每小时换气次数计算器 - 计算通风率与室内空气质量

什么是每小时换气次数（ACH）？

核心定义与目的
ACH对室内空气质量的重要性
行业标准与规范

每小时换气次数（ACH）是通风工程中的基础指标，表示一个空间内的空气在一小时内被新鲜空气完全置换的次数。该计算对于确保室内空气质量、人员舒适度以及符合建筑规范和健康法规至关重要。ACH是衡量通风效果的主要指标，被HVAC专业人士、建筑管理者和健康检查员广泛用于评估和维护健康的室内环境。

ACH在室内空气质量中的关键作用

通过足够的ACH实现适当通风对于维持健康的室内环境至关重要。换气不足会导致室内污染物（如挥发性有机物、二氧化碳、水分和空气传播病原体）积聚。研究表明，ACH达标的建筑呼吸道不适减少40-60%，缺勤率降低30%，认知表现显著提升。ACH计算为实现这些健康益处提供了量化依据。

行业标准与法规要求

不同机构根据空间类型和用途制定ACH要求。ASHRAE（美国采暖、制冷与空调工程师学会）建议办公区6-8次/小时，教室8-12次/小时，医疗机构15-20次/小时。建筑规范通常采纳这些标准，ACH计算成为合规的关键。国际标准如ISO 16814和欧洲EN 13779也有类似规定，确保不同地区和建筑类型的通风要求一致。

数学基础与计算方法

ACH的计算公式为：ACH =（空气流量 × 60）/ 房间体积。该公式将空气流量从每分钟换算为每小时，并除以房间总体积，得出每小时的完全换气次数。该计算假设空气分布均匀，实际应用中可能需考虑空气混合效率、温度分层和局部通风效果等因素。

不同空间类型推荐ACH：

住宅卧室：4-6次/小时，保障基本舒适与健康
办公空间：6-8次/小时，提升生产力与空气质量
教室：8-12次/小时，适宜学习环境
医疗机构：15-20次/小时，控制感染
商用厨房：20-30次/小时，去除热量和异味

ACH计算器使用分步指南

房间测量与数据收集
输入方法与单位换算
结果解读与应用

准确的ACH计算需要精确测量、正确处理单位并合理解读结果。请遵循系统化流程，确保通风计算为决策和合规验证提供可靠数据。

1. 精确测量房间尺寸

首先测量房间的三项主要尺寸：长度、宽度和高度。计算时请保持单位一致——若空气流量为CFM，则用英尺；若为m³/h，则用米。测量时应从成品面到成品面，考虑所有影响实际体积的建筑特征。对于不规则房间，可分割为矩形区域分别计算体积后求和。

2. 确定空气流量

空气流量可通过HVAC系统参数、通风设备说明书或空气流量计直接测量获得。空气流量表示单位时间内供应或排出的空气体积。请确保单位（CFM或m³/h）正确，并反映实际运行状态而非设计参数。

3. 单位一致性与换算

计算过程中请保持单位一致。若房间尺寸用英尺，则空气流量用CFM；若用米，则用m³/h。计算器会自动处理每分钟到每小时的换算（60倍）。请再次确认所有输入使用同一计量体系，避免计算错误。

4. 结果分析与验证

将计算得到的ACH与对应空间类型的行业标准对比。考虑影响实际通风效果的因素，如空气分布、温差和局部通风区。利用结果判断现有通风系统是否达标或需调整。

常见ACH计算场景：

新建项目：设计阶段计算ACH以确定HVAC设备规格
改造项目：评估现有通风并识别改进需求
合规验证：确保建筑符合规范要求
故障排查：诊断室内空气质量问题
能效优化：平衡通风需求与能耗

实际应用与HVAC设计

商业建筑通风
住宅HVAC系统
特殊场所需求

ACH计算是各类建筑HVAC系统设计、运行和维护的基础。掌握实际应用场景下的计算方法，有助于实现最佳室内环境和合规。

商业建筑通风设计

商业建筑需合理规划ACH，兼顾人员健康、能效和运营成本。办公楼通常需6-8次/小时，零售空间8-10次/小时以应对高人流。会议室因人员密集需10-12次/小时。ACH计算帮助HVAC工程师合理选型设备并设计高效风管系统。

住宅HVAC系统优化

住宅应用通过ACH计算保障健康室内环境并控制能耗。卧室通常需4-6次/小时，客厅6-8次/小时，卫生间8-12次/小时以去除湿气和异味。厨房需10-15次/小时以排除油烟和热量。现代密闭住宅可能需机械通风以达标，老旧房屋则可能因自然渗透超标但浪费能量。

特殊场所需求

特殊场所根据功能有独特的ACH要求。医疗机构需15-20次/小时以控制感染，隔离病房可达30次/小时。实验室根据化学品和操作类型需8-15次/小时。数据中心为设备散热需20-30次/小时。工业场所则根据工艺和污染物产生量需10-50次/小时。

HVAC设计要点：

设备选型：用ACH确定风机所需空气流量
风管设计：合理设计风管以最小压降输送所需风量
能效：平衡通风需求与冷热负荷能耗
维护计划：定期检测ACH确保系统性能
规范合规：验证设计系统符合当地建筑规范

常见误区与最佳实践

通风率误区
能效考量
测量与测试规范

有效的通风管理需理解常见误区，并采用循证最佳实践，平衡空气质量、能效与舒适度。

误区：ACH越高空气质量越好

此误区会导致能耗过高和舒适性下降。虽然足够的ACH很重要，但过高会引起气流、温度波动和能源浪费。最佳ACH取决于空间类型、人员密度、活动和本地条件。有些空间通过优化空气分布、过滤和源头控制，即使较低ACH也能获得良好空气质量。

能效与通风优化

现代通风策略强调在满足最低有效ACH的同时最大化能效。这包括采用基于人员和空气质量传感器的需求控制通风、利用排风热回收系统，以及高效过滤器以较低ACH维持空气质量。目标是在最低能耗下满足通风需求。

测量与验证规范

定期测量和验证ACH确保通风系统持续达标。这包括定期测量空气流量、人员调查和空气质量检测。楼宇自动化系统可根据实时情况持续监测和调整通风率。记录ACH计算和测量数据有助于系统优化和合规。

最佳实践指南：

定期检测：每年或人员变动时测量ACH
人员反馈：关注舒适性投诉，排查通风问题
能耗监测：跟踪能耗，发现节能机会
维护记录：记录滤网更换和系统维护
规范更新：关注通风标准和要求的变化

数学推导与高级计算

公式变体与应用
统计分析与趋势
HVAC设计预测建模

高级ACH计算会考虑影响实际通风效果的更多因素，为复杂建筑环境提供更准确的预测和优化。

效率因子的增强型ACH计算

基础ACH公式可结合效率因子，反映实际情况。局部通风效率（LVE）修正新风到达占用区的效果，空气混合效率考虑温度分层和死区，污染物去除效率衡量污染物的清除效率。这些因子可在保证空气质量的前提下降低所需ACH，实现节能。

动态ACH计算应对变化工况

现代建筑采用动态ACH计算，根据变化的工况调整通风率。人员传感器可在空间有人时提高ACH，空气质量传感器在污染物升高时增加通风。天气变化影响自然通风效果，需机械系统调整。动态计算优化空气质量与能效。

统计分析与性能趋势

长期ACH数据分析可揭示规律和优化空间。季节性通风需求变化、人员分布影响和设备性能衰减都可通过统计分析发现。这些数据有助于预测性维护、系统优化和未来设计改进。管理者可据此安排维护、调整运行和规划升级。

高级计算应用：

多区域建筑：为不同需求区域分别计算ACH
变风量系统：根据实时工况优化ACH
自然通风：结合风力和温差影响ACH
污染物专用通风：针对特定污染物计算所需ACH
能量回收集成：考虑热回收效率优化通风需求

标准办公房间

典型卧室

商用厨房

实验室空间