Wymiana powietrza w pomieszczeniu

Metoda obliczania wymiany powietrza w pomieszczeniu

Kalkulator wymiany powietrza w pomieszczeniu wyznacza wymagany strumień powietrza do wentylacji na podstawie kubatury pomieszczenia, krotności wymiany powietrza lub liczby osób. Obliczenia służą do wstępnego oszacowania potrzeb wentylacyjnych w pomieszczeniach mieszkalnych, użyteczności publicznej i miejscach pracy. Wyniki podawane są w m³/h i L/s.

Wartości orientacyjne i zalecenia

Obliczenia na podstawie kubatury pomieszczenia

Kubatura pomieszczenia. Najpierw powierzchnię podłogi mnoży się przez wysokość pomieszczenia. Powierzchnię podaje się w m², a wysokość w m, dzięki czemu otrzymuje się kubaturę w m³.

V = S × H

Tutaj V oznacza kubaturę pomieszczenia w m³, S powierzchnię w m², a H wysokość w m.

Krotność wymiany powietrza. Określa, jaka objętość powietrza powinna przepłynąć przez instalację wentylacyjną w ciągu godziny w stosunku do kubatury pomieszczenia. Na przykład krotność 1 1/h odpowiada strumieniowi równemu jednej kubaturze pomieszczenia na godzinę, a 2 1/h - dwóm kubaturom.

Qv = V × n

Tutaj Q_v oznacza strumień powietrza w m³/h, V kubaturę pomieszczenia w m³, a n krotność wymiany powietrza w 1/h.

Przykład. Pomieszczenie o powierzchni 30 m² i wysokości 2.8 m ma kubaturę 84 m³. Przy krotności wymiany 1 1/h wymagany strumień powietrza wynosi 84 m³/h. Zwiększenie krotności do 2 1/h podnosi strumień do 168 m³/h.

Obliczenia na podstawie liczby osób

Strumień powietrza zewnętrznego na osobę. Dla każdej osoby określa się wymaganą objętość powietrza zewnętrznego dostarczaną w ciągu godziny. Całkowity strumień wyznacza się przez pomnożenie tej wartości przez liczbę osób przebywających jednocześnie w pomieszczeniu.

Qp = N × qp

Tutaj Q_p oznacza całkowity strumień powietrza w m³/h, N liczbę osób, a q_p strumień powietrza zewnętrznego na osobę w m³/h.

Wartość domyślna. Domyślnie przyjęto 30 m³/h na osobę. Jest to wartość orientacyjna, a nie uniwersalny wymóg normowy. W zależności od przeznaczenia pomieszczenia i wymagań dotyczących jakości powietrza wewnętrznego można przyjąć 20, 30, 40 lub 60 m³/h na osobę albo inne wartości.

Przykład. Jeżeli w pomieszczeniu jednocześnie przebywa 5 osób, a na każdą przypada 30 m³/h, całkowity strumień powietrza wynosi 150 m³/h.

Wybór obliczeniowego strumienia powietrza

Obliczenia według jednego kryterium. Jeżeli uwzględnia się tylko krotność wymiany powietrza albo tylko liczbę osób, końcowy strumień jest równy wynikowi odpowiedniego obliczenia.

Obliczenia według dwóch kryteriów. Oba strumienie obliczane są niezależnie. Jako wynik końcowy przyjmuje się większą wartość, ponieważ spełnia ona oba zadane wymagania.

Qcalc = max(Qv, Qp)

Tutaj Q_calc oznacza obliczeniowy strumień powietrza, Q_v strumień wynikający z krotności wymiany, a Q_p strumień wynikający z liczby osób.

Przykład porównania. Jeśli obliczenia według krotności dają 84 m³/h, a według liczby osób 150 m³/h, końcowy strumień wynosi 150 m³/h. Wyników nie sumuje się, ponieważ oba kryteria stanowią niezależne wymagania dotyczące tego samego strumienia powietrza.

Przeliczanie jednostek i zaokrąglanie

Przeliczanie strumienia powietrza. Aby przeliczyć m³/h na litry na sekundę, wartość w m³/h dzieli się przez 3.6. Na przykład 150 m³/h odpowiada 41.67 L/s.

Ql/s = Qcalc / 3.6

Zaokrąglanie. Strumień powietrza i kubatura pomieszczenia wyświetlane są z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku. Niepotrzebne zera na końcu są usuwane. Obliczenia pośrednie wykonuje się bez tego zaokrąglania.

Praktyczne wartości orientacyjne

Krotność wymiany powietrza. W podstawowej wentylacji pomieszczeń mieszkalnych często stosuje się orientacyjnie 0.5-1 1/h. W pomieszczeniach o większej emisji wilgoci, zapachów lub innych zanieczyszczeń można przyjmować 2-6 1/h lub więcej. Przedziały te nie są uniwersalnymi wymaganiami normowymi, ponieważ niezbędna wymiana powietrza zależy od przeznaczenia pomieszczenia i rodzaju zanieczyszczeń.

Liczba osób. W obliczeniach przyjmuje się liczbę osób zwykle przebywających jednocześnie w pomieszczeniu. Przy zmiennym obłożeniu warto uwzględnić przewidywaną maksymalną liczbę osób w okresie obliczeniowym.

Założenia obliczeniowe

• Przyjmuje się równomierne wymieszanie powietrza w pomieszczeniu. Strumień wyznacza się dla całej kubatury bez podziału na osobne strefy.
• Obliczenia zakładają stan ustalony ze stałym strumieniem powietrza w ciągu jednej godziny.
• Powierzchnia podłogi i wysokość wyznaczają geometryczną kubaturę pomieszczenia. Nie stosuje się dodatkowych współczynników korekcyjnych objętości.
• Dla wszystkich osób w pomieszczeniu przyjmuje się taki sam strumień powietrza zewnętrznego na osobę.
• Do obliczonego strumienia nie dodaje się współczynników bezpieczeństwa ani innych poprawek. Mnożnik obliczeniowy wynosi 1.0.
• Przy obliczeniach według liczby osób wartość 0 osób oznacza strumień 0 m³/h. Jeśli jednocześnie uwzględnia się krotność wymiany, końcowy wynik jest większym z dwóch strumieni.

Europejskie normy jako odniesienie

EN 16798-1:2019. „Charakterystyka energetyczna budynków. Wentylacja budynków. Część 1: Parametry wejściowe środowiska wewnętrznego do projektowania i oceny charakterystyki energetycznej budynków w zakresie jakości powietrza wewnętrznego, środowiska cieplnego, oświetlenia i akustyki”. Norma przedstawia zasady doboru parametrów jakości powietrza wewnętrznego i kategorii środowiska wewnętrznego.

EN 16798-3:2025. „Charakterystyka energetyczna budynków. Wentylacja budynków. Część 3: Budynki niemieszkalne. Wymagania dotyczące właściwości systemów wentylacji i klimatyzacji pomieszczeń”. Norma dotyczy wymagań wobec instalacji wentylacyjnych w budynkach niemieszkalnych oraz parametrów uwzględnianych podczas projektowania.

ISO 17772-1:2017. „Charakterystyka energetyczna budynków. Jakość środowiska wewnętrznego. Część 1: Parametry wejściowe środowiska wewnętrznego do projektowania i oceny charakterystyki energetycznej budynków”. Norma określa kryteria jakości środowiska wewnętrznego, w tym parametry powietrza w pomieszczeniach użytkowanych przez ludzi.

Dokumenty te stanowią punkt odniesienia przy ustalaniu wymagań dotyczących wentylacji. Kalkulator wykorzystuje krotność wymiany powietrza i strumień powietrza na osobę podane przez użytkownika. Nie dobiera automatycznie wartości normowych dla poszczególnych kategorii pomieszczeń.

FAQs

Dlaczego obliczenia wymiany powietrza na podstawie kubatury i liczby osób dają różne wyniki?

Obie metody uwzględniają różne czynniki. Obliczenia według krotności zależą od kubatury pomieszczenia i wymaganej częstotliwości wymiany powietrza, a obliczenia według osób od ich liczby i wymaganego strumienia na osobę. Dlatego wyniki mogą się znacznie różnić nawet dla tego samego pomieszczenia.

Jak dobrać odpowiednią krotność wymiany powietrza?

Krotność wybiera się zależnie od przeznaczenia pomieszczenia, intensywności użytkowania i wymagań dotyczących jakości powietrza wewnętrznego. W pomieszczeniach mieszkalnych często rozważa się zakres 0.5-1 1/h, lecz nie jest to wymóg uniwersalny. Przy większych emisjach wilgoci lub zanieczyszczeń może być potrzebna znacznie większa krotność.

Dlaczego większa wysokość pomieszczenia zwiększa wymagany strumień powietrza?

Przy tej samej powierzchni podłogi wyższe pomieszczenie ma większą kubaturę. Jeśli krotność wymiany pozostaje stała, strumień powietrza rośnie proporcjonalnie do wysokości. Na przykład zwiększenie wysokości z 2.5 do 3 m podnosi strumień obliczony według krotności o 20%.

Jaki strumień powietrza na osobę należy przyjąć?

Wartość zależy od przeznaczenia pomieszczenia, aktywności osób i wymaganej jakości powietrza wewnętrznego. Do wstępnego oszacowania można użyć 30 m³/h na osobę, a także rozważyć 20, 40 lub 60 m³/h. Przy obliczeniach według norm wartość dobiera się zgodnie z obowiązującymi wymaganiami i kategorią środowiska wewnętrznego.

Dlaczego wybiera się większy strumień zamiast sumy obu wyników?

Obie metody wyznaczają strumień powietrza dla tego samego pomieszczenia, ale według różnych kryteriów. Ich zsumowanie mogłoby zawyżyć potrzeby wentylacyjne przez dwukrotne uwzględnienie tej samej wymiany powietrza. Wybór maksimum pozwala spełnić oba kryteria bez mechanicznego sumowania wyników.