Cách Tính Lưu Lượng Cấp Khí Tươi Chuẩn & Chính Xác

Cấp gió tươi là một hạng mục thiết yếu trong thiết kế và thi công các công trình dân dụng như nhà ở, trường học, bệnh viện hay nhà xưởng. Tuy nhiên, để cấp gió tươi đúng kỹ thuật đòi hỏi người thực hiện phải có hiểu biết chuyên sâu. 

Nếu bạn đang băn khoăn trong việc tính lưu lượng cấp khí tươi để lựa chọn thiết bị thông gió phù hợp, hãy cùng Nefa tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Các phương pháp tính lưu lượng cấp khí tươi

Để xác định chính xác nhu cầu tính lưu lượng cấp khí tươi cho một không gian, có hai phương pháp phổ biến và quan trọng nhất được áp dụng trong ngành HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning).

Tính theo số lần trao đổi không khí

Phương pháp này dựa trên việc thay thế hoàn toàn lượng không khí có sẵn trong phòng bằng khí tươi trong một giờ. ACH là đơn vị đo lường cơ bản và thường được sử dụng cho các không gian có mức độ ô nhiễm thấp hoặc để đảm bảo Tiêu chuẩn cấp gió tươi cơ bản.

Công thức tính lưu lượng cơ bản theo ACH là:

QACH​=V×ACH

Trong đó:

• QACH​: Lưu lượng cấp khí tươi cần thiết (m3/h). Đây là mục tiêu của việc tính lưu lượng cấp khí tươi.

• V: Thể tích của không gian (m3). (V=Chiều dài x Chiều rộng x Chiều cao).

• ACH: Số lần trao đổi không khí yêu cầu (lần/giờ). Giá trị này thay đổi tùy theo loại phòng (ví dụ: kho chứa ít người ACH = 2−4; phòng vệ sinh ACH = 8−12).

Tính theo tiêu chuẩn số người

Phương pháp này tập trung vào nhu cầu oxy và thải CO2​ của con người, đặc biệt phù hợp với các khu vực đông người như văn phòng, phòng họp, lớp học. Tính lưu lượng cấp khí tươi theo số người là phương pháp chính xác nhất để kiểm soát nồng độ CO2​.

Công thức tính lưu lượng theo số người là:

QNgười​=N×L

Trong đó:

• QNgười​: Lưu lượng cấp khí tươi cần thiết (m3/h).

• N: Tổng số người trong phòng.

• L: Mức lưu lượng cấp khí tươi tối thiểu cho mỗi người (m3/h/người). Tiêu chuẩn cấp gió tươi hiện nay thường quy định L dao động từ 15−30m3/h/người tùy vào loại hình không gian.

Trong thực tế, lưu lượng cấp khí tươi cuối cùng sẽ là giá trị lớn hơn giữa QACH​ và QNgười​. Đây là Cách tính lưu lượng gió tại miệng hút tổng thể.

Các công thức tính chuyên sâu

Bên cạnh các phương pháp cơ bản, các kỹ sư HVAC còn áp dụng nhiều công thức tính lưu lượng chuyên sâu khác để giải quyết các vấn đề cụ thể như sau:

1. Công thức tính tổng lượng không khí cần cấp

Tg = X × V (m³/h)

Trong đó:

• Tg: Tổng lượng không khí cần cấp vào phòng trong 1 giờ.

• V: Thể tích thực tế của căn phòng cần cấp khí tươi.

• X: Số lần thay đổi không khí trong 1 giờ.

  • Đối với siêu thị, trung tâm thương mại, nhà ở, trường học: X = 30 – 40 lần/giờ.

  • Đối với bệnh viện, nhà xưởng, công ty: X = 40 – 60 lần/giờ.

2. Công thức tính số lượng quạt thông gió cần lắp đặt

N = Tg / Q

Trong đó:

• N: Số lượng quạt cấp gió tươi cần sử dụng.

• Tg: Tổng lượng không khí cần cấp trong 1 giờ.

• Q: Công suất định mức của 1 quạt cấp gió tươi.

3. Công thức tính lưu lượng thông gió khử độc

Áp dụng cho các không gian có nguy cơ phát tán hóa chất độc hại như nhà xưởng, bệnh viện, phòng thí nghiệm.

G = Yc – Yo (m³/h)

Trong đó:

• G: Lượng chất độc hại tỏa ra trong không khí (g/h).

• Yc: Nồng độ tối đa chất độc hại được phép tồn tại trong không khí (g/m³).

• Yo: Nồng độ chất độc hại của không khí cấp vào (g/m³). Nếu giá trị này rất nhỏ và không ảnh hưởng đến sức khỏe, có thể bỏ qua.

4. Công thức tính lưu lượng cấp khí tươi để khử CO₂

L = Vco₂ / (B – a) (m³/h/người)

Trong đó:

• L: Lưu lượng khí tươi cần cấp cho 1 người trong 1 giờ.

• Vco₂: Lượng CO₂ mà một người thải ra trong 1 giờ.

• B: Nồng độ CO₂ tối đa cho phép (thường là 0,15).

• a: Nồng độ CO₂ trung bình của môi trường xung quanh (khoảng 0,03).

5. Công thức tính lưu lượng gió tươi cho không gian thừa ẩm

L = Wt / (Pkk × (dmax – do)) (m³/h)

Trong đó:

• L: Lưu lượng gió tươi cần cấp.

• Wt: Lượng hơi nước dư thừa trong phòng.

• Pkk: Khối lượng riêng của không khí.

• dmax: Dung ẩm cực đại của không khí trong phòng.

• do: Dung ẩm của dòng không khí cấp vào.

6. Công thức tính lưu lượng cấp khí tươi khử bụi

Gb = Sc – So

Trong đó:

• Gb: Lượng khói bụi phát sinh trong phòng (g/h).

• Sc: Nồng độ bụi tối đa cho phép trong không khí (m³/h).

• So: Nồng độ bụi của không khí cấp vào.

Các yếu tố ảnh hưởng và lưu ý khi tính toán

Quá trình tính lưu lượng cấp khí tươi cần xem xét nhiều yếu tố thực tế để đảm bảo Công thức tính lưu lượng áp dụng là phù hợp

• Độ kín của không gian: Các tòa nhà hiện đại rất kín, làm tăng nhu cầu tính lưu lượng cấp khí tươi vì không có sự rò rỉ tự nhiên. Ngược lại, nhà cũ, hở có thể giảm bớt yêu cầu này.
• Áp suất gió: Khi tính lưu lượng gió qua đường ống (ống gió), phải tính toán sụt áp (áp suất hao hụt) do ma sát, co cút, và miệng gió. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến việc chọn quạt (phải chọn quạt có áp suất tĩnh cao hơn mức sụt áp tính toán).
• Vị trí hút/thải: Cần đảm bảo Cách tính lưu lượng gió tại miệng hút không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài (khói bụi, mùi hôi). Cửa hút phải đặt ở khu vực có chất lượng khí tươi cao nhất.
• Hệ thống lọc: Lưu lượng cấp khí tươi thực tế sẽ giảm một chút khi đi qua các màng lọc (HEPA, Carbon). Cần có hệ số dự phòng cho tính lưu lượng quạt cấp gió tươi để bù đắp sự cản trở này.
• Mục đích sử dụng: Tùy vào từng không gian cần lưu lượng cấp khí tươi cao hơn phòng lưu trữ vì nhu cầu oxy lớn hơn.

Ý nghĩa của việc tính toán lưu lượng quạt cấp gió tươi

Việc tính lưu lượng cấp khí tươi không chỉ là một bước kỹ thuật đơn thuần mà còn mang lại ý nghĩa kinh tế và sức khỏe quan trọng:

• Đảm bảo sức khỏe: Tính lưu lượng cấp khí tươi chính xác đảm bảo nồng độ CO2​, bụi mịn và các chất ô nhiễm luôn ở mức an toàn, tránh các bệnh lý hô hấp và tăng cường sự tập trung, tỉnh táo. Đây là Tiêu chuẩn cấp gió tươi cơ bản nhất.
• Tối ưu hóa năng lượng: Nếu lưu lượng cấp khí tươi quá nhỏ, không khí sẽ tù đọng; nếu quá lớn, hệ thống HVAC sẽ phải làm việc quá tải để xử lượng khí tươi khổng lồ đó, gây lãng phí điện năng nghiêm trọng.
• Tuân thủ quy định: Việc tuân thủ Tiêu chuẩn cấp gió tươi quốc gia và quốc tế là bắt buộc đối với nhiều loại hình công trình, đặc biệt là bệnh viện, trường học và khu công nghiệp.
• Hiệu suất vận hành: Tính lưu lượng cấp khí tươi chính xác giúp lựa chọn quạt thông gió và Công thức tính lưu lượng gió qua đường ống phù hợp, tránh hiện tượng rung ồn, quá tải hoặc hoạt động không hiệu quả của toàn bộ hệ thống.

Qua bài viết trên Nefa hy vọng bạn sẽ nắm và hiểu được các công thức tính lưu lượng cấp khí tươi tùy theo từng nhu cầu thực tế. Hãy lan tỏa bài viết này đến với nhiều người khác cùng biết đến nhiều bạn cảm thấy nội dung hữu ích nhé.