Воздухообмен в помещении
|
Главная страница
Компания "ВИПТЕК" г. Москва, Локомотивный пр-д, дом 21, корпус 5
вентиляция воздуховоды кондиционеры вентиляторы очистка воздуха микроклимат воздухообмен вентиляция помещений вентиляция комнат в жилых помещениях вентиляция домов вентиляция квартир |
Что такое воздухообмен в помещениях.
Количественное значение коэффициента воздухообмена для каждого конкретного помещения отражает тот объем приточного воздуха, который необходим для обеспечения нормального состояния воздушной среды, с целью комфортного функционирования присутствующих в нем людей и работающих приборов. Расчет кратности воздухообмена осуществляется на основе необходимого притока воздуха, достаточного для ассимиляции излишней влаги и тепловой энергии, содержащихся в атмосфере помещения. Определение кратности воздухообмена.Кратность воздухообмена - это величина, значение которой показывает, сколько раз в течение шестидесяти минут воздух в помещении полностью заменяется на новый. Нормы расчета кратности воздухообмена в системах вентиляции напрямую зависят от предназначения каждого конкретного помещения. Так, кратность воздухообмена в цеху на горячем производстве будет значительно отличаться от этого показателя в научной лаборатории или в бассейне.
В расчет берутся практически все характеристики и особенности помещения: общее число и теплопроизводительность всех электроприборов и оборудования, наличие и количество постоянно присутствующих людей, уровень и интенсивность уже существующего естественного воздухообмена, включая объемы просачивания воздуха через щели и неплотности, температура и влажность воздушного состава и многие другие факторы. Механический и естественный воздухообмен (схемы действия).Схема работы естественного воздухообмена довольно проста. Благодаря разнице температур наружного и внутреннего воздуха, в вентиляционной шахте здания создается тяга. Возникающее разрежение заставляет внешний воздух просачиваться сквозь окна, двери и неплотности в конструкциях внутрь помещения, и замещать собой находящийся внутри газовоздушный объем. Такой процесс называется инфильтрацией, вследствие него и возникает естественный воздухообмен в помещении.
Совсем другое дело - возникновение принудительного воздухообмена, который является следствием работы вентиляционного оборудования. Механическая (принудительная) система вентиляции дает возможность необходимой нормы кратности воздухообмена путем расчета и установки целого набора вентиляционных узлов, приборов и механизмов. Добросовестно выполненный расчет потребного воздухообмена дает возможность более эффективно и бережливо эксплуатировать установленную систему вентиляции, поддерживая на заданном уровне необходимый и достаточный объем поступления приточного воздуха. Многократно опробированная и проверенная временем методика расчета воздухообмена позволяет сооружать надежные и низкозатратные вентиляционные системы практически для любого типа архитектурных сооружений, будь то склад, котельная или производственный цех.
Особенно важно корректно рассчитать кратность воздухообмена в тех помещениях, где по тем или иным причинам в атмосферу выделяются токсические вещества, такие как продукты горения газа в газовых плитах. Если воздухообмен на кухне не будет организован должным образом, то находящимся там людям грозит оксиуглеродная интоксикация крови. При этом на кухнях, оснащенных электроплитами, кратность воздухообмена может быть существенно ниже. Таким образом, расчет необходимого воздухообмена в системах вентиляции и кондиционирования следует считать одной из основных задач в деле заботы о самочувствии и здоровье людей. Воздухообмен в жилых и подсобных помещениях.Живя в городских квартирах, мы порой даже не подозреваем, какую угрозу для нашего с вами здоровья могут представлять самые обычные, на первый взгляд, предметы и вещи, окружающие нас в повседневной жизни. Например, довольно широко распространенное использование древесноволокнистых и древесно-стружчатых плит при производстве мебели, строительных и отделочных материалов, а также применение химически далеко не безобидных синтетических веществ в бытовой химии, парфюмерии и косметике, могут приводить к довольно интенсивному выделению в воздух многочисленных загрязняющих и просто опасных компонентов.Эффективно нейтрализовать подобные выделения в состоянии только система принудительной вентиляции, обеспечивающая уровень воздухообмена, который позволял бы ассимилировать и удалять все эти вещества. Считается, что кратность воздухообмена в жилой зоне квартиры при постоянном режиме работы вентиляции должна составлять не менее 30 кубометров свежего воздуха в час на каждого проживающего. Еще более высокие показатели воздухообмена должна обеспечивать вентиляционная система в таких помещениях, как ванная комната, туалет, кухня. Например, если на кухне работает четырехконфорочная газовая плита, уровень воздухообмена в ней должен достигать 90 куб.м. в час. Воздухообмен в различных типах строительных сооружений.Каждый архитектурный объект имеет свои индивидуальные особенности как по конструктивному решению, так и по используемым стройматериалам. Какие-то из них обладают большей полезностью для человека, другие, наоборот, могут нести в себе угрозы безопасности для находящихся в них людей.Устройство в здании механического воздухообмена позволяет во многом решить проблему интоксикации организма путем регулярного обновления воздуха в системе приточно-вытяжной вентиляции. Борьба с естественной (фоновой) радиацией при помощи организации воздухообмена.Наиболее опасным для человека считается радиоактивный газ родон, концентрация которого в воздухе может значительно варьироваться в зависимости от геологических особенностей почвы, качества стройматериалов и конструктивных свойств самого сооружения. При недостаточном воздухообмене в таких помещениях предельная норма этого газа может быть значительно превышена.Учеными была замерена мощность фоновых гамма-лучей в различных типах зданий, и в результате проведения исследований выяснилось, что самый мощный воздухообмен должен быть в зданиях, выполненных методом панельного строительства (в них радиоактивность в 2,5 раза превышает норму). Более благоприятная радиационная ситуация наблюдается в домах, построенных из кирпича (в 1,8 раза выше допустимого). И, наконец, деревянные строения признаны наиболее безопасными с этой точки зрения. В них естественная радиация лишь в полтора раза выше нормы.
Было признано также, что монтаж и эксплуатация системы вентиляции и кондиционирования является лучшим способом радиационной защиты. При этом давление приточного воздуха должно быть несколько большим, чем вытяжная тяга, с целью создания некоторого подпора внутри помещения. Организация качественного воздухообмена позволяет также активно бороться с такими загрязнителями воздуха, как свинцовые соединения, ртутные пары, сернистый ангидрид, бензолы и углеводороды. |
||||||||||||
| Все права защищены - кондиционеры и вентиляция - www.VIPTEK.ru 2003 | |||||||||||||
|
|||||||||||||
Расчет воздухообмена по различным параметрам
Содержание
1. Способы расчета воздухообмена
1.1. По кратностям воздухообмена в зависимости от специфики помещений;
1.2. По площади помещений;
1.3. По количеству пребывающих в помещениях людей.
2. Подбор воздуховода
3. Общие требования к системам вентиляции.
Для того чтобы выбрать необходимую нам систему вентиляции, нужно знать, сколько же воздуха надо подавать или удалять с того или иного помещения, т.е. необходимо узнать воздухообмен в помещении или в группе помещений.
Это позволит выбрать тип и модель вентилятора и произвести расчет воздуховодов.
Нормы воздухообмена различного типа помещений определяется согласно нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений (СНиП 31–01-2003, СНиП 2.08.02-89, СНиП 2.09.04-87, СНиП 2.04.05-91, МГСН 3.01-01 "Жилые здания" и др.).
В нормативных документах четко определено, какие должны быть системы вентиляции в тех или иных помещениях, какое оборудование должно в них использоваться и где оно должно располагаться. А также какое количество воздуха, с какими параметрами и по какому принципу должно подаваться и удаляться из них.
Существует несколько способов расчета воздухообмена:
- по кратностям воздухообмена в зависимости от специфики помещений;
- по площади помещений;
- по количеству пребывающих в помещениях людей.
1.1. Расчет по кратностям
Представляет из себя наиболее сложный вариант. При его выполнении учитывается назначение каждой отдельной комнаты и нормативы по кратности воздухообмена для каждой из них. При этом учитывается температура воздуха в каждом конкретном помещении.
Кратность воздухообмена – это величина, значения которой показывают, какое количество раз в течение одного часа в помещении осуществляется полная замена воздуха. Кратность сильно зависит от объема конкретного помещения.
Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях следует принимать в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1. Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях жилых зданий
№№ п/п | Помещения | Расчетная температура воздуха в холодный период года, °С |
Кратность воздухообмена или количество удаляемого воздуха из помещения | ||
приток | вытяжка | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
1 | Общая комната (гостиная), спальня, жилая комната общежития 1 ) | 20 (22) 2) | не менее 30 м 3 /ч на человека |
| |
2 | Кухня квартиры и общежития |
|
|
| |
| с электроплитами | 16(18) 2) | - | Не менее 60 м 3 /ч | |
| с газовыми плитами | 16(18) 2) | - | Не менее 60 м 3 /ч при 2-конфорочных плитах; не менее 75 м 3 /ч при 3-конфорочных плитах, не менее 90 м 3 /ч при 4-конфорочных плитах | |
3 | Кухня-ниша | 16(18) 2) | Механическая приточно-вытяжная по расчету | ||
4 | Ванная комната | 25 | - | 25 м 3 /ч | |
5 | Уборная | 18 | - | 25 м 3 /ч | |
6 | Совмещенный санузел | 25 | - | 50 м 3 /ч | |
7 | Совмещенный санузел с индивидуальным подогревом | 18 | - | 50 м 3 /ч | |
8 | Душевая | 25 | - | 5-кратн. | |
9 | Гардеробная комната для чистки и глажения одежды | 18 | - | 1,5-кратн. | |
10 | Вестибюль, общий коридор, передняя, лестничная клетка в квартирном доме | 16 | - | - | |
11 | Вестибюль, общий коридор, передняя, лестничная клетка в общежитии | 16 | - |
| |
12 | Постирочная | 15 | по расчету, но не менее 4-кратн. | 7-кратн. | |
13 | Гладильная, сушильная в общежитии | 15 | по расчету, но не менее 2-кратн. | 3-кратн. | |
14 | Кладовые в квартирах (одноквартирных домах), хозяйственные и бельевые в общежитиях | 12 | - | 1,5-кратн | |
15 | Машинное помещение лифтов 3 ) | 5 | - | по расчету, но не менее 0,5-кратн. | |
16 | Мусоросборная камера | 5 | - | 1-кратн (через ствол мусоропровода) | |
17 | Сауна 5 ) | 16 4 ) | - | по расчету | |
18 | Тренажерный зал 5 ) | 16 | - | 80 м 3 /ч на человека | |
19 | Биллиардная 5 ) | 18 | - | 0,5-кратн. | |
20 | Библиотека, кабинет 5 ) | 20 | - | 0,5-кратн. | |
21 | Гараж - стоянка 5 ) | 5 | - | по расчету | |
22 | Бассейн 5 ) | 25 | Механическая приточно-вытяжная по расчету | ||
Примечания. 2. Значение в скобках относится к квартирам для престарелых и семей с инвалидами (в составе специализированных жилых домов и групп квартир) в соответствии с заданием на проектирование. 3. Температура воздуха в машинном помещении лифтов в теплый период года не должна превышать 40°С. 4. Температура для расчета дежурного отопления. 5. Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена указанны для квартир и одноквартирных домов жилища I категории. 6. В угловых помещениях квартир, одноквартирных домов и общежитии расчетную температуру воздуха следует принимать на 2°С выше указанной в таблице (но не выше 22°С). 7. В помещениях общественного назначения общежитий и специализированных квартирных жилых домов для престарелых и семей с инвалидами расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена следует принимать по соответствующим нормативным документам или техническому заданию в зависимости от назначения этих помещений | |||||
Таблица 2. Кратность воздухообмена в помещениях согласно СНиП 31-01-2003
| Помещение | Кратность или величина воздухообмена, м3 в час, не менее | |
| в нерабочем режиме | в режиме обслуживания | |
| Спальная, общая, детская комнаты | 0,2 | 1,0 |
| Библиотека, кабинет | 0,2 | 0,5 |
| Кладовая, бельевая, гардеробная | 0,2 | 0,2 |
| Тренажерный зал, бильярдная | 0,2 | 80 м3 |
| Постирочная, гладильная, сушильная | 0,5 | 90 м3 |
| Кухня с электроплитой | 0,5 | 60 м3 |
| Помещение с газоиспользующим оборудованием | 1,0 | 1,0 + 100 м3 на плиту |
| Помещение с теплогенераторами и печами на твердом топливе | 0,5 | 1,0 + 100 м3 на плиту |
| Ванная, душевая, уборная, совмещенный санузел | 0,5 | 25 м3 |
| Сауна | 0,5 | 10 м3 на 1 человека |
| Машинное отделение лифта | - | По расчету |
| Автостоянка | 1,0 | По расчету |
| Мусоросборная камера | 1,0 | 1,0 |
Для общих комнат и спален кратность составляет единицу на приток.
![]()
В гардеробной – полуторакратный, а в помещении для стиральной машины – полукратный на вытяжку.
Однократный воздухообмен – это когда в течение часа в помещение подали свежий и удалили «отработанный» воздух в количестве, равном одному объему помещения.
Если в таблице не указана какая-либо комната, рассчитайте для нее норму вентиляции жилых помещений по данным 3 куба воздуха в час на 1 кв.
Для жилых комнат, не имеющих естественной вентиляции (например, не открываются окна), на каждого человека «положен» минимальный расход воздушной массы, равный 60 м3/час.
Это касается прежде всего тех помещений, где человек обычно находится в активном, бодрствующем состоянии.
В то же время в спальнях, оборудованных системой естественного проветривания, допускается меньший расход воздуха — от 30 м3/час на каждого человека.
Приточный воздух из жилых помещений должен беспрепятственно перемещаться в подсобные: кухню, туалет, ванную комнату
Формула для расчета вентиляции:
L = n · V,
где L – расход воздуха, м3/ч;
n – нормируемая кратность воздухообмена, ч–1;
V – объем помещения, м3.
Для расчета воздухообмена группы помещений их можно рассматривать как единый воздушный объем, который должен отвечать условию:
ΣLпр = ΣLвыт, т. е. количество подаваемого воздуха должно быть равно количеству удаляемого.
Последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:
1. Считаем объем каждого помещения в доме.
2. Подсчитываем для каждого помещения кратность по формуле: L=n*V.
Для этого предварительно выбираем из таблицы 1 норму по кратности воздухообмена для каждого помещения. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых, например кухня-столовая и то и другое. Прочерк означает, что в данное помещение не нужно подавать (удалять) воздух.
Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому.
В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ Lпр и ∑ Lвыт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат мы можем увеличивать до требуемой цифры.
Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=Sпомещения*3.
Все значения L округляем до 5 в большую сторону, т.е. значения должны быть кратны 5.
3. Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ Lпр и ∑ Lвыт
4. Составляем уравнение баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт.
Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы в 3 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.
Рассмотрим расчеты на примере.
Дом площадью 146м2.
Чтобы провести расчет для вентиляционной системы по кратностям, для начала нужно составить список всех помещений в доме, записать их площадь и высоту потолков.
Например, в доме имеются следующие помещения:
- кухня площадью 20 м2;
- спальня - 24 м2;
- рабочий кабинет - 18 м2;
- гостиная - 42 м2;
- прихожая - 10 м2;
- туалет - 2 м2;
- ванная - 4 м2.
Высота потолков равна 3,5 м.
Узнаем объем каждой комнаты:
Умножаем высоту на площадь комнаты, получаем объем, измеряемый в кубометрах (метрах кубических, м3). Можно узнайть объем каждой комнаты умножив длину, высоту и ширину стен.
- кухня - 70 м3;
- спальня - 84 м3;
- рабочий кабинет - 63 м3;
- гостиная - 147 м3;
- прихожая - 35 м3;
- туалет - 7 м3;
- ванная - 14 м3.
Используя таблицу "Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях жилых зданийнужно" произведем расчёт необходимый объем воздуха помещений по формуле
L=n*V, где n – нормируемая кратность воздухообмена, час–1; V – объем помещения, м3, увеличив каждый показатель до значения, кратного пяти.
Если в таблице стоит прочерк, значит комната не нуждается в вентилировании. Для большинства комнат можно делать только приток или вытяжку.
Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому.
- кухня - 70 м3 - не менее 90 м3;
- спальня - 84 м3 х1 = 85 м3;
- рабочий кабинет - 63 м3 х 1= 65 м3 ;
- гостиная - 130 м3; Гостиная не указана в таблице, рассчитаем для нее норму вентиляции жилых помещений по данным 3 куба воздуха в час на 1 кв.
м, то есть по формуле: L=S*3, где S является площадью комнаты.
- прихожая - в таблице стоит прочерк, значит комната не нуждается в вентилировании;
- туалет - 7 м3 - не менее 50 м3;
- ванная - 14 м3 - не менее 25 м3.
Теперь нужно отдельно суммировать сведения по помещениям, в которых осуществляется приток воздуха, и отдельно — комнаты, где установлены вытяжные вентиляционные устройства.
Для удобства записываем данные в таблицу:
| Помещение | Lпр, м3/час | Lвыт, м3/час |
| Кухня | - | ≥90 |
| Спальня | 85 | - |
| Рабочий кабинет | 65 | - |
| Гостиная | 130 | - |
| Прихожая | - | - |
| Туалет | - | ≥50 |
| Ванная | - | ≥25 |
| ∑ L | ∑ Lпр = 280 | ∑ Lвыт = ≥ 165 |
Теперь следует сравнить полученные суммы.
Очевидно, что необходимый приток превышает вытяжку на 115 м3/ч.
∑ Lпр = ∑ Lвыт:280<165 м3/час,
В итоге у вас должно сойтись уравнение объема притока и объема вытяжки. Если этого не произошло, число воздухообмена в этих помещениях можно увеличить до необходимого показателя.
Рекомендуется осуществлять распределение равномерно, по всем помещениям. Можно прибавить значения вытяжки для тех комнат, где требуется более сильная вентиляция или там, где значения были минимально допустимые – в санузле и кухне.
Важно распределить движение потоков воздуха таким образом, чтобы в доме не оставалась влага, не застаивались различные запахи.
В данном случае увеличиим показатель по кухне на 115 м3/час.
После правок результаты расчета будут выглядеть следующим образом:
| Помещение | Lпр, м3/час | Lвыт, м3/час |
| Кухня | - | 205 |
| Спальня | 85 | - |
| Рабочий кабинет | 65 | - |
| Гостиная | 130 | - |
| Прихожая | - | - |
| Туалет | - | ≥50 |
| Ванная | - | ≥25 |
| ∑ L | ∑ Lпр = 280 | ∑ Lвыт =280 |
Теперь уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт выполняется.
Объемы по притоку и вытяжке равны, что соответствует требованиям при расчетах воздухообмена по кратностям.
Расчет по площади помещения
Наиболее простой метод расчета. Он производится на основании норм, которые регламентируют подачу свежего воздуха для жилых помещений в размере 3 м3/час на 1 м2 площади пространства.
Т.е. за основу принимается следующая норма: каждый час в дом должно поступать по три кубических метра свежего воздуха на каждый квадратный метр площади.
Количество людей, которые постоянно проживают в доме, при этом не учитывается.
Воздух поступает через спальню и гостиную, а удаляется из кухни и санузла
Рассмотрим расчеты на примере.
Есть дом площадью 146 м2.
Считаем воздухообмен по формуле: ∑ L= ∑ Lпр= ∑ Lвыт =∑ Sпомещения х 3.
∑ Lвыт 3=146 х 3=438м3/час.
Расчет по санитарно-гигиеническим нормам
В этом случае для вычислений используют не площадь, а данные о количестве постоянных и временных жильцов. Для каждого постоянно проживающего необходимо обеспечить приток свежего воздуха в в размере 60 м3/час. Если в помещении регулярно присутствуют временные посетители, то на каждого такого человека нужно прибавить еще по 20 м3/час.
Рассмотрим расчеты на примере.
Условия остаются прежние. Дом площадью 146м2. Только добавим информацию, что в доме живут два человека и еще двое пребывают в помещении нерегулярно.
В доме имеются следующие помещения:
- кухня площадью - 20 м2;
- спальня - 24 м2;
- рабочий кабинет - 18 м2;
- гостиная - 42 м2;
- прихожая - 10 м2;
- туалет - 2 м2;
- ванная - 4 м2.
Расчет выполняется отдельно для каждого помещения в соответствии с нормой 60 куб.м\чел для постоянных жильцов и 20 куб.м\час для временных посетителей. Для гостиной принимаем двух постоянных жителей и двух временных (как правило, количество постоянных и временных людей, определяется техническим заданием заказчика).
- Спальня — 2 чел * 60 = 120 м3\час;
- Рабочий кабинет — 1 чел. * 60 = 60 м3\час;
- Гостиная 2 чел * 60 + 2 чел * 20 = 160 м3\час;
Для количества постоянных и временных обитателей дома не существует каких-то строгих правил, эти цифры определяются исходя из реальной ситуации и здравого смысла.
Вытяжку рассчитывают по нормам, изложенным в таблице, приведенной выше, и увеличивают до суммарного показателя по притоку:
- Кухня — 20 м3 - не менее 90 куб.м3/ч;
- Туалет — 2 м2 - не менее 50 куб.м3/ч;
- Ванная — 4 м3 - не менее 50 куб.м3/ч.
Для удобства записываем данные в таблицу:
| Помещение | Lпр, м3/час | Lвыт, м3/час |
| Кухня | - | ≥90 |
| Спальня | 120 | - |
| Рабочий кабинет | 60 | - |
| Гостиная | 160 | - |
| Прихожая | - | - |
| Туалет | - | ≥50 |
| Ванная | - | ≥25 |
| ∑ L | ∑ Lпр = 340 | ∑ Lвыт = ≥ 165 |
Из табоицы видно, что количество приточного воздуха превышает вытяжной на 175 м3/час. Поэтому количество вытяжного воздуха необходимо увеличить на 175 м3/час. Его можно равномерно распределить между кухней, санузлом и ванной, а можно подать в одно из этих трех помещений, например кухню. Т.е. в таблице изменится Lвыт.кухня и составит Lвыт.кухня=265 м3/час.
| Помещение | Lпр, м3/час | Lвыт, м3/час |
| Кухня | - | ≥265 |
| Спальня | 120 | - |
| Рабочий кабинет | 60 | - |
| Гостиная | 160 | - |
| Прихожая | - | - |
| Туалет | - | ≥50 |
| Ванная | - | ≥25 |
| ∑ L | ∑ Lпр = 340 | ∑ Lвыт = ≥ 340 |
Из спальни, кабинета и гостинной воздух будет перетекать в ванную, санузел и кухню, а оттуда посредством вытяжных вентиляторов (если они установлены) или естественной тяги удалятся из квартиры.
Такое перетекание необходимо для предотвращения распространения неприятных запахов и влаги.
Таким образом, уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт: 340=340 м3/час - выполняется.
Сравнение расчетов
Из всех вышепредложенных примеров видно, что значение воздухообмена в каждом из вариантов разное.
(∑ Lвыт1=280 м3/час < ∑ Lвыт3=340 м3/час < ∑ Lвыт2=438 м3/час).
Все три варианта являются правильными согласно норм.
Однако, первый третий более простые и дешевые в реализации, а второй немного дороже, но создает более комфортные условия для человека.
Как правило, при проектировании выбор варианта расчета зависит от желания заказчика, точнее от его бюджета.
Подбор воздуховода
Мы посчитали воздухообмен, теперь можем выбрать схему реализации системы вентиляции и произвести расчет воздуховодов системы вентиляции.
Для вентиляционных систем используют прямоугольные и круглые воздуховоды. Если вы выбираете прямоугольный воздуховод, следите, чтобы соотношение сторон не превышало 3:1, иначе вентиляция будет постоянно шуметь, а давление в ней будет недостаточно высокое (не будет тяги).
Кроме этого, при выборе необходимо учитывать, что нормальная скорость в магистрали должна достигать около 5 м/с (в ответвлениях примерно 3 м/с). Чтобы определить необходимые размеры сечения, воспользуйтесь диаграммой ниже – на ней изображена зависимость размера сечения от расхода воздуха и скорости его движения.
Горизонталями отмечен расход воздуха, вертикалями – скорость, косыми линиями – соответствующие размеры воздуховода.
Диаграмма зависимости сечения воздуховодов от скорости и расхода воздуха
На диаграмме горизонтальные линии отображают значение расхода воздуха, а вертикальные линии – скорость.
Косые линии соответствуют размерам воздуховодов.
Подбираем сечение ответвлений магистрального воздуховода (которые заходят непосредственно в каждую комнату) и самого магистрального воздуховода для подачи воздуха расходом L=438 м3/час.
Если воздуховод с естественной вытяжкой воздуха, то нормируемая скорость движения воздуха в нем не должна превышать 1м/час. Если же воздуховод с постоянно работающей механической вытяжкой воздуха, то скорость движения воздуха в нем выше и не должна превышать 3 м/с (для ответвлений) и 5 м/с для магистрального воздуховода.
Подбираем сечение воздуховода при постоянно работающей механической вытяжке воздуха.
Слева и справа на диаграмме обозначены расходы, выбираем наш (438 м3/час).
Далее, движемся по горизонтали до пересечения с вертикальной линией соответствующей значению 5 м/с (для максимального воздуховода).
Теперь, по линии скорости опускаемся вниз до пересечения с ближайшей линией сечения.
Получили, что сечение нужного нам магистрального воздуховода 160х160 мм или Ø180 мм.
Для подбора сечения ответвления движемся от о расхода 438 м3/час по прямой до пересечения со скоростью 3 м3/час.
Получаем сечение ответвления 200х200 мм или Ø 225 мм.
Эти диаметры будут достаточными при установке только одного вытяжного канала, например на кухне.
Если же в доме будет установлено 3 вытяжных вентканала, например в кухне, санузле и ванной комнате (помещения с самым загрязненным воздухом), то суммарный расход воздуха, который нужно отвести мы делим на количество вытяжных каналов, т. е. на 3. И уже на эту цифру подбираем сечение воздуховодов.
Данная диаграмма подходит только для подбора сечений механической вытяжки.
Если в доме есть бассейн необходимо использовать системы осушения воздуха, возможна система осушения воздуха с подмесом свежего воздуха.
Использование осушителей — это наиболее простой и, соответственно, более дешевый способ.
Общие требования к системам вентиляции.
- Вытяжной воздух выбрасываем наружу выше кровли. При естественной вытяжной вентиляции, все каналы выводят выше кровли. При механической вытяжной вентиляции – воздуховод так же выводят выше кровли либо внутри здания, либо снаружи.
- Забор свежего воздуха при механической системе приточной вентиляции осуществляется с помощью заборной решетки. Ее необходимо размещать минимум на два метра выше уровня земли.
- Движение воздуха необходимо организовывать таким образом, чтобы воздух из жилых помещений двигался в направлении помещений с выделением вредностей (санузел, ванная, кухня).
ASHRAE Рекомендуемая частота воздухообмена в час – Smart Air
Данные показывают, что улучшение вентиляции в помещении может снизить риск передачи вируса, и это рекомендуется CDC. В этой статье мы рассмотрим рекомендованный ASHRAE обмен воздуха в час для офисов, домов, школ, жилых домов и больниц, используя рекомендации ASHRAE 62.1 и 62.2.
Рекомендуемый ASHRAE обмен воздуха в час
В США ASHRAE устанавливает минимальную скорость вентиляции наружного воздуха для зданий в соответствии с рекомендациями ASNI/ASHRAE Standard 62. 1 и 62.2. Эти стандарты определяют, сколько наружного воздуха должно подаваться в помещение каждый час, и основаны на количестве людей и размере помещения.
Подробнее: Что такое воздухообмен в час (ACH) и как рассчитать
ASHRAE 62.1 («Вентиляция и приемлемое качество воздуха внутри жилых зданий») рекомендует, чтобы в домах обеспечивался не менее 0,35 воздухообмена в час наружного воздуха. для обеспечения достаточного воздуха в помещении.
Для других помещений, таких как офисы, магазины и школы, стандарт ASHRAE 62.1 не дает фиксированного номера. Вместо этого скорость воздушного потока зависит от размера помещения, его использования (например, школа, офис, спортивная арена) и количества людей внутри. Их можно использовать для расчета точных требований к воздушному потоку для определенного помещения.
В таблице ниже представлены рекомендуемые ASHRAE воздухообмены в час для обычных типов зданий. Эти воздухообмены в час основаны на типичных размерах помещений и коэффициентах заполнения, в том числе для домов, гостиничных номеров, офисов, школ и магазинов.
Узнать больше: Очистители воздуха и защита от COVID-19 для школ »
В приведенной выше таблице указаны приблизительные воздухообмены в час для школ, домов, отелей, магазинов и ресторанов. Точную скорость вентиляции для данного помещения следует рассчитывать на основе стандарта ASHRAE 62.1. Но приведенные ниже правила являются полезными отправными точками для расчета рекомендуемого воздухообмена в час для вашего помещения.
Вместимость двухместного номера означает удвоение воздухообмена в час
Норма вентиляции и воздухообмена рассчитывается на человека. Если количество людей в помещении удваивается, требуемая скорость вентиляции или воздухообмен удваивается. Это правило может быть полезно для офисных помещений по мере изменения уровня заполняемости.
Большие помещения требуют больше наружного воздуха
Это простое правило. Если не принимать во внимание количество людей в помещении, помещение площадью 100 кв. м (1076 кв. футов) требует в два раза больше наружного воздуха, чем помещение площадью 50 кв. м (538 кв. футов).
Когда не следует использовать стандарт ASHRAE?
Стандарт ASHRAE представляет собой полезное руководство по вентиляции и скорости воздухообмена в домах, офисах, больницах и учебных классах. Однако могут быть ситуации, когда рекомендуемая скорость вентиляции здесь слишком низкая. Стандарт ASHRAE описывает две из этих ситуаций:
- Места для курения. В помещениях с курильщиками или табачным дымом в окружающей среде требуемый обмен воздуха в час будет выше.
- Районы с источниками вредных выбросов. Если в помещении высокий уровень вредных выбросов, таких как летучие органические соединения, вам может потребоваться дополнительно усилить вентиляцию или использовать очиститель воздуха.
Подробнее: Что такое летучие органические соединения и как их удалить из воздуха →
Рекомендации ASHRAE по замене воздуха для вирусов и COVID-19
В рекомендациях ASHRAE указаны общие нормы вентиляции для поддержания комфортной среды в помещении. Они не охватывают среды с высокой концентрацией вирусов. Это могут быть больницы или в контексте COVID-19, офисы, школы или рестораны с инфицированными людьми.
В зонах повышенного вирусного риска необходимо следовать стандарту ANSI/ASHRAE/ASHE Standard 170-2017 или рекомендациям CDC. В ASHRAE 170-2017 указано рекомендуемое количество смен наружного воздуха в час, равное 2, при этом общее требуемое количество смен воздуха варьируется от 6 до 12 (в зависимости от расположения в больнице).
| Больничная зона | Минимальный наружный ACH | Минимальный ACH |
| КРИТИЧЕСКАЯ И ИНТУАНСКАЯ УХОВА Комната | 2 | 6 |
Точно так же CDC рекомендует 6-12 воздухообменов в час для изолированных комнат для инфекций, передающихся воздушно-капельным путем (AIIB).
При работе с такими вирусами, как COVID-19 или другими инфекциями, передающимися воздушно-капельным путем, рекомендуется обеспечить более высокую скорость вентиляции, близкую к 6-12 воздухообменам в час.
Узнайте, как рассчитать количество воздухообменов в час, необходимое для дома
Воздухообмен с помощью очистителей воздуха
Помимо улучшения вентиляции, очиститель воздуха также может помочь снизить риск заражения вирусами в помещении. В отличие от вентиляции, которая подает в помещение совершенно новый (но, возможно, грязный) воздух, очиститель очищает существующий воздух. Например, один коммерческий очиститель воздуха Blast может очистить воздух в помещении площадью 40 кв. м почти за 9 часов.раз в час. Другими словами, очиститель воздуха обеспечивает почти 9 воздухообменов в час для помещения площадью 40 кв.м.
Подробнее: Расчет воздухообмена в очистителе воздуха в час
Smart Air
Если вы ищете очистители воздуха…
Smart Air – сертифицированная компания B Corp , приверженная борьбе с мифами, которые используют крупные компании взвинчивать цены на чистый воздух. Smart Air предлагает эмпирически подтвержденные, серьезные очистители и маски, которые удаляют те же частицы, что и крупные компании, за небольшую часть стоимости. Только корпорации выигрывают, когда чистый воздух становится роскошью.
Линейка мощных коммерческих очистителей воздуха Smart Air Blast разработана специально для предприятий, которым нужен чистый воздух. Крупные компании доверяют линейке очистителей воздуха Blast, включая Ford, BBC, CNN и другие.
A Обзор технических характеристик очистителя воздуха Blast Mk ll
Воздухоочиститель Blast Mk ll — обзор технических характеристик
Посмотрите это видео на YouTube
Подпишитесь на Smart Air на YouTube
Хотите узнать больше о выборе лучшего очистителя воздуха для офиса? Ознакомьтесь с нашим руководством по очистителю воздуха для офиса.
Готовы узнать больше о линейке коммерческих очистителей воздуха Smart Air Blast?
Узнайте больше о линии струйных очистителей воздуха
Бесплатное руководство по безопасному дыханию
Хотите узнать больше о качестве воздуха? Присоединяйтесь к тысячам других и будьте в курсе того, как защитить свое здоровье.
Изменения воздуха в помещении и возможные последствия для передачи SARS-CoV-2 | Здоровье окружающей среды | JAMA
Здания были связаны с распространением инфекционных заболеваний, таких как вспышки кори, гриппа и Legionella . Что касается SARS-CoV-2, то большинство вспышек с участием 3 или более человек были связаны с пребыванием в помещении, и данные подтверждают, что передача SARS-CoV-2 воздушно-капельным путем (определяемая как внутри помещения, но за пределами 6 футов) происходит. 1
Контроль концентрации респираторных аэрозолей внутри помещений для снижения воздушно-капельной передачи инфекционных агентов имеет решающее значение и может быть достигнут с помощью контроля источника (маскирование, физическое дистанцирование) и технических средств контроля (вентиляция и фильтрация). 2 Что касается средств инженерного контроля, то в работе большинства зданий существует важный недостаток, заключающийся в том, что действующие стандарты вентиляции и фильтрации для внутренних помещений, за исключением больниц, установлены на минимальном уровне и не предназначены для инфекционного контроля. Несколько организаций и групп призвали к увеличению скорости вентиляции наружного воздуха, но на сегодняшний день существует ограниченное руководство по конкретным целям вентиляции и фильтрации. В этой статье описывается обоснование ограничения передачи SARS-CoV-2 по воздуху в дальней зоне за счет усиления вентиляции наружного воздуха и улучшения фильтрации, а также предлагаются предполагаемые цели.
Чтобы уменьшить передачу SARS-CoV-2 по воздуху в дальней зоне в помещениях небольшого объема (например, в классных комнатах, магазинах розничной торговли, домах, если их посещают гости), предложения включают в себя целевые 4–6 воздухообменов в час при любом сочетание следующих элементов: вентиляция наружного воздуха; рециркуляционный воздух, проходящий через фильтр с минимальным значением рейтинга эффективности 13 (MERV 13); или прохождение воздуха через переносные воздухоочистители с фильтрами HEPA (высокоэффективные воздушные частицы).
Несмотря на то, что доза-реакция для SARS-CoV-2 неизвестна, и продолжаются научные дебаты о доминирующем пути передачи, данные подтверждают эти предположения. Во-первых, SARS-CoV-2 в основном передается через выдыхаемые респираторные аэрозоли инфицированных людей. Более крупные капли (>100 мкм) могут оседать в воздухе под действием сил гравитации в пределах 6 футов, но люди выделяют в 100 раз больше меньших аэрозолей (<5 мкм) во время разговора, дыхания и кашля. Меньшие аэрозоли могут оставаться в воздухе от 30 минут до нескольких часов и перемещаться далеко за пределы 6 футов. 1 Во-вторых, громкие и хорошо описанные вспышки SARS-CoV-2 в разных типах помещений (например, в ресторанах, спортзалах, хоровых репетициях, школах, автобусах) имеют общие черты: время пребывания в помещении и низкий уровень вентиляции, даже когда люди сохраняли физическую дистанцию. 3
В-третьих, эти предложения основаны на основах науки о воздействии и снижении риска ингаляционной дозы. Более высокие скорости вентиляции и фильтрации быстрее удаляют частицы из воздуха в помещении, тем самым снижая интенсивность воздействия и продолжительность пребывания дыхательных аэрозолей в воздухе в помещении. В-четвертых, этот подход согласуется с тем, что используется в больницах для минимизации риска передачи (eTable в Приложении). В-пятых, обзоры взаимосвязи между вентиляцией легких и инфекционными заболеваниями показали, что множество доказательств указывает на то, что вентиляция играет ключевую роль в передаче инфекционных заболеваний, со ссылкой на обсервационные эпидемиологические исследования, показывающие, что низкая вентиляция связана с передачей кори, туберкулеза, риновируса, гриппа и атипичной пневмонии. КоВ-1. 4 -6 Во всех 3 обзорах отмечается ограниченное количество исследовательских работ по этой теме и ограниченность данных наблюдений. В-шестых, совсем недавно Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний упомянул о важности адекватной вентиляции в комплексе мер по борьбе с COVID-19, 2 , а также Центры по контролю и профилактике заболеваний и Американское общество отопления, охлаждения и воздуха. - Инженеры по кондиционированию (ASHRAE) поддерживают более высокие скорости вентиляции и улучшенную фильтрацию как компоненты целостных стратегий снижения риска.
Текущие меры и стандарты вентиляции в помещении
Текущие стандарты вентиляции для большинства внутренних помещений установлены ASHRAE. 7 Эти стандарты были разработаны с целью разбавления биологических отходов (например, запахов от людей) и достижения базовых уровней приемлемого качества воздуха в помещении, а не инфекционного контроля. 8
Несмотря на то, что для описания скорости вентиляции существует несколько условных обозначений (например, общий объемный поток, объемный поток на человека и площадь, скорость вентиляции наружного воздуха), скорость воздухообмена часто используется в медицинских учреждениях и обычно выражается в единицах воздуха изменений в час (ACH).
Существующие минимальные стандарты для ACH различаются в зависимости от типа здания (электронная таблица в Приложении). Например, согласно ASHRAE, основной организации, устанавливающей стандарты для интенсивности вентиляции, минимально требуемый общий ACH, который имеет место в большинстве домохозяйств, составляет 0,35 ACH наружного воздуха, и школы должны быть рассчитаны на примерно в 10 раз более высокие скорости, хотя большинство школ на практике такого не встретишь. 9 Предложение увеличить целевое значение до 4–6 ACH больше соответствует показателям, установленным в больницах, где более высокие требования к ACH подчеркивают потенциальную роль скорости воздухообмена в качестве стратегии инфекционного контроля.
Текущие меры и стандарты по фильтрации воздуха
В дополнение к вентиляции воздуха из наружного воздуха респираторные аэрозоли также могут быть удалены посредством фильтрации воздуха. Таким образом, отфильтрованный воздух можно рассматривать с точки зрения эквивалентного воздухообмена в час (ACHe) и добавлять к ACH из наружного воздуха.
Скорость подачи чистого воздуха (CADR) — это термин, используемый для описания количества чистого воздуха, подаваемого в помещение, определяемого эффективностью фильтрации и количеством воздуха, проходящего через этот фильтр. Портативные воздухоочистители обычно используют CADR для описания их эффективности. Например, если переносной воздухоочиститель оснащен высокоэффективным фильтром твердых частиц (HEPA), он улавливает 99,97% аэрозолей на 0,3 мкм. Об эффективности фильтра обычно сообщается на основе размера аэрозоля, против которого фильтр работает наиболее плохо (0,3 мкм), хотя фильтр HEPA улавливает еще больший процент аэрозолей крупнее (и меньше) 0,3 мкм.
Показатель CADR ценен тем, что его можно использовать для оценки ACH очищенного от вирусов воздуха, подаваемого в помещение. Оценка ACHe рассчитывается как [CADR в футах 3 /мин × 60 мин] на объем помещения в футах 3 . Таким образом, устройство с CADR 300 в комнате площадью 500 квадратных футов с потолками высотой 8 футов будет обеспечивать 4,5 ACH.
Эта же концепция фильтрации может быть применена к воздуху, рециркулирующему через центральную механическую систему вентиляции или систему внутренней вентиляции. Однако большинство центральных механических систем не были предназначены для фильтров HEPA. Вместо этого в этих системах используются фильтры с другой оценочной шкалой, отчетным значением минимальной эффективности или MERV, и обычно используется низкосортный фильтр (например, MERV 8), который улавливает только примерно 15% частиц размером от 0,3 до 1 мкм50. % частиц размером от 1 до 3 мкм и 74% частиц размером от 3 до 10 мкм. 4 Для инфекционного контроля в зданиях следует по возможности установить фильтры MERV 13, которые могут задерживать примерно 66%, 92% и 98% частиц этих размеров соответственно. Эти значения MERV можно применять для оценки общей скорости подачи чистого воздуха в помещение, как и в случае фильтров HEPA, но вместо того, чтобы использовать почти 100% эффективность улавливания для HEPA, расчет необходимо скорректировать с учетом более низкой эффективности улавливания любого из фильтров. Используется фильтр MERV. Модернизация фильтров в механических системах особенно важна в зданиях, в которых используются системы рециркуляции воздуха в одном помещении или в одной зоне местной вентиляции.
Практические соображения по проектированию при увеличении воздухообмена и фильтрации
Внесение изменений в вентиляцию и фильтрацию воздуха в любом здании требует нескольких важных и практических проектных соображений.
Во-первых, увеличение скорости воздухообмена требует компромиссов, включая дополнительные затраты на перемещение большего количества воздуха, а также на нагрев или охлаждение этого большего объема воздуха. Эти дополнительные расходы могут быть ограничены за счет использования энергосберегающих систем и «умных» систем, которые подают воздух, когда помещение занято. Кроме того, при необходимости естественная вентиляция (например, открытые окна) также может минимизировать затраты на усиление вентиляции.
Во-вторых, улучшение вентиляции и фильтрации воздуха в помещении учитывает только передачу аэрозоля в дальней зоне (т. е. за пределами 6 футов) и не оказывает существенного влияния на передачу при тесном контакте. Ношение масок по-прежнему важно в помещении для контроля источника и для тесного контакта с людьми, даже когда достигается высокая интенсивность воздухообмена.
В-третьих, полезность воздухообмена в час по сравнению с подходом к вентиляции с объемным потоком наиболее полезна в небольших помещениях с высотой потолков, как правило, менее 12 футов. В помещениях с более высокими потолками (например, спортзалы, атриумы) аэрозоли будут растворяться в большем пространстве, и объемный расход на единицу площади или на человека будет более подходящей мерой, учитывающей плотность людей и уровень активности, которые также влияют на скорость выброса аэрозолей. .
В-четвертых, кратность воздухообмена полезна при типичных сценариях или сценариях с низкой плотностью населения, как это должно происходить во время пандемии. В местах с большими ограничениями по количеству людей или если в меньшем пространстве размещается больше людей, чем это предусмотрено, вентиляция должна быть увеличена соответствующим образом.
В-пятых, в местах, где маски не носят постоянно, например, в ресторанах, необходимы дополнительные стратегии, в том числе повышение целевых показателей воздухообмена в час, рабочие, носящие высокоэффективные маски, посетители, носящие маски постоянно, кроме как во время активной деятельности. едят или пьют, и все внутри физически дистанцируются не менее чем на 6 футов.
В-шестых, несмотря на то, что эти конструктивные соображения важны для снижения передачи воздушно-капельным путем в нынешних условиях пандемии COVID-19, улучшенная вентиляция и фильтрация воздуха являются стратегией, которую следует рассмотреть для дальнейшего использования в зданиях в будущем из-за связи с меньшим объемом работы. и пропуски занятий в школе, лучшие результаты в тестах на когнитивные функции и меньшее количество симптомов синдрома больного здания, таких как головная боль и усталость. 10
Выводы
Увеличение воздухообмена в час и фильтрация воздуха — это упрощенная, но важная концепция, которую можно использовать для снижения риска внутрикомнатной и дальней воздушной передачи SARS-CoV-2 и других респираторных инфекционных заболеваний. Здоровые средства управления зданием, такие как более высокая вентиляция и улучшенная фильтрация, являются фундаментальной, но часто упускаемой из виду частью стратегий снижения риска, которые могут принести пользу после нынешней пандемии.
Наверх
Информация о статье
Автор, ответственный за переписку: Джозеф Г. Аллен, доктор наук, магистр здравоохранения, Гарвард Т.Х. Школа общественного здравоохранения Чана, 677 Huntington Ave, Boston, MA 02115 ([email protected]).
Опубликовано в Интернете: 16 апреля 2021 г. doi:10.1001/jama.2021.5053
Раскрытие информации о конфликте интересов: Доктор Ибрагим сообщает о получении платежей от HOK Architects в качестве старшего директора и главного врача. Д-р Аллен владеет 9 Foundations Inc, которая предоставляла консультации по вопросам COVID-19.стратегии снижения рисков во многих секторах, включая образование, недвижимость, правительство, частные предприятия и религиозные организации. Д-р Аллен также получал гонорары за консультации от коммерческих организаций, в том числе за работу в качестве научного консультанта Carrier Corporation.
Ссылки
1.
Национальные академии наук, техники и медицины. Передача SARS-CoV-2 воздушно-капельным путем: краткое изложение материалов семинара . Национальная академия наук; Октябрь 2020.
2.
Лернер АМ, Фолкерс ГК, Фаучи КАК. Предотвращение распространения SARS-CoV-2 с помощью масок и других «низкотехнологичных» вмешательств. JAMA . 2020;324(19):1935-1936. doi:10.1001/jama.2020.21946PubMedGoogle ScholarCrossref
3.
Lancet Целевая группа Комиссии по COVID-19 по безопасной работе, безопасной школе и безопасному путешествию. Шесть приоритетных направлений. Комиссия Lancet COVID-19; 2021.
4.
Ли Ю, Люнг ГМ, Тан ДжВ, и другие. Роль вентиляции в воздушно-капельной передаче инфекционных агентов в антропогенной среде: междисциплинарный систематический обзор. Внутренний воздух . 2007;17(1):2-18. doi:10.1111/j.1600-0668.2006.00445.xPubMedGoogle ScholarCrossref
5.
Санделл Дж, Левин Х, Назарофф ВВ, и другие. Частота вентиляции и здоровье: междисциплинарный обзор научной литературы. Внутренний воздух . 2011;21(3):191-204. doi:10.1111/j.1600-0668.2010.00703.xPubMedGoogle ScholarCrossref
6.
Луонго Джей Си, Феннелли КП, Кин Дж. А., и другие. Роль механической вентиляции в воздушно-капельной передаче инфекционных агентов в зданиях. Внутренний воздух . 2016;26(5):666-678. doi:10.1111/ina.12267PubMedGoogle ScholarCrossref
7.
Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха.