Нормы кратности воздухообмена в различных помещениях + примеры расчетов

Если вы планируете возведение частного дома или сооружения для бизнеса, то, вероятно, вам уже приходилось сталкиваться с различным перечнем нормативов и стандартов, от которых хочется избавиться. Однако безопасность всегда должна быть приоритетной, не так ли? Если вы задумались о начале строительства или намерены установить систему вентиляции в уже готовом объекте, обратите внимание на нормы кратности воздухообмена в помещениях, о которых мы расскажем в данной статье. Достичь высококачественного результата не так сложно, если уделить ему должное внимание. Согласны?

В этой статье вы узнаете, что такое воздухообмен, как его измеряют, а также какие регуляторные документы существуют в данной области. Кроме того, мы обсудим нормы для различных типов помещений и приведем примеры расчетов кратности воздухообмена.

Кратность воздухообмена и ее значение

Воздухообмен — это количественная характеристика, которая демонстрирует, как эффективно работает вентиляционная система в замкнутом пространстве.

Кратность — это показатель замещения объемов воздуха за определенный промежуток времени, который включается в проектирование зданий и вентиляционных систем. Прежде чем принять решение о том, какую кратность использовать, полезно ознакомиться с правилами и изучить методы расчетов.

Простая схема воздухообмена в квартире или доме выглядит следующим образом: в технических помещениях приоритетом является удаление воздуха, в то время как в жилых Основное внимание уделяется притоку. Переток воздуха между комнатами восполняет недостающий объем.

Кратность воздухообмена служит санитарным показателем состояния воздуха в помещении. Это значение критично для безопасности и комфорта людей. Регламентируемые допустимые показатели устанавливаются государственными стандартами, такими как строительные нормы и правила (СНиП), своды правил (СП), санитарные нормы и правила (СанПиН) и ГОСТы. Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение часа воздух обновляется.

Основные моменты, принимаемые во внимание в СНиПах по воздухообмену:

• назначение помещения;
• температурные и влажностные условия;
• качество и интенсивность естественной вентиляции;
• число жильцов или работников в помещении;
• теплоотдача работающих приборов;
• объем используемой бытовой техники.

Существует два вида воздухообмена: естественный и механический. При естественном обмене воздух перемещается благодаря разнице давления — из зон с высоким давлением в зоны с низким. Искусственный обмен реализуется с помощью вентиляторов, кондиционеров и иных механизмов.

Формула для вычисления кратности воздухообмена выглядит следующим образом:

N = Q возд / V пом, где:

N или n — кратность (раз в час);
Q возд — необходимый объем свежего воздуха в час, м³/ч;
V пом — объем помещения, м³; в случае сложной формы комнаты определять объем рекомендуется вместе с профессионалами.

Естественная кратность воздухообмена не превышает 3—4 раза, поэтому иногда необходимо усиливать движение воздуха с помощью механической вентиляции.

Система приточно-вытяжной вентиляции включает (от 1 до 10): забор воздуха, очистку, воздуховоды, приточный вентилятор, устройство для подачи свежего воздуха, средство удаления воздуха, вытяжной вентилятор, фильтры и другие элементы.

Вентиляционные системы функционируют по двум основным схемам: они либо структурируют новый воздух, вытесняя старый, либо смешивают эти два потока.

Для систем, работающих исключительно на удаление воздуха, применяют следующую формулу для вычисления кратности:

N = V у. в. / V пом, где:

V у. в. — объем удаляемого воздуха, м³/ч;
V пом — объем помещения, м³.

При расчете удаляемого объема следует учитывать и тепловые выделения, и вредные вещества.

Для систем приточной и вытяжной вентиляции также применяют индивидуальные показатели кратности.

Например, для вычисления кратности приточной системы используют такую формулу:

N пр = L пр / V пом, где:

L пр — производительность приточной системы, м³/ч;
V пом — объем помещения, м³.

Часто кратность вытяжной вентиляции должна быть выше на 1-2 единицы по сравнению с приточной, хотя в некоторых медицинских учреждениях давление может быть наоборот. Основная кратность всегда определяется по большему значению.

Кратность воздухообмена, фиксируемая в СНиПах и санитарных нормах, может быть выражена четырьмя способами:

• количество обновлений в час;
• кубические метры в час — обычно применяются для обычных помещений;
• кубические метры в час на человека;
• кубические метры в час на квадратный метр.

Последние два показателя представляют собой удельные нормы воздухообмена, актуальные для помещений с большим количеством людей. Расчеты на человека особенно полезны в производственных цехах, магазинах и медицинских учреждениях, где можно определить среднюю посещаемость.

На одного работника рекомендуется отводить 60 м³/ч, а на временного посетителя — 20 м³/ч. Удельные нормы кратности являются информативными при условии, что размеры помещений близки к стандартным.

Воздухообмен в помещении можно описать так: Q изб — избыточное тепловыделение, G — вредные газы или пары, V — объем помещения, q пр — концентрация вредных газов или паров в приточном воздухе, q выт — аналогично, но для вытяжного воздуха, t пр — температура приточного воздуха, t выт — уходящего.

Существует также коэффициент воздухообмена, который рассчитывается по формуле:

E = T / (2 × Y) × 100 %, где:

T — объем помещения или объем поступающего воздуха;
Y — время, необходимое для замещения воздуха.

Этот коэффициент также называется качеством воздухозамещения. Показатель достигает 100 % в системах, которые полностью удаляют старый воздух, и 50 % в системах, которые смешивают воздушные массы.

По нормам кратности воздухообмена можно определить необходимую производительность вентиляции.

Формула представлена следующим образом:

L = n × V пом, где:

L — производительность, м³/ч;
n — нормативная кратность (раз в час);
V пом — объем помещения, м³.

Норматив кратности по умолчанию составляет 1—2 для жилых помещений и 2—3 для офисных. Для санузлов минимальная кратность начинается с 3—5, а для кухонь — с 5—10.

Нормы кратности воздухообмена для помещений

Утепленные и герметичные конструкции зданий могут снизить кратность воздухообмена. В результате этого происходит интенсивное размножение вредных микроорганизмов и ухудшается общее состояние гигиены.

В нормативных документах указаны критические значения воздухообмена, несоблюдение которых может вызвать серьезные проблемы.

Например, для подвала, чтобы достичь нужной кратности, необходимо установить несколько приточных отверстий и дефлектор на вентиль, усиливающий отток воздуха.

Для многоквартирных и различных специализированных помещений установлены нормы кратности воздухообмена в СП 54.13330.2016.

Для отдельных комнат действуют следующие требования:

• кухня с газовым оборудованием — 80—100 м³/ч;
• кухня с электроплитой — 60 м³/ч;
• ванная/душевая/туалет — 25 м³/ч;
• совмещенный санузел — 50 м³/ч;
• постирочная, сушильная, гладильная — 7 м³/ч;
• холл или коридор в многоквартирном доме — 3 м³/ч;
• жилое помещение (например, детская или спальня) — 3 м³/ч на 1 м²; 30 м³/ч на человека, но не менее 0,35 раз в час от общего объема;
• лестничная клетка — 3 м³/ч;
• гардероб в общежитии — 1,5 м³/ч;
• машинное помещение лифта — 1 м³/ч;
• комната с теплогенератором с мощностью до 50 кВт — 1 м³/ч для закрытой камеры сгорания и 100 м³/ч для открытой;
• кладовая для инвентаря, спортивного оборудования — 0,5 м³/ч.

Если в помещении с теплогенератором установить газовую плиту, понадобится дополнительно 100 м³/ч воздухообмена.

Для помещений разнообразного назначения кратность определяется согласно СП 60.13330.2016, СП 118.13330.2012 и СП 44.13330.2011.

При наличии нестандартной планировки или размеров комнат для определения кратности воздухообмена необходимо использовать СанПиНы и корректировать результат на основании собственных расчетов.

В ресторанах над каждым источником тепла следует устанавливать как приточную, так и вытяжную вентиляцию. Если воздуховоды располагаются в верхней части, температура между внутренним воздухом и приточным не должна отличаться более чем на 6 °C.

Современные здания оснащают автономными вентиляционными клапанами, что позволяет избежать застоя воздуха. Владельцы квартир могут регулировать их работу.

Категория помещения	Воздушный обмен	Категория помещения	Воздушный обмен	Категория помещения	Воздушный обмен	Категория помещения	Воздушный обмен
Оранжерея	25 — 50	Прачечная	10 — 15	Офис	6 — 8	Больничная палата	4 — 6
Производственный цех	25 — 40	Парикмахерская	10 — 15	Гараж	6 — 8	Жилая комната	3 — 6
Металлообрабатывающее производство	20 — 40	Домашняя кухня	10 — 15	Спортзал	6 — 8	Вестибюль, площадка	3 — 5
Пекарня	20 — 30	Кафе	10 — 12	Мастерская	6 — 8	Спальня	1,5 — 4
Общепит	15 — 20	Конференц-зал	8 — 12	Туалет	3 — 10	Школьный класс	2 — 3
Раздевалка с душевой	15 — 20	Подвал	8 — 12	Чердак	3 — 10	Кладовая	0,2 — 3
Подсобное помещение	15 — 20	Магазин	8 — 10	Комната для переговоров	4 — 8	Электрощитовая	1 — 2
Общественный туалет	10 — 15	Ресторан/бар	6 — 10	Ванна/душ	3 — 8

Дополнительные устройства для вентиляции помогают контролировать максимальные допустимые уровни опасных веществ. В жилых и общественных зданиях допустимые значения составляют 0,1 мг/м³ для озона и 0,005 мг/м³ для хлорорганических соединений.

Соблюдение мощной механической вентиляции повысит безопасность для жильцов.

Производственные помещения

Условия в производственных помещениях могут быть гораздо более суровыми и даже вредными. Высота воздухообмена в таких цехах должна значительно превышать показатели для обычных помещений.

Для производственных сфер необходим эффективный воздухообмен с высокими кратностями, который рассчитывается, учитывая избыток влаги, тепла, а также наличие вредных и взрывоопасных веществ, выделяемых работниками.

При определении необходимых показателей вентиляции в цехах учитываются следующие факторы:

1. Уровень влажности и наличие избыточной влаги в воздухе, что особенно актуально для предприятий, где используются жидкости в производственных процессах.
2. Выработка тепла конструкциями и оборудованием, которое должно быть удалено через естественную и механическую вентиляционные системы.
3. Степень загрязненности воздуха и специфика технологических процессов, поскольку для каждого химического соединения существуют допустимые пределы концентрации, и воздухообмен должен обеспечивать минимальное содержание вредных веществ.
4. Интенсивность труда. Высокое содержание свежего воздуха способствует облегчению физической и умственной работы, а для физического труда это также важно для безопасности.
5. Количество работников в помещении в данный момент времени и за сутки. Должно быть обеспечено необходимое количество воздуха для каждого сотрудника.

Также важны форма цеха и его объем. Первый параметр влияет на движение воздуха, второй — определяет потребность в воздухе.

Следует учитывать возможность затворения и завихрения воздушных потоков.

Цеха могут быть малярными, сварочными, механосборочными и механическими, и из них необходимо удалять конвективное и лучистое тепло, дым, соединения с инертными газами и различные примеси.

Для производственных объектов с опасными летучими химическими соединениями требуется обмен воздуха в 45 раз. Красящим цехам необходимо 40-кратное воздушное обновление. В помещениях, где рабочие применяют физическую силу, воздух следует обновлять 35 раз в час.

На производственных площадках, не требующих сложных процессов и частого физического усилия, достаточно 30 обновлений воздуха. В цехах с легкой физической нагрузкой достаточно 25 кратного воздухообмена.

Нормы кратности воздухообмена для производственных помещений прописаны в СП 118.13330.2012, а также в актуальных редакциях СП 60.13330.2012 и СП 60.13330.2016, которые обновили СНиП 41-01-2003.

Медицинские учреждения и больницы

Качество воздуха в медицинских организациях принципиально важно для жизни пациентов и их выздоровления. Важность данного аспекта особенно велика в детских больницах. Кратность воздухообмена в медицинских учреждениях регламентируется СП 158.13330.2014.

Наибольшей замены воздуха требуют палаты для инфекционных больных, где необходима кратность 160 м³/ч на человека. Для палатов других пациентов (взрослых и детей) требуется 80 м³/ч на человека.

Указанная кратность в м³/ч на человека значительно увеличивает уверенность, что она достаточна для поддержания и улучшения здоровья пациентов.

Для врачебных кабинетов и лабораторий достаточно 60 м³/ч на человека. Это же количество воздуха необходимо для помещений с игло- и мануальной терапией, залов лечебной физкультуры и кабинетов с постоянными рабочими местами.

Правильная кратность воздухообмена в больницах обеспечивает оптимальный химический и микробиологический состав воздуха при минимальном уровне шума и вибраций.

Часто можно обойтись без высокой частоты воздухообмена и специальных норм. В помещениях для томографии и процедурах с радиофармацевтическими средствами достаточно 6-кратного обновления воздуха.

В зонах с высоким загрязнением, такие как помещения для санитарной обработки и хранения дезинфицирующих средств, требуется обновление воздуха 5 раз в час.

Для кабинетов, где хранятся лекарственные препараты и стерильные материалы, требуется 4-кратное обновление воздуха. То же касается и процедурных, предназначенных для флюорографии и рентгенодиагностики.

Трехкратное обновление воздуха считается нормой для небольших мастерских по ремонту медицинского оборудования, лабораторий клинических анализов и чистых зон стерилизационного отделения.

Эти нормы также применяются к помещениям, где происходит сортировка анализов, холлам и кабинетам для функциональной диагностики.

В отделах реанимации и интенсивной терапии проектирование воздухообмена должно препятствовать распространению продукции горения, для чего служат противопожарные клапаны.

Для буфетов и зон питания в стационарах требуется 2-кратное обновление воздуха. Всего лишь 1 обновление в час достаточно для небольших кабинетов без постоянных рабочих мест.

Такое же обновление подойдет и для маленьких складских помещений с оборудованием и чистыми материалами, вестибюлей на первом этаже, архивов, справочных, гардеробных и кладовых.

Офисы и деловые центры

В офисах и административных учреждениях необходимо больше свежего воздуха по сравнению с жилыми помещениями. Это связано с высоким количеством офисной техники, интенсивной умственной работы и требованиями к обслуживанию клиентов.

Основные требования к вентиляции в офисах:

• функционально большие размеры вентиляционных каналов;
• наличие вентилирующих систем как механических, так и естественных;
• эффективная аэрация при минимальных затратах электроэнергии;
• гибкость системы вентиляции, позволяющая корректировать ее под изменяющиеся метеоусловия;
• удобное расположение элементов вентиляции для возможности проведения ремонтных и монтажных работ различного назначения;
• использование бесшумного оборудования или звукоизоляционных систем;
• вытяжная и приточная вентиляция высокого качества;
• непрерывное поступление свежего воздуха, предпочтительно с улицы.

Важнейшим аспектом является эффективность удаления испарений новыми воздушными массами. Необходимо обратить внимание на процессы увлажнения и очистки воздуха, а также на его охлаждение или подогрев перед тем Как подать в помещения.

В больших офисах устанавливаются сложные системы вентиляции, как общественной, так и локальной, которые включают в себя клапаны, воздухораспределительные устройства, калориферы, теплоизоляцию и автоматизированное управление.

Стандарты предполагают, что для каждого сотрудника в рабочей зоне требуется не менее 20 м³/ч воздуха. Для конференц-залов также такая норма актуальна на каждого участника встречи. Интенсивный воздухообмен особенно важен в помещениях для умывания и санитарных комнат — должно быть до 15 замен воздуха в час.

Помещения для курения требуют обмена воздуха в 10 раз. В кабинетах руководителей воздухообмен должен составлять 3, в технических помещениях — 1, а в комнатах с архивами и кладовками — 0,5. Нормативные данные для офисных пространств содержатся в СП 118.13330.2012 и международном стандарте ASHRAE 62-1-2004.

Примеры расчета кратности воздухообмена

Рассмотрим помещение высотой 3,5 метра и площадью 60 м², где работают 15 сотрудников. Посчитаем, что загрязнение воздуха происходит в основном от накопления углекислого газа, выделяемого ими при дыхании.

Сначала определяем объем помещения: V = 3,5 м × 60 м² = 210 м³.

Принимаем во внимание, что один средний человек выделяет 22,6 литра углекислого газа за один час.

Тогда количество вредных выбросов можно рассчитать по формуле B = 22,6 × n, где n — это количество человек в помещении.

B = 22,6 л/ч × 15 = 339 л/ч

Для помещений максимально допустимая концентрация углекислого газа составляет 1/1000, или 0.1 %. Это эквивалентно 1 л/м³. В чистом воздухе содержание углекислого газа составляет около 0,035 %. Переведем это в 0,35 л/м³.

Теперь рассчитаем, сколько свежего воздуха нужно для всех 15 сотрудников:

Q = 339 л/ч : 1 л/м³ — 0,35 л/м³ = 339 л/ч : 0,65 л/м³ = 521,5 м³/ч. Объемные единицы перешли в числитель, а временные в знаменатель.

Кроме расчетов по вредным веществам, кратность воздухообмена также важна для контроля уровня влаги и тепла в помещениях; соответствующие формулы могут быть найдены на картинке ниже.

Определим кратность воздухообмена:

N = 521,5 м³/ч : 210 м³ = 2,48 раз в час. Это означает, что при частоте обмена в 2,48 раза в час концентрация углекислого газа останется в пределах нормы.

Теперь давайте найдём удельную кратность обмена воздуха на одного человека и на один квадратный метр. Объем помещения должен составлять не менее 210 м³, а высота потолка — от 3,5 м.

521,5 м³/ч : 15 чел. = 34,7 м³/ч на каждого человека

521,5 м³/ч : 60 м² = 8,7 м³/ч на 1 м² площади

Вредные выделения (B) также можно рассчитать по следующей формуле:

B = a × b × V × n, где:

a — коэффициент инфильтрации;
b — концентрация углекислого газа в литрах на кубический метр за час;
V — объем помещения в кубических метрах;
n — количество людей.

Содержимое можно измерять в граммах, а не в литрах — это будет более безопасно.

Выводы и полезное видео по теме

Кратность воздушного обмена для различных типов помещений магазина + схема:

Программа для расчета воздухообмена в разных помещениях:

Основные показатели для вентиляционной системы, расход воздуха:

Кратность воздухообмена отражает потребность помещений в необходимом количестве воздуха, позволяющем им нормально работать. Это выражается в числе замен за час или в кубометрах за аналогичный временной промежуток. Также существуют удельные показатели на 1 человека и 1 квадратный метр.

Наибольшая потребность в свежем воздухе наблюдается в больницах, на опасных производствах и в общественных местах. Минимальные нормы кратности воздухообмена могут быть критичными для жизни, поэтому важно руководствоваться не только нормативными данными, но и проводить собственные вычисления, а также обращаться к специалистам.

Имеются вопросы относительно кратности воздухообмена или других связанных аспектов? Задавайте их в комментариях под статьей. Также вы можете поделиться своим опытом с другими читателями. Возможно, ваш опыт окажется полезным для кого-то еще.