Калькулятор скорости воздушного потока — воздухообмены в час (ACH) и CFM

Калькулятор скорости воздушного потока

В одной строке: помещение "дышит" — этот инструмент показывает, сколько раз в час весь воздух внутри полностью заменяется (воздухообмены в час, или ACH), или сколько воздушного потока вам нужно, чтобы достичь желаемой скорости дыхания.

Представьте спальню. Вентилятор подает свежий воздух и вытягивает застоявшийся воздух. Если вентилятор перемещает ровно один объем помещения воздуха каждый час, это 1 воздухообмен в час. Два объема — это 2 ACH. В этом суть идеи. Больше воздухообменов означает более свежий воздух, меньше запахов, меньше влаги и меньше аэрозольных частиц.

Используйте его двумя способами:

• Найдите текущий ACH — введите размер помещения и воздушный поток вентилятора.
• Найдите необходимый воздушный поток — введите размер помещения и целевой ACH, получите требуемую скорость (м³/ч или CFM) для выбора вентилятора или очистителя.

---

Формула

ACH — это просто воздушный поток, деленный на объем помещения — сколько объемов помещения проходит через час.

Метрическая система (воздушный поток в кубических метрах в час):

$\text{ACH} = \frac{\text{Airflow (m³/h)}}{\text{Volume (m³)}}$

Британская система (воздушный поток в CFM = кубические футы в минуту):

$\text{ACH} = \frac{60 \times \text{Airflow (CFM)}}{\text{Volume (ft³)}}$

60 конвертирует кубические-футы-в-минуту в per-час. Метрический воздушный поток уже в час, поэтому ему не нужен коэффициент. Объем всегда равен длине × ширине × высоте.

$\text{Volume} = L \times W \times H$

Чтобы подобрать оборудование, переверните формулу, чтобы решить для необходимого вам воздушного потока:

$\text{Required airflow} = \text{ACH} \times \text{Volume} \quad(\text{metric, m³/h})$

$\text{Required CFM} = \frac{\text{ACH} \times \text{Volume (ft³)}}{60}$

Рабочий пример

Конференц-зал размером 5 × 4 × 3 м имеет объем 60 м³. Его приток обеспечивает 360 м³/ч:

$\text{ACH} = \frac{360}{60} = 6 \text{ air changes per hour}$

Работая в обратном направлении: чтобы достичь 6 ACH в помещении объемом 6 000 ft³, вам нужно 6 × 6000 ÷ 60 = 600 CFM — тот же расчет, который используется рекомендациями по чистому воздуху для оценки очистителей.

---

Рекомендуемые воздухообмены по типам помещений

Целевые значения ACH зависят от использования помещения — активная кухня требует гораздо больше воздухообменов, чем спокойная спальня. Это общепринятые диапазоны инженерных рекомендаций; местные строительные коды и стандарты, такие как ASHRAE 62.1, имеют приоритет для регулируемых проектов.

Для снижения риска передачи заболеваний по воздуху рекомендации общественного здравоохранения предлагают стремиться к 5 и более ACH чистого воздуха в занятых закрытых помещениях.

Выберите тип помещения в калькуляторе, чтобы увидеть, находится ли ваш результат ниже, в пределах или выше рекомендуемого диапазона.

---

Фрагменты кода

Каждый вычисляет ACH на основе воздушного потока вентилятора и размеров помещения, затем воздушный поток, необходимый для целевого ACH. Метрическая система использует м³/ч; британская система использует CFM (обратите внимание на ×60).

1' Metric: A1=L  B1=W  C1=H (metres)  D1=airflow m³/h
2Volume  =A1*B1*C1
3ACH     =D1/(A1*B1*C1)
4
5' Imperial: A1..C1 in feet, D1=CFM, E1=target ACH
6ACH_imp      =60*D1/(A1*B1*C1)
7Required_CFM =E1*(A1*B1*C1)/60
8

1def ach(airflow, l, w, h, imperial=False):
2    vol = l * w * h
3    return 60 * airflow / vol if imperial else airflow / vol
4
5def required_airflow(target_ach, l, w, h, imperial=False):
6    vol = l * w * h
7    return target_ach * vol / 60 if imperial else target_ach * vol
8
9print(ach(360, 5, 4, 3))                 # 6.0 ACH (metric)
10print(required_airflow(6, 20, 15, 20, imperial=True))  # CFM
11

1const ach = (airflow, l, w, h, imperial = false) => {
2  const vol = l * w * h;
3  return imperial ? (60 * airflow) / vol : airflow / vol;
4};
5
6const requiredAirflow = (targetAch, l, w, h, imperial = false) => {
7  const vol = l * w * h;
8  return imperial ? (targetAch * vol) / 60 : targetAch * vol;
9};
10
11console.log(ach(360, 5, 4, 3)); // 6
12

1static double ach(double airflow, double l, double w, double h, boolean imperial) {
2    double vol = l * w * h;
3    return imperial ? 60 * airflow / vol : airflow / vol;
4}
5static double requiredAirflow(double ach, double l, double w, double h, boolean imperial) {
6    double vol = l * w * h;
7    return imperial ? ach * vol / 60 : ach * vol;
8}
9

1static double Ach(double airflow, double l, double w, double h, bool imperial = false)
2    => imperial ? 60 * airflow / (l * w * h) : airflow / (l * w * h);
3
4static double RequiredAirflow(double ach, double l, double w, double h, bool imperial = false)
5    => imperial ? ach * l * w * h / 60 : ach * l * w * h;
6

1double ach(double airflow, double l, double w, double h, bool imperial = false) {
2    double vol = l * w * h;
3    return imperial ? 60 * airflow / vol : airflow / vol;
4}
5double required_airflow(double ach, double l, double w, double h, bool imperial = false) {
6    double vol = l * w * h;
7    return imperial ? ach * vol / 60 : ach * vol;
8}
9

1func ACH(airflow, l, w, h float64, imperial bool) float64 {
2    vol := l * w * h
3    if imperial {
4        return 60 * airflow / vol
5    }
6    return airflow / vol
7}
8

1fn ach(airflow: f64, l: f64, w: f64, h: f64, imperial: bool) -> f64 {
2    let vol = l * w * h;
3    if imperial { 60.0 * airflow / vol } else { airflow / vol }
4}
5

1function ach($airflow, $l, $w, $h, $imperial = false) {
2    $vol = $l * $w * $h;
3    return $imperial ? 60 * $airflow / $vol : $airflow / $vol;
4}
5

1def ach(airflow, l, w, h, imperial: false)
2  vol = l * w * h
3  imperial ? 60 * airflow / vol : airflow / vol
4end
5

1ach <- function(airflow, l, w, h, imperial = FALSE) {
2  vol <- l * w * h
3  if (imperial) 60 * airflow / vol else airflow / vol
4}
5

---

ЧЗВ

Скорость воздушного потока и воздухообмены в час — в чем разница? Скорость воздушного потока — это объем за время (м³/ч или CFM) — сколько воздуха движется. ACH — это воздушный поток относительно помещения, поэтому вентилятор на 300 CFM дает высокий ACH в шкафу и низкий ACH в коридоре.

Что такое CFM? Кубические футы в минуту, стандартная британская единица воздушного потока для вентиляторов, очистителей и систем HVAC. Умножьте на 60, чтобы сравнить с объемом помещения в час; калькулятор делает это, когда вы выбираете британскую систему.

Более высокий ACH всегда лучше? Не совсем. Сверх того, что нужно помещению, дополнительные воздухообмены тратят энергию вентилятора и отопление/охлаждение. Придерживайтесь рекомендуемого диапазона для типа помещения.

Это рассчитывает всю систему HVAC? Это рассчитывает скорость вентиляции для одного помещения. Полный дизайн HVAC также учитывает нагрузки на отопление/охлаждение, потери в воздуховодах и минимальные нормы наружного воздуха на основе занятости.

---

Источники

• CDC — Ventilation in Buildings: aim for 5 air changes per hour
• Air changes per hour — Wikipedia
• EngineeringToolBox — Air change rates for rooms
• ASHRAE Standard 62.1 — Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality