Вы заказываете проект вентиляции для нового дома или переделываете систему в квартире. Подрядчик просит утвердить расчёт воздухообмена, но вы не понимаете, откуда взяты эти цифры — 120 м³/ч для гостиной, 90 для спальни. Проверить расчёт воздухообмена самостоятельно вполне реально, и это сэкономит вам деньги и нервы. Формулы не сложнее школьного курса физики.
Воздухообмен — это полная замена объёма воздуха в помещении за час. Недостаток притока вызывает духоту, плесень, накопление CO2. Избыток ведёт к неоправданным затратам на подогрев зимой. Расчёт ищет баланс между комфортом и экономикой.
Базовые принципы воздухообмена
Расчёт всегда начинается с нормативов. В России это СНиП 41-01-2003 (Отопление, вентиляция и кондиционирование) и СанПиНы для жилых и общественных зданий. Нормы предписывают два подхода: по кратности и по количеству людей.
Кратность воздухообмена (n) показывает, сколько раз за час воздух в комнате должен полностью смениться. Для жилой комнаты это обычно 1-2 раза в час, для кухни с газовой плитой — до 3, для санузла — до 7. Второй способ — расчёт по людям: норма 30 м³/ч на человека в жилых помещениях и 60 м³/ч в офисах, где люди заняты умственным трудом.
Проектировщик выбирает максимальное значение из двух методов. Если по кратности вышло 100 м³/ч, а по людям (3 человека × 30 м³/ч = 90 м³/ч), берут 100 м³/ч.
Формулы расчёта воздухообмена
Формула расчёта по кратности: L = n × V, где L — расход воздуха (м³/ч), n — кратность (1/ч), V — объём помещения (м³). Объём считают по внутренним размерам: длина × ширина × высота от пола до потолка.
Формула расчёта по количеству людей: L = N × Ln, где N — количество людей, Ln — норма расхода воздуха на человека (м³/ч). Нормы зависят от типа помещения и активности.
Для производств и помещений с источниками вредностей (пары, теплоизбытки) используют третий метод — по удалению вредностей. Но для жилья и офисов хватает первых двух.
Расчёт для квартиры: подробный пример
Гостиная 20 м² с высотой потолков 2.7 м. Вместимость — 4 человека. Считаем объём: 20 × 2.7 = 54 м³. Норма кратности для гостиной — 1-2 раза в час. Берём 1.5: 54 × 1.5 = 81 м³/ч.
Считаем по людям: 4 чел × 30 м³/ч = 120 м³/ч. Поскольку 120 > 81, воздухообмен для гостиной принимаем 120 м³/ч.
Кухня 10 м² с газовой плитой. Объём 27 м³. Норма кратности для кухни с газом — 3. Расход по кратности: 27 × 3 = 81 м³/ч. По людям (если на кухне едят 2 человека) — 60 м³/ч. Берём 81 м³/ч.
Санузел 4 м². Объём 10.8 м³. Кратность для санузла — до 7. Расход: 10.8 × 7 ≈ 76 м³/ч. Расчёт по людям не применяется.
Суммарный воздухообмен квартиры: 120 (гостиная) + 81 (кухня) + 76 (санузел) = 277 м³/ч. Это минимальные значения для вытяжки. Приток должен компенсировать вытяжку плюс 10-15% на подпор.
Расчёт для офиса и производственного помещения
Офис на 10 сотрудников, площадь 50 м², высота 3 м. Объём 150 м³. Норма по людям: 10 × 60 = 600 м³/ч. Норма кратности для офиса — 2-3. Берём 3: 150 × 3 = 450 м³/ч. К расчёту принимаем 600 м³/ч — большее значение.
Производственный цех с локальными источниками тепла. Здесь считают по теплоизбыткам: L = Q / (c × ρ × Δt), где Q — избытки тепла (Вт), c — теплоёмкость воздуха (1.006 кДж/кг×°C), ρ — плотность воздуха (1.2 кг/м³), Δt — перепад температур между притоком и вытяжкой (°C). Метод сложнее и требует данных по тепловыделению оборудования.
Что нельзя делать при расчёте
Не используйте усреднённые цифры из интернета без привязки к вашему помещению. Нормы меняются в зависимости от года постройки, региона и типа здания.
Не игнорируйте нормы по людям. Для спальни на одного человека кратность может дать 40 м³/ч, но норма 30 м³/ч — этого мало. Спать в духоте вредно.
Не забудьте про баланс. Если вытяжка 300 м³/ч, а приток 200 м³/ч, в квартире возникнет разрежение. Будут проблемы с открыванием дверей, подсос воздуха из подъезда и опрокидывание тяги в вентканалах.
Проверка расчёта и корректировка
Расчёт воздухообмена — не догма. После монтажа систему настраивают по факту. Используют анемометры для замера скорости в воздуховодах и балометры для проверки расхода.
Если в комнате по-прежнему душно, расход увеличивают. Если зимой слишком холодно от притока — уменьшают. Главное — заложить в проект достаточный запас по производительности вентиляторов.
Для квартир и домов малой этажности можно частично положиться на естественную вентиляцию через окна и проветривание. Но для проектов с герметичными окнами и системой фильтрации расчёт обязателен.