Некоммерческое
партнерство
инженеров
Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике
(495) 984-99-72 НП "АВОК"

(495) 107-91-50 ООО ИИП "АВОК-ПРЕСС"

АВОК ассоциированный
член
Summary:

Сравнение российских и американских норм воздухообмена: анализ специалиста

Comparison of Russian and American Norms: How Much Air a Human Needs for Comfort

V. I. Livchak, Candidate of Engineering, Independent Expert

Keywords: air exchange, public building, outside air flowrate

This article presents a table of regulated minimum values of air exchange inside public buildings of various purpose (except for healthcare facilities) based on the latest ASHRAE table and Russian norms for room area per one worker.

Описание:

Определение оптимального воздухообмена остается одним из самых сложных и актуальных вопросов проектирования систем вентиляции и жизнеобеспечения. Дискуссии на эту тему не утихают. В данном номере представлена таблица минимальных норм воздухообмена в основных помещениях общественных зданий различного назначения из стандарта ASHRAE 62.1–2016, приведенная в соответствие с требованиями российских нормативных документов.

Предложения по гармонизации таблицы минимальных норм воздухообмена общественных зданий различного назначения (исключая объекты здравоохранения) из ASHRAE 62.1-2016 к российским условиям заполнения помещений

Сравнение  российских и американских нормативов

Анализируя процесс изменения нормирования минимального воздухообмена в помещениях зданий во времени, отмечается тенденция совершенствования методики расчета минимального воздухообмена в США в результате снижения удельного его значения, на что было указано в моей статье*. Так, если по стандарту ASHRAE 62-1-1999 минимальное значение воздухообмена в офисных помещениях задавалось в объеме наружного воздуха на человека и составляло 36 м3/ч (10 л/с) на человека, что при рекомендуемой норме площади 14 м2/человека означало 36/14 = 2,6 м3/ч на м2 площади помещения, то в нормах ASHRAE 62.1-2004 заявлен новый подход в определении расчетного воздухообмена в помещениях общественных зданий за исключением медицинских учреждений.

Норма воздухообмена теперь определяется суммированием потребности подачи свежего наружного воздуха непосредственно для дыхания человека и для разбавления вредностей, выделяемых в помещении, где он находится, с учетом заданной площади, приходящейся на находящегося в помещении человека. Тогда суммарный расход наружного воздуха, требующийся в зоне дыхания (Vbz), м3/ч, занимаемого пространства или помещений в зоне вентиляции, должен быть не меньше значения, определенного в соответствии с уравнением 6.2.2.1.

Vbz = Rp × Pz + Ra × Az,          (6.2.2.1)

где Rp – норма расхода наружного воздуха, необходимого на одного человека, м3/(ч·чел.), согласно таблицы 6.2.2.1;

Pz – норма зоны заселения, количество людей в вентилируемой зоне, принятой по умолчанию равной 100 м2, человек;

Ra – норма расхода наружного воздуха, необходимого на площадь, приходящуюся на 1 человека, м3/(ч·м2/чел.), согласно таблицы 6.2.2.1;

Az – площадь пола вентилируемой зоны помещения, приходящаяся на 1 человека в м2/чел., по нашим нормам СП 118.13330 это расчетная площадь отапливаемых помещений на человека.

Значения величин Rp и Ra, приведенные в табл. 6.2.2.1, основаны на анализе источников загрязнения, предельных концентраций загрязняющих веществ и уровня воспринимаемой приемлемости внутреннего воздуха, поэтому они отличаются для разных зданий и помещений различного назначения.

В рассматриваемом примере, в соответствии с табл. 6.2.2.1 ASHRAE 62.1-2004, Rp = 9 м3/ч (2,5 л/с) на человека, Ra = 1,08 м3/ч (0,3 л/с) на м2 площади помещения, приходящейся на одного человека – те же 14 м2/человека. Тогда, минимальный воздухообмен на 1 человека составит Vbz = 9 • 1 + 1,08 • 14 = 24 м3/ч или 24/14 = 1,7 м3/ч на м2 площади помещения, т. е. в 2,6/1,7 = 1,5 раза меньше.

Согласно ASHRAE 62.1-2013, 2016, где величины Rp и Ra остаются без изменения, но принята норма плотности заселения 20 м2 площади пола помещения на человека (Az = 100/20 = 5), минимальный воздухообмен на 1 человека составит Vbz = 9 • 1 + 1,08 • 20 = 30,6 м3/ч или 30,6/20 = 1,53 м3/ч на м2 площади помещения, т. е. еще меньше, чем по нормам ASHRAE 62.1-2004 – 1,7 м3/ч на м2. Абсолютная величина на 1 человека (30,6 м3/ч) больше 24 м3/ч, но удельная на м2 площади пола ниже, из-за ее большей площади на человека в более поздних нормах.

Из этого следует, что необходимо устанавливать нормы суммарного расхода наружного воздуха не только на 1 человека, но и на 1 м2 вентилируемой площади пола помещения.

При установлении нормы суммарного расхода наружного воздуха на 1 человека (Vbz.pn, здесь «p» – принятый символ для обозначения нормы расхода наружного воздуха для дыхания человека, а «n» – нормируемое значение), м3/ч, формула 6.2.2.1 преобразуется в следующую:

Vbz.pn = Rp × 1 + Ra × Az /Pz.      (6.2.2.1а)

При этом при одном и том же количестве людей в помещении, но разной площади пола, приходящейся на 1 человека, норма суммарного расхода наружного воздуха на человека будет разной, потому что она зависит не только от количества людей, но и площади пола на 1 человека.

При таком подходе более правильно оценивать влияние принятого воздухообмена в помещениях на энергоэффективность здания в целом по удельной величине суммарного расхода наружного воздуха на 1 человека, отнесенной на 1 м2 вентилируемой площади пола помещения, (Vbz.zn), м3/(ч·м2), тогда формула 6.2.2.1 преобразовывается в следующую:

Vbz.zn = Vbz.np / (Az / Pz).          (6.2.2.1б)

Поэтому в гармонизированную таблицу 6.2.2.1 из ASHRAE 62.1-2016, помимо пересчета нормативных значений воздухообмена, принятых в США, с учетом нормируемой в России плотности заселения помещений общественных зданий различного назначения, выполнен пересчет норм минимального воздухообмена, отнесенных к единице площади пола вентилируемых помещений, как для норм США, так и России, включив в таблицу еще 2 дополнительные колонки (гармонизированная табл. 6.2.2.1 приводится в конце статьи).

Напомню, что согласно нашим действующим нормам СП 60.13330.2016 по табл. К.1 Приложения К минимальный расход наружного воздуха на 1 человека в офисных помещениях с естественным проветриванием составляет 40 м3/ч, а без него – 60 м3/ч независимо от площади пола помещения, приходящегося на этого человека. А в соответствии с п. 6.2 СП 44.13330.2012 «Административные и бытовые здания», площадь помещений служб управления и конструкторских бюро следует принимать из расчета 4 м2 на одного работника управления и 6 м2 на одного работника конструкторского бюро. Даже, если принять плотность заселения 6 м2 на 1 человека и минимальный воздухообмен 40 м3/ч на человека удельная величина его на м2 расчетной площади помещения офиса составит 40/6 = 6,7 м3/ч на м2, или в 6,7/1,53 = 4,4 раза больше, чем по нормам ASHRAE 62.1-2013, 2016! А если принять 60 м3/ч на человека, как очень любят принимать проектировщики, то будет в 6,6 раза больше! Об энергоэффективности таких зданий придется забыть.

Далее, в ASHRAE 62.1-2013, 2016 предлагается учитывать эффективность распределения воздуха в зависимости от принятой конфигурации приточной и вытяжной система вентиляции с использованием табл. 6.2.2.2.

Таблица 6.2.2.2 Эффективность распределения воздуха в зоне вентилируемого помещения
Конфигурация распределения воздуха Ez
Подача охлажденного воздуха под потолок 1,0
Подача теплого воздуха под потолок, вытяжка – у пола 1,0
Подача воздуха t = 8 °C и более под потолок и вытяжка также у потолка 0,8
Подача воздуха на 8 °C ниже комнатной температуры под потолок при условии, что струя приточного воздуха достигает скорости 0,8 м/с на уровне1,4 м от уровня пола 1,0
Подача охлажденного воздуха у пола и вытяжка под потолком при условии, что скорость вытяжной струи превышает 0,25 м/с на высоте от пола более 1,4 м  1,0
Напольная подача холодного воздуха и вытяжка под потолком, при условии достижения низкоскоростной вытесняющей вентиляции, когда наблюдается однонаправленный поток приточного воздуха со скоростью менее 0,25 м/с на высоте 1,4 м над полом 1,2
Напольная подача теплого воздуха и вытяжка у пола 1,0
Напольная подача теплого воздуха и вытяжка под потолком 0,7
Подача воздуха находится на противоположной стороне комнаты от вытяжки 0,8
Подача воздуха находится вблизи мест вытяжки 0,5
Примечания к таблице
1. «Холодный воздух» – это воздух, который холоднее комнатной температуры.
2. «Теплый воздух» теплее воздуха, чем температура в помещении.
3. «Потолочная подача» включает любую точку над зоной дыхания.
4. «Напольное подача» включает любую точку ниже зоны дыхания.
5. В качестве альтернативы использованию вышеуказанных значений Ez можно рассматривать как равную эффективности воздухообмена, определенной в соответствии со стандартом ASHRAE 12916 для конфигураций распределения воздуха, за исключением однонаправленного потока.
6. Для приточного воздуха с более низкой скоростью Ez = 0,8.

В зависимости от величины эффективности распределения воздуха при выбранной конфигурации приточной и вытяжной системы вентиляции будет меняться расход наружного воздуха, подаваемого в помещение (Voz), который находится по формуле 6.2.2.3.

Vоз = Vbz / Ez,              (6.2.2.3)

где, Vbz – напомню, расход наружного воздуха, требуемый в зоне дыхания, определяемый по уравнению 6.2.2.1.

Таблица 6.2.2.1. Минимальные нормы воздухообмена в основных помещениях общественных зданий различного назначения из ASHRAE 62.1-2016, гармонизированные к российским нормам плотности размещения работающих или учащихся в этих помещениях (красным шрифтом – показатели, дополненные автором)

СКАЧАТЬ ТАБЛИЦУ В PDF ФОРМАТЕ

* Ливчак В. И. О нормах воздухообмена общественных зданий и последствиях их завышения // АВОК. – 2007. – № 6.

купить online журнал подписаться на журнал
Поделиться статьей в социальных сетях:

Статья опубликована в журнале “АВОК” за №6'2020



Статьи по теме

Реклама
Реклама на нашем сайте
Яндекс цитирования

Подписка на журналы

АВОК
АВОК
Энергосбережение
Энергосбережение
Сантехника
Сантехника
Сертификационный центр АВОК
Реклама на нашем сайте
KSB
Онлайн-словарь АВОК!