เครื่องคำนวณอัตราการไหลอากาศ — การเปลี่ยนแปลงของอากาศต่อชั่วโมง (ACH) และ CFM

เครื่องคำนวณอัตราการไหลอากาศ

สรุปสั้น ๆ: ห้องจะ "หายใจ" — เครื่องมือนี้บอกคุณว่าอากาศทั้งหมดในห้องจะถูกสลับไปมากครั้งต่อชั่วโมง (การเปลี่ยนแปลงของอากาศต่อชั่วโมง หรือ ACH) หรือคุณต้องการอัตราการไหลอากาศเท่าใดเพื่อให้ถึงอัตราการหายใจที่คุณกำหนดเป้าหมาย

ลองนึกถึงห้องนอน มีพัดลมที่ส่งอากาศบริสุทธิ์เข้าและอากาศเก่าออก หากพัดลมนั้นเคลื่อนย้ายอากาศเต็มห้องทุกชั่วโมง นั่นคือ 1 การเปลี่ยนแปลงของอากาศต่อชั่วโมง เคลื่อนย้ายอากาศสองห้อง ก็จะเป็น 2 ACH นั่นคือทั้งหมด อากาศที่เปลี่ยนแปลงมากขึ้นหมายถึงอากาศที่สดใหม่ขึ้น กลิ่นน้อยลง ความชื้นน้อยลง และอนุภาคในอากาศน้อยลง

ใช้มันได้สองวิธี:

• หา ACH ที่คุณได้รับในตอนนี้ — ป้อนขนาดห้องและอัตราการไหลของพัดลม
• หาอัตราการไหลอากาศ ที่คุณต้องการ — ป้อนขนาดห้องและ ACH เป้าหมาย แล้วรับอัตราที่ต้องการ (m³/h หรือ CFM) เพื่อขนาดพัดลมหรืออุปกรณ์ฟอกอากาศ

---

สูตร

ACH เป็นเพียงอัตราการไหลอากาศหารด้วยปริมาณของห้อง — ห้องเต็มกี่ห้องที่เคลื่อนย้ายผ่านในแต่ละชั่วโมง

เมตริก (อัตราการไหลอากาศในลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง):

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

อิมพีเรียล (อัตราการไหลอากาศในหน่วย CFM = ลูกบาศก์ฟุตต่อ นาที):

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

ตัวเลข 60 แปลงลูกบาศก์ฟุตต่อ นาที เป็นต่อ ชั่วโมง อัตราการไหลอากาศเมตริกอยู่ในหน่วยต่อชั่วโมงแล้ว จึงไม่ต้องใช้ตัวประกอบใด ปริมาณเสมอเป็นความยาว × ความกว้าง × ความสูง

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

ในการขนาดอุปกรณ์ ให้พลิกสูตรเพื่อหาอัตราการไหลอากาศที่คุณต้องการ:

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

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

ตัวอย่างการคำนวณ

ห้องประชุมขนาด 5 × 4 × 3 ม. มีปริมาตร 60 m³ แหล่งจ่ายของมันให้ 360 m³/h:

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

ทำย้อนกลับ: เพื่อให้ได้ 6 ACH ในห้องขนาด 6,000 ft³ คุณต้องใช้ 6 × 6000 ÷ 60 = 600 CFM — การตรวจสอบขนาดเดียวกันที่คำแนะนำอากาศสะอาดใช้เพื่อให้คะแนนอุปกรณ์ฟอกอากาศ

---

การเปลี่ยนแปลงของอากาศที่แนะนำตามประเภทห้อง

เป้าหมาย ACH ขึ้นอยู่กับวิธีการใช้พื้นที่ — ครัวที่วุ่นวายต้องการจำนวนมากกว่าห้องนอนอย่างเงียบ ๆ สิ่งเหล่านี้คือช่วงแนวทางวิศวกรรมทั่วไป มาตรฐานท้องถิ่นและมาตรฐานเช่น ASHRAE 62.1 มีความสำคัญที่สุดสำหรับโครงการที่ได้รับการควบคุม

สำหรับความเสี่ยงของโรคที่แพร่กระจายทางอากาศ คำแนะนำสาธารณสุขแนะนำให้มีเป้าหมาย 5 ACH หรือมากกว่า ของอากาศสะอาดในพื้นที่ปิดที่มีผู้คน

เลือกประเภทห้องในเครื่องคำนวณเพื่อดูว่าผลลัพธ์ของคุณอยู่ต่ำกว่า ภายใน หรือสูงกว่าแถบที่แนะนำของมัน

---

ตัวอย่างโค้ด

แต่ละตัวอย่างคำนวณ ACH จากอัตราการไหลของพัดลมและขนาดห้อง แล้วอัตราการไหลอากาศที่ต้องการสำหรับ ACH เป้าหมาย เมตริกใช้ m³/h อิมพีเรียลใช้ CFM (หมายเหตุ ×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

---

คำถามที่พบบ่อย

อัตราการไหลอากาศเทียบกับการเปลี่ยนแปลงของอากาศต่อชั่วโมง — ความแตกต่างคืออะไร? อัตราการไหลอากาศคือ ปริมาณต่อเวลา (m³/h หรือ CFM) — อากาศเคลื่อนย้ายเท่าใด ACH คือการไหลของอากาศที่เทียบกับห้อง ดังนั้นพัดลม 300 CFM ให้ ACH สูงในตู้เสื้อผ้าและ ACH ต่ำในห้องโถง

CFM คืออะไร? ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที หน่วยอัตราการไหลอากาศอิมพีเรียลมาตรฐานสำหรับพัดลม อุปกรณ์ฟอกอากาศ และ HVAC คูณด้วย 60 เพื่อเปรียบเทียบกับปริมาณห้องต่อชั่วโมง เครื่องคำนวณจะทำเช่นนี้เมื่อคุณเลือกอิมพีเรียล

ACH ที่สูงขึ้นเสมอดีกว่าหรือไม่? ไม่ค่อย นอกเหนือจากสิ่งที่พื้นที่ต้องการ การเปลี่ยนแปลงอากาศเพิ่มเติมจะส่วนให้พลังงานพัดลมและการทำความร้อน/เย็น ให้ตรงกับแถบที่แนะนำสำหรับประเภทห้อง

นี่ขนาดระบบ HVAC ทั้งหมดหรือไม่? ขนาดเป็นอัตรา การระบายอากาศ สำหรับพื้นที่เดียว การออกแบบ HVAC แบบเต็มรูปแบบยังมีน้ำหนักการโหลดการทำความร้อน/เย็น การสูญเสียท่อ และค่าอากาศภายนอกขั้นต่ำตามการครอบครัว

---

แหล่งที่มา

• 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