Normen der Luftwechselrate in verschiedenen Räumen + Berechnungsbeispiele

Wenn Sie ein Privathaus oder ein Gebäude für Ihr Unternehmen bauen, sind Sie wahrscheinlich auf viele Normen gestoßen und möchten diese am liebsten vergessen. Aber Sicherheit sollte an erster Stelle stehen, oder? Wenn Sie mit dem Bau beginnen oder eine künstliche Belüftung für ein bestehendes Objekt installieren möchten, werfen Sie einen Blick auf die in diesem Artikel aufgeführten Normen für Luftwechselraten in Räumen. Ein qualitativ hochwertiges Ergebnis zu erzielen, ist gar nicht so schwer, wenn man allem die gebührende Aufmerksamkeit schenkt. Sind Sie einverstanden?

In diesem Artikel erfahren Sie, was Luftaustausch ist, wie er gemessen wird und welche normativen Dokumente es in diesem Bereich gibt. Lesen Sie auch über die Normen für bestimmte Räume. Hier finden Sie auch Beispiele zur Berechnung der Luftwechselrate.

Luftwechselrate und ihre Bedeutung

Luftaustausch ist eine quantitative Größe, die die Arbeit des Lüftungssystems in einem geschlossenen Raum widerspiegelt.

Luftwechselrate ist ein Indikator für den Austausch der Luftmasse pro Zeiteinheit, der bei der Planung von Gebäuden und Lüftungssystemen zugrunde gelegt wird. Bevor Sie den Kennwert der Luftwechselrate wählen, sollten Sie sich mit den Regeln vertraut machen und die Berechnungsmethoden verstehen.

Einfaches Schema des Luftaustauschs in einer Wohnung/einem Haus: Für technische Räume ist die Luftabfuhr wichtiger, für Wohnräume die Zufuhr, und die Überströmung zwischen den Räumen gleicht die fehlenden Luftmengen aus.

Die Luftwechselrate ist ein hygienischer Indikator für den Zustand der Luftmasse in einem Raum. Von diesem Parameter hängen Sicherheit und Komfort der Menschen ab. Die zulässigen Werte werden vom Staat geregelt – in den Baunormen und -regeln (SNiP), Regelwerken (SP), Hygienevorschriften und -normen (SanPiN) und GOSTs. Die Luftwechselrate gibt an, wie oft die Luft innerhalb einer Stunde durch neue Luft ersetzt wurde.

Den SNiP-Normen zum Luftaustausch liegen folgende Aspekte zugrunde:

• der Verwendungszweck des Gebäudes/Raumes;
• Temperatur und Luftfeuchtigkeit;
• Qualität, Intensität und Durchlassfähigkeit der natürlichen Lüftung;
• die Anzahl der Bewohner, Mitarbeiter und anderer Personen, die sich ständig oder vorübergehend im Raum aufhalten;
• Wärmeleistung der in Betrieb befindlichen Geräte;
• Anzahl der Haushaltsgeräte.

Es gibt zwei Arten des Luftaustauschs: natürlichen und künstlichen. Der natürliche Weg besteht in der Bewegung der Luftmassen aufgrund von Druckunterschieden. Von Punkten mit höherem Druck zu Orten mit niedrigerem. Der künstliche Luftaustausch beinhaltet den Betrieb von Ventilatoren, Klimaanlagen und anderen elektrischen Geräten.

Die Formel für die Luftwechselrate lautet:

N = Q Luft / V Raum, wobei:

N oder n — Luftwechselrate (Male pro Stunde);
Q Luft — benötigte Frischluftmenge pro Stunde, m³/h;
V Raum — Raumvolumen, m³; bei komplexer Form des Raums sollte das Volumen gemeinsam mit Fachleuten ermittelt werden.

Der natürliche Luftaustausch ist auf einen 3- bis 4-fachen Wert begrenzt, weshalb die Luftbewegung manchmal durch mechanische Lüftung verstärkt werden muss.

Aufbau der Zu- und Abluftanlage (von 1 bis 10): Luftansaugung, Reinigung, Luftkanäle, Zuluftventilator, Luftzufuhrvorrichtung, Luftabfuhrvorrichtung, Abluftventilator, Staub- und Gasabscheider, Filter, Luftauslassvorrichtung

Lüftungssysteme arbeiten nach 2 Prinzipien: Sie verdrängen alte Luft durch neue oder vermischen beide Luftmassen.

Für Systeme, die nur zur Luftabfuhr dienen, lautet die grundlegende Formel für die Luftwechselrate wie folgt:

N = V Abluft / V Raum, wobei:

V Abluft — Volumen der abgeführten Luft, m³/h;
V Raum — Raumvolumen, m³.

In das abgeführte Volumen sollten Wärmeabgaben und flüchtige Schadstoffe einbezogen werden.

Für Zu- und Abluftanlagen werden auch separate Luftwechselraten berechnet.

Zum Beispiel wird sie für die Zuluftanlage wie folgt ermittelt:

N Zu = L Zu / V Raum, wobei:

L Zu — Leistung der Zuluftanlage, m³/h;
V Raum — Raumvolumen, m³.

Die separate Luftwechselrate für die Abluftanlage ist in der Regel um 1 oder 2 Einheiten pro Stunde höher als die für die Zuluft, in manchen medizinischen Räumen jedoch umgekehrt. Die Gesamtluftwechselrate wird stets nach dem höheren Wert bemessen.

Die in den SNiP-Normen und Hygienestandards angegebene Luftwechselrate hat 4 Ausdrücke:

• Anzahl der Male pro Stunde;
• Kubikmeter pro Stunde — üblicherweise für Räume mit Standardgrößen;
• Kubikmeter pro Stunde pro Person;
• Kubikmeter pro Stunde pro Quadratmeter.

Die letzten beiden Angaben sind spezifische Luftwechselnormen für Räume, in denen die Anwesenheit von Personen eine große Rolle spielt. Die Berechnung pro Person ist in Produktionshallen, Geschäften und Krankenhäusern nützlich. In diesen Einrichtungen kann die Anzahl der Personen gezählt und eine durchschnittliche Besucherzahl ermittelt werden.

Pro Mitarbeiter sollten 60 m³/h und pro vorübergehendem Besucher 20 m³/h vorgesehen werden. Die spezifische Luftwechselrate dient als informativer Indikator, sofern die Raumgrößen den Standardmaßen nahekommen.

Luftaustausch im Raum: Q überschüssig — überschüssige Wärmeabgabe, G — schädliche Gase oder Dämpfe, V — Raumvolumen, q Zuluft — Konzentration schädlicher Gase oder Dämpfe in der Zuluft, q Abluft — dasselbe, aber in der Abluft, t Zuluft — Temperatur der Zuluft, t Abluft — der Abluft

Es gibt auch den Luftwechselkoeffizienten, der durch die folgende Formel bestimmt wird:

E = T / (2 × Y) × 100 %, wobei:

T — Raumvolumen oder Zuluft;
Y — Zeit der Luftverdrängung.

Der Koeffizient kann auch als Luftwechselqualität bezeichnet werden. Der Wert erreicht 100 % bei einer Lüftung, die alte Luft abführt, und 50 % bei einer Lüftungsanlage, die die Luftmassen mischt.

Gemäß den Normen für die Luftwechselrate wird die erforderliche Lüftungsleistung bestimmt.

Die Formel lautet wie folgt:

L = n × V Raum, wobei:

L — Leistung, m³/h;
n — normative Luftwechselrate (1/h);
V Raum — Raumvolumen, m³.

Die Standard-Luftwechselrate beträgt 1–2 für Wohnräume und 2–3 für Büroräume. Für Sanitärräume beginnt die Luftwechselrate bei 3–5, für Küchen bei 5–10.

Normen für Luftwechselraten in Räumen

Eine gedämmte und luftdichte Bauweise von Häusern führt zu einer Verringerung der Luftwechselrate. Infolgedessen vermehren sich schädliche Mikroorganismen intensiver und die allgemeine Hygiene verschlechtert sich.

In den Normen und Vorschriften wurden kritische Werte für den Luftaustausch festgelegt, deren Nichteinhaltung mit Sicherheit zu Problemen führt.

Luftaustausch am Beispiel eines Kellers: Um die erforderliche Luftwechselrate zu erreichen, werden mehrere Zuluftöffnungen und ein Deflektor am Abluftrohr zur Verstärkung des Abzugs benötigt.

Für Mehrfamilienhäuser, verschiedene Räume und Gebäude wurden Normen für die Luftwechselrate abgeleitet – in SP 54.13330.2016.

Für einzelne Räume gelten folgende Anforderungen:

• Küche mit Gasgeräten — 80–100 m³/h;
• Küche mit Elektroherd und ohne Gasgeräte — 60 m³/h;
• Bad/Dusche/WC — 25 m³/h;
• kombiniertes Badezimmer (mit WC) — 50 m³/h;
• gemeinschaftlicher Wasch-, Trocken- und Bügelraum — 7;
• Flur oder Korridor in einem Mehrfamilienhaus — 3;
• Wohnraum in einer Wohnung (Kinderzimmer, Schlafzimmer) — 3 m³/h pro 1 m²; 30 m³/h pro Person, jedoch nicht weniger als 0,35 1/h des Raumvolumens;
• Treppenhaus — 3;
• Garderobe in einem Wohnheim — 1,5;
• Maschinenraum des Aufzugs — 1;
• Raum mit Wärmeerzeuger mit einer Wärmeleistung bis 50 kW — 1 m³/h für eine geschlossene Brennkammer und 100 m³/h für eine offene;
• Abstellraum für Haushaltsgegenstände, Sportgeräte — 0,5.

Wenn ein Gasherd in einem Raum mit Wärmeerzeuger installiert wird, sind zusätzlich 100 m³/h Luftaustausch erforderlich.

Für Räume unterschiedlicher Nutzung wird die Luftwechselrate nach SP 60.13330.2016, SP 118.13330.2012 und SP 44.13330.2011 ausgewählt.

Zur Messung der Luftwechselrate in Räumen und Technikräumen mit nicht standardmäßigen Grundrissen oder Abmessungen verwenden Sie die SanPiN und korrigieren Sie das Ergebnis basierend auf eigenen Berechnungen.

In Restaurants sollte über jeder Wärmequelle sowohl eine Zuluft- als auch eine Abluftlüftung installiert werden, und wenn diese Luftkanäle oben liegen, darf der Temperaturunterschied zwischen Innen- und Zuluft 6 °C nicht überschreiten.

Moderne Gebäude werden mit autonomen Luftklappen ausgestattet, die stagnierende Luftmassen beseitigen. Wohnungseigentümer können sie regulieren.

Zusätzliche Lüftungsgeräte lösen Probleme mit maximal zulässigen Konzentrationen von Schadstoffen. In Wohngebäuden und öffentlichen Einrichtungen gelten 0,1 mg/m³ für Ozon und 0,005 mg/m³ für chlorhaltige Verbindungen als akzeptable Werte.

Die Bewohner werden noch sicherer sein, wenn sie eine leistungsstarke mechanische Lüftung installieren.

Werkhallen und Industrieräume

In Produktionsräumen sind die Bedingungen rauer und manchmal schädlich. Die Luftwechselrate in Werkstätten muss um ein Vielfaches höher sein als die Parameter für andere Räume.

Für Produktionsräume ist ein leistungsstarker Luftwechsel mit hoher Luftwechselrate erforderlich, der anhand von Feuchtigkeitsüberschuss, Wärmeüberschuss, explosionsgefährlichen und schädlichen Stoffen sowie Emissionen des Personals berechnet wird.

Faktoren bei der Auswahl des richtigen Lüftungsparameters für die Werkstatt:

1. Prozentsatz der Luftfeuchtigkeit, überschüssige Feuchtigkeit in der Luft. Dies betrifft in erster Linie Unternehmen, die in technologischen Prozessen Flüssigkeiten verwenden.
2. Die von den Geräten erzeugte Wärmeenergie. Überschüssige Wärme von Industriemaschinen muss durch natürliche und mechanische Lüftung abgeführt werden.
3. Verschmutzungsgrad und Besonderheiten der technologischen Prozesse. Für jede chemische Verbindung gibt es eine maximal zulässige Konzentration. Der Luftwechsel wird so berechnet, dass die wichtigsten Schadstoffe in minimaler Menge in der Luft vorhanden sind.
4. Arbeitsintensität. Schwere körperliche Belastung und anspruchsvolle geistige Arbeit werden bei einem hohen Gehalt an Frischluft leichter und machbar. Bei körperlicher Arbeit geht es auch um Sicherheit.
5. Anzahl der gleichzeitig und im Laufe des Tages im Raum arbeitenden Personen. Jeder Mitarbeiter ist mit Luft zu versorgen, basierend auf dem durchschnittlichen Bedarf pro Person.

Auch die Form der Werkhalle und ihr Volumen sind von Bedeutung. Der erste Parameter beeinflusst die Bewegung der Luftmassen, der zweite den Luftbedarf.

Luftstagnation und Verwirbelungen sind zu berücksichtigen.

Werkhallen können Lackier-, Schweiß-, Montage- und mechanische Werkstätten sein: Aus diesen Räumen müssen Konvektions- und Strahlungswärme, Rauch, Verbindungen mit Inertgasen und verschiedene Verunreinigungen entfernt werden.

Für Industrieanlagen mit gefährlichen und flüchtigen chemischen Verbindungen ist ein 45-facher Austausch erforderlich. Für Färbereiwerkstätten — 40. In Räumen, in denen die Arbeiter weitgehend körperliche Kraft einsetzen, muss die Luft 35 Mal pro Stunde erneuert werden.

Auf Produktionsflächen, wo der Arbeitsprozess keine komplexen Arbeiten und häufigen körperlichen Einsatz umfasst, — 30. In Werkhallen, wo die Arbeit aus leichter körperlicher Belastung besteht, — 25.

Die Luftwechselrate für Industrieräume wurde in SP 118.13330.2012 sowie in SP 60.13330.2012 und SP 60.13330.2016 angegeben — aktualisierten Fassungen von SNiP 41-01-2003.

Medizinische Einrichtungen und Krankenhäuser

In Gesundheitseinrichtungen hängt das Leben der Patienten und die Geschwindigkeit ihrer Genesung von der Luftqualität ab. In Kinderkrankenhäusern sollte darauf noch mehr geachtet werden. Die Luftwechselrate für medizinische Einrichtungen wird durch SP 158.13330.2014 geregelt.

Am meisten benötigen die Zimmer für infektiöse Patienten einen Luftaustausch. Die erforderliche Luftwechselrate beträgt für sie 160 m³/h pro Person. Für die Zimmer anderer Patienten (Kinder und Erwachsene) ist eine Luftwechselintensität von 80 m³/h pro Person erforderlich.

Angaben in m³/h pro Person bieten mehr Garantie, dass eine solche Luftwechselrate ausreicht, um die Gesundheit der Behandelten zu erhalten und zu verbessern.

Für Arztpraxen und Laborräume reichen 60 m³/h pro Person. Die gleiche Menge Frischluft wird in Räumen für Akupunktur- und manuelle Therapie, in Sälen für Krankengymnastik sowie in Büros mit ständigen Arbeitsplätzen benötigt.

Wenn die Luftwechselrate im Krankenhaus korrekt ist, wird eine ideale chemische und mikrobiologische Zusammensetzung der Luft bei minimalem Lärm- und Vibrationspegel gewährleistet.

In vielen Fällen kann auf einen hochintensiven Luftaustausch sowie auf spezifische Normen verzichtet werden. In Tomographieräumen und Behandlungsräumen für die Aufnahme von Radiopharmaka reicht ein 6-facher Luftwechsel.

Die Luft in den schmutzigen Bereichen der DSO/ZSO, in Räumen für die sanitäre Behandlung von Patienten, in Räumen zur Aufbewahrung von Desinfektionsmitteln, zum Sortieren gebrauchter Wäsche, zur Bearbeitung und zum Spülen von Geschirr muss fünfmal pro Stunde erneuert werden.

In Räumen, in denen Medikamente und sterile Materialien gelagert werden, ist ein 4-facher Luftwechsel erforderlich. Die gleiche Menge an Frischluft benötigen Behandlungsräume und Räume, die für fluorografische und röntgendiagnostische Untersuchungen ausgestattet sind.

Ein dreifacher Luftwechsel gilt als Norm für kleine Werkstätten zur Wartung medizinischer Geräte, Laborräume für klinische Analysen und Reinbereiche der Sterilisationsabteilung.

Die gleichen Normen gelten für Räume zur Sortierung von Analysen, Flure, Funktionsdiagnostik- und Ultraschalldiagnostikräume.

In der Abteilung für Wiederbelebung und Intensivtherapie wird der Luftwechsel so ausgelegt, dass die Ausbreitung von Verbrennungsprodukten verhindert wird; dabei helfen auch Brandschutzklappen.

Für Buffets und Essensbereiche in Krankenhäusern ist ein 2-facher Luftwechsel erforderlich. Nur ein Luftwechsel pro Stunde reicht für kleine Räume, in denen es keinen festen Arbeitsplatz gibt.

Die gleiche Menge reicht für kleine Lager mit Geräten und sauberen Materialien, Eingangshallen im Erdgeschoss, Archive, Informationsstände, Garderoben und Abstellräume.

Büros und Geschäftszentren

In Büros und Verwaltungseinrichtungen wird mehr Frischluft benötigt als in Einzelwohnungen. Der Grund dafür ist die große Anzahl an Bürogeräten, angestrengte geistige Tätigkeit und die Standards des Kundenservice.

Kriterien für die Lüftung in Büros:

• große Dimensionierung der Lüftungskanäle;
• Vorhandensein von mechanischer und natürlicher Lüftung;
• effektive Belüftung bei geringem Stromverbrauch;
• flexible Steuerung des Lüftungssystems: Möglichkeit der Anpassung und Regelung an die äußeren Wetterbedingungen;
• bequeme Platzierung der Elemente der mechanischen und natürlichen Lüftung für die Durchführung von Reparatur- und Installationsarbeiten verschiedener Art;
• Einsatz von geräuscharmen Geräten oder Schalldämmung;
• qualitativ hochwertige Abluft- und Zuluftlüftung;
• ständige Zufuhr von Frischluft, idealerweise von außen.

Die frische Luft sollte Dämpfe effektiv abführen. Es sollte auf die Befeuchtung und Reinigung der Luft, ihre Kühlung oder Erwärmung vor der Zufuhr in die Räume geachtet werden.

In großen Büroräumen wird ein entwickeltes System der allgemeinen und lokalen Lüftung mit Klappen, Luftverteilern, Heizregistern, Wärmedämmung und automatischer Steuerung installiert.

In einem Arbeitsraum pro Mitarbeiter sind mindestens 20 m³/h erforderlich. In Konferenzräumen wird die gleiche Menge pro Besucher abgeführt. Ein intensiver Luftwechsel sollte in Wasch- und Sanitärräumen sichergestellt werden – bis zu 15 Luftwechsel pro Stunde.

Für Raucherräume ist ein 10-facher Luftwechsel erforderlich. Im Büro des Geschäftsführers/der Geschäftsführer wird ein Luftwechsel von 3 benötigt, in Technikräumen 1, in Räumen mit Karteien und Abstellkammern 0,5. Die Normen für Büros finden sich in SP 118.13330.2012 und dem internationalen Standard ASHRAE 62-1-2004.

Beispiele zur Berechnung der Luftwechselrate

Nehmen wir als Beispiel einen Raum mit einer Höhe von 3,5 m und einer Fläche von 60 m², in dem 15 Personen arbeiten. Wir gehen davon aus, dass die Luft nur durch den Anstieg der Kohlendioxidkonzentration infolge der Atmung verschmutzt wird.

Zuerst ermitteln wir das Raumvolumen: V = 3,5 m × 60 m² = 210 m³.

Wir berücksichtigen, dass eine durchschnittliche Person 22,6 Liter Kohlendioxid pro Stunde ausstößt.

Daraus ergibt sich, dass die Schadstoffemissionen mit der Formel B = 22,6 × n berechnet werden können, wobei n der Anzahl der Personen im Raum entspricht.

B = 22,6 l/h × 15 = 339 l/h

Für Räume beträgt die maximal zulässige Kohlendioxidkonzentration 1/1000 oder 0,1 %. Dies rechnen wir in 1 l/m³ um. In reiner Luft beträgt der Kohlendioxidgehalt etwa 0,035 %. Dies rechnen wir in 0,35 l/m³ um.

Berechnen wir, wie viel Frischluft für alle 15 Personen benötigt wird:

Q = 339 l/h : 1 l/m³ – 0,35 l/m³ = 339 l/h : 0,65 l/m³ = 521,5 m³/h. Die Kubikmeter gehen hier in den Zähler über, die Stunden hingegen in den Nenner.

Neben der Berechnung nach Schadstoffen ist der Luftwechsel auch bei der Regulierung von Feuchtigkeit und Wärme im Raum von Bedeutung: Die entsprechenden Formeln sind in diesem Bild dargestellt

Bestimmen wir den Luftwechsel:

N = 521,5 m³/h : 210 m³ = 2,48 Mal pro Stunde. Somit bleibt bei einem Luftwechsel von 2,48 Mal pro Stunde die Kohlendioxidkonzentration im Normbereich.

Ermitteln wir nun den spezifischen Luftwechsel pro Person und pro m². Das Raumvolumen sollte dabei mindestens 210 m³ und die Deckenhöhe mindestens 3,5 m betragen.

521,5 m³/h : 15 Personen = 34,7 m³/h pro Person

521,5 m³/h : 60 m² = 8,7 m³/h pro m² Fläche

Schadstoffemissionen (B) werden auch mit folgender Formel berechnet:

B = a × b × V × n, wobei:

a — Infiltrationskoeffizient;
b — Kohlendioxidkonzentration, l/m³ pro Stunde;
V — Raumvolumen, m³;
n — Anzahl der Personen.

Der Stoffgehalt kann in Gramm statt in Litern gemessen werden – dies ist besser für die Sicherheit.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Luftwechsel für verschiedene Räume eines Geschäfts + Zeichnung:

Anwendung zur Berechnung des Luftwechsels für verschiedene Räume:

Grundwerte für das Lüftungssystem, Luftdurchsatz:

Der Luftwechsel gibt den Bedarf der Räume an der Luftmenge wieder, die für ihren normalen Betrieb erforderlich ist. Der Luftwechsel wird in der Anzahl der Male pro Stunde oder Kubikmetern im gleichen Zeitraum ausgedrückt. Es gibt auch spezifische Werte pro Person und pro Quadratmeter.

Krankenhäuser, gefährliche Produktionsstätten und öffentliche Orte benötigen am meisten frische Luft. Vom Mindestluftwechsel kann manchmal das Leben abhängen. Nutzen Sie daher nicht nur die Richtwerte, sondern berechnen Sie alles selbst und ziehen Sie Fachleute hinzu.

Haben Sie Fragen zum Luftwechsel oder zu damit verbundenen Parametern? Stellen Sie sie im Formular unter dem Artikel. Sie können auch wertvolle Informationen mit anderen Lesern austauschen. Vielleicht ist Ihre persönliche Erfahrung zu diesem Thema für jemanden nützlich.