Сколько воздуха нужно человеку: расчёт воздухообмена

Время прочтения: 12 минут
27.09.2023
  • »
  • »
В нашей жизни воздух играет ведущую роль. Он необходим для дыхания, питания организма кислородом, а также для того, чтобы наш мозг мог полноценно функционировать. Недостаток воздуха может приводить к ухудшению здоровья, утомляемости, снижению работоспособности и даже к развитию различных заболеваний.

В этой статье расскажем о том, сколько воздуха нужно человеку, как рассчитать и измерить необходимый объём воздуха и что делать, чтобы обеспечить соответствие нормативам.
Содержание

Сколько воздуха нужно человеку для дыхания?

С помощью дыхания человек обеспечивает организм кислородом и удаляет избытки углекислого газа. Количество воздуха, необходимое для дыхания, различается в зависимости от возраста человека, состояния здоровья, его физической активности и других факторов. Например, при физической нагрузке потребление кислорода увеличивается, что приводит к увеличению объёма вдоха и выдоха.
Согласно исследованиям, взрослый человек в среднем потребляет около 7−8 литров воздуха в минуту в состоянии покоя. Это означает, что при отсутствии физических нагрузок в час человеку требуется менее 500 литров воздуха, а в день — примерно 11 000 литров воздуха.
При расчётах не учитываются факторы возраста, наличия хронических или острых заболеваний, а также важный параметр — качество воздуха. Тем не менее уровень загрязнённости воздуха и его насыщенность кислородом крайне важны при определении необходимого количества воздуха для комфортного дыхания. Если воздух, которым дышит человек, низкого качества (загрязнён, несвеж, насыщен неприятными запахами), то для восполнения запасов кислорода в организме ему потребуется гораздо больший объём.
Для того чтобы в помещении всегда был достаточный объём качественного воздуха для дыхания всех присутствующих людей, в здании должен быть налажен правильный воздухообмен, который обеспечивается вентиляционной системой

Нормативы по воздухообмену в помещении

Согласно ГОСТу 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», величина воздухообмена в помещении регулирует качество воздуха.
Правильный воздухообмен призван обеспечивать должное качество воздуха в помещении, включая допустимые значения содержания углекислого газа. Величина воздухообмена показывает скорость движения воздуха, или скорость его обновления, когда отработанный, насыщенный углекислым газом воздух удаляется из помещения, а свежий приточный воздух, насыщенный кислородом, занимает весь вытесненный объём.
В России существуют нормативы по воздухообмену в помещениях. Они основаны на санитарных нормах и правилах, установленных Министерством здравоохранения РФ. Основные нормативные документы, регламентирующие объём воздуха на каждого человека в помещении в зависимости от его функционального назначения, — СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» и его актуализированная редакция 2017 года — СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
Свод правил и СНиП тесно связаны с ГОСТом 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». В ГОСТе параметры качества воздуха — свежесть, чистота, влажность и температура — определены и описаны, а в своде правил указаны нормативы подачи приточного воздуха в жилых и общественных зданиях. Именно эти нормативы, согласно своду правил, должны обеспечивать соответствие параметров качества воздуха ГОСТу.
Минимальный расход, м³/ч, наружного воздуха на одного человека. Нормативы СНиП по расходу воздуха в помещениях
Минимальный расход, м³/ч, наружного воздуха на одного человека. Нормативы СНиП по расходу воздуха в помещениях
Из таблицы видно, что норматив воздухообмена в жилом помещении зависит от его площади, количества человек, наличия естественной вентиляции и рассчитывается таким образом:
  • при общей площади квартиры на одного человека менее 20 м² — от 3 м³/час на каждый квадратный метр,
  • при общей площади квартиры на одного человека более 20 м² — от 30 м³/час,
  • при отсутствии естественной вентиляции — от 45 м³/час.
Территориальный нормативный документ, утверждённый Правительством Москвы в 2001 году, — Московские городские строительные нормы (МГСН) 3.01-01 «Жилые здания» приводит в качестве норматива показатель воздухообмена не менее 30 м³/час на каждого человека, находящегося в помещении.
МГСН 3.01-01 «Жилые здания». Расчётные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях жилых зданий
МГСН 3.01-01 «Жилые здания». Расчётные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях жилых зданий
Согласно нормам, действующим на территории России, в жилом помещении площадью от 20 м² должен обеспечиваться воздухообмен не менее 30 м³/ч на человека. Этот норматив обеспечивает комфортные условия для дыхания.

Варианты расчёта воздухообмена

Уровень воздухообмена в бытовом плане зачастую выступает субъективным показателем. Мы можем оценить его так: «воздух спёртый», «душно», «нечем дышать». На самом деле существуют различные объективные способы оценки воздухообмена в помещении.

Когда необходимо выполнять расчёты воздухообмена в помещении

Расчёт воздухообмена может потребоваться в следующих случаях:
  • при проектировании и строительстве новых зданий или реконструкции старых, для определения необходимой мощности системы вентиляции и кондиционирования воздуха,
  • при проведении санитарно-гигиенической оценки качества воздуха в помещении, чтобы убедиться, что концентрация вредных веществ не превышает допустимых норм,
  • при проведении экспертизы по причинам возникновения заболеваний у людей, находившихся в определённом помещении,
  • при рассмотрении жалоб на плохое качество воздуха в помещении со стороны работников или жильцов,
  • при проведении исследований по определению энергетической эффективности здания и его системы вентиляции и кондиционирования воздуха.
Для расчёта воздухообмена используют различные методы: основанные на площади помещения, на необходимой кратности воздухообмена, а также на количестве человек, присутствующих в помещении. Любую из методик можно применять самостоятельно: вычисления не требуют специальных знаний или навыков. Рассмотрим каждый из вариантов подробнее и приведём примеры.
Хотите наладить воздухообмен в квартире? Получите консультацию прямо сейчас!

Расчёт воздухообмена по площади помещения

Самый простой способ расчёта воздухообмена для небольших пространств площадью до 20 м² или квартир, в которых на каждого человека приходится менее 20 м² общей площади. В этом случае необходимо опираться на СНиП 41-01-2003, который предусматривает норматив 3 м³/ч свежего воздуха на каждый квадратный метр.
Если за L принять необходимую величину воздухообмена, за S — площадь комнаты в м², за Vn — норматив по объёму притока воздуха, выраженный в м³/ч, то формула для расчёта выглядит следующим образом:
L = S х Vn
Пример
Площадь двухкомнатной квартиры — 51 м², из них 16 м² — гостиная, 12 м² — спальня. В квартире проживает 3 человека, таким образом, на каждого из них приходится 17 м² общей площади. В этом случае норматив по объёму притока воздуха считаем исходя из значения 3 м³/ч на квадратный метр площади.
Рассчитаем необходимый воздухообмен для каждой комнаты.

Гостиная
L = 16 х 3 = 48 м³/ч

Спальня
L = 12 х 3 = 36 м³/ч

Для гостиной нужно обеспечить работу вентиляции таким образом, чтобы каждый час в помещение поступало не менее 48 кубических метров свежего приточного воздуха, для спальни — не менее 36 кубических метров.

Расчёт воздухообмена по количеству присутствующих в помещении

Этот вариант расчёта подходит для помещений, в которых на каждого человека приходится от 20 м² общей площади. Для вычисления потребуется постоянная величина V — нормативный воздухообмен на 1 человека, выраженный в м/ч³, а также переменная n — количество пользователей:
L = V x n
Величину V также находим в СНиП 41-01-2003: не менее 30 м/ч³ на каждого человека, находящегося в помещении более 2 часов, при учёте того, что в квартире предусмотрена естественная вентиляция (проветривание через окна, форточки, балконы, двери) и не менее 45 м/ч³ на каждого человека, если естественной вентиляции нет.
Минимальный расход, м³/ч, наружного воздуха на одного человека. Нормативы СНиП по расходу воздуха в помещениях
Минимальный расход, м³/ч, наружного воздуха на одного человека. Нормативы СНиП по расходу воздуха в помещениях
Пример
В квартире площадью 84 м² проживают 4 человека. На каждого члена семьи приходится 21 м² общей площади. В этом случае необходимый объём приточного воздуха для каждого помещения с открывающимися окнами, форточками, в котором все члены семьи могут находиться одновременно более 2 часов, вычисляем так:
L = 30 х 4 = 120 м³/ч.

В «глухой» комнате без проветривания воздухообмен должен быть выше:
L = 45 х 4 = 180 м³/ч.
Ещё раз подчеркнём, что данные нормативы действуют только в том случае, если все члены семьи находятся в помещении одновременно и непрерывно более 2 часов.

Расчёт воздухообмена по кратности обновления воздуха

Этот приём основывается на нормативах, закреплённых в СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные» и частично в СНиП 2.08.01-89* Жилые здания.
СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные». Таблица для расчёта параметров воздуха в помещениях жилого дома
СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные». Таблица для расчёта параметров воздуха в помещениях жилого дома.

Несмотря на то что последний из указанных СНиПов утверждён в 1989 году и на данный момент существуют более современные и актуальные документы, до сих пор есть те, кто пытается рассчитать норму воздухообмена самостоятельно, ориентируясь именно на кратность воздухообмена. Формула выглядит следующим образом:

L = S x h x n

Для расчёта берут показатели S — площади помещения, h — высоты помещения и значение кратности воздухообмена n из СНиПа.
Пример

Площадь гостиной — 18 м², высота потолков — 2,7 м. СНиП 31-01-2003 регламентирует величину кратности воздухообмена n для общих комнат: n = 1 (однократный воздухообмен). Итак, рассчитываем по формуле:
L = 18 х 2,7 х 1 = 48,6 м³/ч
Способ расчёта по кратности воздухообмена наименее предпочтителен, поскольку он не учитывает количество человек в помещении и его площадь, а это основополагающие факторы, которые оказывают влияние на качество воздуха.
Очевидно, что если в гостиной одновременно будут находиться, например, 4 человека (а такое вполне вероятно, даже если семья небольшая), то для поддержания оптимальных параметров качества воздуха однократного воздухообмена будет недостаточно. Если мы сравним результаты расчётов для этого же типа помещения с двумя первыми вариантами, то увидим разницу.
Чтобы увидеть все данные таблицы, листайте вправо →
С увеличением количества человек качество воздуха ухудшается естественным образом, поскольку люди в процессе жизнедеятельности выделяют тепло, влагу, углекислый газ при дыхании. Всё это можно компенсировать только принудительной подачей достаточного количества свежего воздуха, которая обеспечит циркуляцию: вытеснение отработанного, загрязнённого воздуха из помещения и его замену на новую порцию уличного воздуха.
Практика показывает, что занижать показатель необходимого воздухообмена нецелесообразно, поскольку это негативно сказывается на самочувствии людей: превышение уровня содержания углекислого газа и других вредных веществ вызывает снижение концентрации, внимания, головные боли и другие проявления интоксикации. Подробнее об этом — в нашей статье «Влияние углекислого газа на человека».
В связи с этим оптимальным вариантом расчёта воздухообмена, который правомерно применять в большинстве случаев, считается вариант, основанный на количестве пользователей. Именно он учитывает важный показатель, который оказывает основополагающее влияние на изменение качества воздуха в помещении, — количество людей, которые одновременно дышат, двигаются, разговаривают, то есть ведут жизнедеятельность.
Для правильного расчёта воздухообмена особенно важны следующие показатели: площадь и объём помещения, тип помещения, количество человек, одновременно находящихся в нём. Если свести все законодательные требования, то наиболее простым и логичным оказывается способ расчёта по количеству человек, при котором на каждого пользователя должно приходиться не менее 30 м³/ч свежего воздуха.
Хотите наладить воздухообмен в квартире? Получите консультацию прямо сейчас!

Что делать, чтобы обеспечить нужный объём воздуха в помещении

Один из ключевых аспектов хорошего качества и достаточного объёма воздуха в помещении — поддержание надлежащего уровня притока. Этого можно добиться, регулируя воздухообмен посредством вентиляции.
В большинстве современных жилых домов предусмотрена естественная вентиляция, которая теоретически должна работать на то, чтобы частично обеспечивать циркуляцию воздуха.
Естественная вентиляция — традиционный метод обеспечения притока воздуха в жилых домах. Он основан на принципе перепада давления, который позволяет управлять потоками воздуха. Поднимаясь, тёплый воздух создаёт положительную разницу давления, втягивая наружный свежий воздух через окна, двери, различные неплотности в строительных конструкциях, трещины и микрощели.
Однако естественная вентиляция имеет ряд недостатков. В частности, она теряет свою эффективность в тёплое время года, когда нет заметной разницы температур. Кроме того, модернизированные оконные конструкции во многих зданиях существенно ограничивают приток воздуха, что приводит к недостаточному воздухообмену.
Таким образом, считать естественную вентиляцию единственным способом для регуляции воздухообмена необоснованно. Существуют другие два более эффективных решения этой проблемы: регулярная и правильная практика проветривания и установка систем приточной вентиляции.

Проветривание

Для обеспечения нужного объёма воздуха в помещении в дополнение к естественной вентиляции необходимо проветривать его регулярно и по определённому режиму.
Рекомендуется открывать окна настолько широко, чтобы воздух мог свободно циркулировать. Частота проветривания зависит от размеров помещения, количества людей в нём и наличия источников загрязнения воздуха: ТЭЦ, фабрик, автомобилей, курящих людей в непосредственной близости от помещения.
Самые общие рекомендации сводятся к следующим:
  • проветривать помещение как минимум два раза в день: утром и вечером,
  • открывать окно достаточно широко,
  • в зимнее время можно проветривать помещение короткое время (до 10 минут), чтобы не потерять тепло,
  • в летнее время можно проветривать помещение чаще, особенно если в нём находятся люди или работают электроприборы, которые выделяют тепло,
  • если в помещении находится много людей, то необходимо проветривать его чаще — каждые 2-3 часа,
  • следует учитывать наличие источников загрязнения воздуха, например, если в помещении курят, то необходимо проветривать его чаще и более интенсивно.
Важно помнить, что правильное проветривание помещения — это один из ключевых факторов для обеспечения здорового микроклимата в нём. Подробнее о том, как правильно проветривать, читайте в нашей статье «Как часто нужно проветривать квартиру».

Приточная вентиляция

Для регулирования воздухообмена в помещении можно установить приточную вентиляцию. Система обеспечит постоянный приток свежего воздуха, а также удаление отработанного воздуха и излишков влаги и тепла.
Системы приточной вентиляции могут быть разных типов, подробно каждый из них мы рассматриваем в статье «Приточная вентиляция для квартиры: что выбрать». Если говорить обобщённо, то такие инженерные сооружения обычно состоят из вентиляционного блока, который устанавливается на стене или потолке, и системы каналов, которые располагаются внутри стен и потолков.
Важно обеспечить правильную установку и настройку системы приточной вентиляции, чтобы приток был достаточным, регулярным и можно было менять его интенсивность.
Централизованные системы приточной вентиляции не всегда возможно и целесообразно размещать в квартире: они громоздкие, требуют значительного переоборудования помещения, выполнять такие работы следует на этапе черновой отделки помещения.
Более современным и оптимальным для городской квартиры решением станет установка компактной приточной вентиляции, например приточного комплекса AIRNANNY A7.
Хотите наладить воздухообмен в квартире? Получите консультацию прямо сейчас!

Компактная приточная вентиляция

Приточный комплекс AIRNANNY A7 — это небольшой прибор, который налаживает воздухообмен в помещении: забирает воздух с улицы, очищает его с помощью системы фильтров и подаёт в комнату.
Принцип работы приточного воздухоочистителя AIRNANNY A7
Принцип работы приточного воздухоочистителя AIRNANNY A7
AIRNANNY A7 — простой и эффективный способ налаживания воздухообмена в квартире. Один прибор обеспечивает достаточным количеством воздуха от 1 до 5 человек, одновременно находящихся в помещении.
Преимущества Airnanny А7 перед другими системами вентиляции
  • Высокая производительность. Приточный воздухоочиститель AIRNANNY A7 подаёт до 149 м³/ч уличного воздуха — этого хватит для 5 человек, одновременно находящихся в комнате.
  • Тонкая фильтрация приточного и внутреннего воздуха. Система многоступенчатой фильтрации AIRNANNY A7 улавливает пыль, аллергены и другие загрязнения, что важно для жителей городов. Префильтр задерживает крупные частицы пыли, высокоэффективный HEPA-фильтр H11 борется с мельчайшими взвешенными частицами PM, угольный или фотокаталитический фильтр удаляют из воздуха болезнетворные микроорганизмы и запахи.
  • Увлажнение воздуха. Сухой воздух может вызвать иссушение слизистых и проблемы с дыханием. AIRNANNY A7 способен поддерживать оптимальный уровень влажности в помещении с помощью встроенного ультразвукового увлажнителя, что благоприятно влияет на микроклимат.
  • Нагрев. Функция подогрева приточного воздуха актуальна в межсезонье и зимой, когда при проветривании через окно или приточные клапаны возникают сквозняки. Прибор подогревает воздух перед подачей в помещение, обеспечивая мягкое и комфортное проветривание даже в холодное время года.
  • Простота установки. AIRNANNY A7 монтируют в любых помещениях, независимо от этапа ремонта. Для этого в стене пробуривают отверстие для воздуховода диаметром 132 мм, прокладывают воздуховод, снаружи на стене устанавливают решётку, а в помещении — сам прибор.
Приточный воздухоочиститель AIRNANNY A7 в интерьере
Приточный воздухоочиститель AIRNANNY A7 в интерьере
Компактный приточный воздухоочиститель AIRNANNY A7 решает сразу несколько проблем, связанных с качеством воздуха и микроклиматом в помещении: обеспечивает достаточный воздухообмен, очищает воздух от загрязнений, мягко увлажняет и подогревает его перед подачей в комнату.

Итоговые рекомендации

1
Таким образом, для поддержания хорошего самочувствия человека важен не только объём вдыхаемого воздуха, но и его качество. Оба параметра регулируются уровнем воздухообмена.
2
Существуют разные методы расчёта воздухообмена, однако оптимальным является способ, основанный на количестве людей в помещении и нормативах СНиП. Согласно этому методу, необходимый воздухообмен рассчитывается исходя из того, что на каждого человека в жилом помещении должно приходиться не менее 30 м³/ч свежего приточного воздуха.
3
Поддерживать необходимый уровень воздухообмена помогают функционирующая на должном уровне естественная вентиляция, правильное проветривание и установка систем приточной вентиляции.
4
Оптимальным вариантом для налаживания воздухообмена в квартире станет компактный прибор приточной вентиляции — приточный воздухоочиститель со встроенным увлажнителем AIRNANNY A7.
Ответьте на 5 вопросов и узнайте, как наладить воздухообмен у вас дома
Какие проблемы нужно решить?
От каких загрязнений нужно очищать воздух?
Какие дополнительные требования к устройству?
В каком помещении нужно наладить микроклимат?
1
5
  • Статью подготовила редакционная команда ATMEEX
Хотите поблагодарить за статью? Поделитесь в социальных сетях!
А также оставьте комментарий, нам важно ваше мнение.

Рекомендуем к прочтению

Комментарии

Хотите наладить воздухообмен в квартире?
Получите консультацию прямо сейчас!

Мы перезвоним и расскажем, как организовать приточную вентиляцию в квартире и как в этом поможет приточный очиститель воздуха ATMEEX AIRNANNY, а также подберём модель для решения ваших задач
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности