Нормы воздухообмена на человека для помещений различного назначения

Кратность воздухообмена: расчет и таблицы для различных помещений

Одним из показателей, влияющих на обеспечение оптимального микроклимата в помещениях различного назначения, является кратность воздухообмена. Под этим термином обозначают, количество полных циклов смены воздушных масс в помещении в течение единицы времени, например часа.

Ротация воздушных масс обеспечивает:

• удаление воздуха, содержащего патогенные и болезнетворные микроорганизмы;
• замену кислорода, содержащего углекислый газ новым объемом воздуха, что создает комфортные условия для умственной деятельности человека;
• оптимальные значения температуры и влажности в помещении, оказывающих влияние на работоспособность человека и создающих заданные условия для хранения различных изделий;
• устранение воздуха, содержащего неприятные запахи.

Необходимые значения показателей кратности воздухообмена в зависимости от назначения помещения указываются в специальных таблицах СНиП. Ротация воздушных масс обеспечивается за счет комбинированного использования естественной и искусственной вентиляции.

Приток кислорода обеспечивается через окна, двери и при помощи специальных вентиляторов. Однако учитывая тенденцию на использование материалов и технологий, обеспечивающих герметичность этих конструкций, близкую к абсолютным значениям, использование при строительстве зданий систем, обеспечивающих приток кислорода, является обязательным условием для достижения показателей кратности воздухообмена.

Эти задачи решаются путем оснащения стен и окон приточными клапанами, которые помимо герметичности обеспечивают поступление необходимого количества кислорода в единицу времени.

Понятие воздухообмена

Основные требования при проектировании систем кондиционирования включают определение числа циклов воздухообмена. Под этим термином понимается создание условий для обеспечения циркуляции и полной замены объема кислорода в сооружении. Этот параметр зависит от концентрации в воздухе вредных компонентов, наличия мест выделения избыточного количества тепла, влаги и кратности смены объема кислорода в помещении.

Кратность воздухообмена является показателем, определяющим степень интенсивности полной смены объема кислорода. Другими словами организованный, и регулируемый воздухообмен определяется как количество полных циклов смены кислорода в течение часа. Этот параметр относится к санитарным нормам и определяет степень безопасности и комфортность нахождения человека в здании. Нормативные и допустимые значения этого показателя определяются принятыми нормами СНиП, содержащими различные требования в зависимости от назначения комнаты.

Воздухообмен бывает естественного и искусственного типа. При этом в первом случае приток воздуха обеспечивается за счет перепада давления воздуха внутри комнаты и за ее пределами. Во втором варианте замещение объема воздушных масс предусматривает использование систем принудительной подачи кислорода, попадание через проемы в дверях и стенах и выполнение проветривания помещений. Организация удаления загрязненного кислорода предусматривает обустройство систем вытяжки в помещениях, имеющих наиболее загрязненный воздух. В условиях квартиры такими местами могут быть ванна, туалет и кухня, в первых двух случаях система вентиляции может оснащаться устройствами, обеспечивающими всасывание загрязненного воздуха или воздушными клапанами, в случае с кухней, в большинстве случае речь идет об оснащении пространства над плитой различными типами вытяжных зонтов.

Расчет кратности воздухообмена

При определении кратности воздухообмена для каждого конкретного помещения проектировщики учитывают нормативные показатели, зафиксированные в санитарно-гигиенических нормах, ГОСТах и строительные правила снип, например СНиП 2.08.01-89. Не принимая в учет содержания в воздухе вредных примесей, количество замещений для помещений определенного объема и назначения будет вычисляться по значениям нормативных показателей кратности. Объем здания определяется по формуле (1):

где a – длина помещения;
b – ширина комнаты;
h – высота помещения.

Зная объем помещения и количество поступающего в течение 1 часа кислорода, можно выполнить расчет кратности Кв, используя формулу (2):

где Кв – кратность воздухообмена;
Qвозд – подача чистого воздуха, поступающего в комнату в течение 1 часа.

Чаще всего формула (2) не используется для подсчета количества циклов полного замещения воздушных масс. Это связано с наличием для всех типовых сооружений различного назначения таблиц кратности воздухообмена. При такой постановке задачи для помещения, имеющего заданный объем с известным значением коэффициента воздухообмена необходимо подобрать оборудование или выбрать технологию, обеспечивающую поступление необходимого количества кислорода в единицу времени. В этом случае объем чистого воздуха, который должен поступить для обеспечения полной замены кислорода в помещении согласно требованиям СНиП, можно определить по формуле (3):

Согласно приведенным формулам, единицей измерения кратности воздухообмена является количество полных циклов замены кислорода в комнате в час или 1/ч.

Используя естественный тип воздухообмена можно добиться 3-4 кратной замены воздуха в помещении в течение 1 часа. При необходимости увеличения интенсивности воздухообмена рекомендуется прибегать к использованию механических систем, обеспечивающих принудительную подачу свежего или устранение загрязненного кислорода.

Методы расчета для помещений жилого дома

Приток необходимого количества воздуха в жилых помещениях в зависимости от типа комнаты может обеспечиваться через автономные воздушные клапана в стенах с регулируемыми параметрами открывания, форточки, двери, фрамуги и окна. Специалисты обращают внимание проектировщиков на то, что при расчете показателей полной замены воздуха в жилых комнатах, необходимо учитывать ряд параметров, среди которых:

• назначение помещения;
• количество постоянно находящихся в сооружении людей;
• температура и влажность воздуха в помещении;
• количество работающих электрических приборов и норма выделяемого ими тепла;
• тип естественной вентиляции и обеспечиваемые им показатели кратности замены кислорода в течение 1 ч.

Для создания комфортных условий согласно нормам СП 54.13330.2016 величина воздухообмена должна составлять:

1. При площади помещения, приходящегося на 1 человека в размере менее 20 м² для детских комнаты в квартире, спален, гостиных и общих помещений подача воздуха должна составлять 3 м³/ч на 1 м² площади каждой из комнат.
2. При общей площади в расчете на одного человека превышающей 20 м², интенсивность воздухообмена должна составлять 30 м³/ч на 1 человека.
3. Для кухни, оснащенной электрической плитой минимальные показатели подачи кислорода не могут быть меньше 60 м³/ч.
4. Если на кухне используется газовая плита, минимальное значение нормы воздухообмена увеличивается до 80-100 м³/ч.
5. Нормативные показатели кратности воздухообмена для вестибюлей, лестничных клеток и коридоров составляет 3 м³/ч.
6. Параметры воздухообмена несколько возрастают при увеличении влажности и температуры в помещении и составляют для сушильных, гладильных и постирочных комнат 7 м³/ч.
7. При организации в жилом помещении ванной и уборной, расположенных отдельно друг от друга, норма воздухообмена должна быть не меньше 25 м³/ч, при совмещенном расположении санузла и ванной комнаты, этот показатель увеличивается до 50 единиц.

Учитывая то, что при готовке помимо пара образуется ряд летучих соединений с содержанием масла и гари, при организации системы воздухообмена на кухне необходимо исключить попадание этих веществ в пространство жилых комнат. Для этого воздух кухонного помещения за счет создания тяги в вентиляционном канале, высотой не менее 5 м и использования специального вытяжного зонта удаляется наружу. Такой тип организации ротации воздушных масс обеспечивает устранение и избыточного количества тепла. Однако во избежание попадания отработанного воздуха в квартиры, расположенные на верхних этажах при строительстве сооружения выполняется воздушный затвор, обеспечивающий изменение направления воздушного потока.

Административные и бытовые здания

Как уже упоминалось, показатели кратности имеют различные значения для разных зданий, при этом в части случаев эксплуатация систем обеспечения ротации воздушных масс, предусматривает использование естественной вентиляции и в холодное время года. При этом, в части используемых помещений, например душевых и уборных вытяжная система вентиляции должна работать более интенсивно, чем система подачи свежего кислорода в комнатах общего назначения. Так, параметры ежечасно удаляемого из помещений душевых воздуха с паром должна исходить из расчета 75 м³/ч из расчета на 1 сетку, а при организации удаления загрязненного воздуха из уборных из расчета 25 м³/ч на 1 писсуар и 50 м³/ч на 1 унитаз.

При обеспечении смены воздуха в кафе организация системы вентиляции и кондиционирования должна обеспечить кратность замены воздуха в приточной системе на уровне 3 ед/ч, для системы вытяжки этот показатель должен составлять 2 ед/час. Расчет системы полной замены воздуха в торговом зале зависит от типа используемой вентиляции. Так, если при наличии вентиляции приточно-вытяжного типа кратность замены воздуха определяется расчетным путем для всех типов торговых залов, то при обустройстве сооружения вытяжкой, не обеспечивающей приток воздуха, кратность воздухообмена должна составлять 1,5 ед/ч.

При использовании помещений, обладающих большим количеством пара, влаги, тепла или газа, расчет воздухообмена может вестись исходя из имеющегося избытка. Для того, чтобы рассчитать воздухообмен по теплоизбыткам используется формула (4):

где Qпом – количество выделяемой в помещение теплоты;
ρ – плотность воздуха;
c — теплоемкость воздуха;
t вывод — температура воздуха, удаляемого при помощи вентиляции;
t подав — температура воздуха, подаваемого в помещение.

Организация системы обмена воздуха в котельной исходит из типа используемого котла и должна обеспечивать 1-3 кратную замену всего объема кислорода в течение часа.

Физкультурно оздоровительные учреждения

При занятиях в спортивном зале кратность обмена воздуха играет важную роль, поскольку во время физических нагрузок необходимо обеспечить поступление свежего кислорода в легкие каждого из посетителей с учетом достаточно больших объемов зала. Таким образом, требования оговаривают необходимость обеспечения поступления в спортзал при наличии посетителей 80 м3/ч воздуха.

Расчет кратности воздухообмена для бассейна исходит из количества находящихся в нем людей и должен составлять 20 м³/ч в расчете на 1 человека. В то же время, учитывая специфику нахождения в сауне, в бане, необходимо обеспечить смену 10 м³ воздуха в течение каждого часа. При этом учитывая большие объемы вырабатываемого насыщенного пара, можно вести расчет воздухообмена по влаговыделениям.

Учреждения здравоохранения

Наибольшие значения показатель кратности воздухообмена в учреждениях, относящихся к системе здравоохранения, имеет для палат, в которых производится стационарное лечение пациентов с обнаруженными патологиями инфекционного (160 м³/ч) и неинфекционного (80 м³/ч) происхождения.

Согласно нормативам большая часть других помещений, включая кабинеты врачей и процедурные комнаты должна иметь кратность вытяжки при естественном типе организации воздухообмена, равную 1-2 ед/ч.

Отдельным пунктом следует упомянуть организацию системы вентиляции операционных кабинетов. В них согласно современным требованиям должна использоваться 3 кратная система очистки воздуха, при этом работающие устройства должны обеспечивать минимальный приток 1200 м³ воздуха в час.

Помещения детских дошкольных организаций

Обеспечение требуемых норм воздухообмена в дошкольных организациях является базовым условием здоровья и нормальной умственной активности малышей. Однако при обеспечении вентиляции необходимо исключать возможность возникновения сквозняков, учитывая это требование, проветривание в детских дошкольных организациях осуществляется в соответствии с распорядком дня учреждения.

Согласно нормам, обозначенным в СНиП 41.21-2003, для обеспечения проветривания кратность воздухообмена в классе для занятий, раздевалке, игровой комнате и в спальне для детей в возрасте до 2 лет должна составлять 1,5 ед/час. Более строгие требования предъявляются при обеспечении полной замены в области умывальника, туалета, медицинского пункта и кухни, для которых этот показатель составляет 2-3 ед/час.

В заключении

Кратность полной замены кислорода является показателем, определяющим комфортность и безопасность пребывания в помещении. Этот параметр отличается для помещений, имеющих различное назначение, и определяется по одной из приведенных методик исходя из показателя, определяющего подачу чистого кислорода в час и объема сооружения. Для обеспечения микроклимата, регламентированного нормами СНиП и санитарными требованиями, может использоваться естественная, принудительная и комбинированная схема вентиляции.

Пример расчета кратности для котельной:

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:

1. 1. Естественный. Он происходит из-за разницы давления воздуха внутри помещения и за его пределами.
2. 2. Искусственный. Осуществляется при помощи проветривания (открывания окон, фрамуг, форточек). Кроме этого, к нему относят попадания воздушных масс с улицы через щели в стенах и дверях, а также путём применения разнообразных систем кондиционирования и вентиляции.

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:

• назначение здания;
• количество установленных электроприборов;
• теплопроизводность всех работающих устройств;
• количество людей, которые постоянно находятся в помещении;
• уровень и интенсивность естественной вентиляции;
• влажность и температура воздуха в комнате.

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:

• Отдельная комната в квартире (спальная, детская, игровая) — 3.
• Ванная и индивидуальная уборная — 25 (при совмещённом расположении значение должно быть в 2 раза больше).
• Гардеробная комната, а также умывальная в общежитии — 1,5.
• Кухня с электроплитой — 60.
• Кухня с газовым оборудованием — 80.
• Коридор или вестибюль в квартирном доме — 3.
• Гладильная, сушильная, постирочная в общежитии — 7.
• Кладовая для хранения спортивного инвентаря, личных и хозяйственных вещей — 0,5.
• Машинное помещение лифта — 1.
• Лестничная клетка — 3.

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:

• фильтрация, увлажнение, подогрев или охлаждение воздуха перед его подачей в помещение;
• обеспечение постоянного притока достаточного объёма свежего кислорода;
• обустройство вытяжной и приточной вентиляционной системы;
• использование оборудования, которое в процессе воздухообмена не будет создавать много шума;
• максимально удобное расположение установок для удобства проведения ремонтных и профилактических мероприятий;
• возможность регулировать параметры вентиляционной системы и адаптировать её работу под меняющиеся погодные условия;
• способность обеспечивать качественный воздухообмен при минимальных затратах электроэнергии;
• необходимость иметь небольшие габариты.

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:

• Рабочая комната сотрудников — 20 на каждого человека.
• Кабинет управляющих — 3.
• Зал для совещаний и конференц-зал — 20 на 1 посетителя.
• Комнаты для курения — 10.
• Санузел, умывальная и душевая — 20.
• Кладовая и комната для хранения документации — 0,5.
• В техническом помещении — 1.

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:

• Объём и форма здания цеха. От первого параметра будет зависеть количество воздуха, который нужно будет замещать свежим, а от второго — характер движения воздушных потоков (образование застойных зон, возникновение завихрение и прочее).
• Количество людей, ежедневно работающих в помещении. Каждому сотруднику требуется примерно одинаковое количество кислорода, поэтому для расчётов берут среднестатистический показатель.
• Интенсивность физического труда. При выполнении работы, которая не требует значительных усилий, достаточно будет минимальной кратности, а при больших физических нагрузках — максимальной.
• Характер технологического процесса и степень загрязнения вредными веществами. Для каждого химического соединения рассчитана максимально допустимая концентрация, при которой оно не будет оказывать негативное воздействие на организм человека. Исходя из этого определяется требуемая интенсивность аэрации, позволяющая концентрации оставаться в безопасных пределах.
• Тепло, которое выделяется при работе оборудования. Система естественной или искусственной вентиляции должна справляться с избыточным теплом, идущим от работающих станков и прочих устройств.
• Избыточная влага. Этот фактор учитывается только на тех предприятиях, где технологический процесс предусматривает использование различных жидкостей. Они медленно испаряются и постепенно повышают влажность в здании цеха.

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:

• Цеха, где выполняется работа, не требующая больших физических усилий — 25.
• Площадки, где сотрудники выполняют простую работу с редким приложением физической силы — 30.
• Производственные помещения, где проводятся различные манипуляции, требующие значительных затрат сил — 35.
• Красильные цеха — 40.
• Промышленные площадки, где в процессе работы используются токсичные и летучие вещества — 45.

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:

• Палаты для стационарного лечения инфекционных больных — 160.
• Палаты для взрослых и детей, которые лечатся от заболеваний неинфекционного характера — 80.
• Кабинеты врачей и лаборантов — 60.
• Помещения, предназначенные для проведения мануальной и иглорефлексотерапии, а также все другие комнаты с наличием постоянных рабочих мест — 60.
• Небольшие помещения, где нет постоянных рабочих мест — 1.
• Помещения, в которых хранятся стерильные материалы и медицинские препараты — 4.
• Кабинеты ультразвуковой и функциональной диагностики, а также лифтовые холлы — 3.
• Комнаты, отведённые под процедурные — 4.
• Места проведения рентгенодиагностических и флюорографических обследований — 4.
• Комнаты для санитарной обработки больных — 5.
• Помещения для приёма и сортировки анализов — 3.
• Чистая зона центрального стерилизационного и дезинфекционного отделения (ЦСО и ДСО) — 3 и более.
• Грязная зона ЦСО и ДСО — не менее 5.
• Залы для занятия лечебной физкультурой — 60.
• Процедурная, предназначенная для введения радиофармацевтических лекарственных средств — 6.
• Кабинет для проведения обыкновенной и однофотонной позитронно-эмисионной томографии — 6.
• Лаборантские клинических анализов, а также мастерские по ремонту и обслуживанию различного медицинского оборудования, имеющего небольшие размеры — 3.
• Комната для мытья, стерилизации суден, сортировки грязного белья, хранения предметов уборки и дезинфицирующих средств — 5.
• Помещение для хранения чистых материалов, гипса, инвентаря, переносной медицинской аппаратуры — 1.
• Вестибюли, справочные, места регистрации больных, гардеробные, медицинские архивы, кладовые вещей и одежды — 1.
• Столовая и буфетная для больных, находящихся на стационарном лечении — 2.

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.

Норма воздуха на человека в помещении

Узнаем нормы поступления свежего воздуха в различные типы зданий и помещений, которые необходимо соблюдать при организации систем вентиляции.

Вдыхается за вдох от 3 или 4 литров воздуха, спортсменами – до 6 и более литров. В минуту производится до 15-16 вдохов. За этот промежуток времени легкие человека в спокойном состоянии осваивают 5-6 литров воздуха. В состоянии физических нагрузок у спортсменов – до 140 л в минуту.

Сколько свежего воздуха нужно человеку

• Норма воздуха на человека в помещении
• Воздухообмен для производственных помещений
• Качество воздуха в коммерческих зданиях
• Выводы

Естественный вывод: для человека жизненно необходимо обеспечивать поступление свежего воздуха в здания, где он живет, работает или проводит свободное время.

Норма воздуха на человека в помещении

Для жилых зданий, согласно государственных строительных норм (ДБН В.2.5-67 2013 Опалення, вентиляція та кондиціонування), приняты следующие значения расхода свежего приточного воздуха, необходимого для каждого человека, находящегося в доме.

Здесь повышенно оптимальные условия определены для комнат с детьми, людьми со слабым здоровьем, пожилыми людьми. Допустимые условия – когда дискомфорт из-за качества воздуха и температурных условий может переноситься ограниченное время. Оптимальные условия – наиболее комфортные для трудовой деятельности, с нормальным тепловым балансом организма человека.

В стандарте не написано, сколько кубометров воздуха нужно человеку в час, однако перевести данные таблицы в кубометры можно следующим образом:

0, 49 дм3/с : 1000 х 60х60 = 0, 49 х 3,6 = 1,764 м3/ч. Это норма воздуха из расчета на 1 м кв. площади комнаты при высоте 2,5 м.

Или норма притока свежего воздуха в жилые комнаты и спальни с расчетом на одного человека рассчитывается так:

7 дм3/с ˑ чел. : 1000 х 60х60 = 25,2 м3/ч. Иными словами, для каждого человека, находящегося в жилом доме, системой вентиляции должен обеспечиваться приток до 25 м3 свежего воздуха в час.

Вытяжка или отвод отработанного воздуха из помещений частных помещений должны осуществляться через вентканалы в ванной или санузле.

Кратность воздухообмена в ванной комнате рассчитывается исходя из объема помещения. В среднем из ванной вентиляционной системойудаляется от 10 до 20 дм3/с воздуха. Это – до 36 м3/ч. Для квартир или домов кратность воздухообмена в ванной комнате, на кухне и в туалете зависит от размера, подаваемого в комнаты дома, воздуха. Вытяжная система вентиляции может работать независимо, через настенные или канальные вентиляторы, которые подбираются по расчетной производительности.

Приведем несколько цифр по уровню удельного расхода воздуха, нужного для каждого человека, в оптимальных условиях, при незначительном загрязнении воздуха, для помещений различного назначения. Согласно норм ДБН , для каждого человека должен быть гарантирован приток наружного воздуха в размере:

• в офисе – 1,2 … 1,4 дм3 /(с·м2);
• в аудитории – 11, 2 дм3 /(с·м2);
• в конференц-зале – 4,2 дм3 /(с·м2);
• в школьном классе – 4,2 дм3 /(с·м2);
• в ресторане – 5,2 дм3 /(с·м2);
• в супермаркете – 2,9 дм3 /(с·м2).

Воздухообмен для производственных помещений

Согласно ДБН В.2.5-67:2013 минимальное удельное количество приточного воздуха из расчета на каждого работающего принимается в размере:

• до 30 м3/ч – для помещений с природным проветриванием;
• до 60 м3/ч – для помещений без природного проветривания.

Система вентиляции цехов и лабораторий должна обеспечивать необходимое качество и количество воздуха притока с учетом 100% удаления технологических загрязнителей и вредных примесей в воздухе.

Качество воздуха в коммерческих зданиях

С учетом отечественных и европейских стандартов (ДСТУ Б EN 13779:2011) при расчете требуемого притока воздуха должно учитываться наличие разрешения на курение в служебных или общественных помещениях. От этого очень зависит кратность обновления воздуха в помещении. Обращают внимание также на качество наружного воздуха и воздуха в каждом помещении здания, допустимые концентрации загрязняющих веществ, процент воздуха рециркуляции. Для помещений, где постоянно находятся люди, учитываются также нормы расхода внешнего свежего воздуха, необходимого для одного человека.

Нормы подачи свежего воздуха на единицу площади помещения учитывают для помещений с непостоянным пребыванием людей.

Здесь IDA – категории помещений, от IDA 1 – с высоким качеством воздуха до IDA 4 – с низким качеством воздуха в помещении.

Выводы

Вентиляция необходима в любом помещении, где находится человек. Неважно, как вы ее получаете – принудительно или естественно, важность в том, чтобы вы получали необходимую норму свежего воздуха.
Вентиляция общественных, жилых или производственных помещений гарантирует здоровье людей в домашних условиях, на работе, в супермаркетах или концертных залах.

Прикидывать, на сколько часов хватит воздуха в комнате, просто не стоит. Такой вопрос логичен скорее в условиях чрезвычайных ситуаций. А для частных домов, квартир, школ, офисов или торговых центров проекты и расчеты по системам вентиляции и кондиционирования должны выполнять только квалифицированные специалисты.

В этой статье приведены только часть факторов, учитываемых в расчетах по вентиляции. Воздух в помещениях должен отвечать нормативным требованиям по качеству, поступать и удаляться в объеме, согласно проектным расчетам. Для здоровых условий в быту, на производстве и коммерческом объекте необходимы сбалансированный воздухообмен и качество воздушной среды. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Нормы вентиляции помещений — жилых, офисных, производственных

Санитарные нормы вентиляции помещений — нормы СниП

При строительстве нужно учитывать массу различных факторов, проводить расчеты. Но какое бы помещение вы не строили, особое внимание следует уделить вентиляции.

Правила воздухообмена или вентиляции четко прописаны в Своде правил СП 60.13330.2012 «СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Именно этим сводом правил нужно руководствоваться при создании проекта любого здания и его строительстве.

Правильная система циркуляции воздуха позволит избавить от сырости и духоты. Помимо этого воздухообмен напрямую связан с экологией и энергоснабжением.

Именно поэтому выбором типа воздухообмена лучше заняться еще на этапе проектирования.

Существует три основных типа воздухообмена

1. Естественная вентиляция зданий. При подобном виде, воздушные массы перемещаются организованно и неорганизованно. Приточная или неорганизованная вентиляция происходит через естественные отверстия сооружения: различные щели, окна и форточки. Организованная или вытяжная вентиляционная система представляет специальные вытяжные клапаны, установленные в постройках.
2. Принудительная вентиляция. Такой вид воздухообмена применяют в помещениях с хорошей герметизацией. Для данного типа характерно применение специализированных механизмов – вентиляторов, рекуператоров.
3. Комбинированная система воздухообмена. Такой вид вентиляции подразумевает под собой сочетание двух типов. Наличие естественного поступления воздушных масс в здание и принудительного.

Для различного вида сооружений наше законодательство установило санитарные нормы вентиляции помещений.

Нормы вентиляции для жилых помещений

Для того, чтобы в жилом доме воздух был высокого качества и в достаточном объеме, нужно руководствоваться нормами, установленными законом. Ведь от качества воздуха напрямую зависит здоровье человека. Для каждого конкретного жилого сооружения устанавливается конкретная величина.

При расчете воздухообмена в жилых строениях применяется метод удельных норм циркуляции воздушных масс. Он заключается в учете санитарной и человеческой нагрузок. Также берется во внимание наличие равновесия приточных воздушных масс с выводимыми. Воздушные потоки должны перемещаться из помещения с наилучшим воздухооборотом в постройки, где качество воздуха более низкое.

Для того, чтобы верно произвести необходимые расчеты нужно учесть две величины – общую площадь жилого сооружения и нормы воздухообмена на каждого человека, который в этом строении находится. Для начала устанавливается первая величина. Для этого кратность воздухооборота в час умножают на общий объем помещения.

Первая величина фиксированная и равна 0.35. Затем производится расчет вентиляционной нормы жильцов. При произведении вычислений для помещений общей площадью менее 20 кв.м. на человека необходимо жилую площадь умножить на коэффициент равный 3.

А для жилых зданий, у которых общая площадь составляет более 20 кв.м. на человека нужно умножить количество жильцов на нормативную величину воздухообмена на одного человека, которая равна 60. После проведенных вычислений нужно произвести вытяжного воздуха в дополнительных помещениях, с учетом их типа (кухня, ванная, туалет, гардеробная). Для каждого типа установлена своя норма. После этого в расчет берут максимальный результат.

Вентиляционная система обязана обеспечивать качественную воздушную среду. В жилых постройках недопустима циркуляция воздуха между квартирами, между кухней или туалетом и жилыми комнатами. Обязательно наличие автономной вентиляции. Шахты вытяжной вентиляции должны выступать над коньком крыши или плоской кровли на высоту не менее 1 м. концентрация вредных веществ в воздухе не должна превышать норму.

Нормы вентиляции в офисных помещениях

По большому счету, офис – производственное сооружение, с большим количеством находящихся в нем людей. Нормативно закреплено наличие 30-40 кубометров качественного воздуха на человека. Для определенного вида частей офиса закреплена различная величина. Для рабочей комнаты и кабинета она составляет 60 кубометров на человека, для приемной и переговорной – 40 кубометров, для совещательных залов — 30, вентиляционная норма для коридоров и холлов равна 11 метрам кубическим, для туалетов -75, а в помещениях для курения такая норма100.

Санитарные правила для офисов устанавливают процент влажности воздуха, в зависимости от температуры. При температуре 25 градусов влажность не может быть более 70 процентов, при 26 градусах – 65, а при 27 не более 60 процентов.

Нормы вентиляции в производственных помещениях

Производственные помещения – это помещения специализированного назначения. СниП определяет нормы возбухооборота для производственных строений исходя из показателя количества токсичных элементов. На качество воздуха в таких сооружениях влияет множество факторов – большое количество пыли, избыточная влажность, особые температурные показатели, химическое воздействие.

Для установления вентиляционных норм в производственных зданиях необходимо для начала вычислить кратность воздухообмена для конкретного помещения. Это табличная величина. Итак, норму кратности нужно умножить на общую площадь и высоту вышеупомянутой постройки.

Таким образом, для установления правильной вентиляции производственных строений нужно брать во внимание особенности этого самого производства. А именно количество выделяемого тепла, жидкости или конденсата, вредных веществ, выделения от оборудования, коммуникаций и арматуры.

Для производственных сооружений, согласно санитарным нормам на одного работающего человека должно поступать не менее 30 кубометров в час, если площадь постройки меньше 20 кубометров. При общей площади более 20 метров кубических на человека должно приходиться не 20 кубометров в час. А в постройках без естественной вентиляции не менее 60 кубометров на человека.

Нормы вентиляции в складских помещениях

Склады – постройки, предназначенные для хранения определенных товаров, грузов. И сроки хранения содержимого склада во многом зависят от его микроклимата — температуры, подвижности и влажности воздуха. В зависимости от характеристики содержимого склада применяют комбинированные и принудительные системы вентиляции. Вентиляция на складе должна полностью заменить воздух за час – это кратность единице.

Для складов, в которых хранится бензин, керосин, масла и летучие вещества, а персонал там находится временно, кратность равна 1,5-2, если постоянно — 2,5-5. Складов с баллонами со сжиженными газами и нитролаками – 0,5, при временном нахождении в нем людей. В складах для хранения легковоспламеняющихся жидкостей кратность при временном там нахождении людей составляет 4-5, временном – 9-10. В помещениях для хранения ядовитых веществ часовая кратность – 5, при временно нахождении.

Предисловие

Основными показателями воздушно-теплового комфорта помещений являются состав и чистота воздуха (качество воздуха) и параметры микроклимата, обеспечиваемые системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Качество воздуха в помещении зависит от многих факторов: качества наружного воздуха; наличия в помещении источников загрязнений, мощности и расположения этих источников; способа и конструкции системы вентиляции и кондиционирования воздуха, способов управления и качества эксплуатации этой системы и т.п.

Воздух в помещении не должен содержать загрязняющих веществ в концентрациях, опасных для здоровья человека или вызывающих дискомфорт. К подобным загрязнениям относятся: различные газы, пары, микроорганизмы, табачный дым и некоторые аэрозоли, например, пыль. Загрязняющие вещества могут попадать в помещения вместе с наружным приточным воздухом, от источников загрязняющих веществ в помещении, в том числе продуктов жизнедеятельности людей, технологических процессов, мебели, ковров, строительных и декоративных материалов.

Действующие сегодня нормативы по качеству воздуха (СНиП 41-01-2003, отраслевые СНиП, ВСН и СН, документы государственного санитарно-эпидемиологического надзора РФ (прил. 1 пп. 1 – 13 )) содержат неполные, а иногда и противоречивые данные.

Имеется ряд зарубежных стандартов, европейских и американских (прил. 1 пп. 4 – 17 ), касающихся качества воздуха, в том числе стандарт ASHRAE (Американская ассоциация инженеров по отоплению, охлаждению, вентиляции и кондиционированию воздуха), разработанный в 1999 году (прил. 1 п. 14 ).

При разработке настоящего стандарта использованы отечественные и зарубежные нормативы. В качестве прототипа использован стандарт ASHRAE 62-1999 « Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality » как наиболее полный и отражающий результаты новейших исследований в области качества воздуха.

В стандарте предлагаются две методики расчета минимальных норм воздухообмена, достаточного для обеспечения в помещении воздуха допустимого качества:

– методика на основе удельных норм воздухообмена, отечественным аналогом которой является расчет расхода приточного воздуха по нормируемой кратности и удельному расходу (прил. М СНиП 41-01-2003, отраслевые СНиП, ВСН и СН);

– методика на основе расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ, отечественным аналогом которой является расчет расхода приторного воздуха по массе вредных веществ (прил. Л СНиП 41-01-2003).

В стандарте сделана попытка гармонизировать отечественные нормы и нормы стандарта ASHRAE 62-1999.

Применение норм стандарта не ухудшает качество воздуха в помещениях и не противоречит действующим нормативным документам. Стандарт позволяет оптимизировать величину воздухообмена по наружному воздуху в помещениях в зависимости от конкретных условий применения.

Во второй редакции стандарта уточнены нормы минимального воздухообмена в помещениях жилых зданий в периоды, когда помещения не используются; нормы минимального воздухообмена в помещениях общественных зданий представлены в более удобной форме; приведены значения предельно допустимых концентраций (ПДК) радиоактивных газов (радон, торон); устранены неточности, присутствовавшие в первой редакции.

Стандарт предназначен для инженеров, проектирующих и эксплуатирующих системы вентиляции и кондиционирования воздуха.

1 . Область применения

1.1 . Настоящий стандарт устанавливает минимальные нормы воздухообмена по наружному воздуху (нормы расхода наружного воздуха), обеспечивающего в обслуживаемых помещениях необходимую чистоту (качество) воздуха и его минимально возможное неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Минимальные нормы воздухообмена не являются расчетными.

1.2 . Качество воздуха в помещениях должно быть обеспечено вне зависимости от принятой системы вентиляции и схемы организации воздухообмена.

1.3 . Настоящий стандарт распространяется на все помещения, которые могут занимать люди в жилых и общественных зданиях, за исключением помещений, для которых другие нормативные документы или специальные условия требуют больший воздухообмен, чем установленный в настоящем стандарте.

1.4 . Настоящий стандарт распространяется на все помещения, в которых параметры микроклимата обеспечиваются в соответствии с требованиями ГОСТ 30494-96 , СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные», СНиП 2.08.02-89* «Общественные здания и сооружения», СНиП 31-05-2003 «Общественные здания административного назначения», МГСН 3.01-01 «Жилые здания».

1.5 . В настоящем стандарте рассмотрены химические, физические и биологические загрязняющие вещества, поступающие, выделяющиеся или образующиеся в помещении и способные повлиять на качество воздуха.

1.6 . В настоящем стандарте не рассматриваются такие факторы, влияющие на восприятие человеком качества воздуха, как:

– неустановленные и неизученные загрязняющие вещества;

– различие в восприимчивости у разных людей, психологический стресс и т.п.

1.7 . В стандарте предлагаются две методики для расчета минимальных норм воздухообмена, достаточного для обеспечения в помещении воздуха допустимого качества:

1.7.1 . Методика на основе удельных норм воздухообмена.

Необходимое качество воздуха обеспечивается за счет подачи в помещение определенного количества наружного воздуха в зависимости от назначения помещения и режима его эксплуатации. Эту методику рекомендуется применять для расчета величины воздухообмена в помещениях, в которых, как правило, не предполагается изменения их назначения, величины и характера поступающих в помещение загрязняющих веществ в период эксплуатации.

1.7.2 . Методика на основе расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ.

Необходимое качество воздуха обеспечивается за счет подачи в помещение определенного количества наружного воздуха в зависимости от величины и характера загрязняющих веществ в помещении. Эту методику рекомендуется применять для расчета величины воздухообмена в помещениях, которые могут изменять свое назначение и/или режим работы в период эксплуатации, в которых могут присутствовать или появиться интенсивные источники загрязняющих веществ и т.п.

В проектной документации следует указывать, какая из методик использована при расчете воздухообмена.

2 . Нормативные ссылки

Нормативные ссылки приведены в прил. 1 .

3 . Термины и определения

Термины и определения, на которые имеются ссылки в тексте, приведены в прил. 2 .

4 . Общие технические требования

4.1 . Минимальный необходимый воздухообмен, достаточный для поддержания в обслуживаемых зонах помещений необходимого качества воздуха, следует обеспечивать системой естественной или механической вентиляции (кондиционирования воздуха) путем подачи наружного воздуха и удаления воздуха, ассимилировавшего загрязняющие вещества в помещениях.

4.2 . Необходимое качество воздуха в обслуживаемых зонах помещений должно обеспечиваться при всех режимах использования помещений и соответствующих им режимах работы систем вентиляции.

4.3 . Подача наружного воздуха в помещение не обязательна, если помещение не используется и в нем отсутствуют источники загрязнения, не связанные с присутствием людей и их деятельностью (например, загрязнения, источником которых являются строительные материалы, предметы обстановки и т.п.).

4.4 . Схема организации воздухообмена в помещениях должна обеспечивать распро странение приточного воздуха, исключающее его поступление через зоны с большим загрязнением в зоны с меньшим загрязнением.

4.5 . Помещения, оборудованные вытяжными системами (кухни, ванные комнаты, туалеты, помещения для курения и т.п.), для компенсации удаляемого воздуха могут использовать воздух, подаваемый через прилегающие помещения. Качество приточного воздуха должно удовлетворять требованиям табл. 1 .

4.6 . Стационарные локальные источники вредных выделений следует, как правило, оборудовать местными отсосами.

4.7 . Расчетный воздухообмен в помещениях следует принимать большим из расходов приточного и удаляемого воздуха при любом режиме использования помещений.

4.8 . Приемные устройства наружного воздуха и выбросы вытяжного воздуха следует устраивать в соответствии с требованиями СНиП 41-01-2003 .

4.9 . Материалы и конструкция вентиляционных каналов и камер должны сводить к минимуму условия, способствующие росту и распространению микроорганизмов через вентиляционную систему. Конструкция вентиляционной системы должна соответствовать требованиям СНиП 41-01-2003 .

5 . Методики определения норм воздухообмена

5.1 . Методика на основе удельных норм воздухообмена.

Данная методика устанавливает:

– допустимое качество наружного воздуха, определяемое величиной ПДК загрязняющих веществ в наружном воздухе;

– способы обработки наружного воздуха в случае необходимости;

– нормы удельного воздухообмена в помещениях жилых и общественных зданий;

– режимы работы систем вентиляции (кондиционирования воздуха) при переменных нагрузках и/или при периодическом использовании помещений.

5.1.1 . Концентрация вредных веществ в наружном (атмосферном) воздухе, используемом для вентиляции (кондиционирования), не должна превышать ПДК в воздухе населенных мест.

Значения ПДК загрязняющих веществ, наиболее часто присутствующих в атмосферном воздухе, представлены в табл. 1 .

При совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих суммацией действия, сумма их относительных концентраций, рассчитанная по следующей формуле, не должна превышать 1:

.

Здесь C_i – величина концентрации i -го загрязняющего вещества в наружном воздухе, мг/м 3 .

5.1.2 . Если уровень загрязнения наружного воздуха превышает показатели, приведенные в табл. 1 , необходимо проводить его очистку.

В случаях, когда существующие технологии очистки не позволяют обеспечить требуемую чистоту наружного воздуха, допускается кратковременное (например, в часы пик на автодорогах) уменьшение количества наружного воздуха.

Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в воздухе населенных пунктов

ПДК в наружном воздухе, q_H ПДК, мг/м 3

Откуда пошли 30 (60) кубов в час на человека и что из этого следует.

Запись дневника создана пользователем xvalex, 16.01.15
Просмотров: 47.146, Комментариев: 16

Заинтересовался темой вентиляции в доме. Читаю форум – везде всплывает или цифра 30м3/(ч*чел) или 60м3/(ч*чел). Где-то привязываются к площади помещения, где-то – к объему, где-то берут кратность воздухообмена. Здесь я буду разбираться – что это за цифра, откуда взялась, можно ли ее уменьшить и насколько вообще все страшно. Будет многобукф, формул и ссылок. А также разоблачения и срывы покровов.

Сразу предупрежу, что в вентиляции не специалист ни разу, все нижеизложенное – чистое ИМХО, а все формулы выдуманы из головы самостоятельно. Разбирался для себя, выложено в целях помочь разобраться другим и получить заслуженную критику от специалистов.

Во-первых, главный параметр, из которого все вытекает – это объем co2 выделяемый человеком. Он, естественно, зависит от нагрузки, возраста и т.д. Из разных источников:

• 5-18 л/час (https://ru.wikipedia.org/wiki/Дыхание)
• 18-25л/ч (http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?n )
• 23-27л/ч при офисной работе (http://www.journal.esco.co.ua/2011_5/art131.htm)

Далее, потребуется максимально допустимая концентрация co2 в помещении. По стандарту EN 13779:

• Высокое качество воздуха помещения 1 000ppm 1 200ppm

Отсюда: http://swegon.by/publications/0000396/

• Атмосферный воздух 300- 400 ppm Идеальный для здоровья человека
• 400-600 ppm Нормальное качество воздуха. Рекомендован для спален, детских садов и школ
• 600-1000 ppm Появляются жалобы на качество воздуха
• Выше 1000 ppm Общий дискомфорт, слабость, головная боль, проблемы с концентрацией внимания. Растет число ошибок в работе.
• Выше 2000 ppm Может вызвать серьезные отклонения в здоровье людей. Количество ошибок в работе сильно возрастает. 70% сотрудников не могут сосредоточиться на работе.

Большинство источников рассматривают 1000ppm как предельно-допустимую концентрацию для длительного пребывания.

Содержание углекислого газа в наружном воздухе также влияет на расчет. В среднем берется 400ppm для чистого выздуха. В городе – может оказаться существенно выше.

Из этих трех чисел можно вывести все остальное. Обозначения будут такие: V (большое) – объем (воздуха, углекислого газа, и т.д.), v (малое) – скорость газообмена, k – концентрация, t – время.

• V_k – объем комнаты
• v_o – “скорость вентиляции”, объем воздуха, подаваемого в помещение (и удаляемого из него) за единицу времени.
• v_d – “скорость дыхания”, объем кислорода, замещаемого углекислым газом в единицу времени. Коэфициент дыхания (неравность объема потребляемого кислорода и выдыхаемого углекислого газа) учитывать не буду, голословно утверждая, что влияние этого эффекта ничтожно.
• k(t) – концентрация co2 от времени.
• k_o – концентрация co2 в подаваемом воздухе.
• k_max – максимально допустимая концентрация co2 в помещении
• V_co2 – объем co2 в помещении.
• v_co2 – скорость изменения объема co2.

Найдем изменение объема co2 в помещении. Оно зависит от поступления co2 с воздухом из вентиляции, поступления co2 от дыхания и убытия загрязненного воздуха из помещения. Буду считать, что испорченный воздух успевает равномерно перемешаться по комнате. Это значительное упрощение модели, но дает возможность быстро оценить порядок величин.

dV_co2(t) = dV_o * k_o + v_d * dt – dV_o * k(t)

Отсюда скорость изменения объема co2:

(1) v_co2(t) = v_o * k_o + v_d – v_0 * k(t)

Если человек вошел в помещение, то концентрация co2 будет расти до тех пор, пока не придет к равновесному состоянию, т.е. удаляться из комнаты будет ровно столько, сколько надышали. Т.е. скорость изменения концентрации будет равна нулю:

v_o * k_o + v_d – v_0 * k = 0

Установившаяся концентрация будет равна:

(2) k = k_0 + v_d / v_o

Отсюда легко выяснить необходимую скорость вентиляции при допустимой концентрации:

(3) v_o = v_d / (k_max – k_0)

Для одного человека с v_d = 20л/час (=0.02м3/ч), k_max = 1000ppm (=0.001) и чистым воздухом за окном с v_o = 400ppm (=0.0004) получим:

v_o = 0.02м3/ч / (0.001 – 0.0004) = 33м3/ч

Вот она, эта магическая цифра! При этом она не зависит от площади и объема комнаты, только от “скорости дыхания” и объема вентиляции. Также, это минимальный объем вентиляции на человека. При этом концентрация вырастет до 1000ppm, даже если ничего не делать, при любой нагрузке будет превышение. Для других значений k_max объем вентиляции должен быть:

• 1000ppm – 33 м3/ч
• 900ppm – 40 м3/ч
• 800ppm – 50 м3/ч
• 700ppm – 67 м3/ч
• 600ppm – 100 м3/ч
• 500ppm – 200 м3/ч

Из этой таблицы можно найти желаемый объем вентиляции при заданном качестве воздуха. Для себя, любимого, я считаю минимально-необходимым значение 60-70м3/ч, что, кстати, совпадает со второй “магической цифрой”. Исследуем это значение более подробно. В спокойствии при вентиляции 60м3/ч установившаяся концентрация будет равна 733ppm. А теперь сядем хорошенько поработать. Скорость дыхания вырастет до 30 л/ч, а концентрация – до 900ppm. Устали работать, ляжем спать со скоростью дыхания 15л/ч и будем наслаждаться концентрацией 650ppm. С утра займемся зарядкой со скоростью 60л/ч и испортив воздух до 1400ppm. Выводы можно сделать такие – спать комфортно, работать можно, хотя воздуха можно бы и побольше, физ. нагрузки – можно, но недолго (см. ниже).

Главный вывод всей статьи: 60м3/ч на человкеа – это минимальный комфортный уровень вентиляции.

Какова скорость движения воздуха в комнате при вентиляции 60м3/ч? Рассмотрим комнату 4*3*3м, вентилировать будем вдоль длинной стороны, т.е. приток с одной стороны, вытяжка – с другой. Тогда скорость движения воздуха в середине комнаты будет: 60м3/ч / 9м2 / 3600с/ч

= 2мм/с. Определенно, любые конвективные движения эффективно перемешают воздух в комнате и предположение о равномерном перемешивании воздуха из которого мы исходили при расчете достаточно справедливо.

На что же влияет объем комнаты, почему в больших комнатах “легко дышится”? Объем влияет на скорость “отравления” помещения. Насколько быстро это происходит?

Концентрация co2 в помещении равна k(t) = V_co2(t) / V_k, откуда k'(t) = v_co2(t) / V_k, подставляя это в (1) получим:

k'(t) = (k_o * v_o + v_d) / V_k – v_o / V_k * k(t)

Решение этого уравнения:

(4) k(t) = k_o + v_d / v_o + C * e^(-v_o / V_k * t)

Константу С можно определить из начальной концентрации k(0) (экспонента при t = 0 обращается в единицу):

C = k(0) – k_o – v_d / v_o

Пусть человек входит в хорошо проветренную комнату c k(0) = k_o = 400ppm площадью 15м2 с высотой потолков 2.5м (V_k=37.5м3) и скоростью вентиляции 33м3/ч. График роста концентрации. Примерно за 2 часа концентрация достигнет 900ppm (из 1000ppm).

Теперь пусть комната будет 30м2 с высотой потолков 4м (120м3). График роста концентрации. До 900ppm концентрация будет расти больше 6 часов. Т.е. в большой комнате даже с минимальной вентиляцией можно находиться почти целый день в комфортных условиях. Это и есть “хорошо дышится”.

Физ. нагрузки со скоростью 60л/ч при вентиляции 60м3/ч в маленькой и большой комнате. В маленькой комнате воздух портится примерно за полчаса и еще час растет c 1000 ppm до 1400 ppm. С нормальной концентрации “спокойный человек в комнате” (700ppm) до 1000 ppm проходит меньше 20 минут. В большой – портится за 2 часа и растет еще 4, рост концентрации с 700 до 1000ppm проходит около часа.

Высокие потолки – это дополнительный комфорт, без необходимости дополнительной вентиляции. Вопреки широко распространенному мнению об обратном – “не буду делать высокие потолки, т.к. много тепла и денег уйдет на вентиляцию”.

А сколько тепла будет уходить с вентиляцией?

Для начала посчитаем полное количество энергии на нагрев воздуха для одного человека в течении года. Объем вентиляции рассмотрим 30м3/ч, 60м3/ч и 100м3/ч. Температура в помещении 20гр, регион – Петербург (для Москвы цифры будут почти те же).

Теплоемкость воздуха c_p =

1.2кДж/(м3*К). Мощность на нагрев объема воздуха для вентиляции в зависимости от разности температур и объема вентиляции, ватт на человека (просто полезная табличка):

• dT – 30м3/ч – 60м3/ч – 100м3/ч
• dT=50К – 500 – 1000 – 1667
• dT=40К – 400 – 800 – 1333
• dT=30K – 300 – 600 – 1000
• dT=20K – 200 – 400 – 667
• dT=10K – 100 – 200 – 333

Общее количество энергии, расходуемое за год:

(5) E = sum(P_i * dt_i) = sum(c_p * v_o * dT_i * dt_i) = c_p * v_o * sum(dT_i * dt_i) = c_p * v_o * Tt

где P_i – мощность, dT_i – разность температур действующая за время dt_i, Tt – градус-сутки отопительного периода, характеризует климат для наших расчетов. Найдем их:

Tt = sum(dT_i * dt_i) = N * (T_дом – T_ср)

где N – число суток отопительного периода, T_дом – температура в доме, T_ср – средняя температура отопительного периода.

По СНиП 23-01-99 “Строительная климатология” (штука просто набитая полезными цифрами. ) для Петербурга число суток с температурой ниже +8С = 220, средняя температура этого периода = -1.8С. При температуре в доме +20С получим:

Tt = 220 сут * (20С + 1.8С)

= 4800 С*сут (для Москвы – 4900)

Вот здесь можно сразу посмотреть значение градус-суток для разных городов и температур в помещении.

Энергии на отопление воздуха на человека в год:

E = 1.2кДж/(м3*К) * 30м3/ч * 4800К*сут * 24ч/сут = 4150 МДж = 1150 кВт*ч

Сколько это будет в рублях? Удельная теплота сгорания для газа

= 30МДж/м3, стоимость газа = 5.2р/м3, стоимость энергии = 0.17р/МДж.

При разном объеме вентиляции на человека:

• 30м3/ч – 4150 МДж – 1150 кВт*ч – 700 руб.
• 60м3/ч – 8300 МДж – 2300 кВт*ч – 1400 руб.
• 100м3/ч – 13800 МДж – 3800 кВт*ч – 2 350 руб.

Однако, объем вентиляции дома не равен количеству проживающих. Каждое жилое помещение должно быть расчитано на длительное пребывание некоторого количества человек. Рассмотрим абстрактную семью из 4 человек (родители+дети) в абстрактном доме с тремя спальнями (2 детские и родительская) и гостинной. Прочие нежилые помещения вентилируются из жилых, что допускается. Все спальни должны быть расчитаны на длительное пребывание минимум 2 человек (детские тоже, т.к. дети будут играть вместе, к ним будут приходить родетели и друзья). Гостинная должна быть минимум на 6 человек, плюс газовая плита – это примерно 2 человека по объему вентиляции. Т.е. общая вентиляция дома должна быть примерно на 14 человек при норме 60 м3/(ч*чел) = 840 м3/ч. Стоить это будет

20 тыр/год. И это только на вентиляцию! (Тут уже начинаешь задумываться об экономической эффективности рекуператора или грунтового теплообменника).

Объем вентиляции практически не зависит от ни количества реально проживающих, ни от площади, ни от объема дома. Только от планировки – где и сколько человек могут находиться, и желаемого качества воздуха. (Предупреждая возражения – я понимаю, что в общем случае это неверно и можно привести примеры обратного даже в индивидуальном строительстве).

Кажется, что оценка в 840м3/ч непомерна, “несколько человек в доме столько не надышат”. А с другой стороны – вот комнаты, при наличии там людей концентрации биоэффлюентов (ввернул красивое слово!), включая co2 будут расти вот с такой-то скоростью до таких-то концентраций. Зависимость самочуствия от концентрации тоже проверена по разным источникам. Формулы из головы совпадают с другими источниками (например здесь формула (4) названа уравнением материального баланса. Кстати там же можно увидеть нормы аж до 200м3/ч!). А здесь человек замерил скорость роста концентрации, вполне согласующиеся с теорией:

Кстати, СНИП с трехкратным обменом тоже в чем-то прав. При площади спальни 15м2, потолках 2.7м и вентиляции 120м3/ч (на двоих) получается ровно трехкратный воздухообмен. Еще одна тайна разгадана!

Уменьшение вентиляции => падение качества воздуха => ухудшение самочуствия и работоспособности. А я в своем доме работать собираюсь.

Может вентиляцию регулировать?

Регулирование вентиляции (принудительной) – это две вещи: мощность подачи/удаления и задвижки (регулируемые решетки) на комнаты. При этом для идеальной регуляции при изменении подачи в любую комнату должна меняться и мощность главного вентилятора. При этом система должна всегда оставаться в балансе. Т.е. проблема не столько в регулировании, сколько в балансировке системы. В ручное управление с таким количесвом элементов (а тем более, чтобы при этом получить экономию) я не верю. Нужна автоматика. Сколько она должна стоить, чтобы окупиться?

Рассмотрим идеальный регулятор – каждому человеку подается нужное количество воздуха, где бы он ни находился. Тогда семья из 4 человек будет потреблять 4 нормы вместо 14. Экономия в 10 норм это 14тыр/год или 140тыр за 10 лет (период окупаемости). Т.е. 140 тыр – это абсолютный максимум стоимости системы + проектирование + установка + обслуживание за 10 лет.

Любые системы управления стоимостью более

100тыр не окупятся!

Зайдем с другой стороны. Можно заметить, что половина объема вентиляции – это гостинная/кухня. Т.о. имея одну точку регулирования можно заметно снизить расходы. Например, если заметить, что в гостинной/кухне постоянно находятся 2, реже 3 человека можно снизить постоянную вентиляцию с 6 до 2 человек. Третий, появляясь эпизодически и ненадолго в большой комнате не успеет надышать много. При общем сборе – открывать задвижку. При этом упадет вентиляция в спальнях, но к ночи задвижка будет возвращена, а то и закрыта до нуля. Разумеется все система должна учитывать такие перепады, чтобы при этом случайно из туалета в дом не дуло. Можно сэкономить 28% или 5600 руб/год, а общий объем вентиляции будет снижен до 600м3. (VAV-система, конечно круче, но особого смысла в ней не вижу).

Второй простой в реализации вариант экономии – снижать норму вентиляции зимой и/или ночью. При скорости дыхания во сне 15л/ч и допустимой концентрации 800ppm необходимо около 40м3/ч, т.е. в полтора раза меньше. Элементарно автоматизируется таймером, снижающим скорость вентиляции по ночам. Правда, экономия всего порядка 10%, т.е.

2тыр/год (реально может быть больше, т.к. температура ночью ниже). Если снижать норму до постоянных 40м3/ч при отрицательных температурах, то экономия получится порядка 24% или 4700руб/год. Комфорт в минусе.

Рекуператор пластинчатый. Пусть работает с эффективностью 30%. Это 6700 руб экономии в год. В минусы – обледенение и конденсат. Даже если окупится может приносить головную боль при эксплуатации. Роторный – при эффективности 60% сэкономит 12тыр/год. Вроде бы не обмерзает. И платить 8 тыр вместо 20 очень приятно. Интересный вариант если в окупаемость впишется.

Грунтовый теплообменник. Если предположить, что на выходе грунтового теплообменника при любой отрицательной температуре всегда будет 0С, то можно пересчитать градус-сутки отопительного периода. Экономия будет 700 градус-суток, или 14%, или 3000 руб/год. При расходах на ГТ

20тыр (видел где-то в теме про ГТ) окупаемость небольшая. Честно говоря, думал, что экономия будет значительно больше. Если принять во внимание, что ГТ может греть воздух выше нуля (https://www.forumhouse.ru/threads/31140/page-3#post-920595), то можно на глаз накинуть еще 300 градус-суток и экономия получится довольно оптимистичные 21%. С другой стороны при объеме 800 м3/ч ГТ может получиться слишком большим и дорогим.

Засим позволю себе откланяться. Надеюсь, мне удалось показать, что воздухообмен по нормативам хоть и кажется завышенным, но вполне оправдан и даже может быть недостаточным. Более того, любой, используя простые формулы (2) и (3) может определить личный баланс между жабой и собственным здоровьем. Размер жабы можно найти из (5) помноженного на стоимость энергии. Более продвинутые могут учесть динамику процесса по (4).