Norme del tasso di ricambio d'aria in vari ambienti + esempi di calcolo

Se sta costruendo una casa privata o un edificio per la sua impresa, probabilmente ha incontrato molti standard e vorrebbe già dimenticarsene. Ma la sicurezza deve essere al primo posto, non è vero? Se pensa di iniziare una costruzione o di realizzare una ventilazione artificiale per un immobile già esistente, dia un'occhiata alle norme del tasso di ricambio d'aria negli ambienti che abbiamo presentato in questo articolo. Ottenere un risultato di qualità non è così difficile, se si presta la giusta attenzione a tutto. È d'accordo?

Dall'articolo scoprirà cosa rappresenta il ricambio d'aria, come viene misurato e quali documenti normativi esistono in questo settore. Legga anche le norme per ambienti specifici. Qui troverà anche esempi di calcolo del tasso di ricambio d'aria.

Il tasso di ricambio d'aria e il suo significato

Ricambio d'aria — grandezza quantitativa che riflette il funzionamento del sistema di ventilazione in uno spazio chiuso.

Tasso — indicatore della sostituzione della massa d'aria per unità di tempo, previsto nella progettazione di edifici e sistemi di ventilazione. Prima di scegliere il valore del tasso, è necessario conoscere le regole e comprendere i metodi di calcolo.

Schema semplice del ricambio d'aria in un appartamento/casa: per gli ambienti tecnici è più importante l'estrazione dell'aria, per quelli residenziali l'afflusso, mentre il flusso tra le stanze compensa le quantità d'aria mancanti.

Il tasso di ricambio d'aria è un indicatore sanitario dello stato della massa d'aria in un ambiente. Da questo parametro dipendono la sicurezza e il comfort delle persone. I valori ammissibili sono regolati dallo Stato — nelle norme e regole edilizie (SNiP), nei codici di regole (SP), nelle norme e regole sanitarie (SanPiN) e nei GOST. Il tasso di ricambio d'aria mostra quante volte nell'arco di un'ora l'aria è stata sostituita con aria nuova.

Alla base degli SNiP sul ricambio d'aria ci sono tali aspetti:

• scopo dell'edificio/ambiente;
• temperatura e umidità dell'aria;
• qualità, intensità e capacità di portata della ventilazione naturale;
• numero di residenti, lavoratori e altre persone che si trovano permanentemente o temporaneamente nell'ambiente;
• capacità termica degli apparecchi in funzione;
• numero di elettrodomestici.

Esistono 2 tipi di ricambio d'aria: naturale e artificiale. Il metodo naturale di ricambio consiste nel movimento delle masse d'aria dovuto alla differenza di pressione. Da punti ad alta pressione verso punti a bassa pressione. Il ricambio d'aria artificiale implica il funzionamento di ventilatori, condizionatori e altri dispositivi elettrici.

La formula del tasso di ricambio d'aria è la seguente:

N = Q aria / V amb, dove:

N o n — tasso (volte all'ora);
Q aria — quantità necessaria di aria fresca all'ora, m³/h;
V amb — volume dell'ambiente, m³; se la stanza ha una forma complessa, il volume va determinato insieme a degli specialisti.

La sostituzione naturale dell'aria è limitata a un tasso di 3-4 volte, quindi il suo movimento a volte deve essere potenziato con la ventilazione meccanica.

Dispositivo di ventilazione di mandata e di estrazione (da 1 a 10): presa d'aria, pulizia, condotti d'aria, ventilatore di mandata, dispositivo di immissione dell'aria, apparecchio per l'estrazione dell'aria, ventilatore di estrazione, separatori di polveri e gas, filtri, dispositivo di scarico dell'aria

I sistemi di ventilazione funzionano secondo 2 schemi: spostano l'aria vecchia con quella nuova oppure mescolano entrambe le masse.

Per i sistemi che funzionano solo per l'estrazione dell'aria, la formula base del tasso di ricambio è la seguente:

N = V aria estratta / V amb, dove:

V aria estratta — volume dell'aria estratta, m³/h;
V amb — volume dell'ambiente, m³.

Nel volume di aria estratta vanno inclusi gli apporti termici e le sostanze nocive volatili.

Per la ventilazione di mandata e di estrazione si calcolano anche indicatori separati del tasso di ricambio.

Ad esempio, per il sistema di mandata lo si determina così:

N mandata = L mandata / V amb, dove:

L mandata — portata del sistema di mandata, m³/h;
V amb — volume dell'ambiente, m³.

Il valore separato del tasso per la ventilazione di estrazione è di solito superiore di 1 o 2 unità all'ora rispetto a quello di mandata, ma in alcuni ambienti medici è il contrario. Il tasso complessivo viene sempre misurato in base al valore maggiore.

Il tasso di ricambio d'aria, indicato nelle norme edilizie e sanitarie, ha 4 espressioni:

• numero di volte all'ora;
• metri cubi all'ora — di solito per ambienti di dimensioni standard;
• metri cubi all'ora per persona;
• metri cubi all'ora per metro quadrato.

Gli ultimi due indicatori sono norme specifiche di ricambio d'aria per ambienti in cui la presenza di persone gioca un ruolo importante. Il calcolo per persona può essere utile in officine di produzione, negozi e ospedali. In questi luoghi è possibile contare il numero di persone e stabilire il numero medio di visitatori.

Per ogni dipendente occorre destinare 60 m³/h, mentre per un visitatore temporaneo 20 m³/h. Il tasso specifico funge da indicatore informativo a condizione che le dimensioni dell'ambiente siano vicine a quelle standard.

Ricambio d'aria nell'ambiente: Q izb — eccesso di calore, G — gas o vapori nocivi, V — volume dell'ambiente, q pr — concentrazione di gas o vapori nocivi nell'aria in ingresso, q vyt — concentrazione di gas o vapori nocivi nell'aria in uscita, t pr — temperatura dell'aria in ingresso, t vyt — temperatura dell'aria in uscita.

Esiste anche il coefficiente di ricambio d'aria, definito dalla formula:

E = T / (2 × Y) × 100 %, dove:

T — volume dell'ambiente o aria in ingresso;
Y — tempo di ricambio dell'aria.

Il coefficiente può anche essere chiamato qualità del ricambio d'aria. L'indice raggiunge il 100 % in una ventilazione che rimuove l'aria vecchia, e il 50 % in un sistema di ventilazione che mescola le masse d'aria.

In base alle norme del tasso di ricambio d'aria si determina la portata di ventilazione richiesta.

La formula è la seguente:

L = n × V pom, dove:

L — portata, m³/h;
n — tasso normativo (volte all'ora);
V pom — volume dell'ambiente, m³.

Il tasso normativo predefinito è di 1-2 volte per le camere da letto e di 2-3 per gli uffici. Per i bagni, il tasso di ricambio d'aria parte da 3-5, e per le cucine da 5-10.

Norme del tasso di ricambio d'aria per gli ambienti

Una costruzione isolata e sigillata delle case porta a una riduzione del tasso di ricambio d'aria. Di conseguenza, i microrganismi nocivi si moltiplicano più intensamente, e l'igiene generale si deteriora.

Nelle norme e regolamenti sono stati indicati i valori critici per il ricambio d'aria, la cui inosservanza porterà sicuramente a problemi.

Ricambio d'aria nell'esempio del seminterrato: per ottenere il tasso necessario, sono necessarie diverse aperture di mandata e un deflettore sul tubo di scarico per aumentare il flusso di uscita.

Per edifici plurifamiliari, vari locali ed edifici sono state stabilite le norme del tasso di ricambio d'aria — in SP 54.13330.2016.

Per le singole stanze ci sono i seguenti requisiti:

• cucina con apparecchiature a gas — 80-100 m³/h;
• cucina con piano elettrico e senza apparecchi a gas — 60 m³/h;
• bagno/doccia/WC — 25 m³/h;
• bagno combinato — 50 m³/h;
• lavanderia comune, asciugatura, stiratura — 7;
• atrio o corridoio in un edificio residenziale — 3;
• soggiorno in un appartamento (camera dei bambini, camera da letto) — 3 m³/h per 1 m²; 30 m³/h per persona, ma non meno di 0,35 volte all'ora del volume dell'ambiente;
• vano scale — 3;
• guardaroba in un dormitorio — 1,5;
• locale macchine dell'ascensore — 1;
• locale con generatore di calore con potenza termica fino a 50 kW — 1 m³/h per camera di combustione chiusa e 100 m³/h per camera di combustione aperta;
• ripostiglio per oggetti domestici, attrezzature sportive — 0,5.

Se si installa un piano a gas in un locale con generatore di calore, saranno necessari ulteriori 100 m³/h di ricambio d'aria.

Per locali di diversa destinazione, il tasso di ricambio viene scelto secondo SP 60.13330.2016, SP 118.13330.2012 e SP 44.13330.2011.

Per la misurazione del tasso di ricambio d'aria in stanze e locali tecnici con pianta o dimensioni non standard, utilizzi i SanPiN e corregga il risultato in base a calcoli indipendenti.

Nei ristoranti, sopra ogni fonte di calore, è opportuno installare sia la ventilazione di mandata che quella di estrazione, e se questi condotti si trovano in alto, il divario di temperatura tra l'aria interna e quella in ingresso non deve superare i 6 °C

Gli edifici moderni sono dotati di valvole dell'aria autonome che eliminano le masse d'aria stagnanti. I proprietari di appartamenti possono regolarle.

Dispositivi di ventilazione aggiuntivi risolvono i problemi relativi alle concentrazioni massime ammissibili di sostanze nocive. Negli edifici residenziali e nelle istituzioni pubbliche, i valori accettabili sono considerati 0,1 mg/m³ per l'ozono e 0,005 mg/m³ per i composti contenenti cloro.

I residenti saranno ancora più al sicuro se installeranno una potente ventilazione meccanica.

Officine e ambienti industriali

Nei locali produttivi, le condizioni sono più severe e talvolta dannose. Il tasso di ricambio d'aria nei reparti deve superare di diverse volte i parametri per altri ambienti.

Per i locali produttivi è necessario un ricambio d'aria ad alta potenza con un elevato tasso, e viene calcolato in base all'umidità in eccesso, al calore in eccesso, alle sostanze esplosive e nocive e alle emissioni del personale.

Fattori da considerare nella scelta del corretto tasso di ventilazione del reparto:

1. Percentuale di umidità, eccesso di umidità nell'aria. Ciò riguarda principalmente le aziende che nei processi tecnologici utilizzano liquidi.
2. Energia termica generata dalle attrezzature. Il calore in eccesso proveniente dai macchinari industriali deve essere eliminato tramite ventilazione naturale e meccanica.
3. Livello di inquinamento e caratteristiche dei processi tecnologici. Per ogni composto chimico esiste una concentrazione massima ammissibile. Il ricambio d'aria viene calcolato in modo che le principali sostanze nocive siano presenti nell'aria in quantità minime.
4. Intensità del lavoro. Il carico fisico pesante e il lavoro mentale impegnativo diventeranno più facili e fattibili con un elevato contenuto di aria fresca. Nel caso del lavoro fisico, si tratta anche di sicurezza.
5. Numero di lavoratori presenti in un dato momento e durante la giornata. Ogni dipendente deve essere rifornito di aria in base al fabbisogno medio per persona.

Contano anche la forma dell'officina e il suo volume. Il primo parametro influisce sul movimento delle masse d'aria, il secondo sul fabbisogno di aria.

Bisognerà tenere conto del ristagno dell'aria e dei suoi vortici.

Le officine possono essere di verniciatura, saldatura, assemblaggio meccanico e meccaniche: da questi ambienti è necessario rimuovere il calore convettivo e radiante, fumi, composti con gas inerti e vari contaminanti.

Per gli impianti industriali con composti chimici pericolosi e volatili è necessario un ricambio d'aria 45 volte. Per le officine di tintura — 40. Nei locali dove i lavoratori impiegano notevole sforzo fisico, l'aria va rinnovata 35 volte all'ora.

Nei siti produttivi dove il processo lavorativo non include lavori complessi e frequente impiego di sforzo fisico — 30. Nelle officine dove il lavoro comporta un carico fisico leggero — 25.

La molteplicità del ricambio d'aria per i locali industriali è indicata in SP 118.13330.2012, nonché in SP 60.13330.2012 e SP 60.13330.2016 — edizioni aggiornate di SNiP 41-01-2003.

Organizzazioni mediche e ospedali

Nelle organizzazioni sanitarie, la qualità dell'aria determina la vita dei pazienti e la velocità del loro recupero. Negli ospedali pediatrici bisogna prestare ancora più attenzione a questo aspetto. La molteplicità del ricambio d'aria per le strutture mediche è regolamentata da SP 158.13330.2014.

I reparti per pazienti infettivi sono quelli che necessitano maggiormente del ricambio d'aria. La molteplicità di ricambio d'aria richiesta per essi è di 160 m³/h per persona. I reparti per altri pazienti (bambini e adulti) necessitano di un'intensità di ricambio d'aria di 80 m³/h per persona.

I valori in m³/h per persona danno maggiori garanzie che tale molteplicità di ricambio d'aria sia sufficiente per mantenere e migliorare la salute dei pazienti.

Per gli studi medici e i laboratori sono sufficienti 60 m³/h per persona. La stessa quantità di aria fresca è necessaria nei locali per agopuntura e terapia manuale, nelle sale di fisioterapia, nonché negli studi con postazioni di lavoro fisse.

Se la molteplicità del ricambio d'aria in ospedale è corretta, sarà garantita una composizione chimica e microbiologica ideale dell'aria con un livello minimo di rumore e vibrazioni.

In molti casi si può fare a meno di un ricambio d'aria ad alta intensità, nonché di valori normativi specifici. Nelle sale per tomografia e nelle sale di trattamento per la somministrazione di radiofarmaci è sufficiente un ricambio d'aria 6 volte.

È necessario rinnovare l'aria cinque volte all'ora nelle zone sporche del DSO/CSO, nei locali per la pulizia sanitaria dei pazienti, nei depositi di disinfettanti, nelle aree di smistamento della biancheria usata, di trattamento e lavaggio delle stoviglie.

Negli ambulatori in cui sono conservati farmaci e materiali sterili, è necessario un ricambio d'aria quadruplo. La stessa quantità di aria nuova è richiesta nelle sale di medicazione e nei locali attrezzati per esami fluorografici e radiologici diagnostici.

Il ricambio d'aria triplo è considerato la norma per piccole officine di manutenzione di apparecchiature mediche, laboratori di analisi cliniche e zone pulite del reparto di sterilizzazione.

Le stesse norme si applicano ai locali per lo smistamento dei campioni, agli atri, agli ambulatori di diagnostica funzionale ed ecografica.

Nel reparto di rianimazione e terapia intensiva, il ricambio d'aria è progettato in modo da impedire la propagazione dei prodotti della combustione, e a ciò contribuiscono anche le valvole tagliafuoco.

Per i buffet e le aree di ristorazione negli ospedali è richiesto un ricambio d'aria doppio. Un solo ricambio d'aria all'ora è sufficiente per piccoli locali in cui non vi è alcun posto di lavoro fisso.

La stessa quantità è sufficiente per piccoli magazzini con attrezzature e materiali puliti, atri al primo piano, archivi, uffici informazioni, guardaroba e ripostigli.

Uffici e centri direzionali

Negli uffici e negli enti amministrativi è necessaria più aria fresca rispetto alle abitazioni individuali. Il motivo è la grande quantità di attrezzature per ufficio, l'intensa attività intellettuale e gli standard di servizio alla clientela.

Criteri per la ventilazione negli uffici:

• grande dimensione dei canali di ventilazione;
• presenza di ventilazione meccanica e naturale;
• aerazione efficace con basso consumo energetico;
• gestione flessibile del sistema di ventilazione: possibilità di regolazione e adattamento alle condizioni meteorologiche esterne;
• posizionamento pratico degli elementi di ventilazione meccanica e naturale per interventi di riparazione e installazione di vario tipo;
• utilizzo di apparecchiature silenziose o isolamento acustico;
• ventilazione di estrazione e ventilazione di immissione di qualità;
• apporto costante di aria fresca, idealmente dall'esterno.

L'aria nuova deve rimuovere efficacemente i vapori. È opportuno prestare attenzione all'umidificazione e alla purificazione dell'aria, al suo raffreddamento o riscaldamento prima dell'immissione nei locali.

Nelle grandi sale uffici si realizza un sistema articolato di ventilazione generale e locale con valvole, diffusori d'aria, caloriferi, isolamento termico e controllo automatico.

In una sala di lavoro per ogni dipendente sono necessari almeno 20 m³/h. Nelle sale conferenze la stessa quantità è prevista per ogni visitatore. Un ricambio d'aria intensivo deve essere garantito nei bagni e nei locali sanitari - fino a 15 ricambi d'aria all'ora.

Per i locali fumatori sarà necessario un ricambio d'aria 10 volte. Nell'ufficio del dirigente/dei dirigenti è necessaria una portata di ricambio d'aria pari a 3, nei locali tecnici — 1, nelle sale archivio e nei ripostigli — 0,5. Le norme per gli uffici sono riportate nella SP 118.13330.2012 e nello standard internazionale ASHRAE 62-1-2004.

Esempi di calcolo del tasso di ricambio d'aria

Prendiamo ad esempio un locale alto 3,5 m e con una superficie di 60 m², dove lavorano 15 persone. Consideriamo che l'aria si inquina solo a causa dell'aumento della concentrazione di anidride carbonica dovuta alla respirazione.

Per prima cosa troviamo il volume del locale: V = 3,5 m × 60 m² = 210 m³.

Consideriamo che una persona media emette 22,6 litri di anidride carbonica all'ora.

Otteniamo che le emissioni nocive possono essere calcolate con la formula B = 22,6 × n, dove n corrisponde al numero di persone nel locale.

B = 22,6 l/h × 15 = 339 l/h

Per i locali, la concentrazione massima consentita di anidride carbonica è pari a 1/1000, ovvero 0,1 %. Convertiamo in 1 l/m³. Nell'aria pura c'è circa 0,035 % di anidride carbonica. Convertiamo in 0,35 l/m³.

Calcoliamo quanta aria fresca sarà necessaria per tutte le 15 persone:

Q = 339 l/h : 1 l/m³ – 0,35 l/m³ = 339 l/h : 0,65 l/m³ = 521,5 m³/h. I metri cubi in questo caso sono passati al numeratore, mentre le ore al denominatore.

Oltre al calcolo in base alle sostanze nocive, il tasso di ricambio d'aria è importante per regolare la quantità di umidità e calore nel locale: le formule corrispondenti sono mostrate in questa immagine

Determiniamo il tasso di ricambio d'aria:

N = 521,5 m³/h : 210 m³ = 2,48 volte all'ora. Risulta che con un ricambio d'aria di 2,48 volte all'ora, la concentrazione di anidride carbonica rimarrà entro i limiti normali.

Troviamo ora il tasso specifico di ricambio d'aria per 1 persona e per 1 m². Il volume del locale deve essere non inferiore a 210 m³, e l'altezza del soffitto — a partire da 3,5 m.

521,5 m³/h : 15 pers. = 34,7 m³/h per 1 persona

521,5 m³/h : 60 m² = 8,7 m³/h per 1 m² di superficie

Le emissioni nocive (B) si calcolano anche con la formula:

B = a × b × V × n, dove:

a — coefficiente di infiltrazione;
b — concentrazione di anidride carbonica, l/m³ per 1 ora;
V — volume del locale, m³;
n — numero di persone.

Il contenuto delle sostanze può essere misurato in grammi anziché in litri — in questo modo sarà più sicuro.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Tasso di ricambio d'aria per diversi locali del negozio + disegno:

Applicazione per il calcolo del ricambio d'aria per vari locali:

Valori di base per il sistema di ventilazione, portata d'aria:

Il tasso di ricambio d'aria riflette il fabbisogno dei locali della quantità d'aria necessaria per il loro normale funzionamento. Il ricambio d'aria è espresso in numero di volte all'ora o in metri cubi nello stesso periodo. Esistono anche valori specifici per 1 persona e per 1 metro quadrato.

Dell'aria fresca hanno bisogno soprattutto gli ospedali, le produzioni pericolose e i luoghi pubblici. Dall'indice del tasso minimo di ricambio d'aria dipende talvolta la vita, quindi non utilizzi solo le normative, ma calcoli tutto da sé e inviti degli specialisti.

Ha domande sul tasso di ricambio d'aria o sui parametri correlati? Le ponga nel modulo sotto l'articolo. Può anche scambiare informazioni preziose con altri lettori. Forse a qualcuno sarà utile la sua esperienza personale in materia.