מחשבון החלפות אוויר בשעה - כלי ACH חינמי

מחשבון החלפות אוויר לשעה (ACH)

מחשבון החלפות האוויר לשעה (ACH) מחשב כמה פעמים בשעה האוויר בתוך חדר מוחלף לחלוטין באוויר חדש. הוא משתמש במידות החדר ובקצב זרימת האוויר של מערכת האוורור כדי להציג את ערך ה־ACH, את נפח החדר ודירוג איכות אוויר בשפה פשוטה.

מהו מספר חילופי האוויר בשעה?

החלפות אוויר לשעה הן מדד לאוורור. הוא מציין כמה פעמים ניתן היה להחליף את כל נפח האוויר בחדר באוויר צח במשך שעה אחת, אילו מערכת האוורור פעלה בקצב קבוע. ACH גבוה יותר פירושו שהאוויר נע בחדר מהר יותר. אוויר צח מדלל ריחות, לחות וחלקיקים הנישאים באוויר, ולכן ACH הוא דרך נפוצה להעריך עד כמה חלל מאוורר היטב.

ACH אינו מדד למהירות האוויר או לאיכות האוויר כשלעצמו. זהו יחס בין שני מספרים אחרים: כמות האוויר שמערכת האוורור מזיזה בשעה, וכמות האוויר שהחדר מכיל.

כיצד לחשב החלפות אוויר לשעה

נדרשים שני מספרים:

1. נפח החדר – אורך × רוחב × גובה, ברגל מעוקבת (ft³) או במטרים מעוקבים (m³).
2. קצב האוורור – זרימת האוויר שמספקים המאוורר או מערכת האוורור, ברגל מעוקבת לדקה (CFM) או במטרים מעוקבים לשעה (m³/h).

נוסחת ACH

כאשר קצב האוורור נתון ב־CFM ונפח החדר נתון ברגל מעוקבת, הנוסחה היא:

$A = \frac{Q \times 60}{V}$

כאשר A הוא מספר החלפות האוויר לשעה, Q הוא קצב האוורור ברגל מעוקבת לדקה ו־V הוא נפח החדר ברגל מעוקבת.

קצב זרימת האוויר מוכפל ב־60 משום ש־CFM הוא קצב לדקה ו־ACH הוא קצב לשעה. בשעה יש 60 דקות.

כאשר גם קצב האוורור וגם נפח החדר כבר נתונים ביחידות מטריות לשעה (m³/h ו־m³), אין צורך בכפל, משום ש־m³/h כבר מציין את כמות האוויר המוזזת בשעה:

$A = \frac{Q}{V}$

כאשר Q הוא קצב האוורור במטרים מעוקבים לשעה ו־V הוא נפח החדר במטרים מעוקבים.

שתי הגרסאות נותנות אותה תוצאה עבור אותו חדר ואותה זרימת אוויר, משום ש־m³/h ו־CFM מודדים את אותו הדבר ביחידות שונות.

דוגמה פתורה

מידותיו של חדר הן 10 רגל (3 m) על 10 רגל (3 m) על 8 רגל (2.4 m), ומאוורר מספק 100 CFM של אוויר.

1. נפח החדר: 10 × 10 × 8 = 800 רגל מעוקבת (23 m³)
2. הפעלת הנוסחה: ACH = (100 × 60) ÷ 800 = 6,000 ÷ 800 = 7.5 ACH

דוגמה שנייה באמצעות יחידות מטריות: מידותיו של חדר הן 5 m על 4 m על 2.5 m, ומערכת האוורור מספקת 500 m³/h.

1. נפח החדר: 5 × 4 × 2.5 = 50 m³
2. הפעלת הנוסחה: ACH = 500 ÷ 50 = 10 ACH

המרה בין יחידות

המחשבון מקבל רגליים או מטרים עבור מידות החדר, ו־CFM או m³/h עבור זרימת האוויר. הוא מבצע את ההמרה באופן פנימי באמצעות גורמי ההמרה המדויקים הבאים:

• 1 רגל (0.3 m) = 0.3048 מטר בדיוק, ולכן 1 מטר ≈ 3.28084 רגליים (1 m)
• 1 רגל מעוקבת (0.028 m³) = 0.028316846592 מטרים מעוקבים (0.3048³), ולכן 1 CFM = 1.69901079552 m³/h בדיוק, משום שבשעה יש 60 דקות

ערבוב יחידות, למשל הזנת מידות החדר במטרים וזרימת האוויר ב־CFM, פועל באותה דרך: המחשבון ממיר הכול למערכת יחידות משותפת לפני החלוקה.

דירוגי איכות לפי ACH

המחשבון מסמן את התוצאה באמצעות הטווחים הבאים:

לכל תווית מצורף משפט עצה אחד, שנלקח מאותו טווח שאליו משתייכת התווית. תוויות אלה מספקות התרשמות מהירה מעוצמת האוורור. הן אינן מייצגות תקן רשמי יחיד; סוגי מבנים שונים דורשים רמות ACH שונות, ולכן דירוג "בינוני" בחדר שינה אינו מתאר את אותו מצב כמו דירוג "בינוני" בחדר ניתוח.

טווחי ACH אופייניים לפי סוג החלל

נתונים אלה משמשים בדרך כלל כנקודות מוצא, ולא כמינימום חוקי מחייב, משום שהדרישות בפועל משתנות לפי תקנות הבנייה והמיקום:

• חללי מגורים: כ־0.35 עד 1 ACH כבסיס, ו־3 עד 6 ACH מומלצים לנוחות
• בנייני משרדים: כ־4 עד 6 ACH
• בתי חולים ומתקני בריאות: כ־6 עד 12 ACH
• חללים תעשייתיים: כ־4 עד 10 ACH, בהתאם לפעילות המתקיימת בהם

שאלות נפוצות

מה המשמעות של ACH גבוה יותר?

ACH גבוה יותר פירושו שמערכת האוורור מחליפה את אוויר החדר בתדירות גבוהה יותר מדי שעה. בדרך כלל משמעות הדבר היא סילוק מהיר יותר של ריחות, לחות וחלקיקים הנישאים באוויר, אף שקצבים גבוהים מאוד עלולים להגדיל את צריכת האנרגיה וליצור זרמי אוויר.

במה ACH שונה מ־CFM?

CFM מודד את זרימת האוויר הגולמית: כמה אוויר נע בדקה, ללא קשר לגודל החדר. ACH מתחשב בגודל החדר באמצעות חלוקת זרימת האוויר בנפח החדר, ולכן הוא מראה כיצד ביצועי האוורור משתווים בין חדרים בגדלים שונים.

האם גובה החדר משפיע על ACH?

כן. נפח החדר כולל את הגובה, ולכן חדר גבוה יותר בעל אותו שטח רצפה זקוק לזרימת אוויר גדולה יותר כדי להגיע לאותו ACH כמו חדר נמוך יותר.

האם אפשר להשתמש במחשבון הזה עם יחידות מטריות?

כן. יש להזין את מידות החדר במטרים ואת זרימת האוויר במטרים מעוקבים לשעה (m³/h), והמחשבון ממיר ומחשב את ACH באותה דרך שבה הוא עושה זאת עבור רגליים ו־CFM.

איזה קצב אוורור דרוש עבור ACH יעד?

מסדרים מחדש את הנוסחה: קצב האוורור ב־CFM = (ACH היעד × נפח החדר ב־ft³) ÷ 60. לדוגמה, כדי להגיע ל־6 ACH בחדר בנפח 800 ft³ (23 m³), המערכת זקוקה ל־(6 × 800) ÷ 60 = 80 CFM.

האם ACH נמוך הוא תמיד בעיה?

לא תמיד. ה־ACH הנדרש תלוי בשימוש בחדר, בתפוסה ובתקנות הבנייה המקומיות. חדר שינה זקוק לזרימת אוויר קטנה בהרבה מזו של חדר בבית חולים או מטבח מסחרי, ולכן אותו ערך ACH יכול להספיק בסביבה אחת ולא להספיק בסביבה אחרת.