Организация правильного воздухообмена является важной частью создания оптимального микроклимата в жилье. Любому из нас важно получать достаточное количество воздуха, чтобы оставаться здоровым, бодрым, а также иметь высокую работоспособность. Поэтому выполнением расчета обмена воздуха и его организацией должны заниматься только квалифицированные предприятия. 

Что такое воздухообмен и кратность

Воздухообмен в помещении – это смена воздушных масс в комнатах, учитывающая два фактора: поддержание оптимального уровня CO₂ и удаление запахов, а также влаги. Нормативный воздухообмен учитывает определенное количество приточного воздуха для замещения отработанного в здании. Создание качественного обмена воздуха является необходимым для поддержания нормируемых показателей в жилье. Рассчитав оптимальный обмен воздуха для жилья, вы сразу узнаете нужную мощность вентиляционной системы, что в дальнейшем поможет подобрать оборудование. 

Кратность воздухообмена – это показатель, характеризующий количество раз замещения отработанных воздушных масс на новые в здании на протяжении шестидесяти минут. Кратность обмена воздуха определяется согласно назначению конкретного помещения. Соответственно, в ДБН (Державних будівельних нормах) приведено число кратности обмена воздуха для определенного типа здания.  

Как рассчитать кратность воздухообмена

Как упоминалось ранее, чтобы провести расчет, согласно кратности воздухообмена по нормам, нужно знать предназначение здания. Тогда получится точно сказать, что такое количество воздуха будет оптимальным. Опираясь на характеристики объекта, мы можем определить исходные данные для расчета нормируемого обмена воздуха в помещении. Исходные данные должны включать следующие пункты:

Расчет по площади помещения

Для бытового сегмента, согласно ДБН В.2.5-67-2013 «Опалення, вентиляція та кондиціонування» (дод. Х), принимаем параметры воздухообмена в жилых помещениях и спальнях, которые указаны в таблице (с учетом минимальных показателей на человека):

Приведем расчетную формулу для вычисления обмена воздуха, учитывая площадь жилья.

Q_tot = S * q_tot,s [дм³/с],

Чтобы вычислить удельный расход наружного воздуха на единицу площади помещения необходимо:

q_tot,s = q_p / S_n+ q_в [дм³/(с*м²)],

Расчет по количеству людей

Воздухообмен в помещении относительно количества людей производится с учетом условий микроклимата. 

Согласно ДБН В.2.5-67-2013 «Опалення, вентиляція та кондиціонування» (дод. Х) принимаем минимальный расход воздуха на человека и на разведение строительных загрязнений (параметры указаны выше в таблице).

Таким образом, учитывая нормативы обмена воздуха в помещении,  используем формулу для определения расхода воздуха по количеству людей:

Q_tot = n*q_tot,n [дм³/с],

Для нахождения удельного расхода наружного воздуха на человека необходимо:

q_tot,n = q_p+q_в*Sn [дм³/(с*м²)],

Согласно ДБН В.2.5-67-2013 «Опалення, вентиляція та кондиціонування», расход воздуха будет следующим:

Условия микроклимата	Кухня	Ванная	Санузел
Повышенные оптимальные	28 дм3/с	20 дм3/с	14 дм3/с
Оптимальные	20 дм3/с	15 дм3/с	10 дм3/с
Допустимы	14 дм3/с	10 дм3/с	7 дм3/с

Условия микроклимата 

• Повышенные оптимальные
  Повышенные оптимальные
• Оптимальные
  Оптимальные
• Допустимы 
  Допустимы 

Кухня

• Повышенные оптимальные
  28 дм³/с
• Оптимальные
  20 дм³/с
• Допустимы 
  14 дм³/с

Ванная

• Повышенные оптимальные
  20 дм³/с
• Оптимальные
  15 дм³/с
• Допустимы 
  10 дм³/с

Санузел

• Повышенные оптимальные
  14 дм³/с
• Оптимальные
  10 дм³/с
• Допустимы 
  7 дм³/с

Для комфорта человека в расчетах используем повышенные оптимальные условия. Таким образом, чтобы перевести расход удаленного воздуха из дециметров в метры кубические, требуется умножить число на коэффициент:

Воздухообмен в помещении: в доме и квартире

Нормы кратности воздухообмена определяются в зависимости от предназначений зданий, поскольку дом или квартира состоят из различных комнат, которые имеют определенные требования. Нормативные документы нужны для выполнения расчетов, поскольку для создания комфортных условий важно грамотно вычислить воздухообмен. 

Зачастую для нахождения числа вентиляционного воздуха учитывают выделение вредных веществ или же проводят исследование для сбора исходных данных здания. В случае невозможности установления особенностей вредных веществ, используют расчетные формулы для обмена воздуха, согласно кратности воздухообмена.

Для этого применяется следующая формула: L = Vп * Kр [м³/ч], где:

Чтобы вычислить объем комнаты, нужно применить формулу:

Объем = длина х ширина х высота (V = A x B x H).

Приведем простой пример: комната, ширина которой 5 м, длина 10 м, высота 3 м. Чтобы вычислить объем комнаты необходимо, провести такой расчет: 5 х 10 х 3 = 150 м³.

Гостиная и спальня

В апартаментах длительного пребывания человека, таких как гостиная и спальня, принимаются одни и те же нормы.

Согласно нормам ДБН В.2.2-15:205 «Житлові будинки. Основні положення», минимальный показатель притока воздушных масс для гостиной и спальни составляет 1 крат. 

Приведем пример для квартиры.

Исходные данные: Гостиная, площадь которой составляет 70 м², высота комнаты 3 м. 

Прежде всего, необходимо узнать объем комнаты, используя формулу: V = S * h. Таким образом, V = 70 * 3 = 210 м³.

Чтобы узнать количество воздухообмена для гостиной, используем формулу, относительно кратности:

Забор грязного воздуха в чистых зонах, к которым относятся гостиная, спальня, не производится.

Детская комната

В детской, как и в гостиной, воздухообмен в помещении рассчитывается идентично. Поскольку в данной комнате ребенок проводит большую часть своего времени – спит, играет, занимается уроками.

Кухня

Для кухни, опираясь на нормы, который мы упоминали выше ДБН В.2.2-15:205 «Житлові будинки. Основні положення», приток воздуха отсутствует. Однако удаление загрязненного воздуха осуществляется относительно суммарного воздушного баланса квартиры, но при этом вытяжка должна быть не меньше 90 м³/час.

В случае, когда в жилье кухня совмещена со столовой, приток воздуха составляет 1 крат. Условия выброса отработанного воздуха рассчитываются точно таким же образом, как и для отдельной кухни.

Ванная комната и туалет

Ванная комната и туалет имеют небольшую площадь, однако для них необходимо реализовать достаточное удаление воздуха, чтобы компенсировать количество приточного воздуха в комнатах. Соответственно нормам, в ванной и в санузле подача воздуха не производится, поскольку они относятся к «грязным» зонам. В этих зонах происходит только забор отработанного воздуха. 

Для ванной и санузла количество удаляемого воздуха рассчитывается согласно воздушному балансу квартиры. Но во всяком случае минимальный забор для ванной комнаты должен составлять 25 м³/час, для санузла – 50 м³/час. 

Вытяжные вентиляторы бренда Meltem являются достаточно эффективными устройствами, которые отлично справляются с удалением воздуха из небольших помещений. Рассмотрим некоторые модели:

Прочие помещения

Для бытового сегмента в качестве прочих помещений могут рассматриваться прачечная и гладильная.

Согласно нормам, из данных комнат производится удаление воздуха.

Зачастую, в комнатах данного типа не присутствуют окна, что приводит к тому, что переток воздуха происходит через различные неплотности, а также при открытии двери. 

Таким образом, для прачечной – количество вытяжного воздуха должно составлять 0,5 крат, для гладильной – 1,5 крата. 

К примеру, объем прачечной является 10 м³, гладильной 8 м³. 

Расчет необходимой вытяжки производится согласно кратности:

Расчет обмена воздуха для учреждений и организаций

Расчеты обмена воздуха для организаций и бытового сегмента осуществляются идентично. Однако показатель воздухообмена для административных зданий намного выше, чем для бытового сегмента. Это обусловлено тем, что количество людей в различных учреждениях больше, соответственно тепло- и влаговыделения в помещении образуются в больших объемах. Вследствие чего, для получения оптимальных параметров микроклимата в здании нужно,  чтобы вентиляционная система работала эффективно. 

К примеру, для организаций питания предусматриваются определенные нормы кратности. Согласно ДБН В.2.2-25-2009 «Підприємства харчування.» рассмотрим таблицу. 

Помещение	Приток	Вытяжка
Обеденный зал	2	-
Холл, гардеробная	1	1
Отдельные кабинеты, буфет	3	3
Санузел	-	10
Кладовые для овощей	-	2
Кладовые для сухих продуктов	-	1
Отдел кулинарии	2	2
Пищевая технология	2	3

Помещение

• Обеденный зал 
  Обеденный зал 
• Холл, гардеробная 
  Холл, гардеробная 
• Отдельные кабинеты, буфет
  Отдельные кабинеты, буфет
• Санузел
  Санузел
• Кладовые для овощей
  Кладовые для овощей
• Кладовые для сухих продуктов 
  Кладовые для сухих продуктов 
• Отдел кулинарии
  Отдел кулинарии
• Пищевая технология
  Пищевая технология

Приток

• Обеденный зал 
  2
• Холл, гардеробная 
  1
• Отдельные кабинеты, буфет
  3
• Санузел
  -
• Кладовые для овощей
  -
• Кладовые для сухих продуктов 
  -
• Отдел кулинарии
  2
• Пищевая технология
  2

Вытяжка

• Обеденный зал 
  -
• Холл, гардеробная 
  1
• Отдельные кабинеты, буфет
  3
• Санузел
  10
• Кладовые для овощей
  2
• Кладовые для сухих продуктов 
  1
• Отдел кулинарии
  2
• Пищевая технология
  3

Как улучшить воздухообмен в помещении

Для улучшения качества микроклимата в здании принято реализовать систему принудительного типа, поскольку естественная вентиляция – это неэффективное решение. Осуществляя систему естественного типа, не используют механическое оборудование, а воздух заходит благодаря открытым окнам и разным неплотностям в конструкциях здания. Соответственно, в комнатах не будет достаточного воздухообмена, а грязь, насекомые, пыль с улицы попадут к вам в квартиру. Также зимой и летом открытые окна доставят дискомфорт жильцам, поскольку в жилье будет поступать холод или тепло. Это повлечет за собой нагрузку на системы отопления/охлаждения, что, в свою очередь, увеличит затраты на оплату электроэнергии.

Местная вентиляция

При реализации местной вентиляции, забор и подача воздуха будут осуществляться локационно. В большинстве случае местную вентиляцию применяют в промышленности. 

Таким образом, организация приточной вентиляции местного типа подразумевает выполнение режима подачи воздуха на рабочее место. В то время как вытяжную систему используют в зданиях с присутствием высокого уровня вредных веществ. Эта система позволит избежать транспортировки вредных веществ по всему объекту, поскольку забор воздуха будет осуществляться локационно.

Общая система вентиляции

Приточно-вытяжная система – это система, принцип действия которой основан на равномерном распределении свежего воздуха по всему помещению, а также его дальнейшего забора. Приточно-вытяжная установка (ПВУ) являет готовый моноблок с необходимыми компонентами, при помощи которых в жилье будет постоянный воздухообмен. ПВУ может иметь в составе рекуператор, благодаря которому эффективность системы повысится в много раз. Это обусловлено тем, что рекуператор – это теплообменник, внутри которого встречаются два потока воздуха, и они не перемешиваются между собой. Таким образом, отработанный (теплый) воздух заходит в рекуператор и нагревает пластины устройства. В это время приточный (холодный) воздух, проходя ранее нагретые пластины, забирает тепло, тем самым его температура повышается. В результате чего, отработанный воздух используется повторно, что делает систему вентиляции экономически выгоднее.

Мы рекомендуем следующие бренды вентиляционного оборудования:

1. Вентиляционная установка Futura L/M от Jablotron совместно с VAV-клапанами работает, учитывая показатели углекислого газа в жилых комнатах. Это означает, что при наличии в помещении высоких показателей СО2, на установку приходит сигнал от датчиков СО2, что есть необходимость снизить в комнате уровень углекислого газа до нормы. Таким образом, установка начинает увеличивать подачу воздуха в помещение, где находится человек. Так же происходит и снижение количества подаваемого воздуха в помещениях, где уровень СО2 находится в допустимых нормах. При этом, оборудование работает на минимальном режиме. При отсутствии людей в доме, вентиляционное оборудование работает на минимальном режиме. Вытяжка воздуха осуществляется так же как и подача – через VAV-клапаны. Только процесс забора воздуха происходит в «грязных зонах». К этим зонам относятся: санузел, ванная, гардеробная и пр. Соответственно чему, система работает в балансе, расходуя рациональное количество воздуха, а также электроэнергии. 

2. Приточно-вытяжная система с бытовыми рекуператорами от немецкого производителя Meltem. Монтаж ПВУ может производиться в стену, а также осуществление обмена воздуха может быть сразу в нескольких комнатах. Рассмотрим систему на базе ПВУ Meltem M-WRG-II P-FC. Вентустановка имеет пластинчатый рекуператор, который позволяет повторно использовать тепло удаляемого воздуха на нагрев приточного. Максимальная продуктивность установки составляет 100 м³/час. Однако, ПВУ может работать на 5 разных режимах, в зависимости от настройки. При минимальном режиме установка будет подавать 10 м³/час воздуха, при максимальном – 100 м³/час. Этот объем подаваемого воздуха можно распределить сразу на две точки с помощью гибких воздуховодов. Точно так же дела обстоят и с забором воздух. Система имеет качественную фильтрацию на основе 2 фильтров:

Еще одним преимуществом системы являются низкие шумовые характеристики, что делает работу систему малозаметной. 

Также компания производит шумоглушители, нагреватели/охладители воздуха, клапаны и пр.

3. Компания Zehnder славится на европейском рынке, изготовляя системы вентиляции, кондиционирования. Наиболее часто используемая установка для реализации обмена воздуха – ПВУ Zehnder ComfoAir. Устройство имеет встроенный энтальпийный пластинчатый рекуператор, что предоставляет возможность отбирать тепло и влагу отработанного воздуха и передавать приточному. Реализуя систему с данной установкой, вы сможете организовать правильный воздухообмен в помещении, а также обеспечите сокращение затрат на отопление дома благодаря работе рекуператора. 

Наши видеообзоры