Кратность воздухообмена что это
Кратность воздухообмена
Расчет системы вентиляции предполагает определения воздухообмена. Величина необходимого воздухообмена зависит от наличия некоторых факторов, таких как: кратность воздухообмена, наличие избыточных тепловыделений, влаговыделений, наличие вредных веществ и т. д. Читайте: как провести расчет необходимого воздухообмена помещений. Напомню вам, что величина воздухообмена помещения определяется наибольшим расчетным воздухообменом из вышеперечисленных. При условии, что наибольшее значение будет иметь воздухообмен по нормативной кратности, тогда именно значение кратности воздухообмена и будет влиять на воздухообмен помещения. Об расчете величины воздухообмена по кратности и об ее значениях пойдет речь в данном материале.
Что называют кратностью воздухообмена
[important] Кратность воздухообмена (англ. air exchange rate) — это интенсивность обмена воздуха, которая определяется числом обменов воздуха за единицу времени. Она равняется отношению объема воздуха, что подается в единицу времени, к объему помещения, куда он подается . [/important]
Говоря простыми словами, это число которое показывает сколько раз за один час происходит полная смена объема воздуха помещения.
Расчет воздухообмена кратности
Как уже упоминалось, при условии когда вредные примеси не принимаются во внимание, то значение воздухообмена вычисляют по нормативной кратности. Будь то бытовое помещение или производственное помещение, формула для расчета воздухообмена по кратности будет одинаковой:
где Vпом — объем помещения, м 3 ;
Kp — нормативная кратность воздухообмена, 1/ч.
Объем помещения должен быть известен, в то время как число кратности регламентируется нормами. К ним относятся строительные нормы (СНиП 2.08.01-89), санитарно-гигиенические нормы и другие.
Значения кратности воздухообмена
В данной таблице приведены значения кратности воздухообмена для бытовых помещений: Кратности воздухообмена для промышленных помещений и помещений со значительным объемом:
Представленные выше данные взяты из справочников известной украинской фирмы Vents.
Немного о воздухообмене
Как вы знаете, в жилых домах проектируют системы вентиляции с естественным побуждением.
Местами удаления воздуха из помещений служат кухня, ванна, туалет, то есть наиболее загрязненные помещения квартиры. Приточный наружный воздух поступает через щели, окна, двери.
С течением времени усовершенствуются материалы и конструкция окон. Нынешние конструкции являются совершенно герметичными, что не позволяет совершать необходимый воздухообмен и удовлетворять минимальную кратность воздухообмена.
Что нужно знать про воздухообмен: нормы и советы, как их соблюсти
Воздухообмен — важнейшая характеристика любой системы вентиляции. Воздухообмен характеризует кратность замены воздуха в помещении. По нормативным документам указывается производительность системы либо кратность воздухообмена в помещениях, то есть, сколько раз весь объём воздуха заменится в помещении за единицу времени (например, за час). Производительность вентиляционных систем измеряется обычно в кубометрах в час (м 3 /ч) — сколько кубических метров воздуха за час покидает помещение и приходит в него.
1 Какой воздухообмен необходим для жилых помещений?
Во-первых, он должен удовлетворять требованиям строительных норм и правил для каждого конкретного типа помещения, конкретно — СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Во-вторых, должно учитываться количество людей, находящихся в помещении.
Нормы воздухообмена для жилых помещений
Жилые помещения менее 20 м 2 на человека | 3 м 3 на 1 м 2 площади |
Жилые помещения более 20 м 2 на человека | 30 м 3 в час на каждого жильца |
Кратность воздухообмена
Тип помещения | Кратность воздухообмена |
Кухня | 5-8 |
Ванная | 7-10 |
Туалет | 8-10 |
Гостиная | 3-4 |
Спальня | 2-4 |
Комната для курения | 10 |
Как рассчитать воздухообмен
Например, для гостиной площадью 20 м 2 и с потолками высотой 3 м, рекомендуемая производительность воздухообмена составит примерно 180-240 м 3 /ч. Другой вариант расчёта — по количеству людей в помещении. Расчёт кратности воздухообмена можно выполнить и онлайн, на многих строительных сайтах-калькуляторах, например, calc.ru
2 Чем грозит несоблюдение норм воздухообмена?
Недостаточно интенсивный круговорот воздуха делает жильё некомфортным и даже опасным для здоровья. О проблемах с вентиляцией помещений свидетельствует спертый воздух, подолгу не выветривающиеся запахи, возможно появление сырости и плесени.
3 Какая система вентиляции обеспечит нормальный воздухообмен?
Воздухообмен в жилых помещениях осуществляется через системы естественной либо принудительной вентиляции.
Естественная вентиляция
Естественная вентиляция — это каналы-воздуховоды, размещаемые в санузлах и на кухне. Через них осуществляется вытяжка воздуха, а приток — через щели и другие неплотности в окнах и входных дверях.
Требуемые нормы воздухообмена естественная вентиляция в состоянии выдержать, только при наличии вышеупомянутых «неплотностей» и только при существенной (не менее 10-15 о С) разницы между температурой наружного и внутреннего воздуха.
Поэтому, если вы пользуетесь естественной вентиляцией, обязательно предусматривайте возможность притока уличного воздуха. Это могут быть, например, специальные проветриватели, встраиваемые в современные оконные рамы со стеклопакетами. Следите за состоянием вытяжных вентиляционных каналов, чтобы они не забивались пылью. Об их состоянии можно судить, поднеся к вентиляционной решётке зажжённую спичку: чем лучше работает вытяжка, тем сильнее поток воздуха отклоняет пламя. И учтите, что летом, когда температура воздуха снаружи и внутри помещения одинаковая, даже самая лучшая система естественной вентиляции работать не будет.
Принудительная вентиляция
Системы принудительной вентиляции работают эффективно вне зависимости от времени года и температуры уличного воздуха — в этом их главное преимущество. Также они не зависят от состояния щелей и неплотностей, для них не требуется постоянно держать форточки открытыми.
Это могут быть как сложные приточно-вытяжные климатические комплексы, так и более простые по конструкции проветриватели. Проветриватель — устройство, представляющее собой вентиляционный канал диаметром 10-15 см со встроенным вентилятором. Он устанавливается в толще наружной стены здания. Проветриватели могут работать как на приток воздуха, так и на его вытяжку. Пара проветривателей, установленные в удалённых друг от друга помещениях (например, вытяжка на кухне, а приточка в спальне), могут решить проблему воздухообмена. Есть, впрочем, и модели «два в одном», в которых вентилятор попеременно работает в прямом и реверсном режиме то на приток, то на вытяжку воздуха. Для более комфортной эксплуатации проветриватели оснащаются системами фильтрации и подогрева поступающего воздуха. Стоимость одного такого проветривателя составляет 10-20 тыс. руб.
Вентиляционная установка Blauberg Fresher 50
Помимо воздухообмена, вентиляция по СНиП должна обеспечивать приток подогретого воздуха, чтобы не возникали потоки холодного воздуха (сквозняки). Достигается это за счёт подогрева уличного воздуха, подающегося в системах естественной вентиляции на радиаторы отопления (холодный поток воздуха из оконных щелей и форточки быстро нагревается над радиаторными батареями — именно поэтому их рекомендуют размещать под окнами).
Вентиляционная установка SIEGENIA Aeropac SN
В системах принудительной приточно-вытяжной вентиляции могут использоваться теплообменники-рекуператоры. В них нагретый и загрязнённый воздух на выходе из помещения проходит через теплообменник и отдаёт значительную часть тепла свежему воздуху, поступающему в помещение с улицы. Регламентируется по СНиПу и порядок удаления воздуха: его удаление из помещений системами вентиляции следует предусматривать из зон, в которых воздух наиболее загрязнен или имеет наиболее высокую температуру.
Способы расчета и нормы кратности воздухообмена для жилых помещений
Конверсия воздуха является неотъемлемым гигиеническим показателем микроклимата в комнате наравне с температурой и влажностью. Кратность воздухообмена показывает отношение объема воздуха, который поступает в помещение или удаляется из него за 1 час (м3/ч), к общей кубатуре. Воздух меняется естественным способом через щели проемов или методом организованной приточно-вытяжной вентиляции.
Что такое кратность воздухообмена
Кратность воздухообмена — это количество обновленного воздуха в сутки
Снаружи атмосфера всегда чище, чем внутри помещения. Эндогенное пространство получает воздух с улицы с пылью и добавляет к нему примеси от жизнедеятельности человека. Жители проводят в доме около 80% времени, поэтому обмену воздуха с окружающей средой придается большое значение.
Кратность воздухообмена в жилых помещениях показывает интенсивность конвекции воздушных потоков и определяется количеством обменов за единицу времени. Его можно рассчитать по формуле, выражающей отношение подаваемого объема за 1 час к кубатуре помещения, куда он поступает. Другими словами, кратность говорит о том, сколько раз за час меняется микроклимат в комнате.
Нормативные показатели воздухообмена прописываются в документах СНиП, сводах правил. В России величина обмена измеряется в кубических метрах за час. Для боле точного определения используется расчет кубатуры на человека, по объему и площади комнаты, регламентируется количество чистого и величина удаляемого воздуха.
Вытяжка нормируется в зависимости от функциональности помещения. Поступление и удаление потоков соотносится между собой, исходя из стандартного принципа вентилирования — в чистых комнатах преобладает приток, а в проблемных больше удаляется загрязненного воздуха.
Методы расчета
Формула вычисления кратности по основным величинам
Показатель означает, сколько раз нужно сменить воздух в эндогенном микроклимате за 1 час, чтобы очистить его до предельного ПДК (показателя допускаемой концентрации) примесей.
Кратность воздухообмена можно посчитать по формуле N = V / W, где:
Методом естественной конвекции обычно микроклимат меняется до 3 – 4 раз. Для большего значения делают механическую вентиляцию.
Объем входящих потоков, который предназначается для разбавления вредных примесей и газов до максимальной допускаемой концентрации, рассчитывается по формуле V = B / (pb – po), где:
Количество примесей определяется прибором газоанализатором
В производстве используется сварка, лазерная или плазменная резка, пайка металлов с выделением вредных газов. Для уменьшения концентрации делается качественная вытяжка и вентиляция местных зон около рабочего места. Количество газов измеряется на единицу объема с помощью прибора газоанализатора.
Масштаб вредного компонента высчитывается по формуле B = a · b · W, где:
Загрязненные потоки должны очищаться перед выведением наружу с помощью системы фильтрации.
Другие расчеты воздушного обмена
Показатели требуемого воздухообмена обозначены в СНиП
Показатель воздушного обмена по тепловыделениям рассчитывается, если в помещении есть большое количество тепла, которое нужно вывести из комнаты.
Индекс рассчитывается по формуле L = 3.6 · Q / (p · c · (t – k)), где:
Показатель воздушного обмена по влаговыделению определяется, если в комнате в результате жизнедеятельности или технологических процессов выделяется большое количество влаги.
Расчет проводится по формуле L = W / (p · (d — do)), где:
Расчет воздухообмена по газовыделениям выполняется, если в цеху предполагается скопление воздушных примесей, которые требуется своевременно выводить за пределы помещения.
Применяется формула L = K / (K0 – K1), где:
Нормы воздухообмена по нормам санитарии (число людей) определяются из условия снабжения людей необходимым объемом свежего кислорода. Для общественных построек предусматривается 20 м3/ч·чел при кратковременном посещении. Для длительного нахождения рассчитывается по 40 м3/ч·чел, спортивные залы требуют воздухообмена 80 м3/ч·чел.
Значение кратности воздухообмена
В квартире с газовой плитой и котлом должен быть самый высокий показатель кратности воздухообмена
Подсобные помещения в квартире относятся к повышенным источникам загрязнения микроклимата. По СНиП в комнаты подается наружный воздух, а из туалета, кухни и ванной производится вытяжка влажного и загазованного воздуха.
Величины воздуха, который нужно выводить из помещений:
Если расчетные показатели воздухообмена требующейся подачи и отвода не совпадают, мощность приборов принимается по максимальному значению. Уравновешенным считается баланс, если показатели аналогичны. Приточно-вытяжная система, которая использует меньше входящих потоков по сравнению с отводящими, имеет отрицательный баланс, и наоборот.
Экономичной считается система с рециркуляцией, при этом выводящиеся потоки частично используются вторично после обработки увлажнителями, фильтрами, очистителями. Так сокращаются расходы, но соотношение вредных примесей не должно превышать 30% ПДК.
Рециркуляция не используется в помещениях:
В лабораториях, где выделяется вредный пар и воздушные примеси, вентиляция делается так, чтобы воздух после очистки не проникал в соседние комнаты. Для цехов, где в атмосфере есть концентрация взрывоопасных добавок, воздух удаляется из зоны 3 м вокруг источника.
Норма воздухообмена
Наличие пластиковых окон уменьшает воздухообмен в помещении
Индексы обмена воздуха различаются для промышленных цехов, общественных мест и жилых помещений. Современные окна с герметичными стеклопакетами обеспечивают только 10 – 20% от необходимого воздухообмена. В нормативах и положениях встречаются индексы, привязанные к площади, объему комнаты, числу людей. В разных странах требуемые значения отличаются, хотя человек дышит одинаково.
Нормы кратности обмена приводятся в документах:
Нормативные значения не учитывают, что жилые помещения пустуют днем, а офисные и рабочие – в ночное время. На местах проводится координация работы вентиляции или естественного проветривания для экономии затрат.
Нормативные показатели
При проектировании системы притока и очистки учитывают назначение здания, технические помещения отдельной квартиры, офиса или санузла. В жилье многоквартирного сектора принимается минимальный объем подаваемого воздуха 30 м3/чел.
Таблица воздухообменов по помещениям ГОСТ, СНиП
Наименование | Показатель кратности (м3/ч) |
Жилая общая комната (зал) | 3 |
Кухня в квартире или хостеле | 6 – 8 |
Ванная, душ | 7 — 9 |
Туалет | 8 – 10 |
Бытовая прачечная | 7 |
Гардероб и кладовая | 1 – 1,5 |
Гараж, погреб | 4 – 8 |
Кинозал, театр, конференц-зал | 20 – 40 м3 на человека в час |
Офис | 5 – 7 |
Ресторан | 8 – 10 |
Кафе, бар, бильярдный зал | 9 – 11 |
Универсам, торговый зал | 1,5 – 3 |
Цех авторемонтного предприятия | 6 – 8 |
Спортзал | 80 м3 на одного спортсмена или 20м3 на зрителя |
Общественный санузел | 10 – 12 м3/ч или 100 м3 на 1 унитаз |
Правила создания воздухообмена в помещении
Естественная вентиляция работает по принципу перепада температуры входящего и выходящего воздуха
В городских квартирах используется схема естественной и приточно-вытяжной вентиляции. Отработанные потоки выводятся по внутренним каналам в здании через вытяжки. Для работы системы требуется восполнение атмосферы такой же кубатурой свежего воздуха. Наружные потоки поступают через неплотности оконных и дверных проемов или при открывании фрамуг и форточек.
Система естественного воздухообмена работает за счет разной удельной массы холодного и теплого воздуха. Имеет значение ветер на улице для создания тяги во внутренних вентканалах. В теплую погоду тяга становится меньше, поэтому многие жильцы ставят электрические вентиляторы в отверстии вытяжки на кухне и в санузле.
Нормы воздухообмена в офисных помещениях предусматривают, что межкомнатные двери должны иметь просвет между полотном и полом около 1,5 – 2,0 см для естественной конвекции или нижние переточные решетки. Окна рассматриваются в единой системе в качестве приточных устройств.
Конструктивное решение
Строение каналов в многоэтажном секторе меняется в зависимости от развития новых технологий строительства. Раньше индивидуальные протоки шли от каждой вытяжки к общему столбу. Переход к повышенной этажности вызвал необходимость связки вертикальных труб на 4 – 5 этажей горизонтальными проходами, а от них идут каналы к общей шахте.
Компактная вертикаль объединяет 1 – 2 сборных канала, отработанный поток не поступает сразу в выводящую вертикаль, а приводится туда только над следующим этажом или выше. Схема вытягивающих шахт по строению напоминает елку. Конструкция занимает мало места, но структура делает ее зависимой от погодных условий.
Современные отделочные материалы в квартирах выделяют вредные вещества для организма, уплотненные окна не пропускают достаточного количества кислорода. Системы естественной вентиляции не выполняют санитарные нормы, применяемые к жилью. В квартирах ставятся приточно-вытяжные вентиляционные комплексы, которые выводят воздух из каждой комнаты.
В частном строении
В частном доме лучше обустраивать принудительную вентиляцию
В частном доме вентиляция ставят принудительную приточно-вытяжную систему, т.к. необходима подача свежего воздуха в котельную, погреб, кухню, другие комнаты. Микроклимат страдает, если ставят только вытяжку без организации притока. В таком случае ощущается нехватка кислорода. Другой ошибкой является подача воздуха без принудительного вытягивания. В этом случае внутренний воздух разбавляется свежими потоками, но запахи и вредные компоненты остаются в доме.
Искусственная вентиляция не пропускает загрязненный наружный воздух, т.к. в системе предусмотрены фильтры, которые избавляют потоки от аллергенов, бактерий и микробов. В ванной комплексное вентилирование устраняет влажность, на кухне удаляет запах, духоту. Оборудование работает в автоматическом режиме, управляется вручную или электронными приборами. Стоимость принудительной системы выше, чем устройство внутренних или навесных каналов. Для экономии подбираются только те функциональные компоненты системы, которые необходимы конкретному дому.
Влияние пластиковых окон на скорость воздухообмена
Приточный клапан на пластиковое окно
В жилище создается разреженность атмосферы из-за плотной изоляции оконных металлопластиковых проемов и современных герметичных дверей. В этих условиях тяга в канализационном канале может опрокинуться, если такое отверстие расположено выше других, в одной из комнат температура выше других, или действует разность давления ветра.
Современные окна становятся некомфортными, недышащими и доставляют неприятности в виде плохого вентилирования. Многие удаляют прокладки и делают дополнительные щели в раме. Такое решение дает результат в виде сквозняков, потерь тепла и обледенения фрамуг. Есть специальное решение в виде конструктивных элементов заводского изготовления, которые вставляются в раму для организованного контроля прохода воздуха.
Кратность воздухообмена по СНиП для различных помещений
Кратность воздухообмена по СНиП — это санитарный показатель состояния воздушной среды в помещении. От его значения зависит комфорт и безопасность пребывания людей в той или иной комнате. Допустимая величина этого параметра регулируется государственными строительными нормами и правилами, которые определяют различные требования для всех возведённых зданий.
Перед тем как определить оптимальный показатель кратности воздухообмена по СНиП в помещениях (жилых или производственных), необходимо подробно изучить не только сам параметр, но и методы его расчёта. Эта информация поможет максимально точно выбрать значение, которое подойдёт для каждого конкретного помещения.
Воздухообмен — это один из количественных параметров, характеризующих работу системы вентиляции в закрытых помещениях. Кроме этого, им считают процесс замещения воздуха во внутренних пространствах здания. Этот показатель считается одним из наиболее важных при проектировании и создании вентиляционных систем.
Воздухообмен бывает двух видов:
Кратность обмена воздуха — это параметр, показывающий, какое количество раз (в течение 60 минут) воздух в комнате полностью заменялся на новый.
Его величина определяется не только по СНиП, но и по ГОСТ (государственный стандарт). От этого показателя зависит комплекс мер, которые нужно принимать для поддержания оптимальных условий в жилых квартирах и офисных помещениях.
Большинство недавно возведённых зданий, оснащены герметичными окнами и утеплёнными стенами. Это помогает снизить затраты на отопление в холодный период года, но приводит к полному прекращению естественной вентиляции. Из-за этого воздух в помещении застаивается, что вызывает быстрое размножение вредоносных микроорганизмов и нарушение санитарно-гигиенических норм. Поэтому в новых строениях важно предусмотреть возможность осуществления искусственной вентиляции воздуха, с учётом показателя кратности.
Таблица: Кратность воздухообмена по СНиП
Нормы воздухообмена в помещениях (жилых или производственных) зависят от нескольких факторов:
Величину кратности обмена воздуха можно определить по стандартной формуле. Она предусматривает деление необходимого количества чистого воздуха, поступающего в здание за 1 час на объём помещения.
Благодаря естественной аэрации этот показатель может достигать 3 или 4 раз в час. Если требуется значительно более частый воздухообмен, то прибегают к помощи механической вентиляции.
Для того чтобы люди, находящиеся в том или ином помещении, чувствовали себя максимально комфортно, необходимо соблюдать предусмотренные строительными нормами и правилами значения кратности воздухообмена. Они значительно отличаются для различных зданий, поэтому следует подойти к их выбору с максимальной ответственностью. Только в этом случае можно добиться желаемого результата и создать в помещении идеальные условия для нахождения людей.
Для всех жилых домов требуется обеспечение не только искусственного, но и естественного притока воздуха. Если одного из них будет недостаточно, то допускается использование комбинированного варианта. При этом нужно обеспечить ещё и удаление застоявшегося кислорода. Сделать это можно путём обустройства вентиляционных каналов из следующих помещений:
Кроме этого, все современные здания оснащаются специальными автономными воздушными клапанами. Они могут открываться и закрываться владельцами квартиры, а также выполнять функцию удаления застоявшегося воздуха.
Кратность обмена воздуха в жилом помещении указывается в СНиП 2.08.01−89. Согласно этим нормам, показатель должен быть таким:
Размер показателя кратности обмена воздуха для административных зданий и офисов значительно больше, чем для жилых помещений. Это связано с тем, что система вентиляции и кондиционирования должна качественно справляться с тепловыделениями, исходимыми не только от работников, но и от различной офисной техники. Если правильно оборудовать вентиляционную систему, то можно улучшить здоровье и увеличить работоспособность сотрудников.
Основные требования, предъявляемые к системе вентиляции офисных зданий:
Все эти требования помогут быстро удалять из закрытого помещения выдыхаемый углекислый газ и испарения, идущие от работающей техники.
Для правильной настройки системы кондиционирования и вентиляции необходимо точно рассчитать кратность и сопоставить её с нормами СНиП 31−05−2003, которые предусматривают такое значение:
Особенно важно обеспечить хороший воздухообмен в помещениях промышленного назначения, где люди трудятся в максимально вредных условиях. Для снижения негативного влияния на их здоровье необходимо правильно оборудовать систему вентиляции и рассчитать кратность воздухообмена.
На итоговые значения влиют нескольких основных факторов:
Определяют оптимальное значение кратности воздухообмена для производственных помещений по таблице СНиП 2.04.05−91. В ней указана величина этого параметра для каждого конкретного помещения.
Рекомендуемые показатели:
Не менее важна хорошая работа вентиляционной системы и для медицинских учреждений, особенно тех, где лечатся дети и больные, находящиеся в тяжёлом состоянии. Кратность воздухообмена для лечебных заведений регламентируется СНиП 2.08.02−89. В нём перечислены все имеющиеся в больнице помещения, где могут находиться люди.
Основными из них являются:
Кратность воздухообмена, нормируемая по СНиП, — это один из наиболее важных показателей состояния воздуха в том или ином помещении. При правильном его расчёте и соблюдении всех рекомендаций, предусмотренных стандартными нормативами, можно значительно увеличить качество аэрации, а также сделать пребывание людей в комнате более комфортным и безопасным.