Розрахунок кратності повітрообміну
Методика розрахунку кратності повітрообміну
Калькулятор кратності повітрообміну визначає необхідну витрату повітря для вентиляції приміщення за його об'ємом, кратністю повітрообміну або кількістю людей. Розрахунок дає змогу попередньо оцінити потребу у вентиляції житлових, громадських і робочих приміщень. Результати подаються в m³/h і L/s.
Орієнтовні значення та рекомендації
Розрахунок за об'ємом приміщення
Об'єм приміщення. Спочатку площу підлоги множать на висоту приміщення. Площу задають у m², висоту в м, а отриманий об'єм виражають у m³.
V = S × H
Тут V - об'єм приміщення в m³, S - площа в m², H - висота в м.
Кратність повітрообміну. Показує, який об'єм повітря має пройти через систему вентиляції за одну годину відносно об'єму приміщення. Наприклад, кратність 1 1/h відповідає витраті, що дорівнює одному об'єму приміщення за годину, а кратність 2 1/h - двом об'ємам.
Qv = V × n
Тут Qv - витрата повітря в m³/h, V - об'єм приміщення в m³, n - кратність повітрообміну в 1/h.
Приклад. Приміщення площею 30 m² і висотою 2.8 м має об'єм 84 m³. За кратності 1 1/h необхідна витрата повітря становить 84 m³/h. Якщо збільшити кратність до 2 1/h, витрата зросте до 168 m³/h.
Розрахунок за кількістю людей
Витрата зовнішнього повітря на людину. Для кожної людини задають потрібний об'єм зовнішнього повітря, який слід подавати за годину. Загальну витрату обчислюють множенням цього значення на кількість людей, які одночасно перебувають у приміщенні.
Qp = N × qp
Тут Qp - загальна витрата повітря в m³/h, N - кількість людей, qp - витрата зовнішнього повітря на людину в m³/h.
Значення за замовчуванням. Початкове значення становить 30 m³/h на людину. Це орієнтир, а не універсальна нормативна вимога. Залежно від призначення приміщення та вимог до якості внутрішнього повітря можна використовувати 20, 30, 40 або 60 m³/h на людину чи інші значення.
Приклад. Якщо в приміщенні одночасно перебувають 5 людей, а на кожну людину потрібно 30 m³/h, загальна витрата становить 150 m³/h.
Вибір розрахункової витрати повітря
Розрахунок за однією умовою. Якщо враховується лише кратність повітрообміну або лише кількість людей, підсумкова витрата дорівнює результату відповідного розрахунку.
Розрахунок за двома умовами. Обидві витрати обчислюються незалежно. Як підсумкове значення беруть більше з двох, оскільки воно задовольняє обидві задані вимоги.
Qcalc = max(Qv, Qp)
Тут Qcalc - розрахункова витрата повітря, Qv - витрата за кратністю повітрообміну, Qp - витрата за кількістю людей.
Приклад порівняння. Якщо розрахунок за кратністю дає 84 m³/h, а за кількістю людей - 150 m³/h, підсумкова витрата становить 150 m³/h. Результати не додають, оскільки обидві умови розглядаються як незалежні вимоги до однієї витрати повітря.
Переведення одиниць і округлення
Переведення витрати повітря. Щоб перевести m³/h у літри за секунду, значення в m³/h ділять на 3.6. Наприклад, 150 m³/h відповідають 41.67 L/s.
Ql/s = Qcalc / 3.6
Округлення. Витрата повітря та об'єм приміщення відображаються з точністю до двох знаків після десяткового роздільника. Незначущі кінцеві нулі прибирають. Проміжні обчислення виконуються без такого округлення.
Практичні орієнтири
Кратність повітрообміну. Для базової вентиляції житлових приміщень часто використовують орієнтовні значення 0.5-1 1/h. У приміщеннях із підвищеним виділенням вологи, запахів або інших забруднювачів можуть застосовуватися значення 2-6 1/h і вище. Ці діапазони не є універсальними нормативними вимогами, оскільки потрібний повітрообмін залежить від призначення приміщення та характеру забруднення.
Кількість людей. Для розрахунку беруть кількість людей, які зазвичай одночасно перебувають у приміщенні. Якщо заповненість змінюється, доцільно використовувати очікувану максимальну кількість людей протягом розрахункового періоду.
Припущення розрахунку
- Вважається, що повітря в приміщенні рівномірно перемішане. Витрату визначають для всього об'єму приміщення без поділу на окремі зони.
- Розрахунок відповідає усталеному режиму зі сталою витратою повітря протягом однієї години.
- Площа підлоги й висота визначають геометричний об'єм приміщення. Додаткові коефіцієнти коригування об'єму не застосовуються.
- Для всіх людей у приміщенні приймається однакова витрата зовнішнього повітря на людину.
- До розрахованої витрати не додаються коефіцієнти запасу чи інші поправки. Розрахунковий множник становить 1.0.
- У розрахунку за кількістю людей 0 людей відповідає витраті 0 m³/h. Якщо одночасно враховується кратність повітрообміну, підсумковим результатом є більша з двох витрат.
Європейські нормативні документи
EN 16798-1:2019. «Енергетична ефективність будівель. Вентиляція будівель. Частина 1: Вхідні параметри внутрішнього середовища для проєктування та оцінювання енергетичної ефективності будівель щодо якості внутрішнього повітря, теплового середовища, освітлення та акустики». Стандарт описує підходи до вибору параметрів якості внутрішнього повітря та категорій внутрішнього середовища.
EN 16798-3:2025. «Енергетична ефективність будівель. Вентиляція будівель. Частина 3: Нежитлові будівлі. Вимоги до характеристик систем вентиляції та кондиціонування приміщень». Стандарт розглядає вимоги до вентиляційних систем нежитлових будівель і параметри, які враховують під час проєктування.
ISO 17772-1:2017. «Енергетична ефективність будівель. Якість внутрішнього середовища. Частина 1: Вхідні параметри внутрішнього середовища для проєктування та оцінювання енергетичної ефективності будівель». Стандарт містить критерії якості внутрішнього середовища, зокрема параметри повітря в приміщеннях із людьми.
Ці документи використовують як орієнтири для визначення початкових вимог до вентиляції. Калькулятор застосовує задані користувачем кратність повітрообміну та витрату повітря на людину. Нормативні значення для окремих категорій приміщень автоматично не підставляються.
FAQs
Чому розрахунок повітрообміну за об'ємом і кількістю людей дає різні результати?
Ці методи враховують різні чинники. Розрахунок за кратністю залежить від об'єму приміщення та потрібної частоти оновлення повітря, а розрахунок за людьми - від їхньої кількості та витрати повітря на людину. Тому результати можуть суттєво відрізнятися навіть для одного приміщення.
Як вибрати відповідну кратність повітрообміну?
Кратність вибирають за призначенням приміщення, інтенсивністю використання та вимогами до якості внутрішнього повітря. Для житлових приміщень часто розглядають діапазон 0.5-1 1/h, але це не універсальна вимога. За підвищених виділень вологи або забруднювачів може знадобитися значно більша кратність.
Чому зі збільшенням висоти приміщення зростає потрібна витрата повітря?
За однакової площі підлоги вище приміщення має більший об'єм. Якщо кратність повітрообміну залишається незмінною, витрата повітря зростає пропорційно висоті. Наприклад, збільшення висоти з 2.5 до 3 м підвищує витрату, розраховану за кратністю, на 20%.
Яку витрату повітря на людину слід приймати?
Значення залежить від призначення приміщення, активності людей і потрібної якості внутрішнього повітря. Для попередньої оцінки можна використовувати 30 m³/h на людину, а також розглядати інші значення, наприклад 20, 40 або 60 m³/h. Для нормативного розрахунку витрату вибирають за чинними вимогами та категорією внутрішнього середовища.
Чому вибирають більшу витрату, а не суму двох результатів?
Обидва методи визначають витрату повітря для одного приміщення, але за різними критеріями. Додавання результатів може завищити потребу у вентиляції через повторне врахування одного повітрообміну. Вибір максимального значення дає змогу задовольнити обидві умови без механічного додавання витрат.