WhatsApp 中文 English

Расчёт расхода наружного воздуха — фундаментальный этап проектирования вентиляции. Недостаточный расход — ухудшение качества воздуха, повышение CO₂, проблемы со здоровьем. Избыточный — перерасход энергии на нагрев и охлаждение. Правильный расчёт обеспечивает баланс здоровья и энергоэффективности.

Нормативные методы

В мире существует несколько методов расчёта наружного воздуха:

  • ASHRAE 62.1 (Ventilation Rate Procedure) — международный стандарт, принят в США, Канаде, многих странах.
  • EN 16798-1 — европейский стандарт.
  • СП 60.13330.2020 — российский стандарт, гармонизированный с EN.

Метод ASHRAE 62.1

ASHRAE 62.1 использует двухкомпонентную формулу:

Vpz = Rp × Pz + Ra × Az

  • Vpz — расход наружного воздуха на зону, л/с
  • Rp — норма на человека, л/(с·чел)
  • Pz — количество людей в зоне
  • Ra — норма на единицу площади, л/(с·м²)
  • Az — площадь зоны, м²

Нормы для типовых помещений (ASHRAE 62.1, Table 6.2.2.1):

ПомещениеRp, л/(с·чел)Ra, л/(с·м²)Эквивалент, м³/(ч·чел) при типовой плотности
Офис (office space)2.50.336
Классная комната (9-12)5.00.636
Конференц-зал2.50.336
Ресторан (столовая)3.80.936
Торговый центр3.80.636
Больничная палата2.50.336
Операционная5.00.336
Производство лёгкое5.00.336
Производство тяжёлое10.00.636

Пример расчёта по ASHRAE 62.1

Офис 100 м², 10 человек:

  • Rp = 2.5 л/(с·чел), Ra = 0.3 л/(с·м²)
  • Vpz = 2.5×10 + 0.3×100 = 25 + 30 = 55 л/с = 198 м³/ч
  • При 100% свежего воздуха — приток 198 м³/ч.
  • При рециркуляции с эффективностью ε=0.8 — наружный воздух = 198/0.8 = 248 м³/ч.

Метод СП 60.13330.2020

Российский СП 60 использует три метода расчёта:

Метод А: По People-pace

L = n × Ln, где n — количество людей, Ln — норма на человека, м³/(ч·чел).

Нормы по СП 60 (приложение М):

ПомещениеLn, м³/(ч·чел)
Офис (рабочая зона)30–40
Кабинет врача40–60
Больничная палата60–80
Спортивный зал80
Ресторан30
Кинотеатр20
Производство (лёгкий труд)30
Производство (тяжёлый труд)60

Метод Б: По кратности

L = n × V, где n — кратность воздухообмена, 1/ч; V — объём помещения, м³.

Нормы кратности по СП 60 (для жилых и общественных):

ПомещениеПриток, 1/чВытяжка, 1/ч
Жилая комната3 м³/(ч·м²) (не менее)—
Кухня (с газовой плитой)—60–90 (по плите)
Санузел—25
Гараж—2 (не менее 30)

Метод В: Комбинированный

Принимается большее из двух расчётов (по людям или по кратности).

Сравнение методов

Для офиса 100 м², 10 человек:

  • ASHRAE 62.1: 55 л/с = 198 м³/ч
  • СП 60 (по людям): 10 × 40 = 400 м³/ч
  • СП 60 (по площади): 3 м³/(ч·м²) × 100 = 300 м³/ч
  • СП 60 (комбинированный): max(400, 300) = 400 м³/ч

Разница — в 2 раза. Российский норматив более консервативный, особенно для помещений с малой плотностью людей (большой офис, мало сотрудников). Причина — СП 60 использует удельный расход на м², который не зависит от количества людей, а ASHRAE — норму на человека плюс минимальный расход на площадь.

Учёт рециркуляции

В системах с рециркуляцией наружный воздух — часть общего притока. Расчёт наружного воздуха:

Vot = (Vpz / Ez) / ηv

  • Vot — расход наружного воздуха на систему, л/с
  • Vpz — суммарный расчётный расход по зонам
  • Ez — эффективность воздухораспределения в зоне (0.8–1.0 для смешанной вентиляции, 1.0 для displacement)
  • ηv — эффективность вентиляции системы (0.6–0.8 для систем с рециркуляцией, 1.0 для прямоточных)

При Ez=0.8 и ηv=0.8: Vot = 198 / 0.8 / 0.8 = 309 л/с = 1 113 м³/ч. Рециркуляция увеличивает требуемый расход наружного воздуха в 1/ηv = 1.25 раза.

CO₂ как индикатор достаточности вентиляции

Углекислый газ (CO₂) — индикатор качества вентиляции. Нормы:

  • Наружный воздух: 400 ppm
  • Комфортный уровень: 600–800 ppm (хорошее качество воздуха)
  • Допустимый: 1 000 ppm (приемлемое качество)
  • Неблагоприятный: >1 000 ppm (ухудшение самочувствия, снижение концентрации)
  • Опасный: >5 000 ppm (головные боли, тошнота)

Расчёт по CO₂: L_CO2 = G_CO2 / (C_внутри − C_снаруж), где G_CO2 — выделение CO₂ одним человеком (≈20 л/ч при лёгкой работе), C_внутри — допустимая концентрация (1 000 ppm = 1 800 мг/м³), C_снаруж — наружная (400 ppm = 720 мг/м³). L_CO2 = 20 / (1 800−720) × 1 000 = 18.5 м³/ч на человека. Но это только по CO₂, без учёта других загрязнителей (ЛОС, запахи), поэтому нормы выше.

Вентиляция по требованию (DCV — Demand Controlled Ventilation)

DCV — система, регулирующая расход наружного воздуха по фактическому присутствию людей (по CO₂, по датчикам присутствия, по счетчику людей). При отсутствии людей — минимальный расход (10–20% от расчётного). При полном присутствии — 100%. Экономия энергии — 20–40% по сравнению с постоянным расходом.

DCV требует:

  • Датчики CO₂ в каждой зоне (или representative).
  • VAV-система с регулируемыми клапанами наружного воздуха.
  • Частотно-регулируемый приточный вентилятор.
  • Контроллер, рассчитывающий расход по измеренному CO₂.

Заключение

Расчёт расхода наружного воздуха — баланс между здоровьем и энергоэффективностью. Метод ASHRAE 62.1 и СП 60 дают разные результаты — выбор зависит от страны и типа объекта. CO₂ — полезный индикатор для контроля эффективности вентиляции. Вентиляция по требованию (DCV) — современное решение, оптимизирующее расход наружного воздуха по фактической нагрузке и экономящее 20–40% энергии. Правильный расчёт и применение DCV обеспечивают здоровый воздух при минимальных эксплуатационных затратах.

Нужна помощь с подбором оборудования?

Инженерный отдел KRT бесплатно консультирует по подбору вентиляторов, проектированию систем и техническим характеристикам.

Запросить техническое предложение Смотреть продукцию

Похожие статьи

← Подбор двигателя и привода вентилятора: прямой, ремённый и ч... Психрометрия и обработка воздуха в вентиляции: диаграмма Мол... →