Кратність повітрообміну – це ключовий показник, що визначає, скільки разів на годину весь об’єм повітря в приміщенні повинен повністю замінюватися на свіже. Наприклад, якщо об’єм цеху становить 100 кубометрів, а кратність повітрообміну дорівнює 3, значить, за одну годину через приміщення повинно пройти 300 кубометрів свіжого повітря.
Цей параметр безпосередньо впливає на ефективність роботи обладнання, здоров’я співробітників і енергоефективність виробництва. Тому розрахунок повітрообміну – обов’язковий етап при підборі системи кондиціонування, вентиляції та промислового охолодження.
Содержание
Принцип розрахунку кратності повітрообміну
Кратність повітрообміну формула виглядає просто: L = n × V, де L – витрата повітря в кубометрах на годину, n – кратність повітрообміну, V – об’єм приміщення в кубометрах.
Є і зворотна формула: n = L / V. Вона допомагає визначити кратність, коли відома потрібна витрата повітря.
Наприклад, у нас є цех об’ємом 1000 кубометрів. За технологією потрібно подавати 5000 кубометрів повітря на годину. Кратність буде: 5000 / 1000 = 5. Це означає, що повітря в цеху повністю оновлюється 5 разів на годину.
На практиці розрахунок може бути складніше. Враховують тепловиділення від обладнання, кількість працівників, вид виробництва. Але базова формула залишається тією ж.
Нормативні вимоги в Україні
Кратність повітрообміну ДБН чітко регламентує для різних типів приміщень. Українські будівельні норми враховують специфіку місцевого клімату та виробничих умов.
Для складських приміщень мінімальна кратність складає 1. Це означає, що повітря повинно оновлюватися мінімум раз на годину. Для виробничих приміщень норми вищі – від 3 до 12 залежно від шкідливості виробництва.
Кратність повітрообміну виробничих приміщень залежить від багатьох факторів. Враховують виділення пилу, газів, пари, тепла. Чим шкідливіше виробництво, тим більше потрібно свіжого повітря.
У хімічній промисловості кратність може досягати 20-30, у харчовій – зазвичай 6-12, у машинобудуванні – 4-8. Точні цифри залежать від конкретних технологічних процесів.
Фактори, що впливають на вибір кратності повітрообміну
- Кількість працюючих людей – головний фактор. На одну людину потрібно 20-60 кубометрів повітря на годину залежно від важкості праці.
- Тепловиділення від обладнання теж важливі. Гарячі печі, зварювальні пости, компресори виділяють багато тепла і його потрібно видаляти примусовою вентиляцією.
- Шкідливі речовини вимагають особливої уваги. Пил, пари розчинників, продукти згоряння повинні видалятися швидко, інакше концентрація перевищить допустимі норми.
- Вологість впливає на комфорт і збереженість продукції. Надлишкова волога призводить до корозії обладнання та псування товарів.
Практичний приклад розрахунку кратності повітрообміну для харчового виробництва
Розглянемо розрахунок для кондитерського цеху в Києві. Площа цеху 200 квадратних метрів, висота стель 4 метри. Об’єм приміщення: 200 × 4 = 800 кубометрів.
У цеху працюють 20 осіб, є печі для випічки, які виділяють тепло та пари. За нормами для харчового виробництва кратність повинна бути 8-10, тому візьмемо кратність 9. Потрібна витрата: 800 × 9 = 7200 кубометрів на годину – цю кількість свіжого повітря повинна подавати вентиляційна система.
Результат впровадження: температура в цеху знизилася на 3-4 градуси, вологість нормалізувалася, зникли запахи випічки в сусідніх приміщеннях.
Таблиця норм кратності для різних виробництв
Тип виробництва | Кратність повітрообміну | Особливості розрахунку | Додаткові вимоги |
Харчове виробництво | 6-12 | Врахування вологовиділень і запахів | Санітарні вимоги, НАССР |
Машинобудування | 4-8 | Видалення металевого пилу | Місцева витяжка біля верстатів |
Хімічне виробництво | 10-30 | Токсичні речовини | Аварійна вентиляція |
Текстильне виробництво | 3-6 | Пил від волокон | Фільтрація припливного повітря |
Деревообробка | 5-10 | Деревний пил | Вибухобезпечність |
Металургія | 8-15 | Високі температури | Термостійке обладнання |
Складські приміщення | 1-3 | Мінімальне провітрювання | Протипожежні вимоги |
Лабораторії | 8-15 | Точне підтримання параметрів | Системи очищення викидів |
Фарбувальні цехи | 15-25 | Видалення парів розчинників | Вибухозахищене обладнання |
Розрахунок кратності повітрообміну за шкідливими виділеннями
Кратність повітрообміну норма може бути перевищена, якщо є значні шкідливі виділення. Тоді розрахунок ведуть за формулою: L = G / (Cуд – Cпр), де G – кількість шкідливої речовини в мг/год, Cуд – допустима концентрація в приміщенні, Cпр – концентрація в припливному повітрі.
Наприклад, у зварювальному цеху виділяється 100 мг/год зварювальних аерозолів. Допустима концентрація 6 мг/кубометр, у припливному повітрі аерозолів немає. Потрібна витрата: 100 / (6 – 0) = 16,7 кубометрів на годину.
Якщо об’єм цеху 50 кубометрів, кратність складе: 16,7 / 50 = 0,33. Це дуже мало, значить, потрібна місцева витяжка біля зварювальних постів.
Контроль і вимірювання повітрообміну
Наші експерти рекомендують регулярно контролювати фактичну кратність повітрообміну. Для цього використовують анемометри – прилади для вимірювання швидкості повітря.
Вимірюють швидкість у всіх припливних і витяжних отворах. Множать на площу отвору – отримують витрату повітря. Сума всіх витрат дає загальний повітрообмін приміщення. Контроль потрібно проводити мінімум раз на рік, а при зміні технології або планування – позапланово.
Енергетичні аспекти повітрообміну
Висока кратність вимагає великих енерговитрат. Потрібно подавати, нагрівати або охолоджувати, фільтрувати великі об’єми повітря. За досвідом наших інженерів, оптимізація кратності може знизити енерговитрати на вентиляцію на 20-30%. Головне – не порушити санітарні норми.
Системи зі змінною витратою повітря підлаштовують кратність під реальне навантаження приміщення. Вночі та у вихідні вона може бути мінімальною.
Помилки при розрахунку кратності повітрообміну
Часта помилка – використання застарілих норм. Найновіші технології дозволяють знизити кратність повітрообміну без шкоди для умов праці.
Неврахування місцевих джерел забруднень – ще одна проблема. Краще встановити місцеву витяжку, ніж збільшувати загальнообмінну вентиляцію.
Копіювання чужих рішень без адаптації до місцевих умов часто призводить до перевитрати енергії або порушення норм.
Нові підходи до розрахунку повітрообміну
- Комп’ютерне моделювання дозволяє точно розрахувати розподіл повітря в приміщенні. Можна знайти оптимальну кратність для конкретного планування та технології.
- Датчики якості повітря дають можливість керувати кратністю в реальному часі. Система автоматично збільшує повітрообмін при перевищенні норм забруднення.
- Інтелектуальні системи управління враховують погоду, час доби, кількість людей у приміщенні. Все це дозволяє мінімізувати енерговитрати при дотриманні всіх норм.
Кратність повітрообміну – це основа для проектування ефективних систем вентиляції. Правильний розрахунок гарантує здорові умови праці та оптимальні енерговитрати. Головне – врахувати всі фактори і не економити на безпеці людей.
