เครื่องคำนวณอัตราการระบายอากาศ

อัตราการระบายอากาศกำหนดอย่างไร?

การออกแบบอัตราระบายอากาศตาม ASHRAE Standard 62.1 กำหนดอัตราอากาศภายนอกขั้นต่ำตามความหนาแน่นผู้ใช้และพื้นที่ เป้าหมายคือเจือจางมลพิษภายในอาคาร — CO₂ VOC อนุภาค และละอองชีวภาพ

จำนวนครั้งเปลี่ยนอากาศต่อชั่วโมง (ACH) บอกจำนวนครั้งที่ปริมาตรห้องถูกแทนที่ด้วยอากาศบริสุทธิ์ ACH ที่ต้องการ: สำนักงาน 4-6 ห้องเรียน 6-8 โรงพยาบาล 6-12 โรงงาน 10-30+

ขั้นตอนรวมอัตราอากาศต่อคน (Rp 2.5-10 L/s/คน) กับอัตราต่อพื้นที่ (Ra 0.3-1.2 L/s/m²) ปริมาณลมรวม = Rp × จำนวนคน + Ra × พื้นที่

Formula: ACH = อัตราการไหลของอากาศ (m³/h) / ปริมาตรห้อง (m³) อัตราการไหลของอากาศ (CFM) = ACH × ปริมาตร (ft³) / 60 ASHRAE: Vot = Rp × Pz + Ra × Az

ตัวอย่างการคำนวณ

สำนักงาน (10 m × 8 m × 3 m) 20 คน ปริมาตร = 240 m³ ACH ≈ 6 ปริมาณลม = 1440 m³/h = 848 CFM ต่อคน: 42.4 CFM เกิน ASHRAE ขั้นต่ำ ~20 CFM/คน

เมื่อใดควรใช้เครื่องคำนวณนี้

• วิศวกร HVAC กำหนดขนาดระบบระบายอากาศเชิงกลสำหรับสำนักงาน ห้องเรียน ร้านอาหาร หรือพื้นที่อุตสาหกรรมให้เป็นไปตามข้อกำหนดของกฎหมาย
• ผู้จัดการอาคารประเมินว่าการระบายอากาศที่มีอยู่เพียงพอสำหรับจำนวนผู้ใช้อาคารปัจจุบันหรือการใช้พื้นที่ที่เปลี่ยนไปหรือไม่
• ผู้เชี่ยวชาญด้านอาชีวอนามัยและความปลอดภัยสอบสวนข้อร้องเรียนคุณภาพอากาศภายในอาคารโดยเทียบค่า ACH จริงกับค่าต่ำสุดที่แนะนำ
• สถาปนิกออกแบบพื้นที่ใหม่เพื่อตรวจสอบว่าขนาดห้องและความสูงฝ้าเพดานรองรับอัตราการไหลของอากาศที่ต้องการได้

ข้อผิดพลาดที่ควรหลีกเลี่ยง

• นำค่า ACH ของพื้นที่ประเภทหนึ่งไปใช้กับการใช้งานอีกประเภท — คลังสินค้า (6-10 ACH) มีข้อกำหนดต่างจากห้องผ่าตัดโรงพยาบาล (15-25 ACH) อย่างมาก
• คำนวณอัตราการไหลของอากาศจากปริมาตรห้องเพียงอย่างเดียวโดยไม่คำนึงถึงจำนวนผู้ใช้ — ASHRAE 62.1 กำหนดให้มีทั้งองค์ประกอบอัตราระบายอากาศต่อคนและต่อพื้นที่
• สับสนระหว่างอากาศจ่าย (supply air) กับอากาศภายนอก — อากาศหมุนเวียนไม่นับเป็นการระบายอากาศตามข้อกำหนด เว้นแต่ผ่านการกรองเพื่อกำจัดสารปนเปื้อน
• ละเลยประสิทธิผลการกระจายอากาศ — หัวจ่ายลมที่วางตำแหน่งไม่ดีอาจสร้างโซนอับที่ระบายอากาศไม่เพียงพอ แม้ ACH รวมจะผ่านเกณฑ์

วิธีตีความผลลัพธ์

• ACH ที่ต้องการคือเกณฑ์การออกแบบหลัก — ยืนยันว่าเครื่อง HVAC ที่เลือกสามารถส่งมออัตราการเปลี่ยนอากาศนี้ที่ปริมาตรห้องที่คำนวณได้ โดยคำนึงถึงความต้านทานท่อและแรงดันตกที่หัวจ่ายลม
• CFM ต่อคนคือตัวชี้วัดการปฏิบัติตาม ASHRAE 62.1 หลัก: หากต่ำกว่า 15 CFM/คน (7.1 L/s/คน) ระบบอาจไม่ผ่านข้อกำหนดอากาศภายนอกขั้นต่ำโดยไม่คำนึงถึง ACH รวม
• ผลลัพธ์หลายหน่วย (CFM, m³/h, L/s) ตรงกับข้อกำหนดเฉพาะของอุปกรณ์ทั่วไป — เครื่อง HVAC มีขนาดเป็น CFM (สหรัฐ) หรือ m³/h (ระบบเมตริก) L/s ต่อคนใช้ในตาราง Ventilation Rate Procedure ของ ASHRAE 62.1
• ปริมาตรห้องกำหนดความต้องการการไหลเวียนอากาศสัมบูรณ์ — การเพิ่มความสูงฝ้าเพดานสองเท่าจะเพิ่มการไหลเวียนอากาศที่ต้องการสองเท่าสำหรับ ACH เดิม ซึ่งอาจทำให้การออกแบบต้องเปลี่ยนจากขนาดท่อมาตรฐานเป็นขนาดใหญ่ขึ้น ตรวจสอบขนาดท่อควบคู่กับ ACH

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิง

• ASHRAE 62.1 — การระบายอากาศเพื่อคุณภาพอากาศภายในอาคารที่ยอมรับได้ (อาคารพาณิชย์/สถาบัน)
• ASHRAE 62.2 — การระบายอากาศและคุณภาพอากาศภายในอาคารที่ยอมรับได้ในอาคารพักอาศัย
• EN 16798-1 — สมรรถนะพลังงานของอาคาร — พารามิเตอร์นำเข้าด้านสภาพแวดล้อมภายในอาคาร
• ISO 17772-1 — สมรรถนะพลังงานของอาคาร — คุณภาพสภาพแวดล้อมภายในอาคาร

คำถามที่พบบ่อย

ความแตกต่างระหว่าง ACH และ CFM?

ACH เป็นอัตราส่วนไม่มีหน่วยขึ้นกับขนาดห้อง CFM เป็นการวัดปริมาณลมสัมบูรณ์ อุปกรณ์ HVAC กำหนดขนาดด้วย CFM; ACH ใช้สำหรับเกณฑ์ออกแบบ

ACH สูงขึ้นหมายความว่าอากาศดีขึ้นเสมอหรือไม่?

ไม่จำเป็น การระบายอากาศมากเกินไปเพิ่มค่าพลังงานและอาจทำให้เกิดลมโกรก เสียงรบกวน และปัญหาควบคุมความชื้น เกินระดับหนึ่ง การกรองอากาศและการควบคุมแหล่งกำเนิดมีประสิทธิภาพมากกว่า