Расчёт воздухообмена определяет, сколько свежего воздуха (м³/ч) нужно подавать и удалять из помещения. Это первый шаг проектирования вентиляции и основа для подбора вентилятора. Метод расчёта выбирают по тому, что в помещении доминирует: люди, тепло, влага или вредные вещества.
По кратности воздухообмена
Самый простой метод: L = n × V, где n — нормативная кратность (ч⁻¹), V — объём помещения (м³). Применяют, когда для типа помещения задана нормативная кратность. Подходит для типовых офисных, складских и бытовых помещений.
По числу людей
Для помещений с постоянным пребыванием людей: L = N × m, где N — число людей, m — нормативный расход воздуха на человека (обычно 40–60 м³/ч при постоянном пребывании). Метод применяют для офисов, залов, общественных зданий.
По теплоизбыткам и влаговыделениям
Когда в помещении выделяется избыточное тепло (цеха, серверные, кухни), расход считают по теплоизбыткам: L = Q / (c × ρ × Δt), где Q — теплопоступления (Вт), c — теплоёмкость воздуха, ρ — плотность, Δt — допустимая разница температур приточного и удаляемого воздуха. Аналогично считают по влаговыделениям для бассейнов и влажных производств.
По вредным веществам
Для производств с выделением газов и пыли расход определяют из условия разбавления вредных веществ до ПДК. Из нескольких рассчитанных значений (по теплу, влаге, вредностям, людям) в проект берут наибольшее — оно гарантирует выполнение всех требований.
От расхода к вентилятору
Итог расчёта — требуемый расход воздуха (м³/ч). Вместе с сопротивлением сети (Па) он задаёт рабочую точку, по которой подбирают вентилятор. Сделать это можно в онлайн-подборе, отметив расход и давление на аэродинамической характеристике серий.
Главное правило: считают всеми методами и берут наибольшее
Методы не альтернативны друг другу — каждый отвечает за свою угрозу. По людям считают углекислый газ, по теплоизбыткам — перегрев, по влаге — конденсат, по вредным веществам — концентрацию. Помещение должно удовлетворять всем условиям сразу, поэтому расчёт ведут по каждому применимому методу, а в проект берут наибольший из полученных расходов.
Разница между методами бывает кратной, и это нормально. Офис на 20 человек по санитарной норме требует около 1 200 м³/ч, а по теплоизбыткам от людей, техники и освещения летом может потребовать заметно больше. Взять меньшее из двух — значит гарантированно не выполнить одно из условий.
Пример: цех с тепловыделением
Помещение 600 м², высота 6 м, объём 3 600 м³. Оборудование выделяет 40 кВт тепла, допустимый перепад между приточным и удаляемым воздухом 8 °C, работает 15 человек.
По теплоизбыткам: на киловатт при перепаде 10 °C нужно около 300 м³/ч, при 8 °C — около 375. Умножаем на 40 кВт, получаем примерно 15 000 м³/ч.
По числу людей при норме 60 м³/ч на человека: 15 × 60 = 900 м³/ч.
По кратности, если для этого производства норма 3 крат: 3 × 3 600 = 10 800 м³/ч.
Наибольшее — 15 000 м³/ч по теплоизбыткам, его и закладывают. Заодно виден порядок: тепловая нагрузка определяет расход в разы сильнее, чем присутствие людей, и в помещениях с оборудованием считать по людям бессмысленно.
| Метод | Расход | Что ограничивает |
|---|---|---|
| По теплоизбыткам | ≈ 15 000 м³/ч | Перегрев |
| По кратности | 10 800 м³/ч | Формальная норма |
| По числу людей | 900 м³/ч | Углекислый газ |
Баланс притока и вытяжки
Расход считают отдельно на приток и на вытяжку, и они не обязаны совпадать — соотношение задаёт направление перетоков между помещениями.
Приток больше вытяжки создаёт избыточное давление: воздух уходит из помещения наружу и в соседние. Так защищают чистые зоны, операционные, электрощитовые — чтобы в них не затягивало пыль и запахи. Вытяжка больше притока даёт разрежение, и воздух подсасывается внутрь: так изолируют источники вредностей — лаборатории, покрасочные, помещения с выделениями.
Ошибка в балансе проявляется не расчётом, а эксплуатацией: хлопающие двери, свист в неплотностях, опрокидывание тяги в естественных каналах, невозможность открыть дверь в помещение с большим разрежением. Поэтому дисбаланс закладывают осознанно и в разумных пределах, а не получают случайно.