Швидкість потоку, легеневі об'єми та петля потік-обсяг

Визначення швидкості потоку та легеневих обсягів використовують для диференціювання обструктивних та рестриктивних пульмональних порушень, визначення тяжкості захворювання та оцінки ефективності лікування.

Обстеження включають спірометрію для вимірювання інспіраторного та експіраторного повітряного потоку та об'єму легень, а іноді і дослідження петлі потік-об'єм для визначення специфічних обструктивних та рестриктивних порушень. У пацієнтів з обструктивними порушеннями спірометрію повторюють після введення інгаляційних бронходилататорів короткої дії.

Показники зазвичай представлені у вигляді абсолютних швидкості та обсягу та у вигляді відсоткової частки від належної величини; при цьому використовуються дані, отримані при обстеженні великих популяцій, які, ймовірно, мають нормальну функцію легень. Для визначення належних величин використовуються такі фактори, як вік, стать, етнічна приналежність і зростання.

Питання, чи слід враховувати расу і етнічну приналежність при інтерпретації результатів тестів функції легень, залишається спірним. Все більше даних свідчить про те, що раса і етнічна приналежність не точно пояснюють відмінності, що спостерігаються, у виміряній функції легень, а швидше відображають вплив соціальних і екологічних факторів, що додатково сприяє нерівності в охороні здоров'я. Дослідження показали, що використання еталонних рівнянь, заснованих на расовій та етнічній приналежності, ймовірно, недооцінює тяжкість легеневого захворювання (і, отже, призводить до недолікування) у осіб, що не належать до білої раси (1, 2).Американське торакальне суспільство (ATS) рекомендувало замінити еталонні рівняння, які раніше використовувалися з урахуванням етнічних і расових відмінностей ( 3 ), на еталонні рівняння, що не враховують расові відмінності, наприклад, отримані з рівняння усереднення робочої групи Європейського респіраторного товариства по стандарту Initiative [GLI]) (4, 5). Робоча група Європейського респіраторного товариства (ERS) 2022 року та ATS визнали, що використання еталонних наборів, що не враховують расову належність, може призвести до змін у кваліфікації при специфічному лікуванні (наприклад, хірургії, трансплантації легень), що наголошує на необхідності проведення поточних досліджень зрозуміти потенційний вплив на прийняття клінічних рішень та результати лікування пацієнтів (6).

Швидкість потоку

Кількісне вимірювання швидкості потоку на вдиху та на видиху проводиться за допомогою форсованої спірометрії. Для вимкнення носа з акту дихання використовуються спеціальні затискачі.

При оцінці швидкості потоку на вдиху та об'єму вдиху пацієнт робить максимальний видих, а потім інтенсивний вдих. Піковий обсяг вдиху - це максимальна кількість повітря, що вдихається за один глибокий вдих, а потік інспірації - це обсяг повітряного потоку, що вдихається за секунду.

При оцінки потоку та обсягу видиху пацієнти вдихають якомога глибше, щільно обхоплюють губами мундштук і видихають якомога сильніше і повно в апарат, який реєструє об'єм повітря, що видихається (форсована життєва ємність легень [ФЖЕЛ] ) і об'єм видиху за першу секунду (обсяг форсованого видиху за 1 секунду [ОФВ1 - Див. рисунок Нормальна спірограма).

Ці процедури включають кілька вимірювань:

ФЖЕЛ: Максимальна кількість повітря, яку пацієнт може видихнути після максимального вдиху
ОФВ1: Об'єм повітря, видиханого протягом першої секунди
Пікова швидкість видиху (ПСВ): максимальна швидкість повітряного потоку при видиху

ОФВ1 (FEV1) є найбільш відтворюваним параметром і застосовується для діагностики та контролю ефективності лікування у пацієнтів з обструктивними захворюваннями легень (наприклад, бронхіальна астма, ХОЗЛ [хронічна обструктивна хвороба легень]).

ОФВ1 і ФЖЕЛ допомагають диференціювати обструктивні та рестриктивні легеневі захворювання. Нормальний показник ОФВ1 робить незворотне обструктивне захворювання легень малоймовірним. При нормальній ФЖЕЛ рестриктивне захворювання малоймовірне. Зниження співвідношення ОФВ1/ФЖЕЛ свідчить про обструкцію. Повторне вимірювання ОФВ1 та ФЖЕЛ з бронходилататорами короткої дії у пацієнтів з ознаками обструкції при первинному тестуванні корисне для диференціації пацієнтів із оборотним бронхоспазмом, як це відбувається при астмі, від пацієнтів з фіксованою обструкцією при ХОЗЛ.

У деяких осіб є фактори ризику ХОЗЛ (наприклад, куріння сигарет, перенесені інфекції, професійна діяльність, забруднення повітря), але при перевірці функції легень ознаки явної обструкції у них відсутні. Вважається, що ці люди мають пре-ХОБЛ ( 7 ). Потрібні подальші дослідження, щоб охарактеризувати цю категорію населення, але показники спірометрії в динаміці з часом можуть допомогти виявити пацієнтів, у яких може розвинутись ХОЗЛ.

МОС FEF _25–75% = максимальна об'ємна швидкість видиху 25-75% від ФЖЕЛ; ОФВ1FEV ₁ = Обсяг форсованого видиху за першу секунду при вимірі форсованої життєвої ємності легень; ФЖЕЛ = форсована життєва ємність легень (максимальна кількість повітря, що видихається при форсованому видиху після максимального вдиху).

Середня швидкість форсованого видиху, що визначається в динаміці при видиханні від 25 до 75% ФЖЕЛ, може бути більш чутливим маркером легкого зниження надходження повітря в легені, ніж ОФВ1, але відтворюваність у цій змінній низька.

Максимальна швидкість видиху (ПСВ) – це максимальний потік повітря при видиху. Цей показник використовується насамперед для моніторингу пацієнтів із астмою в домашніх умовах, а також для визначення добових коливань ПСВ. Астму можна контролювати, порівнюючи ПСВ із найкращим для даного конкретного пацієнта показником.

Інтерпретація цих значень залежить від зусиль пацієнта, тому важливо навчити пацієнта правильно дихати під час дослідження. Спірограми прийнятної якості демонструють

Хороший початок тесту (наприклад, швидкий та сильний початок видиху)
Відсутність кашлю
Плавні криві
Відсутність раннього завершення видиху (наприклад, мінімальний час видиху 6 с без зміни об'єму за останню секунду)

Повторні спроби повинні відрізнятися від інших не більше ніж на 5% або 100 мл. Результати, які відповідають цим мінімальним критеріям, слід інтерпретувати з обережністю.

Легкові обсяги

Легеневі обсяги вимірюють за допомогою визначення функціональної залишкової ємності легень (ФОЕЛ). ФОЕЛ - це кількість повітря, що залишилося в легенях після спокійного видиху. Загальна ємність легень (ОЕЛ) є обсягом газу, що знаходиться в легенях після максимально глибокого вдиху.Знаючи показник ФОЕЛ, можна розділити легеневий об'єм на подібно, які можна виміряти спірометрично або підрахувати (див. малюнок Нормальні обсяги легень). У нормі ФОЕЛ становить близько 40% ОЕЛ.

Нормальні легеневі обсяги

РОвид = резервний обсяг видиху; ФОЕЛ = функціональна залишкова ємність легень; ЕВ = ємність вдиху; РОвд = резервний обсяг вдиху; ГО = залишковий обсяг; ОЕЛ = загальна ємність легень; ЖЕЛ = життєва ємність легень; ДОВ _T = Дихальний об'єм.

ФОЕЛ = ГО + РОвид; ЕВ = ДОV _T + РОвд; ЖЕЛ = ДОВ _T + РОвд + РОвид.

ФОЕЛ вимірюється за допомогою методів розведення газу або плетизмографії (точніший метод у пацієнтів з ознаками обмеження швидкості повітряного потоку та затримки повітря).

Методи розведення газу включають:

При вимиванні азоту пацієнт видихає до ФОЕЛ, а потім дихає через спірометр, що містить 100% кисень. Дослідження закінчується, коли в повітрі, що видихається, концентрація азоту стає рівною нулю. Зібраний обсяг азоту дорівнює 81% від початкової ФОЕЛ.

При вирівнюванні концентрації гелію пацієнт видихає до ФОЕ, а потім починає дихати за допомогою закритої системи, яка містить певні обсяги гелію і кисню. Концентрація гелію вимірюється до досягнення єдиних значень як у вдиху, і на видиху, що свідчить про його врівноваження з обсягом повітря у легких; надалі кількість повітря у легенях оцінюється зі зміни концентрації гелію.

Обидва методи занижують ФОЕЛ, оскільки вони вимірюють лише обсяг легень, що проходить через дихальні шляхи.У деяких хворих з тяжкою обструкцією дихальних шляхів істотна кількість повітря може не потрапляти у дихальні шляхи, затримуючись у легенях.

Бодіплетизмографія використовує закон Бойля (P1V1 = P2V2, де P - тиск, а V - обсяг) для вимірювання об'єму газу, що знаходиться всередині грудної клітини. Бодіплетизмографія більш точна, ніж спосіб розведення газів. Перебуваючи в повітронепроникному корпусі, пацієнт намагається вдихнути через закритий наконечник із ФОЕЛ. Оскільки грудна стінка розширюється, тиск у герметичному корпусі підвищується. Знаючи об'єм і тиск усередині корпусу до і після виконання вдиху, можна обчислити зміну об'єму корпусу, який повинен дорівнювати зміні об'єму легень.

Петля потік-обсяг

На відміну від спірограми, яка відображає потік повітря (у літрах) щодо часу (у секунди), петля потік–об'єм показує потік повітря (в л/секунду) щодо об'єму легень (у літрах) під час максимального вдиху після повного видиху (залишковий об'єм) [ОО]) і під час максимального видиху після повного вдиху (ОЕЛ). Основна перевага петлі потік-обсяг полягає в тому, що вона може показати, чи відповідають потоки конкретному об'єму легень. Наприклад, потік повітря, зазвичай, повільніше при низьких обсягах легких, оскільки еластична тяга легких нижче при нижчих обсягах легких. У пацієнтів, які страждають на фіброз легень, їх обсяг зменшений і потік здається уповільненим, якщо його вимірювати окремо. Однак при вимірюванні потоку з урахуванням обсягу легенів стає очевидним, що параметри потоку стають більшими (це пов'язано зі збільшенням еластичної тяги фіброзованої легеневої тканини).

Дослідження петлі об'єм-потік потребує вимірювання абсолютних обсягів легень.На жаль, багато лабораторій співвідносять потік та ФЖЕЛ; петля потік-ФЖЕЛ не має кривої вдиху і тому недостатньо інформативна.

Загальні довідкові матеріали

1. Baugh AD, Shiboski S, Hansel NN, et al. Reconsidering the Utility of Race-Specific Lung Function Prediction Equations Am J Respir Crit Care Med 2022 Jul 15; 206 (2): 230]. Am J Respir Crit Care Med 2022; 205 (7): 819-829. doi:10.1164/rccm.202105-1246OC
2. Ekström M, Mannino D. Research race-specific reference values and lung function impairment, breathlessness and prognosis: Analysis of NHANES 2007-2012 Respir Res 2023 Feb 3; 24 (1): 41]. Respir Res 2022; 23 (1): 271. Опубліковано 1 жовтня 2022 р. doi:10.1186/s12931-022-02194-4
3. Bhakta NR, Bime C, Kaminsky DA, et al. Розрив і етикету в основної функцій Test Interpretation: An Official American Thoracic Society Statement. Am J Respir Crit Care Med 2023; 207 (8): 978-995. doi:10.1164/rccm.202302-0310ST
4. Quanjer PH, Stanojevic S, Cole TJ, et al. Multi-ethnic reference values for spirometry for the 3-95-yr age range: global ung function 2012 equations. Eur Respir J 2012; 40 (6): 1324-1343. doi:10.1183/09031936.00080312
5. Bowerman C, Bhakta NR, Brazzale D, et al. A Race-neutral Approach до Interpretation of Lung Function Measurements. Am J Respir Crit Care Med 2023; 207 (6): 768-774. doi:10.1164/rccm.202205-0963OC
6. Stanojevic S, Kaminsky DA, Miller MR, et al. ERS/ATS technical standard on interpretive strategies for routine lung function tests. Eur Respir J 2022; 60 (1): 2101499. Опубліковано 13 липня 2022 р. doi:10.1183/13993003.01499-2021
7.Han MK, Agusti A, Celli BR, et al. Від GOLD 0 до Pre-COPD. Am J Respir Crit Care Med 2021; 203 (4): 414-423. doi:10.1164/rccm.202008-3328PP

Характеристика порушень

Найбільш поширені респіраторні захворювання можуть бути класифіковані як обструктивні або рестриктивні на основі потоку повітря та об'єму легень (див. таблицю Характерні фізіологічні зміни, асоційовані із захворюваннями легень).

Характерні фізіологічні зміни при захворюваннях легень

Зниження, норма чи підвищення

ОФВFEV1 = обсяг форсованого видиху за 1 секунду; ФЖЕЛ = форсована життєва ємність легень; ГО = залишковий обсяг; ОЕЛ = загальна ємність легень.

Обструктивні захворювання легень

Обструктивні захворювання легень характеризуються зменшенням потоку повітря, зокрема ОФВFEV1 та ОФВFEV1, виражену у відсотках від ФЖЕЛ (ОФВОФВFEV1/ФЖЕЛ). Ступінь зниження ОФВ1 порівняно з прогнозованими значеннями визначає рівень обструктивного дефекту. Обструктивні порушення виникають внаслідок:

Підвищення резистентності до потоку повітря з боку просвіту дихальних шляхів (наприклад, за наявності пухлини, секрету, потовщення слизової оболонки)
Структурних змін у стінці дихальних шляхів (наприклад, скорочення гладкої мускулатури, набряку)
Зниження еластичної тяги (наприклад, деструкція паренхіми, яка зустрічається при емфіземі)

При зниженні швидкості потоку час видиху подовжується порівняно з нормою, і повітря може затримуватись у легенях внаслідок неповного видалення та збільшених легеневих обсягів (наприклад, ОЕЛ, ГО).

Найбільш поширеними прикладами обструктивних захворювань легень є ХОЗЛ, астма та бронхоектатична хвороба.

Європейське респіраторне товариство (ЕРО) та Американське торакальне товариство (АТО) оновили свої посібники з інтерпретації легеневих функціональних тестів за ступенем тяжкості обструктивного захворювання легень (див. таблицю Тяжкість ураження легень) ( 1 ). У цьому посібнику рекомендують висловлювати всі вимірювання, включаючи спірометрію, об'єми легень та дифузійну здатність легень за монооксидом вуглецю (DLCO), у вигляді z-показників, а не у відсотках від прогнозованих значень до ступеня тяжкості. Z-показник менше -1,645 вказує на те, що значення становить менше 5-го відсотка від прогнозованого на основі даних здорових контрольних груп. При оцінці відповіді на бронходилататори в посібниках в даний час рекомендують використовувати відсоткову зміну щодо прогнозованого значення у конкретного пацієнта (замість базового значення) та використовувати покращення ОФВ1 та/або ФЖЕЛ ≥ 10% як критерій гіперреактивності дихальних шляхів.

Ступінь тяжкості ураження легень

Data from Stanojevic S, Kaminsky DA, Miller MR, et al. ERS/ATS technical standard on interpretive strategies for routine lung function tests. Eur Respir J 2022; 60 (1): 2101499. Опубліковано 13 липня 2022 р. doi:10.1183/13993003.01499-2021

Рестриктивні захворювання легень

Рестриктивні розлади характеризуються зменшенням обсягу легень, зокрема, ОЕЛ нижче за нижню межу норми (z-показник менше -1,65, що відповідає менш ніж п'ятому процентилю від прогнозованого на основі показників здорових відібраних осіб з контрольної групи).Тим не менш, на ранніх стадіях рестриктивного процесу ООЛ може бути нормальним (внаслідок сильного зусилля на вдиху) і єдиною аномалією може бути зниження ГО. Зниження ОЕЛ визначає тяжкість рестрикції. Зменшення обсягу легенів спричиняє зменшення потоку повітря (зниження ОФВ1). Тим не менш, потік повітря щодо певного обсягу збільшується, таким чином, співвідношення ОФВFEV1/ФЖЕЛ нормально або збільшено.

Рестриктивні дефекти можуть бути спричинені:

Зменшенням обсягу легень (лобектомія)
Зміною структур, що оточують легке (ураження плеври, кіфоз, ожиріння)
Слабкістю дихальних м'язів (нервово-м'язові захворювання)
Патологією паренхіми легені (легеневий фіброз)

Особливістю, властивою всім, є зменшення податливості легень та/або грудної стінки.

Довідкові матеріали за типами патологій

1. Stanojevic S, Kaminsky DA, Miller MR, et al. ERS/ATS technical standard on interpretive strategies for routine lung function tests. Eur Respir J 2022; 60 (1): 2101499. Опубліковано 13 липня 2022 р. doi:10.1183/13993003.01499-2021
2. Coates AL, Wanger J, Cockcroft DW, et al. ERS technical standard on bronchial challenge testing: general considerations and performance of methacholine challenge tests. Eur Respir J 2017; 49 (5): 1601526. Опубліковано 1 травня 2017 р. doi:10.1183/13993003.01526-2016
3. Parsons JP, Hallstrand TS, Mastronarde JG, et al. На офіційному американському Тhoracic Society клінічної практики guideline: exercise-induced bronchoconstriction. Am J Respir Crit Care Med 2013; 187 (9): 1016-1027. doi:10.1164/rccm.201303-0437ST

Бронхопровокаційний тест

Бронхопровокаційна проба використовується для діагностики таких захворювань, як астма, особливо коли результати спірометрії в нормі, але є підозра на гіперреактивність дихальних шляхів. Тестування може бути проведене з використанням інгаляційного метахоліну, фізичного навантаження або довільної еукапнічної гіпервентиляції (EVH-тест) з використанням повітря при кімнатній або низькій температурі.

У деяких пацієнтів із бронхіальною астмою поза загостренням функції легень та параметри спірометрії можуть бути нормальними. Якщо підозра на бронхіальну астму залишається високою, незважаючи на нормальні результати спірометрії, для виявлення або виключення бронхоконстрикції призначається бронхопровокаційна проба з метахоліном – синтетичним аналогом ацетилхоліну, який є неспецифічним дратівливим агентом для бронхів. При проведенні тесту навантаження з метахоліном спірометричні параметри вимірюються на початковому рівні і після вдихання зростаючих доз метахоліну. Доза метахоліну, що викликає зниження ОФВ1 на 20%, називається PD20. У різних лабораторіях використовуються різні критерії визначення гіперреактивності дихальних шляхів, але в цілому зниження ОФВ1 як мінімум на 20% порівняно з вихідними даними (ПД20) при концентрації метахоліну < 25 мкг, що вдихається, свідчить про наявність підвищеної реактивності бронхів, тоді як ПД20 >400 мк цей діагноз. Значення PD20 у діапазоні між 25 та 400 мкг є неінформативними ( 1 ).

Для виявлення астми, викликаної фізичним навантаженням, можна використовувати пробу з фізичним навантаженням, проте для визначення загальної гіперреактивності дихальних шляхів цей метод є менш чутливим, ніж проба з метахоліном.Пацієнт виконує постійний рівень навантаження на тредмілі або велоергометр протягом 6-8 хвилин у темпі, що дозволяє збільшити частоту серцевих скорочень до 80% від розрахункового максимуму ОФВFEV1 і ФЖЕЛ вимірюються до виконання проби, далі через 5, 15 і 30 хвилин після її початку. Індукований навантаженням бронхоспазм зменшує ОФВFEV1 або ФЖЕЛ ≥ 10-15% порівняно з початковими даними ( 2 ).

EVH-тест також може бути використаний для діагностики астми, викликаної фізичним навантаженням. після проведення випробування. виконання інших провокаційних проб, ступінь зниження ОФВFEV1, яка є діагностичною, варіює в різних установах.

Гіперреактивність, викликана холодом, може бути оцінена за допомогою аналогічного тесту, в якому пацієнт гіпервентилюється протягом 3-6 хвилин газовою сумішшю, охолодженою до температури від -10°C до -20°C. Цей тест вимагає спеціалізованого холодильного обладнання, яке може бути недоступно у багатьох тест-лабораторіях.

Довідкові матеріали з бронхопровокаційного тесту

1. Coates AL, Wanger J, Cockcroft DW, et al . Eur Respir J 2017;49(5):1601526. Опубліковано 1 травня 2017 р. doi:10.1183/13993003.01526-2016
2. Parsons JP, Hallstrand TS, Mastronarde JG, et al . Am J Respir Crit Care Med 2013; 187 (9): 1016-1027. doi:10.1164/rccm.201303-0437ST

Анемометри: точне визначення швидкості повітря

Анемометр незамінний для розрахунку поля швидкостей потоку в повітроводі або розрахунку температури в промислових системах вентиляції.

Є два основні типи анемометрів: термоанемометри та анемометри з крильчаткою. Останні є найстарішим типом анемометрів, і принцип роботи аналогічний вітрякам: повітря, що проходить, приводить в рух лопаті, які починають обертатися.

Анемометри використовуються для різних завдань:

Моніторинг систем кондиціювання
Моніторинг полів швидкості потоку у технічних пристроях
Вимір габаритів різних повітроводів
Визначення швидкості повітря на вітрових турбінах
Вентиляція підземних робочих місць (напр., шахт)

Бестселер

Смарт-зонд testo 405i - Термоанемометр з Bluetooth, керований зі смартфона/планшета

Просте завдання геометрії та розмірів поперечного перерізу повітроводів для визначення об'ємної витрати

Анемометри з крильчаткою

Для вимірювання швидкості потоку на вентиляційних решітках, а також на припливних та витяжних вентиляційних отворах та на вихрових дифузорах.

Термоанемометр

Для вимірювання швидкості потоку в повітроводах а також на припливних та витяжних вентиляційних отворах.

Багатофункціональні вимірювальні прилади

Принцип роботи анемометрів

Час, за який крильчатка робить повний оберт, дозволяє розрахувати швидкість повітря. Із цього часу виводиться швидкість потоку повітря. З іншого боку, термоанемометр вимірює швидкість за допомогою струни, що обігрівається, яка охолоджується потоком повітря. Це охолодження компенсується або запобігає за рахунок сильнішого електроживлення.Швидкість повітря співвідноситься з кількістю необхідної електрики, тому що зі зміною швидкості змінюється теплообмін.

Зв'яжіться з нами

Вентиляційні димарі

Вимірювання швидкості потоку в повітроводах

Вимірювання швидкості потоку Анемометр особливо важливо в повітроводах. Знати, як велика швидкість потоку в повітроводі, дуже важливо для контролю систем вентиляції і кондиціювання, тому що ці системи працюють ефективно тільки при правильній швидкості повітря.

Прилад для вимірювання швидкості повітря також використовується для вимірювання на вентиляційних решітках.

Швидкість повітря в приміщеннях часто недооцінюють, але вона має ключове значення на мікроклімат. Крім швидкості повітря, приємний мікроклімат залежить від температури та вологості, тому необхідний постійний моніторинг цих трьох параметрів.

Зазвичай анемометр, який вибирають для вимірювання швидкості потоку, має багато додаткових функцій, які дозволяють розрахувати середнє значення виміряних величин. Також дуже важлива можливість зберігати останні дані, щоб бачити, як змінюються значення.

Переваги використання потужних анемометрів (термоанемометрів або крильчаток) для вимірювання швидкості потоку очевидні:

Можливість моніторингу швидкості повітря
Одночасний вимір температури та вологості
Є різні моделі анемометрів для різних завдань
Забезпечення ефективної роботи систем та обладнання
Можливість легкого аналізу даних

Як визначити обсяг повітря?

Чи задихалися ви колись у задушливому приміщенні? А може, вас дратує сперте повітря на роботі? Розберемося, як правильно розрахувати необхідний об'єм повітря для комфорту. Дізнаємося, які фактори впливають на повітрообмін і як створити оптимальний мікроклімат вдома чи в офісі.

Чому важливо знати обсяг повітря у приміщенні

Ми щодня вдихаємо та видихаємо близько 20 000 літрів повітря. Все, що ми дихаємо, залишається в нашому організмі. Тому важливо, наскільки придатне вдихається нами повітря.

Існує кілька основних показників, що визначають якість навколишнього повітряного середовища:

Вміст кисню та вуглекислого газу
Наявність шкідливих речовин та пилу
Неприємні запахи
Вологість повітря
Температура
Рухливість повітря

Відхилення цих показників від норми викликає дискомфорт та може негативно впливати на здоров'я.

Як розрахувати необхідний об'єм повітря

Спочатку необхідно обчислити загальний обсяг приміщення в кубічних метрах.

Наприклад, якщо приміщення має розміри:

То обсяг кімнати дорівнює:

Далі, використовуючи таблицю кратності повітрообміну, що рекомендується, можна визначити необхідну продуктивність вентиляції.

Також обсяг повітря розраховують, виходячи з кількості людей у приміщенні. Середньозважена норма на 1 особу:

20-25 м 3 /год за мінімальної активності
45 м 3 /год. при легкій роботі
60 м 3 /год. при важкій роботі

При виділенні вологи, надлишків тепла, газів об'єм повітря для вентиляції обчислюють за спеціальними формулами.

Як врахувати додаткові фактори

У нормативному документі СП 60.13330.2012 наведено значення норм повітрообміну залежно від кількості людей у приміщенні:

60 м 3 /год на особу при числі присутніх 2 години та більше до 10 осіб;
40 м 3 /год на особу при числі присутніх 2 години та більше від 10 до 25 осіб;

При виділенні вологи, тепла, вуглекислого газу чи інших речовин витрату повітря для вентиляції збільшують.

Також враховують продуктивність вентиляційного обладнання, якщо воно встановлене. Ці дані беруть із технічної документації.

Розрахунок параметрів систем вентиляції

При природній вентиляції необхідно розрахувати висоту вентиляційних труб та площу перерізу повітроводів.

Висоту труб підбирають так, щоб забезпечити достатню тягу. Силу тяги обчислюють за такою формулою:

p = 9,81 * H * (1,27 - ρ_повіт)

де H – висота труби, м; ρ_повіт - Щільність повітря, кг/м 3

Площа перерізу повітроводів:

де L - Витрата повітря, м 3 /год; V_c - швидкість повітряного потоку, м/с

Особливості розрахунку примусової вентиляції

При примусовій вентиляції за допомогою вентиляторів додатково розраховують:

Потужність вентиляторів
Параметри фільтрів
Характеристики повітроводів
Необхідну автоматику

Часто потрібні послуги кваліфікованого інженера для проектування такої системи.

Як визначити об'єм повітря для кондиціювання

При встановленні кондиціонерів теж важливо правильно визначити об'єм повітря. Інакше потужності вибраного обладнання може не вистачити для охолодження або ефективно використовуватися.

Для цього обчислюють теплонадходження до приміщення від сонячних променів, освітлення, людей та техніки. Потім підбирають кондиціонер для відведення всього надлишкового тепла.

Як заощадити на системі вентиляції

Щоб знизити витрати на монтаж та експлуатацію вентиляції, можна:

Встановити енергоефективні вентилятори
Використовувати рекуперацію тепла витяжного повітря
Застосувати автоматичне регулювання швидкості обертання вентиляторів

Це дозволить обчислити оптимальний обсяг повітря, що подається в кожен конкретний момент часу.

Як правильно розмістити припливно-витяжні грати

Щоб повітря в приміщенні циркулювало, припливні та витяжні решітки потрібно розмістити правильно.

Припливні грати краще розташувати в нижній частині зовнішніх стінок, щоб подавати свіже повітря в кути та ніші. А витяжні – на стелі по центру приміщення чи душової кабіни, туалету, кухні.

Таким чином вдасться створити рух повітря знизу-вгору і обчислити оптимальний обсяг повітря, що видаляється.

Важливість балансу припливу та витяжки

Дуже важливо дотримуватися балансу між припливом і витяжкою повітря. Інакше виникне або надлишковий, або недостатній тиск.

Це може призвести до проблем з відчиненням дверей, посилення протягів, проникнення запахів між приміщеннями.

Тому після монтажу системи вентиляції потрібно визначити фактичний обсяг повітря та при необхідності відрегулювати витрату припливних або витяжних установок.

Встановлення датчиків контролю мікроклімату

Для автоматичної підтримки комфортних параметрів повітря використовують датчики:

Вони передають дані про поточні значення системи управління, яка регулює продуктивність вентиляторів, нагрівачів або зволожувачів повітря.

Так можна точно обчислити і забезпечити необхідний обсяг повітря, що подається.

Періодичне балансування системи вентиляції

Згодом характеристики системи вентиляції можуть змінитися.Наприклад, через забруднення фільтрів, лопат вентилятора.

Тому щорічно бажано проводити вимірювання фактичної витрати повітря та за необхідності регулювання чи заміну елементів системи.

Вибір оптимальної системи вентиляції

Існує безліч типів систем вентиляції. Як визначити, яка з них є оптимальною для конкретного приміщення?

По-перше, потрібно врахувати особливості самого приміщення: його призначення, розміри, кількість людей. Житлові кімнати та офіси зазвичай обладнають припливно-витяжною вентиляцією. Для кухонь та санвузлів підійдуть витяжні системи.

По-друге, визначте вимоги до мікроклімату. Наприклад, чи потрібно охолоджувати чи зволожувати повітря. Залежно від цього вибирають додаткові модулі кондиціювання або зволоження.

Монтаж вентиляції у житловому будинку

При монтажі системи вентиляції в приватному будинку важливо грамотно спроектувати димарі. Вони не повинні йти поруч із водопровідними магістралями, щоб уникнути конденсату.

Також слід правильно підібрати діаметри повітроводів виходячи з розрахункової витрати повітря. Інакше погіршиться циркуляція повітряних потоків через підвищений опір.

Автоматизація систем вентиляції

Для автоматичного регулювання параметрів мікроклімату застосовують системи "розумний дім". Вони включають датчики, виконавчі механізми та контролер для обробки сигналів та управління обладнанням.

Це дозволяє оптимізувати роботу вентиляції, виходячи з присутності людей у приміщенні, часу доби, погодних умов.

Як визначити швидкість потоку повітря