Chương 7 THÔNG GIÓ 7 1 THÔNG GIÓ 7 1 1 Khái niệm, mục đích và phân loai các hệ thống thông gió a Khái niệm Trong quá trình sản xuất và sinh hoạt của con người, trong không gian thường sinh ra các chất độc hại, nhiệt và ẩm làm cho các thông số khí hậu thay đổi; mặt khác nồng độ ôxi giảm, sinh ra mệt mỏi và ảnh hưởng lâu dài về sức khoẻ Vì vậy cần thiết phải thải không khí đã bị ô nhiễm bởi các chất độc hại, nhiệt và ẩm ra bên ngoài, đồng thời thay thế vào đó là không khí đã được xử lý, không có c.
Chương THƠNG GIĨ 7.1 THƠNG GIĨ 7.1.1 Khái niệm, mục đích phân loai hệ thống thơng gió a Khái niệm Trong trình sản xuất sinh hoạt người, không gian thường sinh chất độc hại, nhiệt ẩm làm cho thơng số khí hậu thay đổi; mặt khác nồng độ ôxi giảm, sinh mệt mỏi ảnh hưởng lâu dài sức khoẻ Vì cần thiết phải thải khơng khí bị nhiễm chất độc hại, nhiệt ẩm bên ngoài, đồng thời thay vào khơng khí xử lý, khơng có chất độc hại, có nhiệt độ phù hợp lượng oxi đảm bảo Quá trình gọi thơng gió Q trình thơng gió thực chất q trình thay đổi khơng khí phịng bị nhiễm khơng khí bên ngồi trời qua xử lý b Mục đích thơng gió Thơng gió có nhiều mục đích khác tùy thuộc vào cơng trình phạm vi định, bao gồm: - Thải chất độc hại phòng bên (Mức độ ảnh hưởng liệt kê chương 1, với khơng gian sinh hoạt bình thường chất độc hại phổ biến cacbonic) - Thải nhiệt thừa ẩm thừa bên - Cung cấp lượng ôxi cần thiết cho sinh hoạt người - Trong số trường hợp đặc biệt mục đích thơng gió để khắc phục cố lan tỏa chất độc hại phòng chống hỏa hoạn c Phân loại Theo hướng chuyển động gió: chia loại sau - Thơng gió kiểu thổi: lấy khơng khí bên ngồi thổi phịng, đồng thời tạo áp lực dương để khơng khí phịng thải bên qua khe hở cửa thải gió Quạt c ấ p gió Phò ng C a thả i gió Hình 7.1: Cấp gió kiểu thổi Ưu điểm: cấp gió đến vị trí cần thiết, nơi tập trung nhiều người, nhiều nhiệt thừa, ẩm thừa, tốc độ gió luân chuyển phòng thường lớn Nhược điểm: áp suất phòng dương nên gió tràn bên ngồi theo hướng, nên tràn vào khu vực khơng mong muốn Mặt khác trường hợp có nguồn phát sinh chất độc hại thổi phát tán chất độc nguồn phát sinh tràn phịng - Thơng gió kiểu hút: hút xả khơng khí bị nhiễm phịng thải bên ngồi, đồng thời tạo áp lực âm để khơng khí bên ngồi tràn vào phịng theo khe hở cửa lấy gió Ưu điểm: hút trực tiếp khơng khí nhiễm nơi phát sinh, khơng cho phát tán phịng, lưu lượng thơng gió nhờ không yêu cầu nhỏ, hiệu cao Nhược điểm: gió tuần hồn phịng thấp, đơi có cảm giác gió đứng n khơng chuyển động, mặt khác khơng khí tràn vào phịng tự theo nhiều hướng khác nhau, khơng thể kiểm sốt chất lượng gió C a lấ y gió Phò ng Quạt hú t gió Hình 7.2: Cấp gió kiểu hút - Thơng gió kết hợp: kết hợp hút xả lẫn thổi vào phòng, phương pháp hiệu Thơng gió kết hợp hút xả thổi gồm hệ thống quạt hút thổi Vì chủ động hút khơng khí nhiễm vị trí phát sinh chất độc cấp vào vị trí yêu cầu cần thiết Phương pháp có tất ưu điểm hai phương pháp trên, loại trừ nhược điểm hai kiểu thơng gió Tuy nhiên phương pháp kết hợp có nhược điểm chi phí đầu tư cao Quạt c ấ p gió Phò ng Q uạt hú t gió Hình 7.3: Cấp gió kết hợp - Thơng gió kết hợp kiểu hồi nhiệt: ngun lý giống thơng gió kết hợp, sử dụng hệ thống điều hịa khơng khí Do khơng khí thải bên mang theo nàng suất lạnh đáng kể Để tiết kiệm, khơng khí trước thải đưa đến thiết bị trao đổi nhiệt để trao đổi nhiệt với khơng khí tươi cung cấp vào phịng Nhờ nhiệt độ khí tươi cung cấp vào phịng giảm đáng kể Ngược lại mùa đơng nhiệt độ khí tươi cung cấp nâng cao so với bình thường G ióthả i G iótươi Thiế t bị hồ i nhiệ t Phò ng G ióhồ i Hình 7.4: Cấp gió kết hợp kiểu hồi nhiệt Theo động lực tạo thơng gió - Thơng gió tự nhiên: tượng trao đổi khơng khí nhà trời nhờ chênh lệch cột áp Thường cột áp tạo chênh lệch nhiệt độ độ ẩm bên ngồi bên phịng - Thơng gió cưỡng bức: q trình thơng gió thực quạt Thơng gió cưỡng có cường độ mạnh xác lập theo chiều hướng mà người sử dụng mong muốn Theo phương pháp tổ chức trao đổi khơng khí - Thơng gió tổng thể: thơng gió tổng thể cho tồn phịng hay cơng trình, thường phương pháp thay tồn khơng khí phịng khơng khí bên ngồi cách đặn - Thơng gió cục bộ: thực thơng gió cách chọn lọc, vị trí định phịng cơng trình, nơi trực tiếp phát sinh chất độc hại Ví dụ khu vực hàn, sơn thiết bị, khu vực vệ sinh, nhà bếp… Theo mục đích - Thơng gió bình thường: nhằm loại bỏ chất độc hại, thải nhiệt thừa, ẩm thừa cung cấp ôxi cần thiết cho sinh hoạt người - Thơng gió cố: nhiều cơng trình có trang bị hệ thống thơng gió nhằm khắc phục cố xảy như: + Đề phịng tai nạn tràn hóa chất: số nhà máy, xí nghiệp, trung tâm liệu có trang bị hệ thống thơng gió cố Khi xảy cố hệ thống thông gió hoạt động thải khí độc đến nơi định sẵn bên + Bảo vệ người xảy hỏa hoạn: cơng trình cao tầng bắt buộc trang bị hệ thống thơng gió phịng ngừa hỏa hoạn lắp đặt cầu thang thoát hiểm Khi xảy hỏa hoạn, hệ thống thơng gió hoạt động tạo áp lực dương toàn cầu thang hiểm để lửa khói khơng thâm nhập khu vực giúp người thoát hiểm dễ dàng 7.1.2 Xác định lưu lượng thơng gió Lưu lượng gió tính tốn phụ thuộc vào mục đích thơng gió Mục đích khử chất độc hại, thải nhiệt thừa, ẩm thừa phát sinh phịng, khử bụi… a Lưu lượng thơng gió khử khí độc Trong sinh hoạt chất độc hại phát sinh khu vực đặc biệt nhà bếp, khu vực vệ sinh… Các chất độc hại thường phát sinh nhiều nhà máy, công xưởng sản xuất nguyên nhân sau: - Phát sinh phản ứng hóa học trình sản xuất, trình cháy nhiên liệu - Phát sinh q trình vi sinh hóa - Bốc từ bề mặt thống bồn, bể chứa hóa chất - Bốc từ bề mặt vật có sơn phủ hóa chất độc hại - Rị rỉ từ thiết bị đường ống Xác định lưu lượng thơng gió Lưu lượng thơng gió xác định theo công thức sau đây: , m3/h (7-1) G - lượng chất độc hại tỏa phòng, g/h yc - nồng độ cho phép chất độc hại (bảng 1.7), g/m3 yo - nồng độ chất độc hại không khí thổi vào, g/m3 Nồng độ chất độc thổi vào phịng nhỏ bỏ qua nên: , m3/h (7-2) Trong công thức trên, lượng chất độc hại phát sinh phịng khó xác định lý thuyết Người ta xây dựng nhiều cơng thức tính tốn khác Tuy nhiên thực tế có nhiều sai sót - Đối với chất độc hại phát sinh phản ứng hóa học phản ứng vi sinh hóa ta xác định theo lý thuyết thực tế có sai sót đáng kể phụ thuộc vào nồng độ chất tham gia điều kiện cụ thể phản ứng, loại nguyên liệu sử dụng - Đối với nguồn gây độc khác phụ thuộc tình trạng bề mặt, tốc độ gió, nhiệt độ phịng, diện tích bề mặt thống, khe hở rị rỉ… Vì cách tốt để xác định lượng chất độc phát sinh thực nghiệm Trong nhiều trường hợp cần khảo sát chỗ nồng độ chất độc khơng khí hao hụt theo thời gian chất để xác định lượng chất độc phát sinh b Lưu lượng thông gió khử khí cacbonic Khí cabonic phát sinh phịng chủ yếu hoạt động sống thể người thải Ngồi khí cacbonic sinh phản ứng đặc biệt khác Trong phần tính đến lượng cacbonic phát sinh người thải Lưu lượng khơng khí thơng gió cần thiết để thải khí cacbonic người tỏa tính xác định: , m3/hngười (7-3) VCO2 - lượng cacbinic người thải ra, m3/h.người (bảng 1.9) - nồng độ cacbonic cho phép, % thể tích Thường chọn = 0,15% a - nồng độ cacbonic khơng khí mơi trường xung quanh, % thể tích Thường chọn a = 0,03% v - lưu lượng khơng khí cần cấp, m3/hngười Lượng cacbonic người thải phụ thuộc vào cường độ lao động, nên lưu lượng thơng gió thải cacbonic phụ thuộc vào cường độ lao động c Lưu lượng thơng gió thải ẩm thừa Ẩm thừa phát sinh phòng nhiều nguyên nhân, giới thiệu chương 2, lượng ẩm thừa Căn vào lượng ẩm thừa xác định lưu lượng thơng gió thải ẩm thừa: , m3/h (7-4) Wt - lượng nước tỏa phòng, kg/h dmax - dung ẩm cực đại cho phép khơng khí phịng, kg/kg - dung ẩm khơng khí thổi vào phịng, kg/kg KK - khối lượng riêng khơng khí, kg/m3 d Lưu lượng thơng gió khử nhiệt thừa Nhiệt thừa tính tốn thơng gió có khác với nhiệt thừa tính tốn điều hịa khơng khí chế độ nhiệt điều hịa thơng gió có khác Đối với chế độ điều hòa nhiệt độ phòng thấp, thơng gió, gió cấp khơng qua xử lý lạnh nên yêu cầu nhiệt độ phòng trường hợp phải cao Hiện chưa có số liệu tiêu chuẩn chế độ nhiệt thơng gió Vì cách gần chấp nhận lấy nhiệt thừa QT tính tốn theo chế độ điều hịa để tính thơng gió lưu lượng thơng gió tính cao u cầu, coi hệ số dự trữ Lưu lượng gió thải nhiệt: , m3/h (7-5) QT - lượng nhiệt thừa phòng, kcal/h Ir, Iv - entanpi khơng khí vào khỏi phịng, kcal/kg Trong trường hợp khơng khí phịng tỏa nhiệt mà khơng tỏa ẩm áp dụng cơng thức: , m3/h (7-6) tr, tv - nhiệt độ khơng khí thổi vào hút phòng, oC Nhiệt dung riêng khơng khí Ck = 0,24 kcal/kgK Khi tính tốn cần lưu ý: - Nhiệt độ khơng khí phịng lấy theo yêu cầu vệ sinh công nghệ q trình sản xuất - Nhiệt độ khơng khí vào phải thỏa mãn điều kiện vệ sinh t v > tT - a Giá trị a tùy thuộc vị trí lắp đặt miệng thổi nêu chương - Nhiệt độ khơng khí lấy nhiệt độ khơng khí phịng Nếu miệng hút đặt cao tính theo cơng thức: tR = tT + (H-Z) (7-7) H - khoảng cách từ mặt sàn đến miệng hút, m Z - chiều cao vùng làm việc, m - gradien nhiệt độ theo chiều cao : = 0,2 + Thông thường 1,5 C/m o + Đối với rạp hát, rạp chiếu bóng : = 0,2 0,3oC/m + Đối với xưởng nguội : = 0,4 1,0oC/m + Đối với xưởng nóng : = 1,5oC/m e Lưu lượng thơng gió khử bụi Lưu lượng khơng khí thơng gió nhằm mục đích thải bụi phát phịng xác định: , m3/h (7-8) Gb - lượng bụi thải phòng, g/h Sc - nồng độ bụi cho phép không khí, g/m3 So - nồng độ bụi khơng khí thổi vào, g/m3 7.1.3 Bội số tuần hoàn Một cách xác định lưu lượng thơng gió xác định theo bội số tuần hoàn Phương pháp thường sử dụng cho hệ thống thơng gió tổng thể Bội số tuần hồn số lần thay đổi khơng khí phòng đơn vị thời gian , lần/giờ (7-9) K - bội số tuần hoàn, lần/giờ (bảng 7.1) L - lưu lượng khơng khí cấp vào phịng, m3/h Vo - thể tích gian máy, m3 Bội số tuần hoàn cho tài liệu Việc xác định lưu lượng gió theo bội số tuần hồn thuận lợi thực tế Bảng 7.1: Bội số tuần hoàn K (lần/giờ) lưu lượng gió thơng gió, m3/h T T Khu vực thơng gió Nhiệt độ phịng tT, oC Bội số tuần hồn hay lưu lượng gió tuần hồn Hút Thổi vào 18 20 (3) - Nhà Phịng hộ gia đình (tính cho 1m2 diện tích sàn) Nhà bếp 25 (60) - Phịng tắm 25 (25) - Phịng vệ sinh (xí, tiểu) 16 (25) - Phòng vệ sinh (tắm xí tiểu) 25 (50) - Phịng vệ sinh chung 16 (50) - Phòng sinh hoạt tập thể ký túc xá, phòng học chung 18 - 20 (30) - - Phòng giường 25 (50) - - Phòng giường 25 (60) - - Cho chậu xí 16 (50) - - Cho chậu tiểu 16 (25) - Khách sạn Phịng ngủ (tính cho người) Khu vệ sinh riêng 10 Khu vệ sinh chung Bệnh xá, trạm xá 11 Phịng bệnh nhân (tính cho giường) 20 12 Phòng phụ 25 (40) 1,5 13 Phòng cho trẻ sơ sinh 22 1,5 14 Phòng bác sĩ 20 1 15 Phòng X quang, chiếu xạ 20 16 Phòng chuẩn bị dụng cụ mổ, khử trùng 18 17 Phòng vật lý trị liệu, ràng hàm mặt 20 18 Nhà xác - - Cho vận động viên 15 - (80) - Cho khán giả 15 - (20) 20 Bể bơi nhà 26 - (20) 21 Phòng thay quần áo cạnh bể bơi 20 - 22 Phòng nghỉ vận động viên, lớp học 18 2 23 Khu vệ sinh 23 (100) Theo tính tốn Cơng trình thể thao 19 Phịng tập luyện, thi đấu Rạp hát, rạp chiếu bóng, câu lạc 24 Phòng khán giả 16 25 Hành lang 16 26 Căntin 18 - 27 Phòng hút thuốc 16 10 - 28 Phịng vệ sinh (tính cho chậu xí chậu tiểu) 16 (100) 29 Phịng nghỉ nhạc cơng 18 30 Phịng máy chiếu phim 16 3 * Ghi chú: số liệu dấu () có đơn vị m3/hngười 7.2 THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN Thơng gió tự nhiên tượng trao đổi khơng khí nhà ngồi trời chênh lệch mật độ khơng khí Thơng gió tự nhiên thực nhờ gió, nhiệt thừa tổng hợp hai Thơng gió tự nhiên bao gồm: - Thơng gió thẩm lọt vào - Thơng gió khí áp - nhiệt áp áp suất gió - Thơng gió nhờ hệ thống kênh dẫn 7.2.1 Thơng gió tự nhiên tác dụng nhiệt thừa Khi nhiệt độ phịng lớn nhiệt độ bên ngồi trời chúng có chênh lệch áp suất có trao đổi khơng khí bên ngồi với bên Các phần tử khơng khí phịng có nhiệt độ cao, khối lượng riêng nhẹ nên bốc lên cao, tạo vùng chân khơng phía phịng khơng khí bên ngồi tràn vào chổ Ở phía phần tử khơng khí bị dồn ép, có áp suất lớn khơng khí bên ngồi ngồi theo cửa gió phía Như độ cao định áp suất phịng áp suất bên ngồi, vị trí gọi vùng trung hịa - Cột áp tạo nên chuyển động đối lưu khơng khí: H = gh(N - T) (7-10) h = h1 + h2 khoảng cách cửa cấp gió cửa thải, m T - khối lượng riêng trung bình khơng khí phịng, kg/m3 - Cột áp tạo chuyển động khơng khí vào phịng: H1 = gh1(N - T) (7-11) - Cột áp xả khí khỏi phòng: H2 = gh2(N - T) (7-12) Tốc độ khơng khí chuyển động qua cửa vào cửa thải: 10 Hư Khối Sáng ớng lượng kg/m2 Chiều, Tối 1 1 1 Sá ng 11 12 Na > 700 500 m 150 0,17 0,27 0,33 0,33 0,31 0,29 0,27 0,25 0,23 0,22 0,20 0,19 0,17 0,15 0,14 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 0,07 0,06 0,06 > 700 0,16 0,26 0,34 0,39 0,40 0,38 0,34 0,30 0,28 0,26 0,23 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14 0,13 0,12 0,10 0,09 0,08 0,08 0,07 0,06 Đông Nam 500 0,19 0,31 0,38 0,39 0,36 0,34 0,27 0,24 0,22 0,21 0,19 0,17 0,16 0,14 0,12 0,10 0,07 0,08 0,07 0,06 0,05 0,05 0,05 0,04 0,31 0,56 0,65 0,61 0,46 0,33 0,26 0,21 0,18 0,16 0,14 0,12 0,09 0,06 0,04 0,03 0,02 0,01 0,01 0,01 0 0 0,16 0,29 0,40 0,46 0,46 0,42 0,36 0,31 0,28 0,25 0,23 0,20 0,18 0,15 0,14 0,12 0,11 0,09 0,08 0,08 0,06 0,06 0,05 0,04 0,27 0,50 0,67 0,73 0,68 0,53 0,38 0,27 0,22 0,18 0,15 0,12 0,09 0,06 0,04 0,03 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0 0,01 150 > 700 Đông 500 0,08 0,14 0,22 0,71 0,38 0,43 0,44 0,43 0,39 0,35 0,32 0,29 0,26 0,23 0,21 0,19 0,16 0,15 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,05 0,12 0,23 0,35 0,44 0,49 0,51 0,47 0,41 0,36 0,31 0,27 0,24 0,21 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,09 0,08 0,08 0,06 0,06 0,18 0,40 0,59 0,72 0,77 0,72 0,60 0,44 0,32 0,23 0,18 0,14 0,09 0,07 0,05 0,03 0,02 0,01 0,01 0,01 0 150 Đông Bắc > 700 500 150 0,10 0,10 0,13 0,20 0,28 0,35 0,42 0,48 0,51 0,51 0,48 0,42 0,37 0,33 0,29 0,26 0,23 0,21 0,19 0,17 0,15 0,14 0,13 0,12 0,07 0,06 0,12 0,20 0,30 0,39 0,48 0,54 0,58 0,57 0,53 0,45 0,37 0,31 0,24 0,23 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,11 0,10 0,08 0 0,12 0,29 0,48 0,64 0,75 0,82 0,81 0,75 0,61 0,42 0,28 0,19 0,13 0,09 0,06 0,04 0,03 0,02 0,01 0,01 0 > 700 Tây Bắc 500 0,11 0,10 0,10 0,10 0,10 0,14 0,21 0,29 0,36 0,43 0,47 0,46 0,40 0,34 0,30 0,27 0,24 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14 0,13 0,12 0,09 0,09 0,08 0,09 0,09 0,14 0,22 0,31 0,42 0,50 0,53 0,51 0,44 0,35 0,29 0,26 0,22 0,19 0,17 0,15 0,13 0,12 0,11 0,09 0,02 0,03 0,05 0,06 0,08 0,12 0,34 0,53 0,68 0,78 0,78 0,68 0,46 0,29 0,20 0,14 0,09 0,07 0,05 0,03 0,02 0,02 0,01 0,01 150 > 700 Tây 500 0,12 0,10 0,11 0,10 0,10 0,10 0,10 0,13 0,19 0,27 0,36 0,42 0,44 0,38 0,33 0,29 0,26 0,23 0,21 0,18 0,16 0,15 0,13 0,02 0,09 0,09 0,09 0,09 0,09 0,09 0,10 0,12 0,19 0,30 0,40 0,48 0,51 0,42 0,35 0,30 0,25 0,22 0,19 0,16 0,14 0,13 0,11 0,09 0,02 0,04 0,05 0,06 0,07 0,07 0,08 0,14 0,29 0,49 0,67 0,76 0,75 0,53 0,33 0,22 0,15 0,11 0,08 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 150 Tâ > 700 500 y Na 150 m 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,12 0,17 0,25 0,34 0,39 0,34 0,29 0,26 0,23 0,20 0,18 0,16 0,14 0,13 0,12 0,10 > 700 0,16 0,23 0,33 0,41 0,47 0,52 0,57 0,61 0,66 0,69 0,72 0,74 0,59 0,52 0,46 0,42 0,37 0,34 0,31 0,27 0,25 0,23 0,21 0,17 Bắc 500 150 0,08 0,09 0,09 0,09 0,09 0,09 0,09 0,09 0,11 0,19 0,29 0,40 0,46 0,40 0,32 0,26 0,22 0,19 0,16 0,14 0,13 0,11 0,10 0,08 0,02 0,04 0,05 0,07 0,08 0,09 0,10 0,10 0,13 0,27 0,48 0,65 0,73 0,49 0,31 0,21 0,16 0,10 0,07 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,11 0,33 0,44 0,54 0,57 0,62 0,66 0,70 0,74 0,76 0,79 0,80 0,60 0,51 0,44 0,37 0,32 0,29 0,27 0,23 0,21 0,18 0,16 0,13 0,48 0,66 0,76 0,82 0,87 0,91 0,43 0,95 0,97 0,98 0,98 0,52 0,34 0,24 0,16 0,11 0,07 0,05 0,04 0,02 0,02 0,01 0,01 ii) Nhiệt lượng xạ mặt trời qua kết cấu bao che Q62 Khác với cửa kính chế xạ mặt trời qua kết cấu bao che thực sau: - Dưới tác dụng tia xạ mặt trời, bề mặt bên kết cấu bao che nóng lên hấp thụ nhiệt Lượng nhiệt tỏa mơi trường phần, phần cịn lại dẫn nhiệt vào bên truyền cho khơng khí phịng đối lưu xạ Q trình truyền nhiệt có độ chậm trễ định Mức độ chậm trễ phụ thuộc chất kết cấu tường, mức độ dày mỏng Thông thường ta bỏ qua lượng nhiệt xạ qua tường Lượng nhiệt truyền qua mái xạ độ chênh nhiệt độ phịng ngồi trời xác định: Q62 = Fkmt, W (3-30) F - diện tích mái (hoặc tường), m2 k - hệ số truyền nhiệt qua mái (hoặc tường), W/m2K t = tTD - tT độ chênh nhiệt độ tương đương ,K (3-31) s - hệ số hấp thụ mái tường N = 20 W/m2K - hệ số tỏa nhiệt đối lưu khơng khí bên ngồi - nhiệt xạ đập vào mái tường, W/m2 R - nhiệt xạ qua kính vào phịng (tra theo bảng 3.10), W/m2 m - Hệ số màu mái hay tường Màu thẩm Màu trung bình Màu sáng : m = : m = 0,87 : m = 0,78 s - hệ số hấp thụ tường mái phụ thuộc màu sắc, tính chất vật liệu, trạng thái bề mặt tra theo bảng 3.13 Bảng 3.13: Độ đen bề mặt kết cấu bao che STT Vật liệu mầu sắc Hệ số s A 10 Mặt mái Fibrô xi măng, mới, màu trắng Fibrô xi măng, sau tháng sử dụng Fibrô xi măng, sau 12 năm sử dụng Fibrô xi măng màu trắng, quét nước xi măng Fibrô xi măng màu trắng sau năm sử dụng Tấm ép gợn sóng bơng khống Giấy dầu lợp nhà để thô Giấy dầu lợp nhà để thơ, rắc hạt khống phủ mặt Giấy dầu lợp nhà để thô, rắc cát màu xám Giấy dầu lợp nhà để thô, rắc cát màu xẩm 0,42 0,61 0,71 0,59 0,83 0,61 0,91 0,84 0,88 0,90 283 11 Tôn màu sáng 0,8 12 Tơn màu đen 0,86 13 Ngói màu đỏ hay nâu 0,65 14 Ngói màu đỏ tươi 0,6 15 Ngói xi măng màu xám 0,65 16 Thép đánh bóng hay màu trắng 0,45 17 Thép đánh bóng hay mạ màu xanh 0,76 18 Tôn tráng kẽm 0,64 19 Tôn tráng kẽm bị bụi bẩn 0,90 20 Nhôm khơng đánh bóng 0,52 21 Nhơm đánh bóng 0,26 B Mặt quét sơn 22 Sơn màu đỏ sáng 0,52 23 Sơn màu xanh da trời 0,64 24 Sơn màu tím 0,83 25 Sơn màu vàng 0,44 26 Sơn màu đỏ 0,63 C Mặt tường 27 Đá granit mài nhẵn, màu đỏ, xám nhạt 0,55 28 Đá granit mài nhẵn đánh bóng, màu xám 0,60 29 Đá cẩm tạch mài nhẵn màu trắng 0,30 30 Gạch tráng men màu trắng 0,26 31 Gạch tráng men màu nâu sáng 0,55 32 Gạch nung mầu đỏ 0,70 - 0,74 33 Gạch nung, có bụi bẩn 0,77 34 Gạch gốm ốp mặt mầu sáng 0,45 35 Bê tông nhẵn phẳng 0,54 - 0,65 36 Trát vữa màu vàng, trắng 0,42 37 Trát vữa màu xi măng nhạt 0,47 3.2.7 Nhiệt lọt không khí vào phịng Q7 Khi có độ chênh áp suất nhà bên ngồi có tượng rị rỉ khơng khí Việc ln ln kèm theo tổn thất nhiệt Nói chung việc tính tổn thất nhiệt rị rỉ thường phức tạp khó xác định xác lưu lượng khơng khí rị rỉ Mặt khác phịng có điều hịa thường địi hỏi phải kín Phần khơng khí rị rỉ coi phần khí tươi cung cấp cho hệ thống Q7 = G7(IN - IT) = G7Cp(tN-tT) + G7ro(dN-dT) (3-32) G7 - lưu lượng khơng khí rị rỉ, kg/s IN, IT - entanpi khơng khí bên ngồi bên phịng, kJ/kg tT, tN - nhiệt độ khơng khí tính tốn nhà ngồi trời, oC dT, dN - dung ẩm khơng khí tính tốn nhà ngồi trời, g/kgkkk 284 Tuy nhiên, lưu lượng khơng khí rị rỉ Lrr thường khơng theo quy luật khó xác định Nó phụ thuộc vào độ chênh lệch áp suất, vận tốc gió, kết cấu khe hở cụ thể, số lần đóng mở cửa Vì trường hợp xác định theo kinh nghiệm Q7h = 0,335(tN - tT)V, W (3-33) Q7a = 0,84(dN - dT)V, W V - thể tích phịng, m3 - hệ số kinh nghiệm tra theo bảng 3.14 (3-34) Bảng 3.14: Hệ số kinh nghiệm Thể tích V, m3 < 500 500 1000 1500 2000 2500 > 3000 0,7 0,6 0,55 0,5 0,42 0,4 0,35 Tổng lượng nhiệt rị rỉ khơng khí: Q7 = Q7h + Q7a (3-35) Trong trường hợp cửa vào số lượt người qua lại tương đối nhiều, cần bổ sung thêm lượng khơng khí: Gc = Vcn (3-36) Gc - lượng khơng khí lọt qua cửa, kg/h Vc - lượng khơng khí lọt qua cửa người qua, m3/người n - số lượt người qua lại cửa - khối lượng riêng khơng khí, kg/m3 Như trường hợp cần bổ sung thêm Q’7h = 0,335(tN - tT)Vcn, W (3-37) Q’7a = 0,84(dN - dT) Vcn, W (3-38) Bảng 3.15 dẫn lượng khơng khí lọt qua cửa người qua Bảng 3.15: Lượng không khí lọt qua cửa VC , m3/người Lưu lượng Vc, m3/người n, người/h Cửa thường Cửa xoay < 100 0,8 0,7 100 700 0,5 700 1400 2,75 0,3 1400 2100 3.2.8 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8 Q8 = Q81 + Q82 (3-39) Q81 - tổn thất truyền nhiệt qua trần mái, tường sàn (tầng trên) Q82 - tổn thất truyền nhiệt qua a Nhiệt truyền qua tường, trần sàn tầng Q81 Q81 = kFt (3-40) k -hệ số truyền nhiệt kết cấu bao che, W/m2K F - diện tích bê mặt kết cấu bao che, m2 t - độ chênh nhiệt độ bên ngồi bên phịng, oC 285 Mùa hè t = tN - tT , mùa đông t = tT - tN - hệ số xét đến vị trí vách i) Hệ số Đối với tường bao - Đối với tường bao tiếp xúc trực tiếp với mơi trường khơng khí bên ngồi = Đối với tường ngăn - Nếu ngăn cách với khơng khí bên ngồi qua phịng đệm khơng điều hịa = 0,7 - Nếu ngăn cách với khơng khí bên ngồi qua hai phịng đệm khơng điều hịa = 0,4 - Nếu tường ngăn với phòng điều hịa = Đối với trần có mái - Mái tơn, ngói, fibrơ xi măng với kết cấu khơng kín = 0,9 - Mái tơn, ngói, fibrơ xi măng với kết cấu kín = 0,8 - Mái nhà lợp giấy dầu = 0,75 Đối với sàn tầng hầm - Tầng hầm có cửa sổ = 0,6 - Tầng hầm khơng có cửa sổ = 0,4 ii) Xác định hệ số truyền nhiệt qua tường trần , W/m2.K (3-41) T - hệ số tỏa nhiệt bề mặt bên kết cấu bao che, W/m2K N - hệ số tỏa nhiệt bề mặt bên kết cấu bao che, W/m2K i, - chiều dày lớp thứ i, m i - hệ số dẫn nhiệt lớp thứ i, W/mK Hệ số trao đổi nhiệt bên bên phòng Hệ số tỏa nhiệt bên T bên ngồi N phịng xác định theo bảng 3.16 Bảng 3.16: Hệ số trao đổi nhiệt bên ngồi bên Dạng vị trí bề mặt kết cấu bao che - Bề mặt tường, trần, sàn nhẵn - Bề mặt tường, trần, sàn có gờ, tỷ số chiều cao gờ khoảng cách mép gờ < 0,24 - Trần có gờ h/a = 0,23 0,3 - Trần có gờ h/a > 0,3 - Tường ngồi, sàn, mái tiếp xúc trực tiếp khơng khí bên T N W/m2K 11,6 8,7 W/m2K 8,1 7,6 23,3 286 - Bề mặt hướng hầm mái, hướng phòng lạnh, 11,6 sàn tầng hầm Nhiệt trở lớp khơng khí Nếu kết cấu bao che có lớp đệm khơng khí tổng nhiệt trở dẫn nhiệt phải cộng thêm nhiệt trở lớp khơng khí Thường lớp đệm làm trần để chống nóng Bảng 3.17: Trị số nhiệt trở khơng khí Rkk Bề dày lớp khơng khí mm 10 20 30 50 100 150 Nhiệt trở lớp khơng khí Rkk, m2K/W Lớp khơng khí nằm ngang, Lớp khơng khí nằm ngang, dịng nhiệt từ lên dịng nhiệt từ xuống Mùa Hè Mùa Đơng Mùa Hè Mùa Đông 0,129 0,146 0,129 0,155 0,138 0,155 0,155 0,189 0,138 0,163 0,163 0,206 0,138 0,172 0,172 0,224 0,146 0,181 0,181 0,232 0,155 0,181 0,189 0,249 0,155 0,189 0,189 0,249 200 300 Ghi chú: Trị số Rkk cho bảng ứng với độ chênh nhiệt độ bề mặt lớp khơng khí t = 10oC Nếu t 10oC ta cần nhân với trị số cho bảng 3.18 Bảng 3.18: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt trở khơng khí 10 Độ chênh nhiệt độ t, oC Hệ số hiệu chỉnh 1,05 1,1 1,15 1,2 Hệ số dẫn nhiệt vật liệu xây dựng Hệ số dẫn nhiệt vật liệu thay đổi phụ thuộc vào độ rỗng, độ ẩm nhiệt độ vật liệu - Độ rỗng lớn bé, lỗ khí vật liệu có hệ số dẫn nhiệt thấp - Độ ẩm tăng hệ số dẫn nhiệt tăng nước chiếm chỗ lỗ khí vật liệu, hệ số dẫn nhiệt nước cao nhiều so với hệ số dẫn nhiệt khơng khí - Nhiệt độ tăng, hệ số dẫn vật liệu tăng Sự thay đổi hệ số dẫn nhiệt nhiệt độ thay đổi theo quy luật bậc nhất: = o + bt W/mK (3-42) o - hệ số dẫn nhiệt vật liệu 0oC, W/mK t - nhiệt độ vật liệu, oC b - hệ số tỷ lệ phụ thuộc tính chất vật liệu, có giá trị khoảng 0,0001 0,00116 Tuy nhiên, phụ thuộc vào nhiệt độ vật liệu không đáng kể nên tính tốn thường coi hệ số dẫn nhiệt vật liệu không đổi lấy theo bảng 3.19 287 Bảng 3.19: Hệ số dẫn nhiệt vật liệu STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Vật liệu I- VẬT LIỆU AMIĂNG Tấm ximăng amiăng Tấm cách nhiệt ximăng amiăng Tấm cách nhiệt ximăng amiăng II- BÊ TƠNG Bê tơng cốt thép Bê tơng đá dăm Bê tông gạch vỡ Bê tông xỉ Bê tơng bột hấp nóng Bê tơng bọt hấp nóng Tấm thạch cao ốp mặt tường Tấm miếng thạch cao nguyên chất III- VẬT LIỆU ĐẤT Gạch mộc IV- MẢNG GẠCH XÂY ĐẶC Gạch thông thường với vữa nặng Gạch rỗng (=1300), xây vữa nhẹ (=1400) Gạch nhiều lỗ xây vữa nặng V- VẬT LIỆU TRÁT VÀ VỮA Vữa xi măng vữa trát xi măng Vữa tam hợp vữa trát tam hợp Vữa vôi trát mặt ngồi Vữa vơi trát mặt Tấm ốp mặt ngồi thạch cao Tấm sợi gỗ cứng ốp mặt VI- VẬT LIỆU CUỘN Giấy cactông thường Giấy tẩm dầu thông nhựa đường bitum hay hắc ín Thảm bơng dùng nhà Khối lượng Hệ số dẫn riêng, kg/m3 nhiệt W/m.K 1900 500 300 0,30 0,11 0,08 2400 2200 1800 1500 1000 400 1000 1000 1,33 1,10 0,75 0,60 0,34 0,13 0,20 0,35 1600 0,60 1800 1350 0,70 0,50 1300 0,45 1800 1700 1600 1600 1000 700 0,8 0,75 0,75 0,60 0,20 0,20 700 600 150 0,15 0,15 0,05 288 25 Thảm bơng khống chất 200 0,06 VII- VẬT LIỆU THUỶ TINH 26 Kính cửa sổ 2500 0,65 27 Sợi thuỷ tinh 200 0,05 28 Thuỷ tinh thuỷ tinh bọt 500 0,14 29 Thuỷ tinh thuỷ tinh bọt 300 0,10 VIII- VẬT LIỆU GỖ 30 Gổ thông, tùng ngang thớ 550 0,15 31 Mùn cưa 250 0,08 32 Gỗ dán 600 0,15 33 Tấm sợi gỗ ép 600 0,14 34 Tấm sợi gỗ ép 750 0,065 35 Tấm sợi gỗ ép 150 0,05 36 Tấm gỗ mềm (lie) 250 0,06 IX- VẬT LIỆU KHÁC 37 Tấm silicat bề mặt in hoa ximăng silicat in hoa 600 0,20 38 Tấm silicat bề mặt in hoa ximăng silicat in hoa 400 0,14 39 Tấm silicat bề mặt in hoa ximăng silicat in hoa 250 0,10 b Nhiệt truyền qua đất Q82 Để tính nhiệt truyền qua nền, ta chia thành dải, dải có bề rộng 2m hình vẽ 2.4 2 2 2 b 2 (I ) ( II ) ( III ) 2 a ( IV ) Hình 3.4: Cách phân chia đượcải Theo cách phân chia - Dải I: k1 = 0,5 W/m2K, F1 = 4(a+b) - Dải II: k2 = 0,2 W/m K, F2 = 4(a+b) - 48 - Dải III: k3 = 0,1 W/m K, F3 = 4(a+b) - 80 - Dải IV: k4 = 0,07 W/m2K, F4 = (a-12)(b-12) Khi tính diện tích dải, dải I góc tính lần góc nhiệt truyền bên ngồi theo hướng khác - Khi diện tích phịng nhỏ 48m2 coi tồn dải I 289 - Khi chia phân dải không đủ cho dải ưu tiên từ đến Ví dụ chia dải coi dải ngồi dải I, dải II III Tổn thất nhiệt qua truyền nhiệt: Q82 = (k1F1 + k2F2 + k3F3 + k4F4)(tN - tT) (3-43) 3.2.9 Tổng lượng nhiệt thừa QT Tổng nhiệt thừa phòng: (3-44) Nhiệt thừa QT sử dụng để xác định suất lạnh xử lý khơng khí chương Không nên nhầm lẫn cho nhiệt thừa Q T suất lạnh xử lý khơng khí Tổng nhiệt thừa phịng QT gồm nhiệt Qhf nhiệt ẩn Qaf phòng - Tổng nhiệt phòng: Qhf = Q1 + Q2 + Q3h + Q4h + Q5 + Q6 + Q7h + Q8 - Tổng nhiệt ẩn phòng: Qaf = Q3w + Q4w + Q7w Như trình bày trên, trường hợp không gian khảo sát nhà hàng bình quân người cộng thêm 20W thức ăn tỏa ra, 10W nhiệt 10W nhiệt ẩn Để có số liệu tham khảo tính nhiệt, bảng 2.20 số số liệu phụ tải nhiệt trung bình thông số khác số không gian, theo kinh nghiệm 290 Bảng 3.20: Các thông số kinh nghiệm Qo Phân bố người tổng công suất lạnh Btu/h.ft2 TT Khu vực Lưu lượng Phân bố Phân bố Gió cấp Diện tích cho người cơng suất đèn cfm/ft2 (người/Ton) W/ft2 ft2/người Thấp TB Cao Thấp TB Cao Thấp TB Cao Thấp TB Cao Thấp TB Cao Nhà ở, phòng khách sạn 13 20 30 1.4 1.7 2.2 0.5 0.7 0.9 100 175 325 0.2 0.6 0.9 Bảo tàng, thư viện 30 51 75 2.5 4.3 8.3 0.9 1.6 2.1 40 60 80 0.5 1.0 2.0 Ngân hàng 35 53 75 2.5 4.7 7.5 1.1 1.8 2.5 26 53 80 0.9 2.9 4.4 Tiệm hớt tóc 45 73 112 2.9 4.9 7.4 1.3 2.6 4.4 20 40 60 0.6 1.4 4.6 Cửa hàng mỹ phẩm 49 75 114 2.5 4.3 7.1 1.6 2.3 3.0 17 42 75 2.7 4.2 9.3 Cửa hàng quần áo trẻ em 39 41 82 1.4 3.1 5.9 1.1 1.8 3.2 48 99 130 1.1 1.6 2.5 Cửa hàng quần áo đàn ông 33 45 85 1.2 3.0 6.2 0.9 1.4 1.8 60 118 205 1.0 2.2 4.4 Cửa hàng quần áo phụ nữ 30 43 65 2.5 5.7 11.0 0.8 2.4 6.9 22 61 197 9.8 3.3 7.4 Cửa hàng quần áo nói chung 29 44 68 3.2 5.2 0.9 1.4 2.1 27 65 111 1.5 2.2 3.5 10 Cửa hàng tầng hầm 20 30 39 6.2 8.0 15.0 0.5 0.8 1.2 20 30 95 0.8 2.4 3.9 11 Của hàng tầng 25 42 62 2.0 6.0 7.0 0.9 1.3 2.0 16 35 90 0.7 2.5 5.2 12 Phòng làm việc bác sỹ 33 51 68 1.3 4.0 7.0 1.2 1.7 2.4 29 75 160 1.4 1.7 3.4 7.0 13 Cửa hàng dược phẩm 35 70 109 1.3 4.5 6.9 1.1 1.9 3.4 17 39 92 0.2 1.6 3.9 14 Cửa hàng thực phẩm 44 82 142 3.0 5.3 7.9 1.3 2.5 4.8 12 36 72 0.9 2.6 5.0 15 Văn phòng, phòng riêng 22 43 72 1.2 3.5 6.3 0.7 1.4 2.2 32 105 278 0.6 2.0 4.8 16 Nhà hàng 62 115 260 3.4 7.0 11.4 0.8 2.1 3.8 18 32 0.2 1.4 6.8 17 Cửa hàng đặc biệt 22 52 179 1.1 3.1 0.8 1.9 5.9 20 90 192 0.9 3.9 12.9 18 Quán rượu, câu lạc đêm 25 80 165 6.6 8.6 10.7 0.8 1.4 2.8 18 75 0.2 1.1 2.2 19 Nhà hát 74 92 115 10.4 16.0 19.0 15.0 20.0 30.0 12 0.1 0.3 0.8 5.5 3.3 XÁC ĐỊNH LƯỢNG ẨM THỪA WT 3.3.1 Lượng ẩm người tỏa W1 Lượng ẩm người tỏa xác định: , kg/s (3-45) n - số người phòng, người gn - lượng ẩm người tỏa phòng đơn vị thời gian, g/h Lượng ẩm người tỏa gn phụ thuộc vào cường độ lao động nhiệt độ phòng Khi nhiệt độ phòng lớn cường độ vận động mạnh, thể thải mồ nhiều, nói cách khác gn lớn Trị số gn tra cứu theo bảng 3.21 Bảng 3.21: Lượng ẩm người tỏa ra, g/h,người Nhiệt độ khơng khí phịng, oC Trạng thái lao động 10 15 20 25 30 35 Trẻ em 12 tuổi 15 18 22 25 35 60 Tĩnh 30 40 40 50 75 115 Lao động trí học (cơ quan, trường học) 30 40 75 105 140 180 Lao động nhẹ 40 55 75 115 150 200 Lao động trung bình 70 110 140 185 230 280 Lao động nặng 135 185 240 295 355 415 Phòng ăn, khách sạn 90 90 171 165 250 Vũ trường 160 160 200 305 465 3.3.2 Lượng ẩm bay từ sản phẩm W2 Khi đưa sản phẩm ướt vào phịng, có lượng nước bốc vào phịng Ngược lại đưa sản phẩm khơ hút lượng ẩm , kg/s (3-46) y1, y2 - thủy phần sản phẩm đưa vào ra, % G2 - lưu lượng sản phẩm, kg/s Thành phần ẩm thừa có công nghệp 293 3.3.3 Lượng ẩm bay đoạn nhiệt từ sàn ẩm W3 Khi sàn bị ướt lượng ẩm từ bốc vào khơng khí làm tăng độ ẩm Lượng ẩm tính: W3 = 0,006Fs(tT - tư), kg/s (3-47) Fs - diện tích sàn bị ướt, m2 tư - nhiệt độ nhiệt kế ướt ứng với trạng thái phòng, oC Lượng ẩm bay đoạn nhiệt tính cho nơi thường xuyên nhà bị ướt khu nhà giặt, nhà bếp, nhà vệ sinh Riêng ướt lau nhà thường thời khơng liên tục, nên tính lưu ý đến điểm 3.3.4 Lượng ẩm nước nóng mang vào W4 Khi phịng có rị rỉ nóng, ví dụ từ nồi nấu, cần phải tính thêm lượng ẩm từ thiết bị W4 = Gh (3-48) Gh - lưu lượng nước phịng, kg/s 3.3.5 Lượng ẩm thừa WT Tổng tất nguồn ẩm tỏa phòng gọi lượng ẩm thừa (3-49) Nhiệt thừa WT sử dụng để xác định suất làm khô thiết bị xử lý khơng khí chương 3.4 KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG TRÊN VÁCH Như biết nhiệt độ vách tW thấp nhiệt độ đọng sương khơng khí tiếp xúc với xãy tượng đọng sương vách Tuy nhiên xác định nhiệt độ vách khó nên ta quy điều kiện đọng sương dạng khác tT tN Bãn ngoaìi tWN t W T a) Mùa Hè Bãn tT Bãn ngoaìi tN t W N tWT Bãn b) Mùa Đơng Hình 3.5: Phân bố nhiệt độ bên bên 294 - Về mùa hè: mùa hè ta thực chế độ điều hòa (làm lạnh), nhiệt độ bên lớn nhiệt độ bên trong: Khi bên nhiệt độ vách ln ln cao nhiệt độ khơng khí phịng nhiệt độ đọng sương () nên vách xãy tượng đọng sương Tuy nhiên, bên nhiệt độ vách nhỏ nhiệt độ khơng khí nên xảy tượng đọng sương Gọi nhiệt độ đọng sương khơng khí bên ngồi phịng, điều kiện để khơng xảy đọng sương là: (3-50) Bây ta xem, xảy điều kiện Theo phương trình truyền nhiệt: (3-51) hay: (3-52) Khi giảm k tăng, giảm tới tường bắt đầu đọng sương, ta giá trị kmax (3-53) Điều kiện để không xảy đọng sương vách mùa hè là: (3-54) - Về mùa đơng: nhiệt độ khơng khí bên lớn bên ngồi nên có xảy đọng sương diễn vách bên phịng Khi điều kiện để khơng xảy đọng sương vách là: (3-55) 295 ... pháp tốt thực hồi nhiệt với khí thải ngồi 18 Gió tươi lấy từ bên ngồi vào dàn lạnh PAU (Primery air handling unit) qua lọc khơng khí lưới chắn trùng, làm lạnh sơ thổi theo kênh gió đến miệng thổi