Что такое кратность воздухообмена (ACH)?
Кратность воздухообмена в час (ACH, от англ. air changes per hour) показывает, сколько раз за один час весь объём воздуха в помещении полностью заменяется свежим или очищенным воздухом. Это ключевой показатель при проектировании систем ОВК (отопление, вентиляция, кондиционирование), оценке качества воздуха в помещении (IAQ), борьбе с распространением инфекций и инженерии чистых комнат. Чем выше ACH, тем быстрее разбавляются и удаляются загрязнители, запахи и взвешенные в воздухе частицы.
Обратите внимание: расчёт ведётся в имперских единицах — CFM (кубических футах в минуту) и футах, которые приняты в американской и британской практике. Если вы привыкли к метрической системе (м³/ч и метрам), сначала переведите свои значения в футы и CFM либо воспользуйтесь соответствующим метрическим калькулятором — сама формула при этом не меняется.
Как пользоваться калькулятором
Введите приточный расход воздуха в CFM (кубических футах в минуту), подаваемый в помещение, а затем укажите длину, ширину и высоту потолка в футах. Калькулятор вычислит объём помещения и выдаст кратность воздухообмена в час. Типичные ориентиры: 4–6 ACH для офисов, 6–12 ACH для кухонь и 12 и более ACH для лабораторий и изоляционных палат в больницах.
Разбор формулы
Формула выглядит так: $$\text{ACH} = \dfrac{\text{CFM} \times 60}{\text{Room Volume (ft}^3)}$$. CFM умножается на 60, чтобы перевести кубические футы в минуту в кубические футы в час. Деление на объём помещения (длина × ширина × высота) показывает, сколько полных объёмов воздуха проходит через помещение за час.
Пример расчёта
Допустим, вентилятор подаёт 200 CFM в комнату размером 12 фт × 10 фт × 8 фт. Объём составит \(12 \times 10 \times 8 = 960\) фт³. Тогда $$\text{ACH} = \frac{200 \times 60}{960} = \frac{12\,000}{960} = 12{,}5$$ воздухообмена в час.
Частые вопросы
Какая кратность воздухообмена нормальна для жилья? Для жилых комнат обычно ориентируются на 4–6 ACH, тогда как для ванных и кухонь желательны более высокие значения.
Как найти нужный расход CFM для заданного ACH? Перестройте формулу: \(\text{CFM} = \dfrac{\text{ACH} \times V}{60}\).
Учитывается ли эффективность фильтрации? Нет. ACH измеряет общую кратность обновления воздуха, а не долю удалённых частиц. Для полной оценки качества воздуха сочетайте этот показатель с классом фильтров (например, MERV или HEPA).
Рекомендуемые показатели кратности воздухообмена по типам помещений
Кратность воздухообмена (ACH) — это количество раз, когда весь объём воздуха в помещении полностью заменяется за один час. Рекомендуемая кратность воздухообмена во многом зависит от наполняемости, степени загрязнения воздуха и применяемых нормативных стандартов. Приведённые ниже значения представляют собой типичные проектные целевые показатели, полученные из широко используемых стандартов; всегда проверяйте соответствие действующему изданию применимого код для вашей юрисдикции.
| Тип помещения | Типичный диапазон ACH | Основной источник / стандарт |
|---|---|---|
| Жилые помещения / спальни | 0,35 – 1 | ASHRAE 62.2 (минимальная вентиляция жилого помещения) |
| Ванные комнаты | 6 – 8 | ASHRAE 62.2 / местные нормы механической вентиляции |
| Кухни жилых помещений | 7 – 8 (вытяжная система) | ASHRAE 62.2 |
| Офисы | 4 – 10 | ASHRAE 62.1 |
| Классные комнаты | 4 – 6 | ASHRAE 62.1 |
| Рестораны / столовые | 8 – 12 | ASHRAE 62.1 |
| Коммерческие кухни | 15 – 30 | ASHRAE 62.1 / IMC |
| Операционные | ≥ 20 (мин. 4 наружный) | ASHRAE 170 / FGI |
| Палаты изоляции при воздушно-капельной инфекции (AII) | ≥ 12 (новые), ≥ 6 (существующие) | CDC / ASHRAE 170 |
| Лаборатории (общего назначения) | 6 – 12 | ASHRAE 170 / NFPA 45 |
| Чистое помещение ISO 8 | ~5 – 48 | ISO 14644-1 |
| Чистое помещение ISO 7 | ~30 – 60 | ISO 14644-1 |
| Чистое помещение ISO 6 | ~90 – 180 | ISO 14644-1 |
| Чистое помещение ISO 5 | ~240 – 600 (часто однонаправленный поток) | ISO 14644-1 |
Примечание: ISO 14644-1 устанавливает пределы содержания частиц, а не кратность воздухообмена; показанные диапазоны кратности воздухообмена представляют собой общепринятые руководящие принципы проектирования, используемые для достижения этих классов. Значения для больниц следуют стандарту ASHRAE 170 и рекомендациям CDC по инфекционному контролю.
Кратность воздухообмена в распространённых сценариях
В таблице ниже применяется формула \(\text{ACH} = \dfrac{\text{CFM} \times 60}{\text{Объём (фут}^3)}\) к нескольким реалистичным комбинациям помещений и потоков воздуха. Объём — это длина × ширина × высота; CFM — это подаваемый поток воздуха.
| Помещение | Размеры (Д×Ш×В фут) | Объём (фут³) | Поток воздуха (CFM) | ACH |
|---|---|---|---|---|
| Маленькая спальня | 10 × 10 × 8 | 800 | 100 | 7,5 |
| Большая гостиная | 20 × 15 × 9 | 2 700 | 200 | 4,44 |
| Офис | 15 × 12 × 9 | 1 620 | 200 | 7,41 |
| Кухня | 12 × 10 × 9 | 1 080 | 200 | 11,11 |
| Переговорная комната | 24 × 16 × 9 | 3 456 | 400 | 6,94 |
| Открытое рабочее пространство | 40 × 30 × 10 | 12 000 | 400 | 2 |
Если вместо этого вы знаете требуемую кратность воздухообмена и нужно найти необходимый поток воздуха, переверните расчёт с помощью Калькулятора потока воздуха CFM: для маленькой спальни достижение кратности воздухообмена 7,5 в объёме 800 фут³ требует 100 CFM.
