Как рассчитать вентиляцию по нормам СП: формула воздухообмена, скорость воздуха и онлайн-калькулятор

Прошлой зимой разбирали жалобу на офис открытой планировки, где 18 человек и к обеду дышать нечем. Кто-то открывает окно, и тут же дует на соседей. Приточная установка стоит, в паспорте у нее 600 м³/ч, а минимум по СП 60.13330.2020 для офиса с открывающимися окнами получается 720 м³/ч, потому что 18 человек считают по 40 м³/ч. Для помещения без естественного проветривания по той же таблице выходит уже 1080 м³/ч. Установка не дотягивает даже до нижней цифры, и регулировкой решеток это не лечится, потому что воздуха в систему заходит меньше нормы.

Так выглядит цена пропущенного расчета вентиляции, хотя считать воздухообмен положено заранее, до покупки оборудования. Сам расчет остается лишь одним из этапов проектирования вентиляции, за ним идут подбор оборудования, аэродинамика сети и рабочая документация. В статье собраны нормы по СП, формулы, скорости воздуха, баланс притока и вытяжки и семь примеров с цифрами, от кухни до частного дома. Есть и онлайн-калькулятор, в котором вы подставите свои числа и сразу увидите расход и размер решетки.

Нужен расчет под ваш объект, с проектом и спецификацией? Напишите инженеру в мессенджер или загляните в раздел услуг Zonda. Хотите посчитать сами, идите по порядку.

Зачем считать воздухообмен до покупки оборудования

Воздухообмен — это объем воздуха, который система подает в помещение и удаляет из него за час. Его считают в кубометрах в час (м³/ч), а норма зависит от назначения помещения и числа людей. Спальне на двоих и переговорной на восьмерых при равной площади нужен разный расход.

По нашему опыту большая часть жалоб на вентиляцию упирается в ошибку расчета на старте, хотя оборудование при этом исправно. Бывает, приходишь на объект, а там вентилятор гудит, установка работает, и все равно душно. Начинаешь разбираться, и оказывается, что воздухообмен прикинули на глаз или не считали вовсе.

Расчет начинают с нормы воздухообмена, под нее подбирают сечение и оборудование, а площадь служит одним из исходных данных. Ошибка в первой цифре переходит во все следующие, поэтому экономить время на этом шаге невыгодно.

Порядок расчета системы вентиляции

Расчет системы вентиляции идет от помещений к оборудованию. Сначала считают, сколько воздуха нужно каждой комнате, потом сводят цифры по квартире или зданию и только после этого берутся за решетки, воздуховоды и вентилятор. Если начать с вентилятора, получится история из начала статьи.

1. Выпишите помещения и норму для каждого. Жилые комнаты считают по людям или площади, кухню и санузлы по фиксированным значениям из свода правил.
2. Сложите отдельно приток и вытяжку. Приток идет в жилые комнаты, вытяжка работает из кухни, ванной и туалета.
3. Сравните две суммы и возьмите большую. Меньшую сторону доводят до большей, иначе в квартире появится разрежение или подпор.
4. Подберите сечение решеток и воздуховодов по скорости воздуха. Здесь работает формула, которая связывает расход, сечение и скорость.
5. Посчитайте потери давления в сети и выберите вентилятор. Этот шаг относится к аэродинамическому расчету, и его обычно выполняет проектировщик.

Первые четыре шага владелец квартиры или дома может пройти сам, с калькулятором и таблицами из этой статьи. На пятом шаге нужны длины трасс, повороты и характеристики оборудования, поэтому расчет вентиляции здания целиком делают в проекте.

Нормы воздухообмена по СП

Для квартир нормы задает СП 54.13330.2022, для частных домов СП 55.13330.2016, а расход наружного воздуха на человека в жилых и общественных помещениях берут из СП 60.13330.2020. Редакции меняются, и вместе с ними меняются цифры. Ванная комната тому хороший пример, потому что в прежней редакции свода для нее стояло 25 м³/ч, а в действующей уже 50.

С жилыми комнатами путаются чаще всего, потому что норма зависит от того, сколько общей площади квартиры приходится на одного жильца. В просторной квартире считают по людям, по 30 м³/ч на каждого при естественном проветривании (сумма при этом должна быть не меньше 0,35 объема квартиры в час) и по 45 м³/ч без него. В тесной, где на человека меньше 20 м², берут 3 м³/ч на каждый квадратный метр жилой площади.

Сколько воздуха нужно офису? Ответ зависит от того, открываются ли в нем окна. Для кабинета с открывающимися окнами минимум составляет 40 м³/ч на сотрудника, для помещения без естественного проветривания 60 м³/ч. Обе цифры относятся к людям, которые находятся в помещении дольше двух часов подряд.

В частном доме логика другая, потому что по СП 55.13330.2016 в режиме обслуживания в комнатах с постоянным пребыванием людей воздух должен полностью смениться хотя бы раз в час. Из кухни удаляют не меньше 60 м³/ч, из кухни с газовой плитой 100, из ванной и совмещенного санузла 50, из туалета 25. В остальных помещениях, а в нерабочем режиме во всем доме, достаточно 0,2 объема в час.

Для ресторанов, пищевых и производственных помещений расход считают по тепловыделениям оборудования, влаге и вредным веществам. Как это делается для цеха, показано на примерах в материале о расчете вентиляции производственного помещения.

Нормы для квартиры собраны в таблице 7.1 СП 54.13330.2022, для дома в пункте 9.7 СП 55.13330.2016, расход на человека в таблице В.1 СП 60.13330.2020. Перед расчетом проверьте, что смотрите действующую редакцию.

Расчет вентиляции по кратности воздухообмена

Кратность — это число, которое показывает, сколько раз за час в помещении полностью сменяется воздух. Расход по ней находят умножением:

L = n · V

где L обозначает расход в м³/ч, n кратность (1/ч), V объем помещения в кубометрах, то есть площадь, умноженную на высоту потолка.

Метод удобный, и из-за этого им злоупотребляют. В сети ходят таблицы, где жилой комнате приписана кратность 1, офису 2,5, и по ним считают все подряд. СП 60.13330.2020 не допускает определять по кратности количество воздуха для рабочей зоны, кроме случаев, обоснованных нормативными документами. В остальных случаях воздух считают по людям, теплу, влаге и вредным веществам.

Нормативные кратности при этом существуют, и кладовой с гардеробной в квартире, например, положено 0,2 обмена в час. Бытовому газовому котлу до 50 кВт с закрытой камерой сгорания нужен один обмен, с открытой камерой три обмена и не меньше 100 м³/ч. В частном доме один обмен в час закладывают для комнат, где постоянно находятся люди, а в раздевальных бассейна считают 2–3 обмена.

А как быть с гаражом? Для стоянок автомобилей СП 54.13330.2022 отсылает к отдельному своду, СП 113.13330, поэтому брать для гаража кратность из случайной таблицы нельзя.

Кратность годится для помещений, где она записана в нормах, и как быстрая проверка порядка цифр. Комнаты с людьми считают по норме на человека.

Формула расчета сечения

Когда расход известен, нужно проверить, пройдет ли этот объем через выбранную решетку или воздуховод. Расход, сечение и скорость связаны одной формулой:

L = 3600 · S · v

где L обозначает расход воздуха в м³/ч, S площадь сечения в квадратных метрах (живое сечение решетки или сечение воздуховода), v скорость воздуха в метрах в секунду, а множитель 3600 переводит секунды в часы.

Если расход взят из нормы, а найти надо сечение, формулу переворачивают:

S = L / (3600 · v)

Живое сечение — это суммарная площадь отверстий между ламелями, и она всегда меньше габарита решетки. У жалюзийной решетки оно обычно равно 60–75% от посадочного размера, у перфорированной всего 30–45%. Если подставить в формулу габарит решетки, расход получится завышенным на треть и больше. Какие четыре размера есть у решетки и чем они различаются, рассказано в статье про вентиляционные решетки.

Формула дает площадь, через которую проходит воздух, поэтому размер решетки по ней выбирают с поправкой на живое сечение.

Какую скорость воздуха брать

После расхода выбирают скорость, и ошибиться с ней можно в обе стороны. Возьмете слишком высокую, получите шум и сквозняк, слишком низкую, переплатите за лишнее сечение и место под потолком.

Для воздуховодов ориентиры дает приложение Л к СП 60.13330.2020, его обновили в 2024 году. Рекомендуемая скорость зависит от места прокладки воздуховода, и чем ближе он к людям, тем она ниже.

В производственных зданиях рекомендуют больше, 4–7 м/с для механического притока и 4–8 м/с для вытяжки. Если скорость приходится поднимать сверх таблицы, а к шуму есть требования, свод правил предписывает делать акустический расчет.

На решетках в расчетах обычно закладывают до 2 м/с в жилых комнатах, до 2,5 м/с в кухнях и кабинетах, до 3 м/с в общественных помещениях. Эти значения стоят и в калькуляторе ниже. Точная цифра зависит от модели, потому что уровень шума при заданном расходе производитель указывает в паспорте решетки.

Спальня требует особого внимания, потому что по СанПиН 1.2.3685-21 ночью эквивалентный уровень звука в жилой комнате не должен превышать 30 дБА (днем 40 дБА). Для спален скорость берут по нижней границе, а решетку выбирают с запасом по размеру.

В жилье воздуховоды в комнатах рассчитывают на 1,5–2,5 м/с, а высокие скорости оставляют шахтам и техническим помещениям.

Баланс притока и вытяжки

Здесь ошибаются те, кто делает вентиляцию своими силами, потому что вытяжку считают сразу, а о притоке вспоминают уже после монтажа.

В сбалансированной системе приток равен вытяжке, а если вытяжка больше, в помещении возникает разрежение, и воздух подсасывается через любые щели, то есть из подъезда, из соседних каналов, из канализации. Если больше приток, воздух выдавливается наружу и в соседние помещения.

Как это считают для квартиры? Приток складывают по жилым комнатам, вытяжку по кухне, ванной и туалету, потому что воздух удаляют как раз оттуда, и суммы редко совпадают. Подача наружного воздуха по СП 60.13330.2020 должна быть не меньше нормы на людей и не меньше расхода, который удаляет вытяжка, поэтому из двух сумм берут большую.

Между комнатами и санузлом или кухней воздух должен еще и перетекать. Для этого в дверях ставят переточные решетки или оставляют щель между дверью и полом. Для комнат с собственным санузлом СП 60.13330.2020 предусматривает переточную решетку в нижней части санузла или щель под дверью не меньше 2 см. Без перетока схема не работает, потому что приток упирается в закрытую дверь и вытяжке нечего тянуть. Как врезать переточную решетку в дверное полотно, показано в материале про монтаж вентиляционных решеток.

Откуда берется приток, если приточной установки нет? В квартире его дают оконные или стеновые клапаны. Для многоквартирных домов с механической вытяжкой СП 54.13330.2022 требует обеспечить приток в жилые комнаты через такие клапаны или другие устройства, например рекуператоры, даже когда окна открываются. Как выбрать и поставить клапан, читайте в статье про приточный клапан КИВ.

Расчет вентиляции сводит три потока, то есть приток, вытяжку и переток между комнатами. Каждый из них проверяют отдельно.

Онлайн-калькулятор расчета вентиляции

Калькулятор делает первые шаги расчета для одного помещения. Выберите тип помещения, укажите площадь и число людей, задайте скорость на решетке. В ответ он покажет расход воздуха, живое сечение и размер жалюзийной решетки.

Как он считает? Для кухни и санузла калькулятор подставляет фиксированный расход, а для жилой комнаты сравнивает 3 м³/ч на квадратный метр и 30 м³/ч на человека и берет большее, то есть считает с запасом для обоих случаев из таблицы. Для офиса умножает число людей на 60 м³/ч, как для помещения без проветривания.

Чтобы получить размер решетки, калькулятор делит расход на 3600 и на скорость, а результат еще на 0,65, потому что такую долю живого сечения он принимает для жалюзийной решетки. К стороне квадрата прибавляется 30 мм на рамку, и берется ближайший больший размер из ряда от 100 до 600 мм, поэтому решетка в ответе выходит с запасом.

Перед расчетом учтите две оговорки. Для отдельной ванной выбирайте в списке совмещенный санузел, потому что ванную калькулятор считает по прежним 25 м³/ч при действующих 50. Для офиса с открывающимися окнами расход можно пересчитать вручную по 40 м³/ч на человека.

Калькулятор отвечает на вопрос, сколько воздуха нужно одному помещению и какая решетка его пропустит. Баланс по квартире, потери давления и подбор вентилятора остаются за его рамками. Баланс показан в примерах, потери давления и вентилятор считает проектировщик.

Примеры расчета вентиляции помещений

Семь примеров охватывают отдельные помещения, квартиру и дом целиком, котельную и два случая с объектов.

Кухня с газовой плитой

Норма для кухни с газовой плитой составляет 100 м³/ч, скорость на решетке возьмем 2,5 м/с и найдем нужное живое сечение:

S = 100 / (3600 · 2,5) = 0,011 м²

Получается 111 см². У жалюзийной решетки с живым сечением 65% для такого расхода нужно посадочное окно от 131×131 мм, и калькулятор с учетом рамки предложит типоразмер 200×200 мм. Если поставить решетку 100×100, «потому что дырка в стене такая», то при той же скорости через нее пройдет около 58 м³/ч, чуть больше половины нормы.

В частном доме для газовой плиты нормируется и сама кухня. По СП 402.1325800.2018 ее объем должен быть не меньше 8 м³ при двух горелках, 12 м³ при трех и 15 м³ при четырех.

Жилая комната на двоих

Спальня 18 м², двое взрослых, квартира 45 м². На человека приходится 22,5 м² общей площади, значит считаем по людям, и 2 по 30 дают 60 м³/ч. Проверяем по объему квартиры, где 45 м² при потолке 2,7 м это 121,5 м³, а 0,35 от них составляет около 43 м³/ч. Норма по людям больше, поэтому берем 60 м³/ч и скорость 2 м/с, как для спальни:

S = 60 / (3600 · 2) = 0,0083 м²

Это 83 см², и калькулятор выдаст решетку 150×150 мм. Для притока в спальню лучше взять регулируемую, чтобы зимой направить поток вверх и не дуло на кровать. А если в той же квартире живут трое? Тогда на человека выходит 15 м², и норму считают по площади, то есть 3 м³/ч на каждый метр жилой площади.

Офис открытой планировки

В том самом офисе из начала статьи работают 18 человек. С открывающимися окнами минимум равен 18 по 40, то есть 720 м³/ч, без проветривания 18 по 60, то есть 1080 м³/ч. Для такого расхода нужна магистраль и несколько раздающих устройств. На таком объеме считают всю сеть, то есть расход, потери давления, подбор приточно-вытяжной установки и распределение по решеткам.

Если раздача идет в потолок, точками подачи будут диффузоры и анемостаты, и типоразмер там подбирают по паспортному расходу при допустимом уровне шума. У такой установки обычно есть подогрев воздуха, и мощность калорифера для нее считают по расходу и разнице температур, как показано в статье про расчет и подбор калорифера.

Квартира целиком: расчет приточной и вытяжной вентиляции

В двухкомнатной квартире площадью 62 м² с потолками 2,7 м живут трое, кухня с электроплитой, ванная и туалет раздельные. На человека приходится больше 20 м², окна открываются, поэтому приток считаем по 30 м³/ч на каждого.

Вытяжка получилась больше притока, поэтому приток доводят до 135 м³/ч и делят между спальней и гостиной по числу людей, которые там спят: 90 и 45 м³/ч. На эти 135 м³/ч подбирают приточные клапаны или компактную приточную установку, а вытяжные решетки ставят в кухне, ванной и туалете.

Кухонная вытяжка над плитой в этот баланс не входит, к тому же подключать вытяжки с вентилятором к общедомовой системе вентиляции СП 60.13330.2020 не разрешает.

Расчет вентиляции в частном доме

В доме площадью 140 м² с потолками 2,7 м пять жилых комнат: гостиная 30 м², три спальни по 14 м² и кабинет 10 м², всего 82 м². Кухня с газовой плитой, два совмещенных санузла, отдельный туалет, котельная 8 м² с газовым котлом с закрытой камерой сгорания.

Приток считаем по одному обмену в час для жилых комнат: 82 м² на 2,7 м дают 221 м³, значит нужен 221 м³/ч. Вытяжка складывается из 100 м³/ч на кухню, двух санузлов по 50, туалета 25 и одного обмена в котельной, а это около 22 м³/ч, итого 247 м³/ч.

Вытяжка снова больше, расчетный расход дома 247 м³/ч, и приток поднимают до этой цифры. С таким расходом уже стоит считать рекуперацию, ведь зимой весь этот воздух придется греть. Какие бывают теплообменники, рассказано в статье про рекуператор для вентиляции.

Помещение с газовым котлом

Для бытового газового котла мощностью до 50 кВт норму дает таблица 5.1 СП 402.1325800.2018, и она зависит от камеры сгорания. Котлу с закрытой камерой достаточно одного обмена в час, так что для котельной 8 м² с потолком 2,5 м это 20 м³/ч.

С открытой камерой требования жестче и составляют три обмена в час, но не меньше 100 м³/ч. Объем помещения для такого котла принимают не меньше 15 м³, и три обмена в нем дают всего 45 м³/ч, поэтому работает нижняя граница, 100 м³/ч. Если в том же помещении стоит газовая плита, к расходу прибавляют еще 100 м³/ч.

Кроме вытяжки котлу с открытой камерой нужна постоянная подача наружного воздуха в объеме вытяжки и с добавкой на горение. Размеры приточного и вытяжного устройств при этом определяют расчетом.

Вытяжка без притока

Коттедж 200 м², хозяин сам поставил на кухню мощную вытяжку производительностью около 800 м³/ч, чтобы «наверняка». Приток не предусмотрел вообще, баланс притока и вытяжки никто не считал.

Результат увидели после первой растопки камина, когда при включенной вытяжке тягу развернуло внутрь и дым пошел в гостиную. Из санузла при этом тянуло запахом, потому что весь дом ушел в разрежение и воздух подсасывался через канализационные стояки. Решение оказалось простым и сводилось к тому, чтобы добавить приточный клапан и приоткрываемую решетку и так компенсировать удаляемый объем. Саму вытяжку оставили прежней, а после балансировки камин заработал нормально, и запахи ушли.

Мощная вытяжка без равного притока создает разрежение и втягивает воздух из камина, канализации и подъезда, поэтому считать надо оба потока сразу.

Расчет естественной вентиляции

В естественной вентиляции нет вентилятора, и воздух движется за счет разницы плотностей, ведь теплый воздух в канале легче холодного снаружи. Поэтому тяга в такой схеме слабая и зависит от погоды и высоты канала.

По СП 60.13330.2020 располагаемое давление для естественной вытяжки считают при наружной температуре +5 °C. Если принять в помещении +20 °C, разница плотностей дает около 0,64 Па на каждый метр высоты канала.

Что это значит в цифрах? Канал высотой 3 м в одноэтажном доме создает около 2 Па, стояк высотой 10 м около 6 Па, 25 м около 16 Па. Механические системы для сравнения работают на сотнях паскалей. При таком малом давлении любое лишнее сопротивление (узкий канал, длинный горизонтальный участок, мелкая сетка на решетке) заметно срезает расход.

Поэтому каналы естественной вытяжки делают широкими, а скорость в них держат низкой. По тому же приложению Л рекомендуется 1,0–1,5 м/с в спутниках, то есть в поэтажных ответвлениях к сборному каналу, 1,5–2,0 м/с в самом сборном канале и до 1,5 м/с в выбросной шахте. Для кухни с расходом 60 м³/ч при скорости 1 м/с нужно сечение 167 см², то есть канал примерно 130×130 мм.

Когда на улице теплее +5 °C, тяга падает, а при равных температурах снаружи и в помещении ее нет совсем. Если расчетный воздухообмен нужен круглый год, естественную схему дополняют вентилятором. Чем естественная система отличается от механической и гибридной, описано в обзоре видов вентиляции.

Почему калькулятор не заменяет проект

Калькулятор и формулы дают расход и сечение, но в сети воздух еще преодолевает сопротивление, то есть повороты, переходы, фильтры, шумоглушители, длину воздуховодов. Это потери давления, их измеряют в паскалях и находят аэродинамическим расчетом. В типовых системах они составляют 100–250 Па, у мощных установок до 400 Па.

Вентилятор подбирают по двум числам сразу, то есть по расходу (м³/ч) и потерям давления (Па). Мы отдельно разбирали, как выбрать канальный вентилятор по этим параметрам, с типами крыльчатки и запасом по давлению. Если взять вентилятор только по расходу, на длинной сети он не продавит воздух, и производительность упадет. Поэтому общий воздухообмен можно прикинуть самому, а подбор установки и расчет сети лучше отдать инженеру. Какими программами при этом пользуются инженеры, собрано в отдельном обзоре.

Вентилятор подбирают сразу по расходу и по потерям давления в сети, иначе на длинной трассе легко промахнуться.

Частые ошибки в расчете

Ошибки в расчете воздухообмена повторяются от объекта к объекту, и чаще других нам встречаются пять.

• Считают по площади и забывают про людей. Для жилой комнаты норма зависит от числа жильцов и от того, сколько площади квартиры приходится на каждого.
• Берут цифры из старой редакции норм. В таблицах и калькуляторах до сих пор встречается устаревшая цифра для ванной, 25 м³/ч при действующих 50.
• Подбирают сечение на глаз, без скорости. В итоге решетка либо шумит, либо занимает лишнее место.
• Считают вытяжку и пропускают приток. Без притока и перетока вытяжной вентилятор крутится, а расход через него падает.
• Выбирают вентилятор по расходу и не смотрят на потери давления. Потом удивляются, почему «мощный» вентилятор тянет слабо.

Последние три ошибки отсекает порядок из пяти шагов, а первые две лечатся сверкой с действующей таблицей норм.

Частые вопросы по расчету

Можно ли считать вентиляцию по кратности воздухообмена?

Да, но только там, где кратность задана нормами, то есть в кладовых, помещениях с газовым котлом, комнатах частного дома. Расход равен кратности, умноженной на объем помещения. Для комнат с людьми в квартирах и офисах считают по норме на человека, а кратность оставляют для проверки.

Что важнее: приток или вытяжка?

Они должны быть сбалансированы, потому что перевес вытяжки создает разрежение и подсос запахов из соседних каналов, а перевес притока выдавливает воздух в подъезд. Расчетный расход берут по большей из двух сумм и доводят до него вторую. На вытяжных каналах, подключенных к общей шахте, для защиты от чужих запахов дополнительно ставят обратный клапан, а какие они бывают и как выбрать, написано в статье про обратные клапаны для вентиляции.

Нужен ли калькулятор, если есть проект?

Калькулятор дает быструю прикидку порядка цифр, а для согласования, монтажа и подбора оборудования нужен проект с расчетом всей сети, потерь давления и подбором вентилятора.

Как рассчитать вентиляцию по площади помещения?

По площади считают в двух случаях. В квартире, где на человека приходится меньше 20 м², берут 3 м³/ч на каждый квадратный метр жилой площади. В частном доме площадь жилых комнат умножают на высоту потолка и получают расход для одного обмена в час. Кухню и санузлы по площади не считают, для них есть фиксированные значения.

Какая норма воздуха на одного человека?

В квартире, где на человека приходится больше 20 м², 30 м³/ч при естественном проветривании и 45 м³/ч без него, в офисе с открывающимися окнами 40 м³/ч, в офисе без проветривания 60 м³/ч. В зале бассейна на одного занимающегося закладывают не меньше 80 м³/ч. Все эти значения относятся к наружному воздуху.

Что в итоге

• Сначала норма, потом сечение. Расход для квартиры берут по СП 54.13330.2022, для дома по СП 55.13330.2016, на человека по СП 60.13330.2020.
• Приток и вытяжку считают отдельно и берут большую сумму. Меньшую сторону доводят до большей.
• Формула одна: L = 3600 · S · v. Из нее находят и расход, и нужное сечение.
• Скорость в воздуховодах жилых комнат 1,5–2,5 м/с, на решетке до 2 м/с.
• Кратность применяют там, где она записана в нормах. Для комнат с людьми считают по норме на человека.
• Вентилятор подбирают по расходу и давлению, поэтому подбор установки оставляют проекту.

Нужен расчет воздухообмена под ваш объект? Пришлите назначение помещения, площадь и число людей в любой удобный мессенджер. Инженер посчитает по нормам, подберет сечение и оборудование и пришлет спецификацию с ценами в течение часа в рабочее время.

Наши мессенджеры: Max, Telegram, WhatsApp