每小时换气次数（ACH）计算器

什么是每小时换气次数计算器？

每小时换气次数计算器会告诉你，房间内的全部空气体积在一小时内被通风系统替换了多少次。它取系统输送的气流量和房间的体积，返回每小时换气次数（ACH）——通风工程师用来描述一个空间被通风速度快慢的单一指标。

一次”换气”意味着已经供入了等于整个房间体积的新鲜空气。ACH 为 6 表示房间每小时接收六个房间体积的空气，即每十分钟一个房间体积。ACH 越高，污浊空气、气味、湿气和空气中的颗粒被稀释和排出的速度就越快。

为什么每小时换气次数很重要

ACH 是不同房间之间通风的共同语言，因为它将气流量按房间大小做了归一化。在巨大的仓库里，很大的气流量几乎带不动空气；而在小浴室里，一台不起眼的风扇每小时就能把空气换很多次。设计指引以 ACH 书写，从而不论尺寸如何都适用：

• 卧室和起居空间通常按约 4–6 ACH 设计。
• 厨房和浴室需要更多，约 6–8 ACH，以清除湿气和烹饪气味。
• 商用厨房、实验室和医院隔离病房则保持高得多——在污染物控制至关重要的场所为 15 ACH 或更高。

计算器如何工作？

输入你的风扇或 HVAC 系统所移动的气流量。默认单位是 CFM（立方英尺每分钟），北美设备的标准，但如果你的设备以公制标注，你可以在下拉菜单中切换到 m³/h。然后输入房间的长度、宽度和高度——每个尺寸都有各自的单位选择器（英尺、米、英寸、厘米），你可以按自己喜欢的方式测量。

计算器返回两个结果：

• 每小时换气次数——ACH 值。
• 房间体积——可在立方英尺、立方米、升、加仑（US）和立方码之间切换。

对于开放式或 L 形空间，将其拆分为矩形块，把各体积相加，再用总和作为房间体积。

公式

房间体积是长度乘以宽度乘以高度。设长度为 $L$，宽度为 $W$，高度为 $H$：

$$V = L \times W \times H$$

每小时换气次数是一小时内供入的空气除以房间体积。由于以 CFM 表示的气流量是按分钟计的，需乘以 60 得到每小时供入的空气，其中体积 $V$ 以立方英尺为单位：

$$\text{ACH} = \frac{Q \times 60}{V}$$

这里 $Q$ 是以 CFM 表示的气流量。如果你改为完全用公制计算——气流量用 m³/h、体积用 m³——两个量都已按小时计且单位相同，于是 60 就消去了：

$$\text{ACH} = \frac{Q_{\text{m}^3/\text{h}}}{V_{\text{m}^3}}$$

计算示例

示例 1：一间卧室

一间卧室长 10 英尺、宽 12 英尺、高 8 英尺，一台通风风扇输送 100 CFM。先算体积：

$$V = 10 \times 12 \times 8 = 960 \, \text{ft}^3$$

再算每小时换气次数：

$$\text{ACH} = \frac{100 \times 60}{960} = 6.25$$

因此房间的空气每小时被替换 6.25 次——舒适地落在起居空间 4–6 的范围内并略高一点，这对卧室来说没有问题。

示例 2：按目标选配风扇

假设一个 1000 立方英尺的房间需要更强的通风，安装了一台额定 150 CFM 的风扇：

$$\text{ACH} = \frac{150 \times 60}{1000} = 9$$

这给出每小时 9 次换气，是你在繁忙厨房或小作坊里会追求的速率。若要命中特定的 ACH，可对公式变形：所需气流量为 $Q = \dfrac{\text{ACH} \times V}{60}$，因此以 6 ACH 为目标的 1000 立方英尺房间需要 $\dfrac{6 \times 1000}{60} = 100$ CFM。

实用说明

• 测量房间，而非占地投影。 ACH 取决于体积，因此天花板高度与地面面积同样重要。带拱顶或双层挑高天花板的房间容纳的空气远多于其平面图所示，要达到相同的 ACH 就需要成比例更多的气流量。如果你只需要体积本身，立方英尺计算器可单独完成这一步。
• 使用实际输送的气流量，而非铭牌值。 风扇的额定 CFM 是在无风管的情况下测得的。弯头、过滤器和长风管会降低实际气流量，因此真实的 ACH 通常低于额定值所暗示的。在精度要求高的场合，应使用在风口处测得的气流量。
• ACH 与制冷量不是一回事。 通风率回答的是”空气有多新鲜”，而不是”有多冷”。要按房间的热负荷选配空调，空调计算器和 BTU 计算器则从面积、隔热和气候出发。
• 让目标匹配房间用途。 对厨房、浴室以及任何有湿气、油烟或人多的空间，调高目标 ACH；对卧室和安静的起居区则保持适中，因为高换气率既浪费能源又可能让人觉得有穿堂风。