Combien de litres d'air une personne consomme par heure. Combien d'air respirez-vous ? Alors, quel est le véritable échange d'air dans le chalet?

La principale exigence du système de ventilation est d'assurer le niveau requis d'échange d'air dans la pièce tout en respectant certains paramètres climatiques à l'intérieur de la pièce. C'est du volume d'air traité par le système de ventilation que dépendent son coût et les coûts d'exploitation ultérieurs. Pour répondre à cette question qui n'est pas oiseuse, nous déciderons que pour l'instant nous considérerons les exigences pour les locaux résidentiels et administratifs, mais nous laisserons les exigences multivariées pour les locaux industriels et les considérerons séparément.

Ainsi, tout d'abord, tout le monde comprend pourquoi l'air frais est nécessaire à l'intérieur - bien sûr, pour respirer. Et maintenant, guidé par cette tâche principale, il est possible de déterminer le volume d'air d'alimentation requis dans la pièce. Évidemment, cela dépendra du nombre de personnes dans la salle. Ainsi, il est généralement admis qu'il faut 30 m 3 / h pour un adulte, et 20 m 3 / h pour un enfant. Ce chiffre a été choisi de manière presque empirique et figé dans les documents pertinents régissant la conception des systèmes de ventilation. (Imaginez qu'un adulte moyen a une capacité pulmonaire de 4,5 litres ou 0,0045 m3, et qu'il ne respire pas plus d'une fois par seconde, et même alors avec un sein incomplet - ce n'est que 16,2 m3. Mais il est encore temps que l'air évacué sera dans la pièce. Il est difficile d'imaginer que chaque prochain souffle sera de l'air frais.)

Pour les locaux d'habitation dans notre pays, la norme de 3 m 3 par mètre carré de surface habitable a également été déterminée, et elle n'est pas dénuée de sens, car il est impossible de déterminer avec précision le nombre de personnes dans une pièce, et cette valeur est repoussé par les normes acceptées d'espace de vie par personne. Il convient également de noter que la ventilation, en plus de fournir de l'air frais, élimine l'air vicié, qui contient toutes les substances nocives émises à l'intérieur de la pièce - du radon radioactif aux vapeurs toxiques de détergents modernes (une comète avec son merveilleux chlore en vaut la peine ! ). Après avoir abordé le problème de la pollution de l'air intérieur, nous sommes arrivés au paramètre suivant des systèmes de ventilation - RATIO. Les exigences réglementaires sont réduites à 0,5-1 fois l'échange dans les locaux d'habitation, et 3 fois dans les cuisines. Mais notez que le calcul de la multiplicité ne prend pas en compte le nombre de personnes et l'intensité de la pollution de l'air intérieur, le calcul du nombre de personnes ne prend pas en compte le volume des locaux et le rejet de substances nocives dans ceux-ci.

Évidemment, un calcul plus précis est nécessaire, qui prend en compte à la fois, et donc, une description plus précise des locaux. Cependant, l'expérience contenue dans les documents réglementaires ne doit en aucun cas être rejetée. On remarque que lorsque le taux de renouvellement d'air dans la pièce est inférieur à 0,5, la personne se sent étouffée dans le salon, et dans le bureau de travail, il est recommandé que le taux soit déjà de 3 à 8. Voici les valeurs recommandées ​​des paramètres considérés à la norme ASHRAE, DIN 1946, respectée dans le monde entier pour déterminer le volume de ventilation V.

Taux de change d'air. Volume V = s * Vp, où s est la multiplicité, Vp est le volume de la pièce.

Tableau 1.

Calcul du nombre de personnes dans la salle.

Volume de ventilation V = s s * Vi, où s s est le nombre de personnes, Vi est la norme d'air extérieur par personne

Tableau 2.

Faites attention aux valeurs dans le tableau. 1 et tab. 2. Si nous prenons comme base les valeurs du tableau 1, il s'avère qu'elles conduisent à un volume de ventilation beaucoup plus important que celui qui aurait été obtenu lors du calcul à partir des valeurs Vi selon le tableau 2. Eh bien, par exemple, un bureau - la valeur moyenne recommandée de l'échange d'air est de 5,5 fois. Supposons qu'environ 10 personnes travaillent dans une pièce d'une superficie de 100 m 2 et d'une hauteur sous plafond de 3 m (10 m 2 par personne est assez dense, compte tenu de toute la surface du bureau). Ensuite, à partir du calcul selon le tableau 2, le volume de ventilation requis est de 10 * 40 = 400 m 3 / heure, et si nous partons des recommandations selon le tableau 1, alors il s'avère que 100 * 3 * 5,5 = 1750 m 3 / heure - rien en soi ne fait la différence ! Mais, fait intéressant, il n'y a pas de paradoxe ici. La chose est que les recommandations pour la table. 1 sont basés sur la comptabilisation moyenne de tous les paramètres de l'environnement intérieur des locaux, qui déterminent les conditions de confort des personnes qui s'y trouvent. Nous en avons parlé ci-dessus - température, humidité, odeurs, mouvement de l'air, température des clôtures (murs, plafond, etc.).

Si une personne se tient sous le jet d'une douche froide ou plutôt fraîche, la quantité d'oxygène qu'elle consomme augmentera de près de 100% et la libération de dioxyde de carbone augmentera de 150% (par rapport aux conditions à température ambiante). Par conséquent, une augmentation de la perte de chaleur humaine affecte une augmentation de la fréquence des processus respiratoires.

Par rapport à d'autres organismes, c'est la croissance et le corps d'une personne qui travaille beaucoup physiquement qui nécessitent beaucoup plus d'oxygène. Statistiques intéressantes : une personne consomme 15 à 20 litres d'oxygène en une heure ; pendant l'éveil, mais lorsqu'une personne est simplement allongée, la quantité d'oxygène absorbée augmente de 30 à 35 % ; une personne qui marche calmement consomme 100 % d'oxygène en plus ; un travail calme et léger entraîne une augmentation de 200% de l'absorption d'oxygène par une personne; le travail physique dur nécessite une augmentation significative de l'oxygène absorbé - de 600 % ou plus (selon l'intensité du travail).

Capacité pulmonaire humaine

La capacité est également fortement influencée par l'activité de ses processus respiratoires. La capacité pulmonaire des athlètes dépasse la norme de 1 à 1,5 litre, tandis que la capacité pulmonaire des nageurs professionnels peut atteindre 6 litres. En conséquence, l'augmentation de la capacité pulmonaire diminue la fréquence respiratoire et augmente la profondeur inspiratoire.

Pour une personne ordinaire (pas un athlète), la fréquence respiratoire est de 14 à 18 respirations et pour un athlète de 6 à 10 respirations par minute. Au cours d'un cycle respiratoire complet, une personne inhale 400 à 600 centimètres cubes d'air, alors qu'elle absorbe donc 16 à 24 centimètres cubes d'oxygène et libère 14 à 21 centimètres cubes de dioxyde de carbone.

Un travailleur qui est engagé dans un travail physique pénible, à condition que la haute intensité du travail, absorbe environ 500 centimètres cubes d'oxygène en une minute. Or, ce même travailleur dans un état calme, en position debout, n'absorbe pas plus de 300 centimètres cubes d'oxygène en une minute.

De tout ce qui a été dit, on peut conclure que des facteurs tels que l'âge, son mode de vie et l'intensité du travail affectent directement les besoins en oxygène d'une personne. Et même la présence d'un manque d'oxygène à court terme a un effet néfaste sur les fonctions vitales du corps humain.

Dans un état calme, une personne n'exhale pas tout le volume d'air contenu dans les poumons, mais seulement 1/6 de celui-ci, soit un demi-litre - volume courant(350 ml sont impliqués dans les échanges gazeux, le reste est retenu dans le nasopharynx, la trachée, etc.) de trois ( capacité pulmonaire totale- VLEP). Un enfant de 10 ans a généralement un volume courant 2 fois inférieur à celui d'un adulte (environ 0,25 litre à la fois), voir tableau 1. Pour une respiration au repos, une personne inhale la même quantité. La différence entre l'inspiration et l'expiration réside uniquement dans la composition de l'air (teneur en oxygène et en dioxyde de carbone), et non en volume ou en masse.
Ce n'est qu'avec un effort physique très intense que nous pouvons augmenter volume d'air inhalé (exhalé) quatre fois (c'est-à-dire jusqu'à 2/3 de trois litres), ainsi les deux tiers du volume pulmonaire habituel sont obtenus (2 litres - capacité vitale des poumons- YEL). De la même manière, avec une forte expiration, une personne peut expirer 1,5 litre supplémentaire sur un demi-litre - volume de réserve... Le volume maximum ou la capacité pulmonaire totale peut dépasser 3 litres. Pour certains, il atteint 5 litres ou plus (par exemple, sportifs entraînés, sportifs, etc.).

Volume minute et jour, tenant compte des différentes conditions physiques du corps

En moyenne, allongés au repos complet, les personnes inhalent et expirent 5 litres d'air (0,3 m3/h) chaque minute ; en position debout - 7 litres, en marchant - 10 litres, lors d'une opération simple - 25 litres, sous de lourdes charges - 40 litres, et au plus fort stress, par exemple, lors de compétitions sportives - 60 litres ou plus (3,6 m3 / h ). Pour référence, dans un m3 - 1000 litres.
Alors, combien d'air une personne inspire-t-elle et expire-t-elle par jour ? En moyenne, nous passons 15 à 20 mètres cubes d'air dans nos poumons par jour, et environ 6 000 mètres cubes par an. mètres. Pour la vie la plus longue, une personne n'est pas capable d'utiliser de l'air inhalé avec un volume d'un demi-kilomètre cube.

Fréquence respiratoire des enfants et des adultes

Habituellement, la fréquence respiratoire dans un organisme formé est de 12 fois par minute, chez un enfant, elle est deux fois plus élevée.

Tableau 1... Dépendance de la fréquence respiratoire, du volume courant (absolu et pour 1 kg de poids corporel) de l'âge selon N. A. Shalkov.

La physique à chaque tournant Perelman Yakov Isidorovich

Combien d'air respirez-vous ?

Combien d'air respirez-vous ?

Il est également intéressant de calculer combien pèse l'air que l'on inspire et expire au cours d'une journée. À chaque respiration, une personne introduit environ un demi-litre d'air dans ses poumons. Nous faisons, en moyenne, 18 respirations par minute. Cela signifie qu'en une minute, notre corps parvient à visiter 18 demi-litres, ou 9 litres d'air entiers. Cela équivaut à 9 heures? 60, soit 540 litres. Nous arrondissons à 500 litres, ou jusqu'à un demi-mètre cube, et nous découvrons qu'une personne inhale au moins 12 mètres cubes d'air par jour. Ce volume pèse 14 kg.

Vous voyez qu'en une journée une personne passe dans son corps beaucoup plus d'air que de nourriture : personne ne mange même 3 kg par jour, mais nous inhalons 14 kg d'air. Cependant, si l'on tient compte du fait que l'air inhalé est constitué aux quatre cinquièmes d'azote inutile pour la respiration, alors il s'avère que notre corps ne consomme qu'environ 8 kg d'oxygène, soit à peu près le même poids que la nourriture (solide et liquide ).

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6 - 60 litres par minute

Pour déterminer la quantité d'air qu'une personne consomme, le concept de ventilation pulmonaire est utilisé. Il détermine la quantité d'air qui traverse les poumons en une minute. Cette valeur est influencée par un certain nombre de facteurs :

• Exercice physique
• L'état du corps
• Présence de maladies

Puisqu'une personne est dans un état de calme et en mouvement chaque jour, la quantité d'air dont elle a besoin sera différente chaque jour. Il existe des indicateurs moyens selon lesquels la ventilation pulmonaire:

• Avec le calme, l'absence de tout stress et effort physique, il sera de 6 litres par minute.
• Si vous modifiez l'état, le résultat changera également. Avec un effort physique léger, une charge légère (marcher, s'accroupir) - 20.
• Dans le cas où vous faites un travail plus dur (exercices avec des poids, creuser la terre, couper du bois), alors le résultat augmentera et sera d'environ 60 litres par minute.

Échange d'air intérieur

Lors de la conception des systèmes de ventilation, un certain nombre de recommandations sont utilisées. Ainsi, le volume pulmonaire moyen chez un adulte est de 4,5 litres (0,0045 m3). Une respiration est prise par seconde. Sur la base de ces données, les chercheurs ont déduit le taux de consommation d'air frais. Pour un adulte, c'est 30 m3 par heure, et vingt suffisent pour un enfant.

Les documents réglementaires établissent qu'il faut 3 m3 d'air par mètre carré de surface habitable. Il s'agit d'un indicateur moyen, car personne ne pourra dire à l'avance combien de personnes seront dans une pièce donnée en même temps.

Il convient également de noter qu'en plus de fournir de l'air frais, il doit y avoir un système d'élimination du dioxyde de carbone. Ce n'est pas la même chose pour différentes pièces. Donc, dans la cuisine, cela devrait être effectué plus souvent. Un tel processus se mesure en multiplicité. Ainsi, dans la cuisine, il est égal à trois et dans les locaux d'habitation à 0,5-1. En outre, il existe des tableaux de normes, où il est indiqué que le taux de consommation d'air dans les cinémas où il est interdit de fumer devrait être de 40 m3 par personne, et dans les cafés et restaurants où vous pouvez fumer - 60 mètres cubes.

Le principal composant que nous extrayons de l'air est l'oxygène.

• pendant son sommeil, une personne a besoin de 15 à 20 ;
• si vous mentez - 20 - 25 ;
• pour marcher - 30-40 litres;
• lors de l'exécution de 120-150 ch