что такое воздухообмен помещений
Что такое воздухообмен и кратность воздухообмена. Расчёт воздухообмена в помещениях
Воздухообмен — одно из базовых понятий в области вентиляции. Оно характеризует сменяемость воздуха в помещении, и, как следствие, эффективность работы приточных и вытяжных систем. Собственно, цель любой вентиляции — это создание воздухообмена в помещениях.
Хороший воздухообмен свидетельствует о хорошей работе систем вентиляции, о регулярном обновлении воздуха в помещении, о достаточной свежести внутреннего воздуха. Плохой воздухообмен означает, что воздух застоялся, в помещении душно, приток свежего воздуха практически отсутствует или явно недостаточен.
Кратность воздухообмена
Кратность воздухообмена характеризует скорость, с которой воздух сменяется в помещении. В системах вентиляции принято рассчитывать сменяемость воздуха в течение одного часа. Таким образом, кратность воздухообмена в помещении показывает, сколько раз воздух полностью сменился в помещении за час.
В некоторых случаях требуется, чтобы кратность воздухообмена в помещениях была равна 2. Для комнаты площадью 80м 2 и высотой потолков 3 метра расход приточного и вытяжного воздуха составит по 480 м 3 /ч.
Наконец, рассмотрим случай, когда требуется кратность воздухообмена в помещении по притоку 2, а по вытяжке 3. Для рассматриваемой комнаты это будет означать необходимость подать 480 м 3 /ч свежего воздуха и удалить 720 м 3 /ч отработанного воздуха.
Расчёт воздухообмена
Расчёт воздухообмена в помещениях может быть выполнен тремя способами в зависимости от назначения помещений:
Нормы воздухообмена
Нормы воздухообмена представляют собой таблицы с указанием различных типов помещений и кратности воздухообмена по притоку и вытяжке, которые должны быть обеспечены в данном помещении. Ранее они приводились в СНиП, и от проектировщика требовалось определение кратности воздухообмена по СНиП. Сегодня нормы воздухообмена в помещениях приводятся в Сводах Правил (СП) и прочих нормативных документах, действующих на территории РФ.
Ниже приведена выдержка из таблицы 12 СП 44.13330.2011 «Административные и бытовые здания», где указаны нормы кратностей воздухообмена для различных помещений в административных зданиях. Фактически, это таблица кратности воздухообмена.
Помещения | Кратность воздухообмена | |
приток | вытяжка | |
1 Вестибюли | 2 | — |
3 Гардеробные уличной одежды | — | 1 |
10 Помещения для отдыха, обогрева или охлаждения | 2 (но не менее 30 м 3 /ч на 1 чел.) | 3 |
11 Помещения для личной гигиены женщин | 2 | 2 |
12 Помещения для ремонта спецодежды | 2 | 3 |
13 Помещения для ремонта обуви | 2 | 3 |
Как следует из таблицы, например, в вестибюли следует подавать 2 объёма помещения в час. При площади вестибюля 40 м 2 и высоте потолков 3 метра получим, что приток должен составлять 2·40·3 = 240 м 3 /ч.
Европейские и американские нормы воздухообмена
На некоторых объектах возникает курьезная ситуация, когда заказчик ради улучшения вентиляции просит провести расчёт вентиляции, используя европейские и американские нормы воздухообмена. На самом деле российские требования жёстче зарубежных. Нормы воздухообмена некоторых стран предписывают подавать гораздо меньше свежего воздуха на одного человека — вплоть до 15 м 3 /ч, что в 4 раза ниже российских требований, и соответствует заметно менее комфортным параметрам микроклимата.
Кроме того, встречаются случаи бездумного перевода на русский язык европейских и американских норм по строительству и устройству инженерных систем с последующим возведением их в ранг российских государственных стандартов. Безусловно, у зарубежных коллег есть чему поучиться, и имеет смысл перенять некоторый опыт. Но копирование норм без оглядки на климатические особенности нашей страны, разницу в архитектуре и другие факторы несёт в себе больше риска, чем пользы.
Расчёт воздухообмена по людям
Расчёт воздухообмена по людям сводится к подсчёту количества человек в помещении, определении расхода воздуха для каждого человека и суммировании этих расходов воздуха. Так, на каждого постоянно пребывающего человека требуется 60 м 3 /ч свежего воздуха, на посетителя — 20 м 3 /ч, на спортсмена — 80 м 3 /ч.
К примеру, в офисе 4 рабочих места и 2 стула для посетителей. Следовательно, расход приточного воздуха должен составить 4·60+2·20=280 м 3 /ч. Расход вытяжного воздуха обычно на 10-30% меньше приточного, но окончательно определяется на этапе расчёта воздушного баланса на объекте в целом.
Или другой пример — в танцевальном зале проводятся групповые занятия со средней численностью учеников 8 человек. Каков требуемый расход приточного воздуха? Данный расход следует определять исходя из 9 человек, так как помимо 8 учеников в зале присутствует преподаватель. Расход приточного воздуха для танцевального зала составит 9·80 = 720 м 3 /ч.
Расчёт воздухообмена на удаление вредностей
Расчёт воздухообмена на удаление вредностей, как правило, применяется на производствах с выбросами вредных веществ в помещение. Однако это может быть и расчёт на удаление влагоизбытков, например, в бассейне. Суть его заключается в том, чтобы разбавить концентрацию того или иного вещества до допустимых значений. Значения предельных концентраций для различных веществ приведены в ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».
Например, в частном доме бассейн площадью 15 м 2 испаряет 4,3 кг/ч (4300 г/ч) воды. Влагосодержание наружного воздуха зимой составляет 0,5 г/кг, летом — 11 г/кг, а требуемое влагосодержание в помещении бассейна составляет 13 г/кг.
В летнее время наружный воздух способен поглотить лишь 13-11=2 г/кг влаги. Для отвода 4,3 кг/ч воды потребуется расход воздуха 4300/(2·1,2) ≈ 1800 м 3 /ч. Дальнейший расчёт системы следует вести по наибольшему расчётному расходу, то есть исходя из 1800 м 3 /ч.
Таблица воздухообмена
После того, как расчёт воздухообмена проведён для каждого из помещений, составляется таблица воздухообмена. Она представляет собой список всех помещений с указанием расходов приточного и вытяжного воздуха, а также обозначения систем, которые будут обслуживать данное помещение. Ниже приведён пример таблицы воздухообмена:
№ | Наименование помещения | Приток | Вытяжка | Обозначение систем |
1 | Тамбур | 0 | 0 | — |
2 | Коридор | 100 | 100 | П1, В1 |
3 | Ресепшен | 120 | 90 | П1, В1 |
4 | Офис | 280 | 230 | П1, В1 |
5 | Офис | 360 | 300 | П1, В1 |
6 | Офис | 360 | 300 | П1, В1 |
7 | Санузел | 0 | 200 | В2 |
ИТОГО: | 1220 | 1220 |
Помимо расходов воздуха таблица воздухообмена также может содержать иные данные, которые помогают определить расход воздуха — площадь и высоту помещений, кратность воздухообмена по нормам, количество человек и посетителей и другую информацию. При подготовке такой расширенной таблицы воздухообмена в Excel появляется возможность ввести формулы расчёта расходов воздуха. Таким образом, достигается автоматизация расчёта воздухообмена.
Из таблицы воздухообмена определяется расход каждой из вентиляционных систем. Для нашего примера получим:
Далее под эти расходы воздуха выполняется подбор всех элементов системы вентиляции.
Заключение
Воздухообмен — это движение воздуха в помещении, направленное на замещение отработанного воздуха свежим наружным воздухом. Интенсивность этого замещения определяет кратность воздухообмена — величина, показывающая, сколько раз воздух полностью сменился в помещении за один час.
Расчёт воздухообмена выполняется в соответствии с нормами воздухообмена или же с учетом количества находящихся в помещении человек или же исходя из необходимости удаления вредных веществ. Так или иначе, воздухообмен рассчитывается для каждого помещения в отдельности, после чего цифры заносятся в таблицу воздухообмена, на базе которой формируются требования к вентиляционному оборудованию.
Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир климата»
Воздухообмен в жилых помещениях: что следует знать для комфортной жизни
Обмен воздуха в жилом помещении определяет степень комфортности пребывания в нем. И такой вопрос, как воздухообмен, должен озаботить всех, кто стремится сохранить свое здоровье и хорошее самочувствие своей семьи. Воздухообмен и его качество определяются работой системы вентиляции. Существует даже ряд нормативных документов. Они указывают на основные критерии воздухообмена в различных помещениях. Об этом мы расскажем сегодня в нашей статье.
Что такое воздухообмен
Воздухообмен является важной характеристикой любого помещения. И в первую очередь он важен для жилых комнат, домов и квартир. От того, каким воздухом мы дышим, во многом зависит наше самочувствие, производительность, качество сна.
Понятие «воздухообмен» характеризует количество раз полной замены воздуха в помещении. Данное определение означает, что под воздухообменом понимают количество полностью замененного воздуха за выбранную единицу времени. Например, за 1 час. Вентиляционные системы характеризуются именно показателем воздухообмена. Измеряется он в кубометрах в час – а именно в м³/ч. Это значит, что рассчитывается количество воздуха (его объем), которое за час покидает помещение и затем приходит в него.
Жилые помещения: какой воздухообмен должен быть
Благодаря хорошему обмену воздуха, нахождение в таком помещении характеризуется комфортом. И для обеспечения этого применяются строгие нормы, принятые в строительстве.
Так, для комнат площадью 20 м² на одного человек должно приходиться 3 м³ на 1 м² площади. А для жилых помещений с большей площадью данный показатель увеличивается до 30 м³ за 1 час.
Различаются и требования к показателю воздухообмена в разных помещения квартиры:
Приведенные данные позволяют понять нормы для каждого типа помещения. Ниже приведены некоторые нормы в виде картинки для лучшего понимания:
В ванной комнате создается совершенно особый микроклимат. Для него характерны высокие показатели влажности и температуры. И достаточный обмен воздуха здесь совершенно необходим. Прочитайте, как можно надежно герметизировать данное помещение. Наверняка такой вопрос возникал у всех, кто занимался или планирует заняться своей ванной комнатой. Ведь герметизация такого помещения позволяет избежать появление грибка и плесени. И поможет при малом показателе воздухообмена. Например, когда в помещении нет окна.
Воздухообмен: как правильно рассчитать
Существует определенная формула по расчету показателя воздухообмена. Выглядит она следующим образом:
B = V×n, где B является показателем воздухообмена, V – объем помещения и n – кратность замены воздуха в помещении (кратность воздухообмена).
Многие строительные сайты предлагают провести расчет показателя воздухообмена онлайн. Для этого представлены специальные калькуляторы. Они просты в использовании. С их помощью можно рассчитать воздухообмен и по количеству людей в помещении.
Почему правильный воздухообмен важен
Нормы воздухообмена придуманы не просто так. При грамотно организованной вентиляции в помещении приятно находиться. Не ощущается спертого воздуха. В помещении не сохраняются надолго неприятные запахи. А также микроклимат не создает предпосылок к появлению плесени.
Система вентиляции – важная составляющая в организации хорошего показателя воздухообмена. И создания оптимальной атмосферы в помещении.
Разновидности систем вентиляции
Сегодня выполняется два вида вентиляции в жилых помещениях. Они различаются по методике монтажа и организации. А также по результативности в разных условиях эксплуатации.
Однако функции обоих видов вентиляции идентичны:
Следующие виды вентиляционных систем используются в строительстве:
Принудительный тип вентиляции справляется с задачей воздухообмена эффективнее. Существуют разновидности таких устройств. Они могут различаться по объему обрабатываемого воздуха. Оснащаться системой подогрева воздуха, который поступает с улицы. Стоимость устройства зависит от его возможностей и функций.
Схематично прибор принудительной вентиляции представлен на картинке ниже:
Возможность сочетания разных видов вентиляции
Можно сочетать оба вида вентиляции в одном помещении. Такой подход позволит обеспечить нормальный воздухообмен в любое время года. Ведь в летний период естественная вентиляция уже не работает. Связано это с отсутствием разницы температуры воздуха внутри и снаружи помещения.
Особенностью работы принудительной вентиляции по требованиям СНиП является обязательное расположение радиаторов отопления строго под окнами. Объясняется это тем, что приток воздуха преимущественно осуществляется через щели в окнах.
Получив представление о понятии воздухообмена и нормах, можно организовать грамотную вентиляцию внутри жилого помещения. Это обеспечит оптимальный микроклимат в нем. И поможет ощущать себя комфортно в любое время года.
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.
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.