ACH Nedir? Saatlik Hava Değişim Sayısı Hesabı ve Mekân Tiplerine Göre Değerler

ACH (saatlik hava değişim sayısı), bir mekâna bir saatte verilen ya da mekândan atılan hava hacminin mekân hacmine oranıdır ve ACH = Debi (m³/h) / Hacim (m³) bağıntısıyla hesaplanır. ACH = 6, saatte mekân hacminin altı katı kadar havanın dolaştırıldığı anlamına gelir; bu havanın tamamen yenilendiği anlamına gelmez. Tasarımda ACH çoğu zaman tek başına ölçüt değildir; kişi başı, alan başı veya kirletici yüküne göre bulunan debinin hacimle karşılaştırılmasıdır.

Bu yazı ACH'nin nasıl hesaplandığını, hangi mekânlarda standart veya yönetmelik tarafından doğrudan istendiğini ve "mekân tipine göre ACH tablosu" kullanırken nelere dikkat edilmesi gerektiğini anlatır.

ACH nasıl hesaplanır?

Temel bağıntı iki yönlü kullanılır:

• Debiden ACH bulmak: ACH = Q / V
• ACH'den debi bulmak: Q = V × ACH

Burada Q saatlik debi (m³/h), V mekânın iç hacmidir (taban alanı × net tavan yüksekliği). Örnek: 20 m × 15 m tabanlı, 4 m yüksekliğindeki bir atölyenin hacmi 1.200 m³'tür. Bu mekâna 7.200 m³/h hava veriliyorsa ACH = 7.200 / 1.200 = 6 olur.

Birim dönüşümüne dikkat: Standartlar debiyi çoğunlukla L/s cinsinden verir. 1 L/s = 3,6 m³/h'dir.

Hacim hesabında nelere dikkat edilir?

• Net yükseklik: Asma tavanlı mekânlarda hava dağıtımı asma tavanın altındaki hacme yapılıyorsa hesap bu net yükseklikle yapılır. Tavan arası plenum olarak kullanılıyorsa durum projede ayrıca değerlendirilir.
• Büyük ekipman ve raflar: Hacmin önemli bir bölümünü kaplayan sabit ekipman hava hacmini azaltır; ancak ihmal etmek çoğu zaman güvenli tarafta kalan bir sonuç verir.
• Açık bağlantılı hacimler: Galeri, asma kat veya kapısız bitişik alanlar havayı paylaşır. Ayrı hesaplanırsa debi eksik kalabilir.
• Hangi debi? ACH'nin dış hava debisiyle mi, toplam (dış hava + dönüş havası) debiyle mi tanımlandığı mutlaka belirtilmelidir. Ameliyathane örneğinde olduğu gibi iki değer ayrı ayrı istenebilir.

ACH "havanın tamamen değişmesi" demek midir?

Hayır. İçeri giren temiz hava, mevcut havayla karışarak dışarı çıkar. Tam karışım varsayımıyla, kirleticinin kaynağı kesildikten sonra bir hava değişiminde iç derişim yaklaşık %63, üç hava değişiminde yaklaşık %95 azalır (kalan oran e^(−n) ile hesaplanır; n hava değişim sayısıdır). Gerçek mekânda ölü bölgeler, kısa devre yapan hava akışı ve yerleşim nedeniyle bu oran düşebilir. Bu yüzden menfez ve egzoz ağzı konumu, sayı kadar önemlidir.

Hangi mekânlarda ACH doğrudan istenir?

Bazı kurallar debiyi doğrudan hava değişim sayısıyla tanımlar. Aşağıdaki tablo kaynaklı örnekleri ve diğer standart ölçütlerin ACH karşılığını gösterir:

Tablodan iki ders çıkar. Birincisi: ofis gibi insan kaynaklı yükün baskın olduğu yerlerde dış hava ACH değeri sanıldığından düşüktür; kişi yoğunluğu artarsa ACH da artar. İkincisi: aynı mekân için farklı standartlar farklı debi verir; projede hangi standardın esas alındığı yazılı olmalıdır.

İnternetteki "mekân tipine göre ACH tabloları" güvenilir mi?

Sık rastlanan "ofis 4–6, mutfak 15–30, WC 10" türü tablolar çoğunlukla eski el kitaplarından derlenmiş genel tahminlerdir; kaynakları belirsizdir ve aynı mekân için birbirinden çok farklı aralıklar verirler. Bu değerler ön boyutlandırmada kaba kontrol olarak işe yarayabilir, ancak şu durumlarda yanıltıcıdır:

• Yüksek tavanlı mekânlar: Hacim büyüdükçe aynı ACH çok yüksek debi verir; oysa kirletici insanların bulunduğu alt bölgededir. Fabrika havalandırmasında hacim yerine ısı yükü ve kaynak esaslı hesap daha doğru sonuç verir.
• Kaynağı belli kirleticiler: Kaynak dumanı, solvent buharı veya pişirme dumanı için genel ACH yerine kaynakta emiş tasarlanır. Bkz. kaynak dumanı emme.
• Mutfaklar: Egzoz debisi davlumbaz tipi ve pişirme ekipmanına göre belirlenir; hacim esaslı değer davlumbazın yakalama başarısını garanti etmez.

ACH ile kişi başı hesap arasında nasıl seçim yapılır?

Doğru yaklaşım, birden fazla yöntemle hesap yapıp en büyük gereksinimi esas almaktır:

1. Kişi ve alan esaslı dış hava debisini hesaplayın (kişi başı taze hava ihtiyacı).
2. Isı, nem veya kirletici yükü varsa ona göre gereken debiyi bulun.
3. Yönetmelik ya da standart belirli bir ACH istiyorsa (otopark duman tahliyesi, sağlık yapıları) bu değeri kontrol edin.
4. Sonucu hacme bölerek ACH'yi bulun ve makul olup olmadığını değerlendirin.

Örnek: aynı mekân, iki farklı sonuç

Taban alanı 300 m², net yüksekliği 8 m olan (hacim 2.400 m³) ve 15 kişinin çalıştığı bir montaj atölyesi düşünelim. ASHRAE 62.1'in ofis değerleri kaba bir kontrol için kullanıldığında kişi ve alan bileşeni 15 × 2,5 + 300 × 0,3 = 127,5 L/s, yani yaklaşık 459 m³/h dış hava verir; bu, hacme göre yalnızca 0,2 ACH demektir. Aynı atölyede makinelerden ve çatıdan gelen ısı yükü varsa, ısıyı uzaklaştırmak için gereken debi bunun katları olabilir. Burada belirleyici olan ACH tablosu değil, ısı dengesidir. Tersine, ısı yükü düşük ve kişi sayısı az olan yüksek bir depoda, genel tablodan alınan bir ACH değeri gereğinden çok büyük fan ve enerji tüketimi doğurabilir. Depolar için depo havalandırması yazısına bakılabilir.

Adım adım bir örnek hava debisi hesaplama yazısında, kapalı otoparklar için ayrıntılar otopark havalandırması sayfasında yer alır. Debi hesabının genel çerçevesi için Inovair'in havalandırma debisi nasıl hesaplanır rehberine de bakılabilir.

Kaynaklar ve not

• Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik, Madde 60 (Otoparklar)
• ANSI/ASHRAE Standard 62.1 — Tablo 6-1 ve otopark egzoz değeri
• ANSI/ASHRAE/ASHE Standard 170 — Sağlık yapılarının havalandırması, Tablo 7.1
• TS EN 16798-1 — Ek B, varsayılan havalandırma debileri

Değerler projede hesapla doğrulanır.

Havalandırma sistemlerinin keşif, projelendirme ve uygulaması İstanbul, Kocaeli, Sakarya ve Yalova'da Inovair tarafından yapılır. Keşif talebi için: inovair.com.tr/kesif-talebi.