Расчёт вентиляции по кратности: формулы, нормы, примеры

Формула расчёта по кратности

Базовая формула предельно проста:

L = n × V

где:

• L — расход воздуха, м³/ч
• n — кратность воздухообмена, 1/ч (ч⁻¹)
• V — объём помещения, м³ (длина × ширина × высота)

При разных кратностях для притока и вытяжки расчёт ведётся раздельно. Например: приток n₁ = 3, вытяжка n₂ = 5. Разница создаёт разрежение в помещении — это используется для удержания загрязнённого воздуха внутри (покрасочная, убойный цех).

Официальный статус метода кратности

На практике это означает: кратность годится, чтобы быстро прикинуть порядок цифр и выбрать вентилятор для сметы, но финальный проектный расчёт производственного помещения с вредными выделениями всегда проверяют по ПДК, а помещения с людьми — по норме на человека.

Что такое объём в расчёте по кратности

Под объёмом V понимается полный внутренний объём помещения от пола до потолка (или до перекрытия). Нельзя использовать «объём рабочей зоны» — это приведёт к занижению расчёта и недостаточной вентиляции в верхней зоне.

Исключение: горячие производственные цеха с высотой > 6 м. Там применяют расчёт вентиляции по теплоизбыткам, разделяя зоны по высоте. Метод кратностей для таких помещений неприменим.

Практические примеры расчёта

Пример 1. Склад готовой продукции

Условия: склад 30×20×8 м, хранение металлических конструкций (нет вредных выделений).

Объём: V = 30 × 20 × 8 = 4 800 м³

Кратность: по СП 60.13330 для склада без вредностей — n = 3 крат/ч

L = 3 × 4 800 = 14 400 м³/ч

С учётом запаса 15%: L_расч = 14 400 × 1,15 = 16 560 м³/ч. Подбираем вентилятор на 17 000–18 000 м³/ч (например, ВР 80-75 №10 или крышной ВКРФ-10).

Пример 2. Производственный цех механообработки

Условия: цех 25×15×6 м, 10 станков с ЧПУ, без сварки. Масляный туман (ПДК 5 мг/м³ — 3 класс опасности).

Объём: V = 25 × 15 × 6 = 2 250 м³

Кратность по таблице: n = 6 крат/ч (механообработка без сварки)

L_кратн = 6 × 2 250 = 13 500 м³/ч

Параллельный расчёт воздухообмена по вредным веществам: при G_туман = 150 г/ч суммарно, ПДК = 5 мг/м³ = 0,005 г/м³:

L_ПДК = G / C_ПДК = 150 / 0,005 = 30 000 м³/ч (с учётом местной вытяжки)

Местная вытяжка снимает 80% выделений → остаток 20%: L_общ = 30 000 × 0,2 = 6 000 м³/ч. Принимаем наибольший: 13 500 м³/ч.

Пример 3. Административно-бытовой корпус

Условия: офисное здание, этаж 500 м² × 3 м высота, 50 рабочих мест.

Расчёт по кратности: V = 1 500 м³, n = 2 → L = 3 000 м³/ч

Расчёт по норме на человека: 50 чел × 60 м³/ч (СанПиН 1.2.3685-21, класс работ сидя) = 3 000 м³/ч.

Совпадение — случайное, но характерное для современных офисов с нормальными потолками и плотностью рассадки.

Таблица кратностей воздухообмена для разных объектов

Нормы из СП 60.13330.2020 и отраслевых СанПиН — полный свод собран в статье нормы вентиляции производственных помещений. Значения ниже — ориентировочные; при наличии вредных выделений обязателен расчёт по ПДК.

Для деревообрабатывающего цеха табличная кратность — только предварительная оценка: концентрация древесной пыли в воздухе зависит от типа станков и системы аспирации, поэтому итоговый расход воздуха уточняют отдельным расчётом вентиляции по запылённости.

Когда метод кратностей не работает

Расчёт по кратности — справочный, а не основной метод (см. официальный статус выше). Ниже случаи, где расхождение с расчётом по вредностям и теплу особенно велико, и полагаться на табличную кратность нельзя даже как на предварительную прикидку:

1. Вредные вещества 1–2 класса опасности

Бензол, свинец, ртуть, хлор, формальдегид (>0,5 мг/м³) — расчёт только по ПДК. Кратность не гарантирует соблюдение концентраций. Пример: при ПДК бензола 5 мг/м³ и выделениях 10 г/ч потребуется L = 10 000 / 0,005 = 2 000 000 м³/ч — очевидно, без местной вытяжки это невозможно и нормируется только локальный отсос.

2. Горячие цеха с высотой > 6 м

При высоте потолков более 6 м горячий воздух стратифицируется. Рабочая зона (0–2 м) имеет одну температуру, а верхняя зона — другую. Применять единую кратность ко всему объёму неправомерно — получается избыточный расчёт. Правильный метод — расчёт по ассимиляции тепла с учётом стратификации (АВОК Руководство ЩМА-01).

3. Помещения с переменным числом людей

Конференц-залы, зрительные залы, торговые залы: число людей меняется от 0 до максимума. Кратность даёт постоянный расход вне зависимости от наполнения. Правильное решение — регулируемая вентиляция с датчиком CO₂ (VAV-система), которая подаёт воздух пропорционально реальной нагрузке.

4. Взрывоопасные помещения

Покрасочные, аккумуляторные, склады растворителей — расчёт только по ПДК и НКПВ. Кратность используется лишь как дополнительная проверка нижней границы.

Баланс притока и вытяжки

Принятое в нормах разграничение: помещения с вредностями — вытяжной перевес (вытяжка на 10–20% больше притока), «чистые» помещения — приточный перевес (подпор). Нулевой баланс — идеальная теория; на практике рекомендуется отклонение 5–10%.

Запас производительности при подборе вентилятора

Расчётный воздухообмен L — это нижняя граница. При подборе вентилятора всегда добавляют запас:

• +10–20% — стандартный запас для компенсации засорения фильтров и увеличения сопротивления сети в процессе эксплуатации
• +10% по давлению — запас на неточности аэродинамического расчёта системы вентиляции и сети воздуховодов
• Вентилятор подбирают так, чтобы рабочая точка находилась в зоне 70–85% от максимального КПД

Пример: расчётный расход 10 000 м³/ч → с запасом 15% → выбираем вентилятор на 11 500 м³/ч при давлении сети.

Инструменты и онлайн-калькуляторы

Для быстрого расчёта по кратности достаточно формулы L = n × V. Профессиональный расчёт с учётом тепловыделений, влаги и ПДК выполняется в ПО:

• АВОК-пресс — методики и таблицы норм (официальный сборник)
• MagiCAD Ventilation — расчёт сетей, подбор оборудования
• ИнжСис / Danfoss App — экспресс-подбор вентиляторов по производительности и давлению

Инженер Аквент выполняет технический расчёт и подбор бесплатно, без условий по заказу.

5 ошибок при расчёте по кратности

1. Использование «рабочего объёма» вместо полного. Занижение объёма приводит к недостаточной вентиляции верхней зоны. Берите полный объём помещения до потолка.
2. Игнорирование класса опасности веществ. При масляном тумане ПДК = 5 мг/м³ (3 класс) — можно считать по кратности. При сварочном аэрозоле марганца ПДК = 0,2 мг/м³ (2 класс) — только по ПДК с местной вытяжкой.
3. Применение одной кратности для разных зон. В цехе с горячим оборудованием и бытовками одинаковая кратность для всех помещений — ошибка. Каждая зона рассчитывается отдельно.
4. Подбор вентилятора ровно на расчётное значение без запаса. Засорение фильтров через 3 месяца снизит производительность на 15–20% — вентиляция перестанет справляться.
5. Кратность без проверки по норме на человека. В офисе на 100 человек кратность 2 может давать всего 20 м³/ч на человека при высоте 3 м — ниже нормы СанПиН. Всегда проверяйте оба метода и берите наибольший.

• 1
  Определить объём помещения

  Измерить или взять из проектной документации длину × ширину × высоту (м). Объём (V) — полный объём помещения, включая зону выше рабочей.

• 2
  Выбрать нормативную кратность

  Найти тип помещения в таблице СП 60.13330.2020 (приложение Д) или в отраслевых нормах. Если кратность не указана — рассчитать по теплу, влаге или ПДК и принять наибольший результат.

• 3
  Вычислить расход воздуха

  L = n × V (м³/ч). Для вытяжки и притока вычислить отдельно, если кратности разные. Прибавить запас 10–20% для выбора оборудования.

• 4
  Проверить по норме на человека

  Если в помещении постоянно находятся люди: умножить число людей на 30–60 м³/ч (норма СанПиН). Принять наибольший результат из кратностного и удельного расчётов.

• 5
  Подобрать вентилятор

  По расходу воздуха L (м³/ч) и полному давлению P (Па, определяется аэродинамическим расчётом сети) выбрать вентилятор из каталога по рабочей точке. Точка должна находиться в эффективной зоне характеристики (70–85% от максимума КПД).