CFM 计算器
结果
风量(cfm)
- 风量(m³/h)
- 245 m³/h
- 体积
- 1,440 ft³
- 体积(立方米)
- 40.78 m³
风量计算器回答的是买风机之前那一个问题:这个房间要多少风。填上房间的长、宽、层高,再填每小时换几遍气,就得到风量(每分钟立方英尺与每小时立方米两个说法),以及它算出来的房间体积。换气次数是这件事最常用的写法,它是一个口径而不是一个物理常数:卧室每小时换 6 遍、厨房 15 遍,差别来自房间里在发生什么,而不是房间有多大。所以底下那张参考表列的是一串房间用途,而读的时候除了看数大小,还要看它的方向——卧室那一档是送风(全屋系统分到各房间的量),厨房与卫生间那一档是排风(油烟机或者排气扇往外抽的量)。按厨房的 15 次去选一台往厨房里送风的风机,钱会花在反方向上。国内更常见的问法是按人算(每人每小时 30 立方米新风),那是一条并行的路,这一页走的是换气次数那条。
各类房间的换气次数与对应的风量
| 房间 | 每小时换气次数 | 每 10 平方米的立方米每小时 |
|---|---|---|
| 卧室 | 6 | 156 |
| 客厅 | 8 | 208 |
| 厨房 | 15 | 390 |
| 卫生间 | 10 | 260 |
| 洗衣房 | 8 | 208 |
| 地下室 | 6 | 156 |
第三列是左边那个换气次数在层高 2.6 米、每 10 平方米下的风量——挑这个基准是为了让各行可比:卧室每 10 平方米 156,厨房 390。把你自己的面积除以 10 再乘,就能在填表单之前估一个大概。换气次数是工程惯用的量级而不是规范值,每一档都有一个区间,中间那一列只是区间里的一个常用点,不是唯一说得通的取值。方向也逐行不同:卧室、客厅、地下室是送风,厨房、卫生间、洗衣房是排风——所以某一行的数只对那一间实际装的那类风机有意义。
公式
风量(cfm)= 长(英尺)× 宽(英尺)× 层高(英尺)× 每小时换气次数 ÷ 60 分钟每小时
- L
- 房间长度,按英尺计——不管你选的是米还是厘米,页面先换算成英尺再算
- W
- 房间宽度,按英尺计
- H
- 层高(地面到顶),按英尺计。它是房间的第三个边,也是这一页问三个长度而不是直接问体积的原因
- ACH
- 每小时换气次数——整个房间的空气一小时被换掉几遍。参考表给了每种房间用途的常用值
- ÷ 60
- 一小时合多少分钟,把每小时的风量变成每分钟的风量
- 1.699
- 一个 cfm 合多少立方米每小时,所以公制那个输出是同一股风的另一种写法
要选风机、油烟机、风管或者新风机,需要拿一个数去对铭牌的时候用它。被问得最多的两类房间是厨房与卫生间,因为这两处的风机是单独买的:油烟机按风量标,排气扇也按风量标。它也是核现有系统的页面——量一下房间、算一下它应该达到的换气次数、再看天花板上那台风机给不给得出来。要是问的是房间的体积而不是风量,立方英尺计算器给出同一个体积但不乘换气次数;圆柱形的容器则由容积计算器管。
算例
一间 4 米 × 5 米、层高 2.8 米的卧室,每小时换气 6 次
- 体积:4 × 5 × 2.8 = 56 立方米
- 每小时要换的空气:56 × 6 = 336 立方米每小时
- 折成 cfm:336 ÷ 1.699 = 198 cfm
- 折成体积的英制写法:56 ÷ 0.0283168 = 1978 立方英尺
56 立方米、336 立方米每小时,两个整数——这间卧室的尺寸是挑过的,正好让米制那一侧一眼能验算。336 立方米每小时就是新风机组铭牌上的那个数;198 cfm 是同一股风按美制说的。要是按国内「每人每小时 30 立方米」的口径算,这间卧室住两个人就是 60 立方米每小时——比换气次数算出来的 336 小得多,这不是谁算错了,是两条口径衡量的是不同的东西:换气次数管的是整个房间的空气被换掉几遍,按人算只管人呼吸需要的新鲜空气。
一间 3 米 × 2.4 米、层高 2.6 米的卫生间,每小时换气 10 次
- 体积:3 × 2.4 × 2.6 = 18.72 立方米
- 每小时要换的空气:18.72 × 10 = 187.2 立方米每小时
- 折成 cfm:187.2 ÷ 1.699 = 110 cfm
- 折成体积的英制写法:18.72 ÷ 0.0283168 = 661 立方英尺
187 立方米每小时是国内家用排气扇与新风系统里常见的一档,而 110 cfm 正好落在美制卫生间排风扇的常规区间(50 到 110 cfm)的上沿。这一档的方向是排风,不是送风:卫生间要的是把湿气抽走,装一台往里面吹的风机不会让镜子不结雾。另外量的时候要按净空算,扣掉吊顶与管道井占掉的高度——卫生间层高常被吊顶吃掉二三十厘米,按结构层高算会高估一成左右。
一间 6 米 × 4 米、层高 2.8 米的客厅,每小时换气 8 次
- 体积:6 × 4 × 2.8 = 67.2 立方米
- 每小时要换的空气:67.2 × 8 = 537.6 立方米每小时
- 折成 cfm:537.6 ÷ 1.699 = 316 cfm
- 折成体积的英制写法:67.2 ÷ 0.0283168 = 2373 立方英尺
客厅是居住房间里最大的一间,也是人数最多的一间,所以它的换气次数比卧室高一档。316 cfm 已经是一台不小的风机了——这就是为什么全屋系统会把风分到各房间,而不是每个房间装一台:把 316 与 198 加起来,一台集中式的机器就能同时管住这两间;分散装则会得到一台又一台在低效区间里运行的小机器。
局限
六个换气次数是工程惯用的量级,不是任何规范或者标准里的强制值,而且该按什么数做,常常与它们差得很远。真正的通风设计从房间里的人、房间里的设备、以及正在产生的污染物出发——每人新风量、油烟机罩口的捕集风速、某种气体的稀释倍数——同一间房按这些口径算出来是另一个数。那张表还把两个方向混在了一起:居住房间是送风、湿区是排风,所以某一行的数只对那一间实际装的那类风机有意义。这一页也不知道风机背后的系统:风管的长度、弯头、滤网以及它们带来的阻力都会让同一台风机实际送出的风变少,按这里算出来的数选的风机,装完可能远远达不到。它还假定房间是封闭的、抽出去的空气有地方补进来——密闭的房间里开排气扇,几乎什么都排不出去。最后这是一个风量,不是风机的选型规格:铭牌上的风量通常是在某个静压下标定的,要对上还得有那个静压值。
常见问题
- 卫生间要多少风量的排气扇?
- 按每平方米每小时约 18 立方米估(也就是美制那句「每平方英尺 1 cfm」),一间 3 平方米的小卫生间约 55 立方米每小时、合 32 cfm;表里给的那一档是每小时换 10 遍,层高 2.3 米时是 69 立方米每小时、合 41 cfm。两个数都低于家用排气扇 50 cfm 的常见下限,所以这种小卫生间的选型实际上是由下限与噪声决定的,算出来的数只用来确认「这一档够小」。卫生间大到七八平方米时两个口径就会分头走:按面积是 132 立方米每小时、按换气次数是 187,这时候按大值选更稳妥。真正决定效果的是另外两点:风管要接到室外而不是排进吊顶,以及风管的长度与弯头——同一台机器接软管绕两下,风量能掉三成。
- 换气次数怎么算?
- 用风量除以房间体积再乘 60:一台 100 cfm 的风机装在 1000 立方英尺的房间里,就是 100 ÷ 1000 × 60 = 每小时 6 遍。这一页是反着来的,从换气次数推风量——选风机的时候要的是这个方向,核现有风机的时候才是反方向。两个方向都只用体积,所以把体积量准(三条实测尺寸,不是照户型图估)就是全部精度所在。
- 风量与立方米每小时这两个数对得上吗?
- 对得上,它们是同一股风的两种写法:1 cfm 正好是 1.699 立方米每小时。第一个例子里 198 cfm 与 336 立方米每小时只差千分之几,那点差别全来自两边都取整到了整数。这一点与涂料那一页不一样——涂料是加仑与升各自向上取整到自己的整件包装,所以那两个数真的对不上;风没有包装可买,所以除了显示位数,这里没有取整。
- 国内新风按每人 30 立方米算,与这一页对不上怎么办?
- 对不上是正常的,那是两条口径。按人算衡量的是人呼吸需要的新鲜空气(每人每小时 30 立方米左右,两个人 60),换气次数衡量的是整个房间的空气被换掉几遍(一间卧室往往几百立方米)。住宅新风的设计通常取两者里的大值,再按房间用途调整。两套口径的出发点不同,不是一个算错了一个算对了——这一页给的是换气次数那条路,按人算那条路乘人数就能自己接上。
- 为什么厨房要换 15 次、卧室只要 6 次?
- 因为厨房在产生需要被排掉的东西,而不是因为房间更大或者空气更差。做饭往空气里放湿气、油烟与燃烧产物,油烟机在源头把它们抽走,所以那一档的目标是由罩口要捕集什么定的。卧室的换气次数管的是送新鲜空气进来、把人产生的二氧化碳与湿气带走,量小得多。这也正是两行方向相反的原因:卧室那个数是送风量,厨房那个数是排风量。还要分清一件事:这里说的排烟指的是把做饭的油烟抽走,与消防的排烟系统(火灾时排烟)不是一回事——那一套按防火规范单独设计,风量、风管与防火阀都由规范定,不按换气次数算,两者共用「排烟」两个字是中文里的一个巧合。
- 这些风量有多准?
- 用来估量级够,用来选型要留余量。换气次数本身是经验值,同一间房按规范里按人算或者按面积算的口径能得到不同的数;算出来的风量又是「风机应该能送出的风」,而实际管路有阻力,装完送出来的会少。所以常见的做法是在算出来的数上再放一点余量,并且把风管尽量走短、走直——把弯头从四个减到两个,比换一台更大的风机便宜也更安静。
参考资料
- 长度单位(米与英尺之间的换算关系) — 科普中国
- The International System of Units (SI) brochure — 米与立方米,这一页的体积与公制风量所报的单位(英文原文) — Bureau International des Poids et Mesures (BIPM)