Tính toán lưu lượng thông gió

Tốc độ Thông gió được xác định như thế nào?

Thiết kế tốc độ thông gió tuân theo ASHRAE Standard 62.1, quy định tỷ lệ không khí ngoài trời tối thiểu dựa trên mật độ người và diện tích sàn. Mục tiêu là pha loãng chất ô nhiễm trong nhà — CO₂, VOC, hạt bụi và sol khí sinh học — đến mức duy trì sức khỏe và sự thoải mái.

Số lần trao đổi không khí mỗi giờ (ACH) cho biết toàn bộ thể tích phòng được thay thế bằng không khí sạch bao nhiêu lần mỗi giờ. ACH cần thiết: văn phòng 4-6, lớp học 6-8, bệnh viện 6-12, công nghiệp 10-30+.

Quy trình kết hợp tỷ lệ khí ngoài trời theo người (Rp, thường 2.5-10 L/s/người) với tỷ lệ theo diện tích (Ra, thường 0.3-1.2 L/s/m²). Tổng lưu lượng = Rp × số người + Ra × diện tích sàn.

Formula: ACH = Lưu lượng khí (m³/h) / Thể tích phòng (m³) Lưu lượng khí (CFM) = ACH × Thể tích (ft³) / 60 ASHRAE: Vot = Rp × Pz + Ra × Az

Ví dụ Tính toán

Văn phòng (10 m × 8 m × 3 m), 20 người. Thể tích = 240 m³. ACH ≈ 6. Lưu lượng = 1440 m³/h = 848 CFM. Mỗi người: 42.4 CFM, vượt ASHRAE tối thiểu ~20 CFM/người.

Khi nào sử dụng công cụ này

• Kỹ sư HVAC định cỡ hệ thống thông gió cơ khí cho văn phòng, lớp học, nhà hàng hoặc không gian công nghiệp nhằm đáp ứng yêu cầu quy chuẩn
• Quản lý tòa nhà đánh giá xem hệ thống thông gió hiện hữu có đủ cho mức độ sử dụng hiện tại hoặc sau khi thay đổi mục đích sử dụng không gian hay không
• Chuyên gia an toàn và sức khỏe điều tra khiếu nại về chất lượng không khí trong nhà bằng cách so sánh ACH thực tế với mức tối thiểu khuyến nghị
• Kiến trúc sư thiết kế không gian mới để xác minh kích thước phòng và chiều cao trần có thể đáp ứng lưu lượng khí yêu cầu

Những sai lầm thường gặp

• Dùng giá trị ACH của một loại không gian cho ứng dụng khác — nhà kho (6-10 ACH) có yêu cầu rất khác so với phòng mổ bệnh viện (15-25 ACH)
• Chỉ tính lưu lượng khí từ thể tích phòng mà bỏ qua số người sử dụng — ASHRAE 62.1 yêu cầu cả thành phần thông gió theo đầu người và theo diện tích
• Nhầm lẫn khí cấp với khí ngoài trời — khí tuần hoàn không được tính vào yêu cầu thông gió trừ khi được lọc để loại bỏ chất ô nhiễm
• Bỏ qua hiệu quả phân phối khí — miệng gió bố trí kém có thể tạo vùng chết với thông gió không đủ ngay cả khi tổng ACH đạt yêu cầu

Cách diễn giải kết quả

• ACH yêu cầu là tiêu chí thiết kế chính — xác nhận thiết bị HVAC được chọn có thể cung cấp tốc độ thay đổi không khí này với thể tích phòng đã tính, tính đến sức cản ống dẫn và tổn thất áp suất của bộ khuếch tán
• CFM mỗi người là chỉ số tuân thủ ASHRAE 62.1 chính: nếu thấp hơn 15 CFM/người (7,1 L/s/người), hệ thống có thể không đáp ứng yêu cầu không khí ngoài tối thiểu bất kể tổng ACH
• Kết quả đa đơn vị (CFM, m³/h, L/s) khớp với thông số kỹ thuật thiết bị phổ biến — thiết bị HVAC được định cỡ theo CFM (Mỹ) hoặc m³/h (hệ mét); L/s mỗi người được dùng trong bảng Quy trình Tốc độ Thông gió ASHRAE 62.1
• Thể tích phòng quyết định nhu cầu lưu lượng khí tuyệt đối — tăng gấp đôi chiều cao trần sẽ tăng gấp đôi lưu lượng khí yêu cầu cho cùng ACH, điều này có thể đẩy thiết kế từ kích thước ống tiêu chuẩn lên kích thước lớn hơn; xác minh kích thước ống cùng với ACH

Tiêu chuẩn và tài liệu tham khảo

• ASHRAE 62.1 — Thông gió cho chất lượng không khí trong nhà chấp nhận được (thương mại/công cộng)
• ASHRAE 62.2 — Thông gió và chất lượng không khí trong nhà chấp nhận được cho nhà ở
• EN 16798-1 — Hiệu suất năng lượng của tòa nhà — Thông số đầu vào môi trường trong nhà
• ISO 17772-1 — Hiệu suất năng lượng của tòa nhà — Chất lượng môi trường trong nhà

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa ACH và CFM?

ACH là tỷ lệ không thứ nguyên cho biết thể tích không khí phòng được thay thế mỗi giờ — phụ thuộc kích thước phòng. CFM là đo lường lưu lượng tuyệt đối. Thiết bị HVAC được định cỡ bằng CFM; ACH dùng cho tiêu chí thiết kế.

ACH cao hơn có luôn nghĩa là chất lượng không khí tốt hơn?

Không nhất thiết. Thông gió quá mức tăng chi phí năng lượng và có thể gây gió lùa, tiếng ồn và vấn đề kiểm soát độ ẩm. Vượt quá một mức nhất định, lọc không khí và kiểm soát nguồn hiệu quả hơn.