Расчет кратности воздухообмена в помещении - один из самых точных способов, позволяющих спроектировать инженерную систему с нужными параметрами. Рассказываем, как рассчитать воздухообмен и предлагаем формулу подсчета. Эффективная работа вентиляции — это оптимальная циркуляция воздуха, адаптированная к типу помещения и количеству людей в нем.
Содержание:
Как определяется фактическая кратность воздухообмена
Под кратностью понимают число замен отработанного, загрязненного воздуха в помещении таким же потоком наружного воздуха.
Как рассчитать воздухообмен в помещении?
Процесс воздухообмена в наших домах и квартирах организован следующим образом: воздух перетекает из «чистой» зоны (гостиная, спальни, детские комнаты, кабинет) в «грязную» (кухня, ванная, туалет), откуда удаляется. Согласно своду правил СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» воздушный поток должен двигаться из комнаты или зоны с меньшим загрязнением в комнату с большим загрязнением воздуха. Например, из спальной или гостиной — в кухню, а также гигиенические и санитарные помещения. Загрязнители воздуха следует удалять как можно ближе к месту их возникновения.
В здании высотой до 9 этажей может применяться гравитационная или механическая вентиляция. В более высоких зданиях следует использовать механическую вытяжную или приточно-вытяжную вентиляцию. В квартирах, оборудованных твердотопливными каминами или газовыми водонагревателями с гравитационным отводом дымовых газов, может применяться только естественная вентиляция или механическая приточно-вытяжная вентиляция.
Как определяется необходимая кратность воздухообмена?
Чтобы выполнить расчет кратности воздухообмена, замеряют:
- Общий объем воздуха, подаваемый в помещения.
- Количество и время воздухообмена в комнатах.
Первый параметр определяется с помощью анемометра (прибора, измеряющего скорость воздуха) под диффузорами, установленными в помещении. Второй показатель рассчитывается на основании данных о количестве воздуха, подаваемого в помещение за час, и измеренном объеме комнаты.
Расчет кратности воздухообмена в помещении
В помещениях, где люди являются основным источником изменения параметров микроклимата, минимальный объем воздуха рассчитывается по формуле: V N = n · V j, где:- V N — расход приточного воздуха, м3/ч;
- n - число пользователей;
- V j - минимальный приток на человека, м3/ч.
Как рассчитать кратность воздухообмена и зачем это делать?
Для обеспечения достаточной свежести воздуха в помещении по гигиеническим соображениям (например, для удаления CO2, водяного пара и искусственных запахов). В производственном процессе важно обеспечить допустимые и оптимальные параметры микроклимата, поддерживать на уровне предельно-допустимую концентрацию загрязнителей, связанных с производственным процессом.
Минимальный поток наружного воздуха согласно СНиП 41-01-2003 в жилых и общественных помещениях:
- кухня с окном и газовой плитой - 70 м3/час;
- кухня с окном и электроплитой - 30 м3/ч;
- в квартире более трех человек - 50 м3/час;
- кухня без окон с плитой - 50 м3/час;
- санузел - 50 м3/час;
- подсобное помещение без окон - 15 м3/час;
- гостиная, отделенная от кухни или ванной двумя и более дверями - 30 м3/час.
Объемный расход приточного воздуха является суммой потоков, удаляемых из кухни, ванной комнаты, отдельного туалета, комнат без окон.
Кратность воздухообмена: единица измерения
Для упрощения подачи в нормативных документах общепринятая единица измерения кратности воздухообмена заменяется числом циклов замены воздуха. Пример данных (количество смен в час) для производственных помещений:
- лаборатория - 5-15;
- конференц-зал - 5-10;
- офисы - 3-8;
- мастерская - 3-6.
Данный параметр определяется количеством циклов замены отработанного воздуха свежим и выражается в часах в минус первой степени (ч-1). Иными словами, это то количество воздуха, которое удаляется из помещения за 1 час и заменяется свежим воздухом.
При проведении испытания критерием приемки считается соответствие кратности воздухообмена проектной документации на уровне не ниже 90%.
Потребный воздухообмен - что это?
Потребный воздухообмен - это количество воздуха, которое необходимо вводить в помещение и удалять из него в течение часа. Вентиляция должна обеспечивать надлежащее качество внутренней среды, включая объем воздухообмена, чистоту, температуру, относительную влажность, скорость движения в помещении. Во всех рабочих помещениях должна быть предусмотрена естественная или механическая вентиляция. Около 90% своего времени мы проводим в закрытых помещениях с искусственно созданным климатом. Воздухообмен в помещении помогает обеспечить жителей свежим и здоровым воздухом.
Потребный воздухообмен в рабочих помещениях должен быть обеспечен, исходя из коммунальных потребностей и функций этих помещений, баланса тепла и влажности, а также наличие твердых и газообразных загрязнителей. На производстве, где выделяются вредные для здоровья вещества (например, химические агенты), при организации воздухообмена учитывается норма предельно допустимых концентраций (ПДК).
Организация воздухообмена в помещении сводится к правильному распределению приточно-вытяжных элементов по отношению к зоне пребывания людей и источникам загрязнения. Важный фактор: подбор оборудования и комплектующих, способных обеспечить циркуляцию воздушных масс на уровне проектных значений.
Формула кратности воздухообмена
Формула расчета кратности воздухообмена в помещении: VN = k • V, где
- V N — расход приточного воздуха, м3/ч;
- k - скорость замещения, 1/час;
- V - объем вентилируемого помещения, м3.
Минимальная кратность замен в классическом здании составляет 0,5-0,8 (1) ч-1.
Если производственный процесс токсичен, расчет количества приточного воздуха проводят, исходя из количества выбросов загрязняющих веществ в помещение. Применяется формула: V = φ • Z / (c dop - c z), где
- Z - общее количество газообразных загрязнителей, выброшенных в помещение [г/ч];
- c dop - допустимая концентрация данного загрязнителя в наружном воздухе [г/м3];
- c z - концентрация данного загрязнителя в приточном воздухе;
- [г/м3], φ - поправочный коэффициент (от 1,2 до 1,4).
Учитываются следующие параметры при оценке микроклимата. Предельно допустимая концентрация (ПДК) - значение концентрации, не вызывающее негативных изменений у сотрудника в течение 8-часового рабочего дня.
Предельно допустимая временная концентрация (ПДВК) - средняя концентрация, не вызывающая негативных изменений у работника в течение 15 минут и не более 2 раз за рабочую смену.
Наивысшая предельно допустимая концентрация (НПДК) - концентрация загрязняющих веществ в воздухе, которая не может быть превышена из-за сиюминутной угрозы здоровью и жизни сотрудника.
Вывод
Воздух в помещении почти всегда более загрязнен, чем воздух снаружи. Особенно важно его регулярно менять. Кратность воздухообмена - один из наиболее точных показателей при определении качества воздуха в помещении. Как его определить, какую методику и формулу использовать, рассказали выше в статье. Регулярные тесты и измерения в системах вентиляции позволяют оценить соответствие системы проектным показателям и контролировать параметры микроклимата. Важно, чтобы монтаж системы вентиляции в помещении выполняли профессионалы, имеющие соответствующею квалификацию.
