносимых воздушно-капельным путем инфекций необходима для пациентов с защитной средой, следует предусмотреть прихожую. Помещения с реверсивным воздушным потоком для переключения между защитной средой и функциями изоляции переносимых по воздуху инфекций недопустимы.
18. Помещение для изоляции инфекционных заболеваний, описанное в данном руководстве, должно использоваться для изоляции инфекционных заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем, таких как корь, ветряная оспа или туберкулез.Дизайн помещений для изоляции переносимых воздушно-капельным путем инфекций (AII) должен включать условия для нормального ухода за пациентами в периоды, не требующие мер предосторожности по изоляции. Дополнительные рециркуляционные устройства могут использоваться в палате пациента для увеличения эквивалентного воздухообмена в помещении; однако такие рециркуляционные устройства не обеспечивают потребности в наружном воздухе. Воздух можно рециркулировать в отдельных изоляционных помещениях, если используются фильтры HEPA. Помещения с реверсивным воздушным потоком для переключения между защитной средой и функциями AII не принимаются.
19. При необходимости должны быть предусмотрены соответствующие вытяжки и вытяжные устройства для удаления ядовитых газов или химических паров (см. Разделы 7.31.D14 и 7.31.D15 в директивах AIA [ссылка 120] и NFPA 99).
20. Центры приготовления пищи должны иметь системы вентиляции, механизмы подачи воздуха которых должным образом связаны с элементами управления вытяжным шкафом или сбросными вентиляционными отверстиями, чтобы эксфильтрация или проникновение в или из выходных коридоров не нарушало ограничений выходного коридора NFPA 90A, требований к давлению NFPA 96, или максимум, указанный в таблице.Количество воздухообменов может быть уменьшено или изменено до любой степени, необходимой для контроля запаха, когда помещение не используется. См. Раздел 7.31.D1.p руководства AIA (ссылка 120).

Начало страницы

Приложение I:

А7. Рециркуляционные устройства с HEPA-фильтрами могут иметь потенциальное применение на существующих объектах в качестве промежуточных дополнительных средств контроля окружающей среды для выполнения требований контроля переносимых по воздуху инфекционных агентов. Следует признать ограничения в дизайне.Конструкция переносных или стационарных систем должна предотвращать застой и короткое замыкание воздушного потока. Места подачи и вытяжки должны направлять чистый воздух в зоны, где, вероятно, будут работать медицинские работники, через источник инфекции, а затем в вытяжку, чтобы медицинский работник не находился между источником инфекции и местом выпуска. Конструкция таких систем также должна обеспечивать легкий доступ для планового профилактического обслуживания и очистки.

А11.Проверка направления воздушного потока может включать простой визуальный метод, такой как дымовой след, шарик в трубе или флаттерстрип. Эти устройства потребуют минимального перепада давления воздуха, чтобы указать направление воздушного потока.

Начало страницы

Примечание. Эта таблица представляет собой таблицу 8.1 руководства AIA, издание 2001 г. Верхние индексы, используемые в этой таблице, относятся к примечаниям после таблицы.

Таблица B.3. Соотношение давлений и вентиляция отдельных помещений лечебных учреждений

¹

Примечания:

1. Нормы вентиляции в этой таблице охватывают вентиляцию для комфорта, а также для асептики и контроля запаха в помещениях учреждений сестринского ухода, которые напрямую влияют на уход за пациентами, и определяются на основании того, что учреждения сестринского ухода являются преимущественно учреждениями, где курение запрещено.Там, где разрешено курение, потребуется регулировка скорости вентиляции. Области, в которых удельная интенсивность вентиляции не указана в таблице, должны вентилироваться в соответствии со стандартом ASHRAE 62, «Вентиляция для приемлемого качества воздуха в помещении», и Руководством ASHRAE — приложения для ОВК. Стандарты OSHA и / или критерии NIOSH требуют специальных требований к вентиляции для обеспечения здоровья и безопасности сотрудников в учреждениях сестринского ухода.
2. Конструкция системы вентиляции должна, насколько это возможно, обеспечивать движение воздуха из чистых мест в менее чистые.Однако постоянное соблюдение требований может оказаться непрактичным при полном использовании некоторых форм переменного объема воздуха и систем сброса нагрузки, которые могут использоваться для энергосбережения. Области, которые действительно требуют постоянного и постоянного контроля, отмечены «Out» или «In», чтобы указать необходимое направление движения воздуха по отношению к названному пространству. Скорость движения воздуха, конечно, может быть изменена по мере необходимости в пределах, требуемых для положительного контроля. Если указание направления движения воздуха заключено в круглые скобки, непрерывное управление направлением требуется только тогда, когда используется специализированное оборудование или устройство или когда использование помещения может иным образом нарушить намерение движения от чистого к менее чистому.Движение воздуха в помещениях с черточками и в зонах для приема пациентов может изменяться по мере необходимости для удовлетворения требований этих помещений. Дополнительные регулировки могут потребоваться, когда пространство не используется или не занято, а воздушные системы обесточены или сокращены.
3. Для удовлетворения потребностей в вытяжке необходима замена воздуха снаружи. Таблица B.3 не пытается описать конкретные количества наружного воздуха, подаваемого в отдельные помещения, за исключением определенных областей, таких как перечисленные. Распределение наружного воздуха, добавляемого в систему для уравновешивания требуемого выхлопа, должно соответствовать требованиям надлежащей инженерной практики.
4. Количество воздухообменов может быть уменьшено, когда в комнате нет людей, если приняты меры, чтобы гарантировать, что указанное количество воздухообменов восстанавливается каждый раз, когда пространство используется. Регулировки должны включать положения, позволяющие сохранять направление движения воздуха при уменьшении количества воздухообменов. В областях, не обозначенных как имеющие постоянное управление направлением, системы вентиляции могут отключаться, когда в помещении никого нет и вентиляция не требуется.
5. Воздух из зон с загрязнением и / или запахом должен выводиться наружу и не рециркулировать в другие зоны. Обратите внимание, что в отдельных обстоятельствах может потребоваться особое внимание для выпуска воздуха наружу.
6. Из-за сложности очистки и возможного накопления загрязнений, комнатные устройства с рециркуляцией не должны использоваться в зонах, обозначенных «No.» Изолирующие помещения могут вентилироваться с помощью индукционных блоков повторного нагрева, в которых только первичный воздух, подаваемый из центральной системы, проходит через блок повторного нагрева.Нагревательные или охлаждающие устройства гравитационного типа, такие как радиаторы или конвекторы, не должны использоваться в зонах особого ухода.
7. Перечисленные диапазоны представляют собой минимальные и максимальные пределы, в которых особенно необходимо регулирование. См. A8.31.D в руководстве AIA (ссылка 120) для получения дополнительной информации.
8. Если указаны диапазоны температур, системы должны быть способны поддерживать помещения в любой точке этого диапазона. Одна цифра указывает на нагревательную или охлаждающую способность, по крайней мере, при указанной температуре.Это обычно применимо, когда жители могут быть раздеты и требуют более теплой окружающей среды. Ничто в этих рекомендациях не должно толковаться как препятствие использованию температур ниже тех, которые указаны в тех случаях, когда комфорт и медицинские условия жителей делают желательными более низкие температуры. В незанятых помещениях, таких как складские помещения, должна быть температура, соответствующая предполагаемой функции.
9. См. A8.31.D1 в руководстве AIA (ссылка 120).
10. Помещения для приготовления пищи должны иметь системы вентиляции, механизмы подачи воздуха которых соответствующим образом соединены с элементами управления вытяжным шкафом или сбросными вентиляционными отверстиями, чтобы эксфильтрация или проникновение в или из выходных коридоров не нарушало ограничений выходного коридора NFPA 90A, требований к давлению NFPA 96, или максимум, указанный в таблице.Количество воздухообменов может быть уменьшено или изменено до любой степени, необходимой для контроля запаха, когда помещение не используется.

Начало страницы

Таблица B.4. Эффективность фильтров для систем центральной вентиляции и кондиционирования в больницах общего профиля *

Примечание. Данная таблица представляет собой таблицу 7.3 в руководящих принципах AIA, издание 2001 г.

* Следует рассмотреть возможность использования дополнительных фильтров грубой очистки или предварительной очистки, чтобы снизить необходимость в техническом обслуживании фильтров с эффективностью выше 75%. Оценки эффективности фильтрации основаны на средней эффективности пылеулавливания согласно ASHRAE 52.1–1992.

Начало страницы

Таблица B.5. Эффективность фильтров для систем центральной вентиляции и кондиционирования в амбулаторных учреждениях *

Примечание. Данная таблица представляет собой таблицу 9.1 в руководящих принципах AIA, издание 2001 г.

* Следует рассмотреть вопрос о дополнительных фильтрах грубой очистки или предварительных фильтрах, чтобы снизить затраты на обслуживание основных фильтров. Значения эффективности фильтрации основаны на эффективности пылеулавливания в соответствии с ASHRAE 52.1–1992.

+ Эти требования не распространяются на небольшие первичные (например, соседние) амбулаторные учреждения или амбулаторные учреждения, в которых не выполняются инвазивные процедуры или процедуры.

Начало страницы

Таблица B.6. Эффективность фильтров для систем центральной вентиляции и кондиционирования воздуха в учреждениях престарелых

Примечание. Данная таблица представляет собой таблицу 8.2 в руководящих принципах AIA, издание 2001 г.

* Значения эффективности фильтрации основаны на средней эффективности пылеулавливания согласно ASHRAE 52.1–1992.

Начало страницы

Таблица B.7. Эффективность фильтров для систем центральной вентиляции и кондиционирования в психиатрических больницах

Примечание. Эта таблица представляет собой таблицу 11.1 руководства AIA, издание 2001 г.

* Значения эффективности фильтрации основаны на средней эффективности пылеулавливания согласно ASHRAE 52.1–1992.

Начало страницы

Как проверить вентиляцию воздуха, чтобы предотвратить распространение Covid-19 — Quartz

Растет консенсус в отношении того, что одним из основных путей распространения нового коронавируса является воздух. Это делает рискованным размещение большого количества людей в плохо вентилируемом помещении. По мере того как школы, офисы и предприятия вновь открываются, руководители предприятий обращаются к одному конкретному показателю, чтобы определить, существует ли повышенный риск передачи коронавируса: воздухообмен в час (ACH).

Сколько воздухообменов в час?

Количество замен воздуха в час (также известное как «изменение наружного воздуха в час») довольно легко понять — это скорость, с которой воздух в помещении полностью рециркулирует. Чем выше ACH, тем чаще проходит воздух, что снижает риск того, что человек в этом помещении вдохнет вирусные частицы и заразится.

Пока нет официальных рекомендаций по выбору идеального ACH для значительного снижения риска передачи Covid-19.Это потому, что это частично зависит от цифр, которые мы еще не знаем, например, сколько вирусных частиц распространяет инфицированный человек или сколько может вызвать заболевание у человека, подвергшегося воздействию, — говорит Билл Банфлет, профессор архитектурной инженерии в Университете штата Пенсильвания. Специалисты все еще изучают это (pdf).

На данный момент, по словам Банфлета, большинство экспертов предлагают не менее 3 ACH, а в идеале 6 ACH, хотя эти цифры не были официально приняты организациями, которые устанавливают правила вентиляции, такими как Американское общество отопления, охлаждения и кондиционирования воздуха. Инженеры.

Вот примерная ACH в помещениях, где вы можете оказаться:

На практике, однако, Bahnfleth отмечает, что «фактическая скорость потока наружного воздуха в большинстве зданий ниже, чем общая эквивалентная скорость воздухообмена, рекомендованная для риска заражения COVID-19 по воздуху. управление.» Другими словами, вы не можете полагаться на приведенные выше цифры как на идеальный показатель для оценки риска заражения Covid-19.

Как рассчитать воздухообмен в час

Вычислить количество воздухообмена в час в вашем помещении возможно, если это немного сложно.Вам нужно знать объем воздуха в вашем помещении (ширина x длина x высота потолков) и количество поступающего наружного воздуха (измеряется в кубических футах в минуту). Этот последний показатель вы можете узнать, если у вас есть очиститель воздуха или система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Итак:

Воздухообмен в час = кубических футов в минуту x 60 / объем помещения

Или вы можете просто использовать этот удобный калькулятор.

ACH — не единственный показатель, который может дать вам представление о том, хорошо ли вентилируется помещение, говорит Банфлет.Также важно учитывать скорость потока наружного воздуха (pdf) — насколько быстро наружный воздух движется в помещение.

Plus, ACH имеет ограничения по полезности. В домах количество загрязненного воздуха зависит от количества людей в доме; в таких помещениях, как залы с высокими потолками, занято только нижнее пространство, поэтому «если коэффициент воздухообмена вообще используется, он, вероятно, должен основываться на разумной оценке занимаемого объема — например, зона, простирающаяся до 10 футов над полом. уровень », — говорит Банфлет.

«Это действительно подчеркивает необходимость рекомендаций по изменениям в эксплуатации зданий, которые должны выполняться компетентными профессионалами», — добавляет он.

Как увеличить воздухообмен в вашем помещении в час

«Как только вирус попадает в воздух внутри здания, у вас есть два варианта: подать свежий воздух снаружи или удалить вирус из воздуха внутри», — Шелли Миллер, Профессор машиностроения в Университете Колорадо в Боулдере написал в The Conversation.

Откройте окно или дверь. «У нас большой кризис, и вы говорите мне открыть окно? Да, я говорю вам открыть окно, — сказал Энтони Фаучи, главный эксперт США по инфекционным заболеваниям, во время августовской дискуссии. Как показывают цифры выше, открытие окна — даже просто трещины, но в идеале — может увеличить ACH.

Bahnfleth предупреждает, что «если нет места для выпуска воздуха, открытие единственного окна может не привести к большому потоку воздуха.”Открытие нескольких окон может помочь; так можно соединить открытые окна с вытяжными вентиляторами.

Улучшите фильтрацию воздуха. Эффективность фильтра можно рассчитать как эквивалент ACH. «Например, если воздух в помещении рециркулирует через фильтр с расходом, соответствующим 2 ACH, и фильтр удаляет 50% частиц в воздухе, которые могут содержать вирусы, можно сказать, что он обеспечивает один эквивалент воздухообмена на час чистого воздуха », — отмечает Банфлет.

Помещения с центральным кондиционированием воздуха могут получить выгоду от улучшенных систем, таких как более качественные механические фильтры — MERV 13 или выше, независимо от того, что система может выдерживать, — и они не должны быть причудливыми.В помещениях без системы кондиционирования можно установить портативные очистители воздуха или даже механический фильтр, прикрепленный к коробчатому вентилятору. Увлажнители также могут быть полезны.

Однако улучшение вентиляции само по себе не остановит распространение коронавируса. Ношение масок, мытье рук, дезинфекция поверхностей и поддержание физического расстояния — все это важные инструменты в борьбе с Covid-19.

Воздухообмен между вольером и его окружением

Физика сохранения: воздухообмен между вольером и его окружением

Введение

Скорость воздухообмена в помещении оказывает большое влияние на климат, но его почти никогда не измеряют.Как следствие, у нас есть километры термогигрографических диаграмм и терабайты цифровых данных о климате, которые не используются для диагностических исследований климата в помещениях и больше не используются для контроля качества кондиционирования воздуха.

Определение скорости воздухообмена — это время, обычно выражаемое в часах, в течение которого весь воздух в помещении заменяется наружным воздухом.

Для кондиционированной среды это легко количественно выразить как объем помещения, деленный на расход через приточный воздуховод.Это определение предполагает принудительное вытеснение комнатного воздуха к выходному каналу. Это можно охарактеризовать как концепцию «Яма и маятник» (по рассказу Эдгара Аллана По) — представьте, что стена движется по комнате, равномерно унося застоявшийся воздух, а свежий воздух заполняет пустоту позади.

В помещениях, вентилируемых за счет естественной утечки через окна, и в витринах истинная скорость воздухообмена меньше, чем скорость утечки молекул воздуха, потому что по мере того, как воздух выходит наружу, свежий воздух проникает и постоянно смешивается с оставшимся воздухом в помещении.Некоторые из исходных молекул остаются в комнате намного дольше, чем показывает скорость обмена, в то время как некоторые из вновь прибывших молекул довольно быстро ускользают. В принципе, самой последней застывшей молекуле воздуха потребуется почти бесконечное время, чтобы покинуть вольер.

Измерение воздухообмена

Скорость воздухообмена часто измеряется путем нагнетания экзотического газа в пространство и последующего уменьшения его концентрации с течением времени. Также можно использовать офисных людей в качестве генераторов углекислого газа и следить за снижением концентрации в выходные дни.В домах дневная пустота позволяет такое же измерение.

Источники CO ₂ , не относящиеся к человеку, легко доступны в виде ампул сжатого газа, используемого для приготовления газированных напитков, поэтому нам не нужно запихивать человека в витрину, чтобы измерить его скорость воздухообмена. Давайте откроем одну из этих ампул в витрине и проследим, что происходит.

Рис. 1: Скорость обмена 0,2 объема в час выражена крутой прямой линией, представляющей сквозной обмен.Пунктиром показан результат почасового расчета смешения с проникающим воздухом. Плавная кривая представляет непрерывную оценку процесса смешивания в сочетании с утечкой CO ₂ .

Газ будет быстро смешиваться с воздухом внутри корпуса, чтобы получить начальную концентрацию, скажем, на 1000 частей на миллион выше окружающей среды (которая в настоящее время составляет около 400 частей на миллион, но не играет дальнейшей роли в этом упрощенном обсуждении). После этого CO ₂ и воздух будут диффундировать через небольшие трещины, в то время как равное количество наружного воздуха, смешанного с окружающим CO ₂ , будет поступать внутрь.

Если позволить процессу утечки протекать в течение часа, концентрация CO ₂ в данном конкретном случае уменьшится с начальных 1000 ppm выше окружающей среды до 800 ppm выше окружающей среды. Математически описанная оставшаяся концентрация составляет:

c _t = c ₀ × (1 — k / n )

Где t — прошедшее время, а n — количество измерений в час, которое также равно единице в этом примере. k — воздухообмен в час, который в данном случае равен 0,2.

При входе во второй час скорость движения наружного воздуха точно такая же, как и в предыдущий час, но начальная концентрация CO ₂ теперь ниже. Это означает, что утекает меньше молекул CO ₂ , чем в предыдущий час, хотя общее количество молекул улетучивается так же, как и в первый час. После второго часа оставшаяся концентрация CO ₂ будет уменьшена в той же пропорции, что и после первого часа:

c _t = c ₀ × (1 — k / n ) × (1 — k / n ) = c ₀ × (1 — к / к ) ²

Концентрация соответствует синей пунктирной линии на диаграмме.

Таким образом, тенденция к сглаживанию развивается за счет последовательных перегибов градиента на каждом интервале измерения.

Экспоненциальный процесс

В действительности разбавление CO ₂ происходит путем непрерывного процесса диффузии в сочетании со смешиванием с проникающим воздухом. Мы можем рассчитать более точную кривую затухания, увеличив частоту вычислений n , выраженную в измерениях в час, в общем уравнении:

c _t = c ₀ × (1 — k / n ) ^{( n × t )}

Показатель степени ( n × t ) представляет собой общее количество вычислений, выполненных в течение t часов.

Для действительно точных вычислений нам приходится проводить измерения очень часто, а это означает, что n , количество вычислений в час, становится очень большим.

Это похоже на большое вычисление, но мы можем воспользоваться давно известным упрощением для выражений такого рода. Положим:

q = — n / k

потом

k / n = −1 / q и n = — qk

Подставляя в расчет распада:

c _t = c ₀ × (1 + 1/ q ) ^{( q × (- kt ))}

Это преобразование допускает дальнейшее упрощение: когда q становится большим, что означает очень короткий интервал времени между вычислениями, выражение (1 + 1/ q ) ^q становится равным 2.718 (приблизительно), что является магическим числом e , названным швейцарским математиком Леонардом Эйлером.

Итак, теперь у нас есть:

c _t = c ₀ e ^{— kt}

Это широко применимое уравнение, которое описывает уменьшение во времени величины, скорость уменьшения которой изменяется пропорционально ее мгновенному значению. Обычным и наиболее точно соблюдаемым примером является радиоактивный распад, но он также применим, менее точно, к падению уровня воды в ведре с отверстием на дне.

Логарифмический расчет

Расчет можно еще упростить. На момент написания мы празднуем 400-летие изобретения логарифмов Джоном Нэпиром в 1614 году.

Показатель степени — кт является логарифмом по основанию e отношения концентраций c _t / c ₀ .

журнал ( c _t / c ₀ ) = — kt

log ( c _t ) — постоянная = — kt

Это преобразование удаляет показатель степени из уравнения, так что логарифм зависимости концентрации от времени дает прямую линию, градиент которой равен скорости воздухообмена k .Это начальная скорость изменения концентрации газовых примесей, смешанных с воздухом, и именно так обычно выражается скорость обмена. Однако в большинстве случаев это число дает завышенную скорость изменения переменных компонентов воздуха, таких как углекислый газ и водяной пар.

Рисунок 2: Наклон графика зависимости log (концентрации) от времени представляет собой прямую линию, наклон которой дает скорость воздухообмена в обменах в час.

Концепция полураспада

Для расчета утечки газов из замкнутых пространств с пассивным климатом, таких как витрины и боксы, более поучительно использовать родственную концепцию, называемую периодом полураспада.Это время, необходимое для уменьшения вдвое концентрации, которое будет таким же, как и время, за которое она снова уменьшится вдвое. Этот способ выражения утечки подходит для прогнозирования поведения витрин с буферами влажности. Чтобы проиллюстрировать этот способ обработки воздухообмена, на рисунке 3 показан прогресс утечки диоксида углерода в ppm по логарифмической оси y. Это в точности эквивалентно нанесению логарифма c на линейную ось, как на рисунке 2, но лучше иллюстрирует медленность приближения CO ₂ или H ₂ O паров к окружающей среде. условия.

Рис. 3. Потери CO ₂ показаны прямой линией против логарифмической оси концентрации. Каждый горизонтальный интервал представляет собой уменьшение концентрации вдвое.

Ось y растягивается по мере уменьшения концентрации, поэтому, хотя линия концентрации продолжается с устойчивым наклоном вниз, она никогда не достигнет нуля, потому что шкала расширяется, чтобы предотвратить это. Вместо этого мы можем использовать время в часах, необходимое для уменьшения вдвое концентрации, чтобы выразить распад как период полураспада.В этом случае период полураспада составляет 3,5 часа, а скорость утечки, определенная по графику log ( c _т ), составляет 0,2 объема в час, что дает пятичасовое время для полной замены путем вытеснения. Период полураспада всегда в 0,7 раза превышает обменный курс замещения.

На практике скорость воздухообмена измеряется по потере газовых примесей в пространствах, где свежий воздух подмешивается по мере утечки старого воздуха, поэтому фактически измеренное количество и есть период полураспада.Затем это обычно преобразуется в скорость воздухообмена, выраженную как скорость выхода исходного воздуха при начальной скорости. Таким образом, указанная скорость воздухообмена условно является вымышленной, если только не установлен очень усовершенствованный кондиционер с вытеснением воздуха.

Рис. 4: Для диффузионных процессов (слева) используйте период полураспада; для процессов вытеснения (справа) используйте коэффициент воздухообмена.

Какая мера более полезна? При наличии сильной вентиляции с помощью воздуховодов или окон, расположенных на противоположных сторонах комнаты, скорость воздухообмена является подходящей.Концепция периода полураспада подходит для среды, в которой утечка происходит из-за случайного движения молекул через трещины без отчетливого потока газа.

Реальные примеры измерения воздухообмена

На рисунке 5 показан пример из реальной жизни: запись о занятии должности коллегой, наделенной разнообразным стилем работы.

Рис. 5: Эпизоды рассеяния углекислого газа в офисе. Период полураспада довольно разный, но медленный по сравнению с измерениями в обычных домах. Данные Мортена Рил-Свендсена.

Рисунок 6: Данные с рисунка 5 нанесены на логарифмическую шкалу, чтобы дать скорость воздухообмена при воздухообменах в час.

Из этой записи на рисунке 5 можно увидеть изменчивость полупериода в реальных измерениях. На идентичном графике на рисунке 6 показаны соответствующие обменные курсы.

Хорошая линейность указывает на диффузионный воздухообмен в этом помещении без кондиционера.

Рис. 7: Рассеяние углекислого газа после событий в церкви Сондерсё, Дания.Схема аналогична той, что используется в офисе для одного человека, но пространство намного больше. Данные Мортена Рил-Свендсена.

На рис. 7 представлена ​​аналогичная запись из более крупного ограждения — готической церкви в Сондерсё, Фюн, Дания.

Точность измерения периода полураспада

Следы на графиках как для офиса, так и для церкви показывают хорошую линейность в средней части событий, но тенденцию к вогнутости по мере увеличения времени. Это можно интерпретировать как повышенную потерю углекислого газа на пиковом уровне, возможно, из-за сорбции в мебель комнаты или более быстрой вентиляции из-за более высокой, чем окружающая температура, или как окна и двери открываются для «проветривания» комнаты.В хвосте линий распада наблюдается замедление приближения к внешнему значению, что может быть связано с дегазированием ранее сорбированного газа или с уменьшением разницы температур и закрытыми дверями. Еще одним источником затяжного хвоста в концентрации в комнате внутри здания является утечка между измеряемым пространством и другими помещениями, занимаемыми людьми, с содержанием двуокиси углерода выше, чем в окружающей среде.

Распад углекислого газа, по-видимому, дает более высокую скорость воздухообмена, чем измерения с использованием редких газовых примесей, обнаруженных в незначительном количестве в окружающем воздухе.Разница может быть на порядок. Это говорит о том, что есть некоторый сток углекислого газа. Это водорастворимый газ, и он действительно реагирует с образованием ионов бикарбоната в растворе, возможно, в поверхностных пленках жидкости, которые всегда присутствуют на поверхности материалов.

Помещения с буферной влажностью

Рис. 8: Концентрация водяного пара в помещении обычно выше, чем на открытом воздухе, из-за деятельности человека — ни один из которых не поглощает водяной пар.

Другой газ, выделяемый людьми, — это водяной пар.Он будет сильно поглощен гигроскопичными материалами, а затем выброшен в пространство. Этот процесс маскирует эффект воздухообмена. Однако, если мы сделаем упрощающее предположение, что гигроскопичный материал всегда находится в равновесии с пространством вокруг него, мы можем рассчитать ход снижения концентрации после того, как пространство сначала поднялось до высокой влажности, а затем обменивается воздухом с более сухой средой. .

Удобно изменить единицу концентрации с ppm на относительную влажность (RH), потому что это мера, которая определяет физические свойства абсорбирующих материалов.RH — это фактическая концентрация водяного пара, измеренная в любых единицах концентрации, деленная на максимально возможную концентрацию при этой температуре, которая является пределом, при котором происходит конденсация. RH — это соотношение. Однако при постоянной и однородной температуре относительная влажность пропорциональна концентрации водяного пара, поэтому с ней можно обращаться точно так же, с тем преимуществом, что она напрямую указывает на физическое состояние и количество сорбированной воды гигроскопичных материалы.

Рис. 9: Заменяемое содержание воды в хлопке в зависимости от относительной влажности и температуры. Влияние температуры невелико. По Уркхарту и Уильямсу, «Изотерма поглощения хлопка», J. Textile Inst. (1924) 559-572

На рис. 9 показано, как хлопковая целлюлоза обменивается водой с окружающим пространством в соответствии с относительной влажностью при незначительном влиянии температуры. Диаграмма также показывает, что хлопок содержит большое количество обменной воды по сравнению с равным весом воздуха.Один кубический метр воздуха весит приблизительно один килограмм и содержит при комнатной температуре и относительной влажности 50% около 10 г воды, что равно содержанию воды в 100 г хлопковой целлюлозы.

Рис. 10: Витрина с сильной буферизацией, которая будет поддерживать стабильную относительную влажность в течение длительного времени.

Давайте введем достаточно воды в витрину объемом один кубический метр, чтобы поднять ее относительную влажность до 70%, а затем проследим ее прогресс до равновесия с окружающей комнатой при относительной влажности 50%. Если бы контейнер был пуст, его относительная влажность изменилась бы точно так же, как описано выше для утечки углекислого газа.Но предположим, что теперь мы поместили в витрину книгу весом 200 г (типичный том в мягкой обложке). Бумага будет содержать около 15% обменной воды, скажем 30 г, в то время как воздух будет содержать около 12 г водяного пара. Когда относительная влажность снижается до 50% из-за утечки в сухую среду, содержание водяного пара в воздухе снизится до 8,6 г воды. Однако равновесное содержание воды в бумаге снизится до 20 г, так что 10 г воды попадет в воздух внутри корпуса. Бумага постоянно увеличивает содержание воды в воздухе в корпусе по мере уменьшения его относительной влажности, снижая скорость снижения относительной влажности до четверти от скорости, наблюдаемой в пустом ящике того же объема, с той же скоростью воздухообмена.

Рис. 11. Фотографии в рамке за стеклом, висящие во влажной среде.

Рис. 12: Повышение относительной влажности в застекленных вольерах для картин. Два изображения заклеены алюминиевой фольгой, закрывающей обратную сторону рамки, одно изображение защищено только проницаемой картой.

На рисунках 11 и 12 показан процесс буферизации в процессе работы с набором бумажных изображений в рамке, установленным во влажной среде. Незащищенное изображение быстро достигает равновесия с относительной влажностью в комнате, в то время как запечатанные изображения медленно перемещаются в сторону высокой относительной влажности окружающей среды с половиной времени около двух недель.Однако это не половина времени для воздухообмена, который происходит намного быстрее. Задержка в достижении равновесия в основном связана с сорбцией воды на бумажном изображении и его держателе карты.

Расчет буфера

Витрины часто заполняются абсорбирующими материалами, чтобы стабилизировать относительную влажность от утечки в комнаты, которые могут быть слишком влажными или слишком сухими, иногда меняющимися в зависимости от сезона. Часто используются экзотические и дорогие сорбенты, но здесь мы будем использовать бумагу — чтобы показать, что специальные буферные материалы не нужны в большинстве случаев.

Чтобы рассчитать, сколько буферного материала использовать, нужно сначала измерить или угадать полупериод воздухообмена. Давайте возьмем пример витрины с измеренным полупериодом утечки инертного газа в один день, что легко достижимо. Хотелось бы, чтобы полупериод для достижения равновесия с концентрацией водяного пара в помещении составлял не менее 3 месяцев, скажем, 100 дней.

Выделение или поглощение водяного пара, вносимое гигроскопическими материалами, можно считать эквивалентным расширению корпуса до большего вымышленного объема, но при сохранении скорости потери водяного пара (и воздуха) такой же, как в реальном объеме корпуса.При комнатной температуре изменение относительной влажности с 50% до 40% приведет к изменению содержания воды в помещении на 1,7 г на кубический метр. Такое же изменение содержания воды на 1,7 г будет испытывать примерно 100 г бумаги при таком же ступенчатом изменении относительной влажности. Таким образом, мы можем сказать, что 100 г бумаги в ящике объемом один кубический метр имитируют дополнительный кубический метр влажного воздуха и, таким образом, эффективно удваивают объем ящика, не влияя на скорость утечки, выраженную в кубических метрах в час. Это то же самое, что сказать, что он удвоит период полураспада, но только для водяного пара.

В этом конкретном случае нам нужно умножить «инертный» период полураспада на 100, что соответствует 10 кг бумаги на кубический метр. Это небезосновательно: плотность книги составляет около 500 кг / м ³ , поэтому только одна пятидесятая часть объема коробки должна быть принесена в жертву буферному материалу.

Если измерить полупериод для витрины в один кубический метр с использованием инертного газа, такого как CO ₂ , можно предположить, что каждые 100 г целлюлозного буфера добавят один кубический метр «виртуального» пространства витрине. без изменения скорости потери водяного пара, поэтому период полупериода увеличивается пропорционально.Следовательно, если вам нужна витрина, которая может выдержать сухой зимний период в музее в холодном климате, легко рассчитать, сколько буфера добавить, после измерения полупериода воздухообмена в пустом корпусе — это трудная часть.

Буферизация больших и негерметичных пространств

Рис. 13: Даже в помещении с сильной буферизацией скорость воздухообмена обычно настолько велика, что буферизация стабилизирует комнату только на несколько часов.

В комнате с большей скоростью воздухообмена мебель будет обеспечивать некоторое буферное действие, но не будет поддерживать равновесие с воздухом, поскольку скорость диффузии водяного пара через гигроскопичные материалы довольно низкая по сравнению со скоростью утечки водяного пара из воздушное пространство.Описанный выше расчет не будет работать в этой ситуации, потому что он предполагает мгновенное уравновешивание между содержанием воды в абсорбирующем материале и относительной влажностью в помещении. Расчет для буферизованных, но дырявых пространств подробно приведен в отдельной статье:
www.conservationphysics.org/wallbuff/
padfield_jensen_humidity_buffering_2011.pdf

Благодарности

Благодарю Мортена Рил-Свендсена за данные и советы.

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0 Лицензия.

Почему воздухообмен важен для балансировки систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Когда их печь выйдет из строя, ваши клиенты позвонят вам, своему проверенному специалисту по HVAC. Но что делать, если возникла проблема с вентиляцией и нужны новые заглушки? Могут ли домовладельцы распознать проблему, связанную с HVAC, без вашей помощи? Вот почему вы должны рассчитывать воздухообмен при балансировке их системы HVAC.

Большинство систем для балансировки систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха требуют измерения теплопотерь или прироста для определения соответствующего воздушного потока.Использование этой методологии может привести к тому, что система HVAC не сможет обеспечить достаточную вентиляцию. Дома и рабочие места ваших клиентов полны потенциальных загрязнителей, от ЛОС (летучих органических соединений) до обычной пыли. Правильная вентиляция — лучший способ уменьшить присутствие этих загрязнителей.

Вентиляция осуществляется несколькими способами:

• Естественная вентиляция происходит через преднамеренные отверстия, утечки или через открытие окон.
• Механическая вентиляция обеспечивается системой HVAC, ее вытяжными вентиляторами или специальными системами вентиляции.
• Гибридная вентиляция — это комбинация вышеперечисленного.

Старые дома обычно вентилируются естественным способом. Новые дома, построенные с герметичной оболочкой здания, нуждаются в вентиляции, учтенной в их конструкции. Дома ваших клиентов будут где-то между этими крайностями. По мере того, как домовладельцы ремонтируют и модернизируют, они меняют требования к вентиляции своего дома.

Первое, что вы можете сделать, это помочь своим клиентам определить, есть ли у них проблемы с вентиляцией.Лучше всего, чтобы ваши клиенты обращали внимание на качество воздуха, когда они впервые входят в здание. Если они заметят затхлый воздух, стойкие запахи или сырость, вам нужно будет пересмотреть их скорость воздухообмена.

Воздухообмен — это измерение количества воздуха, поступающего и выходящего из комнаты за час. Еще один способ подумать об этом — сколько раз воздух из регистров подачи заполняет комнату за час.

Расчет воздухообмена

Для измерения воздухообмена вы начинаете с потока воздуха в комнату через систему HVAC, который измеряется в кубических футах в минуту (CFM).Поскольку воздухообмен измеряется за час, вам нужно умножить CFM на 60, а затем разделить полученный объем на объем помещения в футах.

После измерения необходимо сравнить расход воздуха с рекомендованной скоростью для типа помещения, в котором вы работаете. Вы можете проверить свои местные строительные нормы и правила для конкретных ставок или, для базовой оценки, вы можете использовать одну из многих таблиц, доступных в Интернете.

Вы также можете использовать воздухообмен, чтобы вычислить требуемый CFM для вашей системы.Например, предположим, что у вас есть комната размером 20 x 16 x 8 футов, для которой требуется воздухообмен от 10 до 12. Общий объем помещения составляет 2560 кубических футов, который затем умножается на требуемый воздухообмен. Разделите это на 60, чтобы получить ОВЛХ. Вы можете выполнить расчет для верхнего и нижнего пределов, чтобы прийти к приемлемому диапазону.

Расчеты для этого примера будут:

2560 x 10 ÷ 60 = 426,66

2560 x 12 ÷ 60 = 512

Допустимый диапазон для этой комнаты: от 425 до 525.Выполните этот расчет для каждой комнаты в доме, используя рекомендованный воздухообмен для каждой комнаты. Вы захотите учесть CFM вытяжных вентиляторов в таких комнатах, как кухни или ванные комнаты, и вам нужно будет внести коррективы в зависимости от естественной вентиляции в доме.

Вы можете обнаружить, что вам необходимо создать отдельные зоны HVAC, чтобы удовлетворить потребности каждого региона, в котором проживает ваш клиент. Хотя это увеличит расходы на систему, ваши клиенты выиграют от улучшения качества воздуха.

31 декабря 2018 г.
Инструмент калькулятора

воздухообменов в час (ACH и ACPH)

Используйте этот калькулятор ACH, чтобы найти общее количество воздухообменов в час или в минуту, исходя из размеров вашей комнаты и CFM (кубических футов в минуту) вашего фильтрующего устройства. (ACH также называется временем оборота.)

Нужен стоматологический калькулятор для определения времени урегулирования? Ознакомьтесь с нашим инструментом расчета расчетного времени стоматологического кабинета здесь: Калькулятор расчетного времени стоматологического кабинета

Калькулятор воздухообмена в час

Что такое ACH или ACPH ?

ACH или ACPH означает «воздухообмен в час» и обычно обозначается как «скорость воздухообмена» или «скорость воздухообмена».Это измерение того, сколько раз объем воздуха в помещении будет добавлен, удален или заменен фильтрованным чистым воздухом.

Как вы рассчитываете ACH или воздухообмен в час?

Чтобы рассчитать изменения воздуха в час (ACH), найдите CFM вашего устройства и умножьте его на 60, а затем разделите полученное количество на общий объем помещения в кубических футах, чтобы получить общий ACH.

Q = CFM фильтрующего устройства
Vol = Объем помещения

По какой формуле рассчитывается ACH?

Формула для расчета ACH: 60, умноженное на куб. Фут / мин вашего воздухообменного устройства, разделенное на объем воздуха в комнате.
Формула ACH как выражение: ACH = 60Q / Vol
ACH = количество воздухообменов в час
Q = объемный расход воздуха в кубических футах в минуту (cfm)
Vol = объем помещения L x W x H, в кубических футах

Как рассчитать объем воздуха в комнате?

Для вычисления объема воздуха в помещении, умноженного на длину, ширину и высоту, чтобы получить общий кубический объем воздуха.
Формула для объема воздуха в виде выражения: Объем = Д x Ш x В
L = Длина
W = Ширина
H = Высота

Что такое CADR?

CADR означает скорость подачи чистого воздуха.это измерение используется, чтобы показать, сколько конкретных частиц необходимо удалить из воздуха. Другими словами, рейтинг CADR показывает, насколько быстро очиститель воздуха может очистить воздух в помещении определенного размера.

CADR используется для бытовой техники, а рейтинговая система проверена и сертифицирована Ассоциацией производителей бытовой техники.

Ниже вы найдете дополнительные требования ACH для определенных типов медицинских помещений.

Кол-во смен воздуха в стоматологической комнате в час

901

Воздухообмен в час (ACH) и время, необходимое для удаления переносимых по воздуху загрязняющих веществ по эффективности

Ссылки

1. https: // www.