Wymiana powietrza w pomieszczeniu
Metoda obliczania wymiany powietrza w pomieszczeniu
Ten kalkulator wyznacza wymagany strumień powietrza do wentylacji pomieszczenia. Służy do wstępnego doboru wydajności instalacji nawiewnej lub wywiewnej oraz do sprawdzenia wymiany powietrza na podstawie krotności wymiany lub liczby osób.
Wynik podawany jest w m³/h i dodatkowo przeliczany na L/s, aby ułatwić porównanie z kartami katalogowymi urządzeń i wartościami projektowymi.
Wskazówki i zalecenia
Obliczenia według krotności wymiany powietrza
Idea metody. Najpierw oblicza się objętość pomieszczenia. Następnie mnoży się ją przez przyjętą krotność wymiany. Krotność wymiany pokazuje, ile razy w ciągu 1 godziny powietrze w pomieszczeniu powinno zostać odnowione.
Dane wejściowe. Powierzchnia pomieszczenia S w m2. Wysokość pomieszczenia H w m. Krotność wymiany n w 1/h.
V = S · H
L = n · V = n · S · H
Jednostki. Jeśli wysokość jest podana w centymetrach, przelicza się ją jako H(m) = H(cm) / 100. Otrzymany strumień L ma jednostkę m3/h.
Wskazówka praktyczna. Często stosuje się n = 0,5…1,0 1/h dla podstawowej wentylacji w pomieszczeniach mieszkalnych oraz n = 2…6 1/h dla pomieszczeń o podwyższonej wilgotności lub zapachach. Konkretne wartości dobiera się do funkcji pomieszczenia i wymaganej kategorii jakości powietrza wewnętrznego.
Obliczenia według liczby osób
Idea metody. Strumień powietrza oblicza się jako iloczyn liczby osób i projektowego strumienia na osobę. Metoda jest przydatna, gdy obsada jest znana i jest czynnikiem decydującym.
Dane wejściowe. Liczba osób N. Strumień na osobę q w m3/h·osoba.
L = N · q
Przyjęte wartości. Kalkulator używa stałych wartości orientacyjnych: q = 20 m3/h·osoba (niska aktywność), q = 40 m3/h·osoba (umiarkowana aktywność), q = 60 m3/h·osoba (wysoka aktywność).
Wybór wartości końcowej przy różnych podejściach
Zasada wyboru. W praktyce strumień powietrza często oblicza się kilkoma metodami i jako wymaganą wydajność systemu przyjmuje się wartość większą, aby zapewnić margines dla jakości powietrza wewnętrznego.
Porównywanie wyników. Jeśli metoda krotności wymiany daje wynik większy niż metoda według osób, zwykle decydujące są objętość pomieszczenia i częstotliwość odnowy. Jeśli większy jest wynik według osób, decydujące są gęstość obsady i emisje związane z obecnością ludzi.
Przeliczanie jednostek wyniku
Przeliczenie m³/h na L/s. Do porównań z niektórymi źródłami i urządzeniami wentylacyjnymi strumień przelicza się tak:
L(L/s) = L(m³/h) / 3,6
Zaokrąglenie. Wartość w L/s jest zaokrąglana do 0,01. Wartość w m³/h może być użyta jako projektowa bez dodatkowego zaokrąglania przy doborze urządzeń.
Założenia przyjęte w obliczeniach
Jednorodne mieszanie. Zakłada się, że powietrze w pomieszczeniu jest dobrze wymieszane, a jakość powietrza wewnętrznego można opisać średnim strumieniem nawiewu lub wywiewu.
Stan ustalony. Obliczenia odpowiadają stałemu obciążeniu i nie uwzględniają krótkotrwałych szczytów, wietrzenia oknami ani dobowych profili obecności.
Bez uwzględniania nieszczelności i niezrównoważenia. Infiltracja, przepływy przez szczeliny oraz niezrównoważenie nawiewu i wywiewu nie są dodawane jako oddzielne czynniki. Jeśli są istotne, strumień zwykle zwiększa się o margines projektowy.
Europejskie normy odniesienia do doboru parametrów
EN 16798-1. „Energetyczne właściwości użytkowe budynków. Wentylacja budynków. Parametry wejściowe środowiska wewnętrznego” służy do wyboru kategorii jakości powietrza wewnętrznego i powiązanych wymagań wentylacyjnych.
ISO 17772-1. „Energetyczne właściwości użytkowe budynków. Parametry wejściowe środowiska wewnętrznego” jest podstawowym odniesieniem do określania parametrów docelowych środowiska wewnętrznego i podejść do zapewnienia jakości powietrza.
EN 16798-3. „Wentylacja budynków niemieszkalnych. Wymagania eksploatacyjne dla systemów wentylacji i klimatyzacji” wspiera interpretację wymagań dotyczących strumieni powietrza i rozwiązań projektowych systemów wentylacyjnych.
FAQs
Dlaczego strumień powietrza można obliczać według krotności wymiany i według liczby osób, a wyniki się różnią?
Metody odzwierciedlają różne czynniki decydujące. Metoda krotności wymiany zależy od objętości pomieszczenia i częstotliwości odnowy, a metoda według osób od emisji związanych z obecnością ludzi. W praktyce projektowej często porównuje się oba wyniki i wybiera większy strumień.
Jaka krotność wymiany powietrza jest uznawana za „normalną”?
Nie ma jednej wartości dla wszystkich pomieszczeń, ponieważ wymagania zależą od funkcji i kategorii jakości powietrza wewnętrznego. Często jako orientacyjne podaje się 0,5…1,0 1/h dla podstawowej wentylacji oraz wyższe wartości dla pomieszczeń o podwyższonej wilgotności lub zapachach. Konkretne cele dobiera się do funkcji pomieszczenia i podejść w EN 16798-1 oraz ISO 17772-1.
Co oznacza wynik w L/s i po co jest potrzebny?
Litry na sekundę często występują w źródłach i w opisach elementów wentylacji. Przeliczenie wykonuje się wzorem L(L/s) = L(m³/h) / 3,6. To ten sam strumień powietrza wyrażony w innej jednostce.
Czy mogę dobrać wentylator bezpośrednio na podstawie tego obliczenia?
Strumień powietrza określa wymaganą wydajność objętościową, ale dobór wentylatora zwykle wymaga również oszacowania strat ciśnienia w sieci kanałów i uwzględnienia charakterystyki urządzenia. Do wstępnego doboru przyjmuje się strumień z marginesem, a następnie doprecyzowuje obliczeniami aerodynamicznymi i punktem pracy wentylatora.
Dlaczego obliczenia nie uwzględniają infiltracji i wietrzenia oknami?
To uproszczone obliczenia wentylacji służące do wyznaczenia wymaganego strumienia według wybranego kryterium. Infiltracja i wietrzenie oknami silnie zależą od budynku, wiatru i sposobu użytkowania. Jeśli są istotne, strumień zwykle koryguje się marginesem projektowym lub ocenia w oddzielnych obliczeniach.