Как рассчитать расход воздуха для вентиляции?

Расход воздуха показывает, какой объём воздуха система должна подать или удалить за определённое время. В вентиляции его обычно выражают в кубических метрах в час — м³/ч. Правильный расчёт нужен не только для выбора производительности вентилятора: он влияет на качество воздуха, шум, размеры воздуховодов и энергопотребление системы.

Одной универсальной цифры для квартиры, офиса, магазина или цеха нет. Расчёт зависит от назначения помещения, числа людей, площади, высоты, режима эксплуатации, наличия естественного проветривания, избытков тепла и влаги, а для производственных объектов — ещё и от выделения вредных или взрывоопасных веществ.

Что такое расход воздуха

Объёмный расход воздуха L — количество воздуха, проходящее через помещение или участок вентиляционной системы за единицу времени. Его не следует путать с кратностью воздухообмена. Расход измеряют в м³/ч, а кратность n показывает, сколько расчётных объёмов помещения заменяется за один час, и имеет размерность ч⁻¹.

Согласно приложению Г СП 60.13330.2020, расход приточного воздуха определяют расчётом. Для системы принимают больший расход из значений, необходимых по санитарно-гигиеническим условиям, требованиям взрывопожарной безопасности и условию предотвращения конденсата. Для тёплого, холодного и переходного периодов расчёт выполняют отдельно, учитывая тепло, влагу и выделяющиеся вещества.

Какие данные нужны для расчёта

Перед тем как рассчитать расход воздуха, соберите исходные данные:

• назначение каждого помещения;

• площадь A, м², и высоту h, м;

• расчётное число людей N и продолжительность их пребывания;

• наличие или отсутствие естественного проветривания;

• нормируемую кратность n либо удельный расход k или m;

• количество удаляемого воздуха местными отсосами;

• источники явного и полного тепла, влаги, загрязняющих или взрывоопасных веществ;

• требования профильного свода правил для конкретного здания или помещения.

Норматив нельзя выбирать по аналогии с другим объектом. Например, значения приложения В СП 60 для общественных и административно-бытовых помещений относятся к кабинетам и офисам; для других общественных помещений документ предписывает обращаться к соответствующим нормативам.

Основные способы расчёта расхода воздуха

Для обычных предварительных расчётов чаще применяют три зависимости из приложения Г СП 60.13330.2020.

Расчёт по кратности воздухообмена

Формула:

L = Vₚ × n,

где L — расход воздуха, м³/ч; Vₚ — расчётный объём помещения, м³; n — нормируемая кратность, ч⁻¹.

Для помещения обычной высоты объём предварительно находят как V = A × h. Однако приложение Г устанавливает отдельное правило: для производственного помещения высотой 6 м и более в формуле принимают Vₚ = 6A, а для жилого или общественного помещения высотой 4 м и более — Vₚ = 4A.

Расчёт по площади помещения

Формула:

L = A × k,

где A — площадь, м²; k — нормируемый удельный расход на 1 м² пола, м³/(ч·м²). Значение k берут из применимого норматива для конкретного помещения, а не назначают произвольно.

Расчёт по количеству людей

Формула:

L = N × m,

где N — число людей, рабочих мест, посетителей или единиц оборудования; m — нормируемый удельный расход на одного человека, место или единицу оборудования, м³/ч.

При переменной посещаемости следует использовать расчётное одновременное число людей, принятое в исходных данных проекта. Для офиса также важно, предусмотрено ли естественное проветривание.

Расчёт по теплу, влаге и вредным веществам

Если в помещении есть значительные тепло- или влаговыделения, технологические процессы, местные отсосы либо опасные вещества, упрощённых формул может быть недостаточно. Приложение Г содержит отдельные расчёты по избыткам явной и полной теплоты, влаге и массе выделяющихся веществ. При нескольких веществах с эффектом суммации расходы определяют по каждому из них и суммируют. Такой расчёт требует достоверных технологических данных и должен выполняться проектировщиком.

Пошаговый расчёт расхода воздуха

1. Определите назначение помещения и найдите применимый норматив.

2. Рассчитайте площадь, высоту и расчётный объём.

3. Установите число постоянно и временно находящихся людей.

4. Проверьте наличие естественного проветривания.

5. Рассчитайте расход всеми способами, которые относятся к помещению: по кратности, площади, людям, теплу, влаге и загрязнениям.

6. Сопоставьте результаты и примите наибольший требуемый расход.

7. Составьте воздушный баланс: приток и вытяжка должны соответствовать назначению помещений и принятой схеме перетока воздуха.

8. После расхода рассчитайте потери давления в воздуховодах, фильтрах, клапанах, нагревателях, шумоглушителях и воздухораспределителях.

Пример расчёта для офиса

Рассмотрим учебный пример: площадь офиса — 60 м², высота — 3 м, постоянно работают 8 человек. Для сравнения примем кратность n = 2 ч⁻¹. Это условие примера, а не универсальная норма для любого офиса.

По количеству людей

Для офиса с естественным проветриванием приложение В СП 60 устанавливает 40 м³/ч на человека:

L = 8 × 40 = 320 м³/ч.

Если естественного проветривания нет, значение составляет 60 м³/ч на человека:

L = 8 × 60 = 480 м³/ч.

По кратности

Объём офиса:

V = 60 × 3 = 180 м³.

При принятом для примера значении n = 2 ч⁻¹:

L = 180 × 2 = 360 м³/ч.

Какое значение принять

Если офис не имеет естественного проветривания, расчёт по людям даёт 480 м³/ч, что больше учебного результата по кратности 360 м³/ч. Для этих исходных условий принимают не менее 480 м³/ч, если другие применимые расчёты не потребуют большего значения. При наличии естественного проветривания сравнивают 320 м³/ч с результатами остальных обязательных расчётов.

Минимальный расход наружного воздуха на человека

Ниже приведены значения из таблицы В.1 СП 60.13330.2020. Они относятся к людям, находящимся в помещении более двух часов непрерывно, кроме отдельно оговорённого случая кратковременного пребывания.

Помещение	С естественным проветриванием	Без естественного проветривания
Производственное	30 м³/ч на человека	60 м³/ч на человека
Кабинет или офис общественного/административно-бытового здания	40 м³/ч на человека	60 м³/ч на человека
Общественное помещение с пребыванием не более 2 ч	Уточняется по профильному нормативу	20 м³/ч на человека*
Жильё при общей площади квартиры более 20 м² на человека	30 м³/ч на человека, но не менее 0,35 ч⁻¹ по общему объёму квартиры	45 м³/ч на человека
Жильё при общей площади квартиры менее 20 м² на человека	3 м³/ч на 1 м² жилой площади	В таблице В.1 значение не установлено

Почему расхода недостаточно для выбора вентилятора

Производительность в м³/ч — только первая координата подбора. Вентилятор должен обеспечить требуемый расход при расчётном сопротивлении сети, выраженном в паскалях. Рабочая точка возникает на пересечении характеристики вентилятора и кривой сопротивления системы. Поэтому модель, у которой в карточке указана достаточная максимальная производительность, может не обеспечить нужный расход после подключения воздуховодов, фильтра, клапанов и других элементов.

Для корректного подбора нужны как минимум:

• расчётный расход L, м³/ч;

• суммарные потери давления ΔP, Па;

• назначение и условия эксплуатации;

• допустимый уровень шума;

• температура, влажность и состав перемещаемого воздуха;

• характеристика вентилятора и положение рабочей точки.

Частые ошибки при расчёте

• Использовать один расход «на квадратный метр» для любых помещений.

• Подменять расход воздуха кратностью воздухообмена.

• Не учитывать фактическое число людей и отсутствие открывающихся окон.

• Принимать минимальный, а не наибольший результат из применимых расчётов.

• Игнорировать тепло, влагу, местные отсосы и технологические выделения.

• Подбирать вентилятор только по максимальным м³/ч без расчёта давления сети.

• Складывать приток для каждого помещения, но не проверять общий баланс системы и режимы одновременной работы.

Вопросы и ответы

Можно ли рассчитать вентиляцию только по площади

Только если применимый норматив прямо задаёт удельный расход на 1 м² и остальные обязательные проверки не дают большего значения. Для офиса обычно необходимо учитывать число людей, а для производственного помещения — ещё и технологические выделения.

Нужно ли складывать результаты разных способов

Обычно результаты по кратности, площади и людям не складывают: их сравнивают и принимают наибольший применимый расход. Исключения определяются методикой расчёта. Например, СП отдельно указывает суммирование расходов для веществ с эффектом суммации действия.

Можно ли выбирать вентилятор ровно по полученному расходу

Нет. Сначала рассчитывают сопротивление сети, затем проверяют, обеспечивает ли вентилятор требуемые м³/ч при нужном давлении. Выбор по одной максимальной производительности без кривой вентилятора не подтверждает работоспособность системы.

Заключение

Чтобы правильно рассчитать расход воздуха, определите назначение помещения, соберите исходные данные и выполните все применимые расчёты. Базовые зависимости — L = Vₚ × n, L = A × k и L = N × m, но для помещений с теплом, влагой или вредными веществами необходим более подробный инженерный расчёт. После определения расхода обязательно рассчитайте потери давления: только связка «м³/ч + Па» позволяет подобрать рабочую точку вентилятора.

Специалисты StroyDiller.ru помогут проверить исходные данные и подобрать канальный вентилятор или вентиляционную установку под требуемый расход и сопротивление сети.

Каталог канальных вентиляторов.