1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian

122 0 0
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
Tác giả Nguyễn Bình Phương, Ngân Trinh
Người hướng dẫn TS. Nguyễn Lữ Phương
Trường học Đại học Tài Nguyên và Môi trường TP.HCM
Thể loại luận văn
Năm xuất bản 2016
Thành phố TP.HCM
Định dạng
Số trang 122
Dung lượng 30,18 MB

Nội dung

Sau đĩ, nghiên cứu sử dụng thiết bị này vào đo đạt thực nghiệm đối với các thơng số đã chọn đề quan trắc là nhiệt độ, độ âm, nồng độ khí CO và nồng độ khí CO; tại một phịng học của Trung

Trang 1

LOI CAM ON

Luận văn được hồn thành, em muốn gửi đến Quý Thây Cơ và bạn bè lời cảm ơn chân thành nhất Trước hết, em muốn bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến Thây Tiến sĩ Nguyễn Lữ Phương, người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, đĩng gĩp ý kiến và định hướng cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Em bày tỏ lịng biết ơn đến Ban giám hiệu Trường, Quý Thây Cơ Khoa Mơi trường trường Đại học Tài Nguyên và Mơi trường TP.HCM đã truyền đạt kiến thức quỷ báu làm nên táng cơ sở trong suốt thời gian học tập tại trường Em gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè là nguơn động viên để em cĩ thể hồn thành chương trình

học của mình

TP.HCM, ngày 1Š tháng 12 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Trang 2

NHAN XET CUA GIAO VIEN HUONG DAN

TP.HCM, ngày tháng năm 2016

Xác nhận của giáo viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên)

Trang 3

NHAN XET CUA GIAO VIEN PHAN BIEN

TP.HCM, ngày tháng năm 2016

Trang 4

TOM TAT KHOA LUAN

Nghiên cứu tiến hành xây dựng thiết bị đo các điều kiện vi khí hậu (nhiệt độ và độ am), nồng độ CO và CO; cĩ thể quan trắc một cách liên tục, khác với một số

loại thiết bị đo trên thị trường nhu Testo 625, Testo 535 va Testo 317-3 chi co thé

do được các thơng số một cách tức thời Sau đĩ, nghiên cứu sử dụng thiết bị này vào đo đạt thực nghiệm đối với các thơng số đã chọn đề quan trắc là nhiệt độ, độ âm, nồng độ khí CO và nồng độ khí CO; tại một phịng học của Trung tâm Anh ngữ ILA Tân Phú, TP.HCM đề đánh giá sơ bộ chất lượng khơng khí trong phịng học tại đây Các điều kiện vi khí hậu là các yếu tố cơ bản của chất lượng khơng khí trong nhà cần được nghiên cứu bởi nĩ ảnh hưởng đến sự thoải mái con người sinh sống và

làm việc trong các tịa nhà Các điều kiện vi khí hậu theo kết quả thu thập được cần được cải thiện bởi nhiệt độ ứng với độ ấm đo đạc được chưa đáp ứng được so với Tiêu chuẩn ASHRAE 62.1, 2011 CO là một khí độc, khơng màu, khơng mùi và khĩ cĩ thể nhận biết được sự hiện diện của nĩ nên cần được quan trắc một cách cần thận, đặc biệt là trong mơi trường giáo dục và đối tượng là các em học sinh trong độ tuổi từ 6 đến 10 tuổi Nồng độ CO trung bình mỗi 15 phút đo đạc được đều vượt mức khuyến nghị theo Số tay hướng dẫn mức độ phơi nhiễm cho chất lượng khơng khí trong nhà của Tổ chức Y tế Thế giới (86ppm trung bình mỗi 15 phút) Nồng độ

CO; trong nhà cũng là một thơng số quan trọng cần được quan tâm khi xét đến chất lượng khơng khí trong nhà, bởi CO; được dùng để tính tốn tỷ lệ thơng giĩ trong phịng Kết quả quan trắc ghi nhận nồng độ CO; dao động từ 1000 ppm đến 3000

ppm, hầu hết đều khơng đáp ứng được Tiêu chuẩn ASHRAE đối với CO; (1000

ppm) Từ các thơng số quan trắc được tại một phịng học đại diện của Trung tâm Anh ngữ ILA Tân Phú, TP.HCM, cĩ thể thấy chất lượng mơi trường khơng khí trong phịng chưa được tốt và cần được cải thiện để khơng ảnh hưởng đến sức khỏe

Trang 5

ABSTRACT

This project has built its own device to continuously monitor the thermal conditions (temperature and humidity) and indoor concentration of CO and COs

The device is differrent from other devices in the market such as Testo 625, Testo

535 and Testo 317-3 which can only give instantaneous results for the mentioned parameters After the device being built, this project conducted a continuous

monitoring towards thermal conditions, CO, and CO, concentration during class

hours in a classroom at Tan Phu ILA English Language Center, Ho Chi Minh City to make an indoor air quality preliminarily assessment Thermal conditions need to be assessed because they directly affect the thermal comfort of people living and working inside buildings According to the results, thermal conditions have not met the ASHRAE 62.1, 2011 Standard and need to be improved CO is a poisonous gas

and difficult to recognise; therefore, CO needs to be monitored carefully,

especically in educational environments The average CO concentrations per 15 minutes monitored has all not met the standard stated in Air Quality Guidelines published by WHO, 2010 (86 ppm per 15 minutes) The indoor CO, concentration

is also an important parameter which needs to be noticed since it is used to calculate

Trang 6

MUC LUC

0700015 .,ƠỎ I ĐẶT VÁN ĐỀ 22222222222222222222111122 2222221711222 e 1 2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU -2222EEE2222222222222222222222222222722222.e, 2 3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU -.2222222222222222222222222222222222222222, 2 4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2 2222EEE22222+222222222222222222222222212222e-xe 2 CHƯƠNG 1 TỎNG QUAN «<< 2222222veseettttrEvvvrvxesetstrrrrsrrsee

1.1 Nghiên cứu về các điều kiện vi khí hậu z2+2EE2+z+++2222zzzexrrt 3 1.2 Nghiên cứu về điều kiện thơng giĩ, CO; và CO . -+2czz++ 4 1.3 Một số các khái niệm cơ bản ©222222222222222222223122222222222722112222 e2 5

1.3.1 Chất lượng mơi trường trong nhà (Indoor environment quality - IEQ) 5

1.3.2 Chất lượng khơng khí trong nhà (Indoor ạr quality - IAQ) 5

1.4 Các cách để đánh giá chất lượng khơng khí trong nhà -+ 5

1.5 Các yếu tơ gây ơ nhiễm khơng khí trong nhà 22222222 §

1.6 Hội chứng bệnh trong nhà (Sick Building Syndrome — SBS) 9

1.6.1 Hội chứng bệnh trong nhà là gì? - - ¿+55 ++s+>+z+zx+zezxzzezxzxsz+z 9 1.6.2 Biểu hiện của hội chứng bệnh trong nhà (SBS) - 2-2 9 1.6.3 Bệnh liên quan đến tồ nhà (Building Related Illness — BR]) 9

1.6.4 Các nguyên nhân gây ra Hội chứng bệnh trong nhà (SBS) 10

Trang 7

1.10 Một số loại thiết bị đo chất lượng khơng khí trong nhà l6 1.10.1 Thiết bị đo nồng độ khí CO¿, nhiệt độ, độ 4m cam tay Model: pSense- I0 1 .,ƠỎ 16 1.10.2 Thiét bi do nồng độ khí CO Testo 3 17-3 2222222 18 1.10.3 Nhận xét chung về các máy đo trên thị trường ccc+¿ 18 1.11 Phân tích số liệu

1.11.1 Giới thiệu sơ lược về phần mềm R

1.11.2 Các thuật tốn dùng đề phân tích số liệu - 222cc 19 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -cccccc°©cscee 2.1 Thiết bị đo đạc 22222222222+222222221112222222211111122.2.222 ae 23 2.1.1 Ðo nhiệt độ và độ âm -22222222222222221221211111111122222222e re 2 2.1.2 Đo nồng độ CO; trong nhà . 22-222222+2+22EEEE2222E213222222232eee2 24

2.1.3 Đo nồng độ CO trong nhà 22-©22EE222222EEEE2222E2222222222222ezer 27 2.1.4 Thiết kế chế tạo bộ đo và đặt các thơng số mơi trường - 27 2.2 Địa điểm nghiên cứu ©22V22222++222222222112222222222222111222 222222220 30 2.3 Đối tượng nghiên cứu -2¿++222222++22222111112211122 121111 1 1 ceer 33

Trang 8

tâm Anh ngữ ILA Tân Phú -2V2222222222222222222222222222222222222222222222226 62

án ố 63

400/007 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 2° °°©VV££E©2vveeecvvvvzssercvrvesseee xiv

Trang 9

ASHRAE BRI HVAC IAQ IEQ REHVA SBS US EPA WHO

DANH MUC CHU VIET TAT

: Hiệp hội các hệ thống sưởi âm, làm lạnh và điều hịa khơng khí Hoa Kỳ

: Bệnh liên quan đến tồn nhà

: Nhiệt, thơng giĩ và điều hịa khơng khí

: Chất lượng khơng khí trong nhà : Chất lượng mơi trường trong nhà

: Liên đồn các hiệp hội thơng giĩ sưởi ấm và điều hịa khơng khí châu Âu

: Hội chứng bệnh trong nhà

Trang 10

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Phịng đồng nhất (Uni-zone) với nguồn ơ nhiễm, dịng khí thơng giĩ, lắng

dong và hap thụ vào tường và máy lọc khơng khí 2 - 2z+22E2zz+222zxe+ 7

Hình 1.2 Thiết bị đo nồng độ khí CO›, nhiệt độ, độ 4m cam tay pSense-Plus 17 Hình 1.3 Máy đo nồng độ CO Testo 3 17-3 222222++22222222222222222222222222e 18 Hình 1.4 Giao diện phần mềm thống k@ Ro oo ccccssssssseesessscsssssssseeeeeeessssssesnteneeeesessees 19

Hình 1.5 Sơ đồ các bước phân tích số liệu 22-222z222EE222zz+22Ezzcrrrre 20

Hình 2.1 Sơ đồ các bước thực hiện của phương pháp nghiên cứu - 22

Hinh 2.2 So dé kich thuée cla cam bién DHT22 os eeeeessssssessssssseesssesetesnnsseeeeeeeees 23

Hình 2.3(a) Cau tao cia cam bin MG81 1 eccssscesccssssseessssssseeesesssseeessssseeeeesssseeeeees 24 Hình 2.3(b) Cầu tạo của cảm biến MG§I1 -22¿2+222222+2222222222222EExeeeree 24

Hình 2.3(c) Cấu tạo của cảm biến MG§II -22222222222255222221152 22211 25

Hình 2.4 Mạch điện cơ bản cho cảm biến MG8I1I -cccccccccccrrrrre: 26

Hình 2.5 Cấu tạo của sensor MQ-7 SG 222221212121 2221121 2121111111111 111 re 27 Hình 2.6 Sơ đồ chức năng của máy đo điều kiện vi khí hậu, CO và CO¿ 28 Hình 2.7 Sơ đồ lắp ráp PCB của bản mạch chính bộ đo và đặt thơng SỐ oo 2c c2 29

Hình 2.8 Sơ đồ lắp ráp PCB của bàn phím điều khiển

Hình 2.9 (a) Trung tam Anh ngữ ILA Tân Phú ¿-¿2 25252 +++s+s+sse>zzz+z+ 31 Hình 2.9 (b.) Trung tâm Anh ngữ [LA Tân Phú -+5-55s++ce+c+zxezxzse+ 31 Hình 2.10 Phịng học 307 tại Trung tâm Anh ngữ ILA Tân Phú - 32 Hình 2.11 Sơ đồ phịng học 307 tại Trung tâm Anh ngữ ILA Tân Phú 32

Hình 2.12 VỊ trí đặt máy đ0 -: +5+++++x+zx+E2xtExtrxerrrrrrrrkrrrrrrrrrrrrrrrrrree 33

Hình 3.I Nhiệt độ trong phịng học các ngày 1/11, 3/11 và 8/11 :- 38 Hình 3.2 Độ âm trong phịng học các ngày 1/11, 3/11 và 8/11 - 40 Hình 3.3 Nhiệt độ trong phịng học các ngày 1/11, 3/11 và 8/11 so với tiêu chuân

Trang 11

Hình 3.6 Điểm bài kiểm trong tốn của các em học sinh các ngày 1/11, 3/11 và 10 .,ƠỎ 47 Hình 3.7 Nhiệt độ trong phịng học các ngày 8/12, 10/12 và 11/12 50 Hình 3.8 D6 am trong phịng học các ngày 8/12, 10/12 và 11/12 52 Hình 3.9 Nhiệt độ trong phịng học các ngày 8/12, 10/12 và 11/12 so với tiêu chuẩn F0 54 Hình 3.10 Nồng độ CO (theo trung bình phút) trong phịng học các ngày 8/12, UP 00000105 56 Hình 3.11 Nồng độ CO (theo trung bình 15 phút) trong phịng học các ngày 8/12, UP 80/011 -À 5 57

Hình 3.12 Nồng độ CO; trong phịng học các ngày 8/12, 10/12 và 11/12 59

Hình 3.13 Nồng độ CO; trong phịng học ngày 8/12 -22- 22222222222 60

Trang 12

DANH MUC BANG

Bảng 1.1 Khoảng nhiệt độ và độ âm đề nghị điển hình đối với phịng học, thư viện và phịng thí nghiệm của học sinh từ tiểu học đến trung học . -: s52 11

Bang 1.2 Tiêu chuẩn thiết kế đề nghị điển hình cho thơng gid và lọc khí phịng học

CUA HOC SIM 1 11

Bang 1.3 Tiêu chuẩn thiết kế về nhiệt độ và độ âm theo TCVN 5687:2010/BXD 12

Bang 1.4 Các mức ảnh hưởng của nồng độ CO; trong nhà -2 ©2+£ 15 Bang 1.5 Các tiêu chuẩn về nồng độ CO và CO; trong nhà -2 222cc 16

Bang 2.1 Cac thơng số kỹ thuật của cảm biến DHT22 22 22222ccz++‡ 23 Bang 2.2 Bang théng số kỹ thuật của cảm bién MG811 o cceesccsssseeesesssseeesessseeeees 26

Bảng 2.3 Thời gian hoạt động của lớp học ¿-:- + +5++s+s++x+zvztzxszvzrsrerxrrrrs 34

Bảng 3.1 Bảng kết quả hiệu chỉnh thiết bị đo -22 ©2222222222222222zt2EEESccerrre 35

Bang 3.2 Bảng trích dẫn số liệu đo đạc được ngày 1/11, 3/11 và 8/11 - 36

Bảng 3.3 Bảng thống kê các giá trị nhiệt độ đo đạc được ngày 1/11, 3/11 và 8/11 37

Bảng 3.4 Bảng thống kê các giá trị độ âm đo đạc được ngày 1/11, 3/11 và 8/11 39 Bảng 3.5 Bảng so sánh các giá trị về nhiệt độ và độ âm trong các ngày 1/11, 3/11 và

8/11 so với tiêu chuân ASHRAE 20111 - -5-5255+2++2+2£2Etzxerxrrtzrrrrrrrrrrerrser 4I

Bảng 3.6 Bảng thống kê các giá trị nồng độ CO đo đạc được trong phịng học ngày

II 00.100 dd 43

Bảng 3.7 Bảng thống kê kết quả bài kiêm tra tốn ngày 1/11, 3/11 và 8/11 46 Bang 3.8 Bảng trích dẫn số liệu đo đạc được ngày 8/12, 10/12 và 11/12 48 Bảng 3.9 Bảng thống kê các giá trị nhiệt độ đo đạc được ngày 8/12, 10/12 và 11/12 49 Bảng 3.10 Bảng thống kê các giá trị độ âm đo đạc được ngày 8/12, 10/12 và 11/12 51

Trang 13

Ludn van tot nghiép

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

MO DAU 1 DAT VAN DE

Trong những năm gần đây, khi chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng

cao thì con người bắt đầu quan tâm đến chất lượng mơi trường sống nhiều hơn, đặc biệt là các tiêu chuẩn về chất lượng khơng khí trong nhà ngày càng được địi hỏi cao Bởi vì, phần lớn thời gian (thường hơn 90%) con người chúng ta hoạt động trong nhà nên duy trì các điều kiện chất lượng khơng khí trong nhà ở mức độ hợp lý, khơng gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người là việc làm cần thiết (Số tay hướng dẫn về chất lượng mơi trường trong nhà của REHVA)

Chất lượng khơng khí trong nhà cĩ mối liên hệ trực tiếp đến chất lượng

khơng khí ngồi trời, ví dụ như các phịng lạnh được cấp khí từ bên ngồi, các chất

ơ nhiễm cĩ hại đến sức khỏe con người như CO, SOa, NO; cũng được đưa vào bên

trong nhà qua hệ thống cấp khí, làm lạnh Theo báo cáo mơi trường quốc gia về hiện trạng khơng khí ở Việt Nam (cơng bồ 18/9/2014), mơi trường khơng khí ở Việt

Nam đang bị ơ nhiễm nghiêm trọng Đặc biệt, tại nhiều thành phĩ lớn như Hà Nội,

TP.HCM, khơng khí trong nhà bị ơ nhiễm, được xem như “sát nhân thầm lặng”, gây

ra nhiều bệnh tật

Ơ nhiễm khơng khí trong nhà đã được thế giới báo động và quan tâm từ lâu,

tuy nhiên Việt Nam hiện vẫn chưa cĩ tiêu chuẩn về chất lượng khơng khí trong nhà Một số tiêu chuẩn và số tay hướng dẫn đã được xây dựng trên thế giới và được dùng làm tài liệu tham khảo trong nghiên cứu này là: Số tay hướng dẫn ASHRAE 20009,

Tiêu chuẩn ASHRAE 62.1, Số tay hướng dẫn mức độ phơi nhiễm cho chất lượng

khơng khí trong nhà của Canada, Số tay hướng dẫn chất lượng khơng khí trong nhà của Tơ chức Y tế thế giới đối với châu Âu

Chất lượng khơng khí trong nhà khơng những gây ảnh hưởng tiêu cực đến

sức khỏe của con người, mà cịn làm giảm hiệu quả học tập và làm việc Hiện nay,

một số cơng ty đã bắt đầu quan tâm đến hệ thống thơng giĩ, điều hịa trong phịng làm việc để nâng cao hiệu quả làm việc của nhân viên Tuy vậy, một trong những đối tượng dễ bị ảnh hưởng bởi chất lượng khơng khí trong nhà kém, nhưng lại ít được quan tâm đĩ chính là học sinh Đã cĩ những nghiên cứu trên thế giới về vấn đề này, nhưng ở Việt Nam cịn khá mới và chưa được quan tâm Vì vậy, việc nghiên

cứu chất lượng khơng khí trong lớp học là cần thiết bởi sự khác biệt đặc điểm khí hậu và điều kiện cơ sở vật chất ở các trường học của nước ta Đây sẽ là bước đầu để

đánh giá sơ bộ được chất lượng khơng khí trong lớp học, từ đĩ xây dựng các tiêu

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh

Trang 14

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

chuân về chất lượng khơng khí trong nhà cho các đối tượng, đặc biệt là trẻ em, học sinh tiểu học trong tương lai

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Đã cĩ rất nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng chất lượng khơng khí trong nhà cĩ ảnh hưởng nhất định đối với sức khỏe của con người, và điều này rất quan trọng

trong mơi trường giáo dục, đặc biệt là đối với sức khỏe của các em học sinh tiểu học trong độ tuổi từ 6 đến 10 tuổi Chính vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu này là đánh

giá sơ bộ chất lượng mơi trường khơng khí trong lớp ở Trung tâm Anh ngữ ILA Tân

Phú thơng qua đo đạc thực nghiệm đối với các thơng số sau: điều kiện vi khí hậu, CO va CO)

3

4

NOI DUNG NGHIEN CUU

Tìm hiểu các thiết bị đo đạc cĩ mặt trên thị trường;

Tìm hiểu và lựa chọn các cảm biến phù hợp cho từng thơng số lựa chọn quan

trắc;

Chế tạo và hiệu chỉnh máy đo;

Tiến hành đo đạc thực nghiệm đối với từng thơng số;

Đánh giá hiện trạng chất lượng khơng khí trong phịng học Trung tâm Anh

ngữ ILA thơng qua các thơng số: nhiệt độ, độ âm, CO;, CO;

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu sơ bộ hiện trạng chất lượng khơng khí trong lớp học của học sinh

tiêu học (từ 6 — 10 tuổi) ở một phịng học đại diện tại Trung tâm Anh ngữ ILA Tân Phú, TP.HCM

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh

Trang 15

Ludn van tot nghiép

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

CHƯƠNG 1

TONG QUAN

1.1 Nghiên cứu về các điều kiện vi khí hậu

Các điều kiện vi khí hậu như nhiệt độ và độ ẩm từ lâu đã được nghiên cứu

nhiều trên thế giới bởi những ảnh hưởng chúng lên hoạt động, hiệu quả làm việc và

học tập của con người Một số ảnh hưởng của nhiệt độ được Wyon và cộng sự

(2006) chỉ ra trong nghiên cứu của mình như sau:

- Su khĩ chịu về nhiệt độ gây mất tập trung và dẫn đến sự phàn nàn làm tăng chi phí bảo trì, bảo dưỡng

-_ Nhiệt độ cao làm giảm các hoạt động của con người, gây ra các triệu chứng trong tịa nhà (SBS) và cĩ ảnh hưởng tiêu cực đến sự tập trung

- _ Điều kiện nhiệt độ thấp làm giảm nhiệt độ của các ngĩn tay và giảm hiệu quả hoạt động của bàn tay

- Su thay đổi nhiệt độ nhanh chĩng (điều chỉnh nhiệt độ tăng ít) cho hiệu quả

làm việc khơng thay đổi, trong khi thay đổi nhiệt độ một cách chậm chỉ gây

ra sự khĩ chịu

- _ Nhiệt được truyền theo phương thắng đứng làm giảm cảm giác về chất lượng khơng khí hoặc dẫn tới làm giảm nhiệt độ trong phịng, và gây ra sự phàn

nan vé san lanh

Ngồi ra, Seppanen và cộng sự (2006) đã lập được mối liên hệ giữa nhiệt độ

và hiệu quả làm việc và chỉ ra rằng hiệu quả làm việc giảm 1% cho mỗi 1°C thay đổi dựa trên 24 nghiên cứu của mình Bên cạnh đĩ, việc gia tăng nhiệt độ dẫn đến giảm hiệu quả làm việc đã được nghiên cứu nhiều trong các lĩnh vực khác nhau Ví

dụ, hiệu quả vận hành tại một trung tâm viễn thơng tốt hơn khi duy trì nhiệt độ

trong phịng dưới 25”C (Niemela và cộng sự, 2002) hay một nghiên cứu của Federspiel và cộng sự (2002) cho thấy các y tá làm việc tại một trung tâm tư vấn

sức khỏe viết báo cáo chậm hơn 16% khi nhiệt độ làm việc trên 25,4°C Tuy chưa cĩ một mơ hình chuẩn nào cho các nghiên cứu trên, tuy nhiên nĩ chỉ ra được mối

liên hệ cụ thê giữa nhiệt độ trong phịng và hiệu quả làm việc của con người

Ngồi những ảnh hưởng tiêu cực của việc gia tăng nhiệt độ đến hiệu quả làm

việc của người lớn thì việc gia tăng nhiệt độ cũng cĩ ảnh hưởng đến khả năng học tập của học sinh Schoer và Shaffran (1973) đã báo cáo rằng trẻ em từ 10 đến 12

tuổi thực hiện các bài kiểm tra và bài tập đơn giản và lặp lại tốt hơn trung bình 5,7%

ở phịng học máy lạnh cĩ nhiệt độ 22,5°C so với phịng học khơng cĩ điều hịa và nhiệt độ khoảng 26°C Một nghiên cứu gần đây của Wargoki and Wyon ở trường học khi học sinh thực hiện các bài tập về tốn học và ngơn ngữ đã đưa ra rằng khi

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh

Trang 16

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

nhiệt độ giảm I°C thì tốc độ thực hiện các bài tập của học sinh tăng khoảng từ 2- 4%

Từ các nghiên cứu trên thế giới về ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ, độ ẩm đến hoạt động, sự tập trung và khả năng học tập của con người, ta cĩ thé thay duoc viéc nghién ctru về điều kiện vi khí hậu hiện nay ở nước ta là việc làm cần thiết Đặc biệt là điều kiện vi khí hậu trong lớp học, nơi đối tượng tham gia là các em học sinh thì đây là việc hết sức cần thiết để bước đầu đánh giá được sơ bộ điều kiện nhiệt độ, độ ảm đề điều chỉnh sao cho thích hợp, tối ưu hĩa việc học và tiếp thu của các em học sinh

1.2 Nghiên cứu về điều kiện thơng giĩ, CO; và CO

Hiện nay đã cĩ nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng tỷ lệ thơng giĩ cĩ liên hệ với

chất lượng khơng khí trong nhà Seppanen và cộng sự (2006) đã chỉ ra rằng cĩ mối quan hệ về số lượng giữa hiệu quả trong văn phịng và tỷ lệ thơng giĩ thơng qua nghiên cứu của mình Tuy nhiên, các nghiên cứu về chất lượng mơi trường khơng khí trong nhà, đặc biệt là mơi trường khơng khí trong lớp học cịn khá ít và rời rạc

Một nghiên cứu được thực hiện bởi Turk và cộng sự (1989) tại 6 trường ở Oregon, Mỹ và 2 trường ở Washington, Mỹ, cho biết tỷ lệ thơng giĩ cho tồn bộ tịa

nhà nằm trong khoảng 4,5 — 31 1⁄s-người, trong khi tỷ lệ thơng giĩ trung bình trong lớp học chỉ đạt 1,6 l⁄s-người Ngồi ra, ở Đan Mạch, tỷ lệ thơng giĩ trung bình đo được ở 11 trường là 6.4 I/s-ngudi (Nielsen, 1984) Theo tiêu chuân ASHRAE 62 — 2004 về chất lượng khơng khí trong nhà, tỷ lệ thơng giĩ tối thiêu khuyết nghị trong phịng học là 8 l/s-người Điều này cho thấy, điều kiện thơng giĩ ở các trường học ở một số nơi trên thế giới vẫn chưa đáp ứng được tiêu chuẩn và cĩ thê dẫn tới những

ảnh hưởng tiêu cực đến học sinh, đặc biệt là học sinh tiểu học

Shaughnessy và cộng sự (2006) đã thực hiện nghiên cứu ở 54 trường tiêu học

ở Mỹ, cho thấy cĩ mối liên hệ giữa hiệu quả học tập của học sinh tiêu học đối với tỷ

lệ thơng giĩ trong phịng học (được tính tốn theo nồng độ CO; đo được) Hiệu quả học tập của các em học sinh lớp năm được đánh giá thơng qua bài kiểm tra tốn và đọc trong mỗi điều kiện thơng giĩ nhất định Kết quả cũng cho thấy, khả năng đọc và làm tốn của học sinh tăng tỷ lệ thuận với điều kiện thơng giĩ và đạt hiệu quả cao nhất ở tỷ lệ thơng giĩ là 4,5 l⁄s-người (cho 12 học sinh)

Sự thiếu hụt thơng giĩ trong phịng học cĩ thê dẫn đến sự tích tụ các chất hĩa

học và vi sinh vật trong khơng khí, nồng độ của các chất ơ nhiễm trong lớp học càng tăng Điều này khơng những ảnh hưởng đến khả năng tiếp thu của học sinh mà cịn ảnh hưởng đến sức khỏe của các em (Daisey và cộng sự, 2003) Kết quả nghiên

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh

Trang 17

Ludn van tot nghiép

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

cứu của Myhrvold và cộng sự (1996) thực hiện ở 22 phịng hoc tai 5 trường ở Na

Uy cho thấy cĩ mối tương quan từng phần (one-way ANOVA, P<0.001) giữa các

bệnh như nhức đầu, chĩng mặt, mệt mỏi, khĩ tập trung và nồng độ CO; cao (1500-

4000ppm so với nồng độ dưới 1500ppm) Hơn nữa, ở 14 trường được nghiên cứu ở Hà Lan chỉ ra rằng, cĩ mối liên hệ các “bénh trong toa nha” (Sick building sydrome) và nồng độ CO; cao (Potting và cộng sự, 1987) Kết quả của hai nghiên cứu trên cĩ thê khơng tương khớp nhau tuy nhiên, nĩ cũng cho thấy tỷ lệ thơng giĩ

và nồng độ CO; cĩ thê đại diện cho các yếu tố thực khác mà gây ra các bệnh cho học sinh (Daisey và cộng sự, 2003)

1.3 Một số các khái niệm cơ bản

1.3.1 Chất lượng mơi trường trong nhà (Indoor environment quality - IEQ) Theo định nghĩa của REHVA ICQ Assessment Guidebook, chất lượng mơi trường trong nhà (IEQ) được xác định là tập hợp của nhiệt, tầm nhìn, âm thanh, rung động và thoải mái về nhiệt Và chất lượng khơng khí trong nhà (IAQ) ảnh hưởng đến cách hành xử, năng suất trong lao động, hiệu quả học tập và chỉ phí về

năng lượng

1.3.2 Chất lượng khơng khí trong nha (Indoor air quality - IAQ)

Hiện nay cĩ nhiều định nghĩa khác nhau về chất lượng khơng khí trong nhà (IAQ) Trong thuật ngữ của Indoor Air Sciences, Hiệp hội quốc tế về chất lượng khơng khí trong nhà và khí hậu (ISIAQ) định nghĩa chất lượng khơng khí trong nhà như một chỉ số về loại và nồng độ của các chất ơ nhiễm trong khơng khí cĩ thể gây

khĩ chịu hoặc cĩ nguy cơ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người hoặc động vật, hoặc gây hại cho thực vật

Theo định nghĩa của EPA, chất lượng khơng khí trong nhà (IAQ) đề cập đến chất lượng khơng khí bên trong và xung quanh các tịa nhà và cơng trình, đặc biệt là khi nĩ liên quan đến sức khỏe và sự thoải mái của những người sinh sống và làm việc Sự hiểu biết và kiểm sốt các chất ơ nhiễm trong nhà cĩ thể giúp giảm nguy cơ gây ra các vấn đề về sức khỏe trong nhà

1.4 Các cách để đánh giá chất lượng khơng khí trong nhà

Theo REHVA ICQ Assessment Guidebook, cĩ ba cách khác nhau để đánh giá chất lượng khơng khí trong nhà và thể hiện kết quả một cách định lượng, lần

lượt dựa trên:

- _ Các giá trị đo được của từng nồng độ riêng biệt của một tập hợp các chất gây

ơ nhiễm (các hạt, các hợp chất hĩa học, nắm, vi khuẩn, )

SVTH: Nguyén Bình Phương Ngân Trinh

Trang 18

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

-_ Các giá trị tính tốn định lượng nhằm đánh giá mức độ khuếch tán của các

chất ơ nhiễm thơng qua quá trình thơng giĩ (ví dụ như tỷ lệ thơng giĩ)

- Danh gid chủ quan, thể hiện trên thang số chỉ mức độ khơng hài lịng của bảng đánh giá

Các phương trình của sự phát triển theo thời gian của nơng độ chất ơ nhiễm Xem xét một căn phịng (vùng) đồng nhất, nơi cĩ một nguồn ơ nhiễm cĩ trao đổi khí với khơng khí bên ngồi, và một máy lọc khơng khí cĩ thê được hoạt động Cho rằng cĩ khả năng lắng đọng và hấp thu các chất ơ nhiễm trên các bức tường và

các bề mặt khác, sự phát triển theo thời gian của nồng độ của một chất được xác

định bởi phương trình vi phan sau:

dC G SQ

OT at Mest AC — va - TF ar Vv CEac

Trong do:

C là nồng độ trung bình tức thời của chất gây ơ nhiễm [mg / m] G là chất ơ nhiễm tạo ra từ bên trong phịng [mg / h]

V là thể tích phịng [m']

2% là tỷ lệ trao đổi khơng khí tức là tỷ lệ dịng khí sạch được cấp cho phịng theo thể tích phịng [h”]

Cạ« là nồng độ của các chất ơ nhiễm trong khơng khí bên ngồi [mg / m°] vạ là tốc độ lắng của các chất gây ơ nhiễm [mg / h.m?]

S là diện tích bề mặt lắng [m?]

Q« là tỷ lệ dịng khí qua bộ lọc khí [m° / h] £ac là hiệu quả của bộ lọc khơng khí [-]

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh

Trang 19

Luận văn tốt nghiệp

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO› trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

Hình 1.1 Phịng đồng nhất (Uni-zone) với nguồn ơ nhiễm, dịng khí thơng giĩ, lắng đọng và hấp thụ vào tường và máy lọc khơng khí

Các hiệu ứng của sự hấp thụ hoặc lắng đọng của các chất ơ nhiễm bên trong phịng và bỏ qua hệ thống lọc khơng khí cĩ thể được xem xét một cách đơn giản, tức là bỏ qua giá trị này Như vậy, phương trình trở thành:

aC G

ar V

Khi V, G, E„ khơng thay đơi, kế từ thời điểm ban dau t = 0 , noi nồng độ ban dau Cp = Cini, thì nồng độ chất ơ nhiễm tại thời điểm t sẽ được tính bằng cơng

thức:

+ Mone — AC

C(t) = Coqui + (Cini — Cequi).e**

Trong đĩ: Œ„„„¡ là nồng độ chất ơ nhiễm ở trạng thái ơn định và được tính bằng cơng thức:

G

Cequi = Cini + V

Chất lượng khơng khí trong nhà và nơng độ các chất ơ nhiễm

Trong các mơi trường phi cơng nghiệp như nhà cửa, trường học, văn phịng và các tịa nhà cơng cộng khác, con người liên tục tiếp xúc với nồng độ của các hợp

chất hĩa học hữu cơ khác nhau Các hợp chất cĩ nguồn gốc từ các nguồn ngồi trời, ví dụ giao thơng đơ thị, và từ các nguồn trong nhà như con người, hút thuốc lá, và

SVTH: Nguyễn Bình Phương Ngân Trinh

Trang 20

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

từ chính các tịa nhà (vật liệu xây dựng và trang trí nội thất, thiết bị điện tử và hệ

thống sưởi, thơng giĩ và hệ thống điều hịa khơng khí)

Chất lượng khơng khí trong nhà cĩ thể được xem xét bằng cách đo các tính chất vật lý và hĩa học của khơng khí và so sánh chúng với các giá trị hướng dẫn, các tiêu chuẩn Tuy nhiên, việc điều chỉnh chất lượng khơng khí trong nhà bằng cách xác định giá trị hướng dẫn cho tất cả các hợp chất cĩ mặt trong mơi trường

khơng khí và cĩ vẻ khơng thực tế, đặc biệt là xem xét rằng mỗi ngày cĩ nhiều hợp chất mới được phát hiện trong nhà

Một phương pháp đề mơ tả chất lượng khơng khí trong nhà cĩ thể đơn giản là bằng cách hỏi những người ở bên trong tịa nhà dé đánh giá liệu chất lượng khơng khí trong nhà là tốt hay kém Một cách tiếp cận tương tự đã được sử dụng để thiết lập các yêu cầu về thơng giĩ của mơi trường trong nhà phi cơng nghiệp từ các nghiên cứu của Yaglou và cộng sự (1936), nghiên cứu đánh giá cường độ mùi bởi những người ở trong nhà Nghiên cứu này sau đĩ đã được minh chứng qua một nghiên cứu khác của Fanger và cộng sự (1988) cũng sử dụng các đánh giá khả năng chấp nhận mùi sử dụng phương pháp đánh giá của những người trong tịa nhà Tuy nhiên, phương pháp chỉ áp dụng cho các hợp chất cĩ thể được cảm nhận của con người

1.5 Các yếu tố gây ơ nhiễm khơng khí trong nhà

Theo US EPA, cĩ ba nguồn chính của chất gây ơ nhiễm ảnh hưởng đến chất

lượng khơng khí trong nhà: 1 Trong nhà

- _ Các hoạt động cá nhân (hút thuốc lá hoặc vệ sinh cá nhân);

-._ Dọn đẹp nhà cửa(khử mùi, chất tay rửa, hoac but);

- Cac hoat déng bảo trì (tu sửa, nội thất mới / thảm, hoặc kiểm sốt dịch hại); - _ Các loại khác: Khí thải từ các thiết bị văn phịng (máy photocopy, VDT); - _ Vật tư văn phịng (mực, các sản phẩm giấy khơng cacbon);

- _ Sự cơ tràn chất lỏng hoặc rị rỉ; - _ Số lượng người trong phịng:

- _ Tiện nghỉ về nhiệt và / hoặc độ ẩm

2 Ngồi trời

-_ Khơng khí bị ơ nhiễm ngồi trời (khí thải xe, phấn hoa, hoặc các chat ơ nhiễm cơng nghiệp),

- Gần các nguồn ơ nhiễm như: thùng rác, bến xe, hoặc khí thải từ các tịa nhà; - Khi dat (chat hĩa học, bề chứa ngầm, hoặc thuốc trừ sâu);

- Visinh vat (nắm mốc)

SVTH: Nguyén Bình Phương Ngân Trinh

Trang 21

Ludn van tot nghiép

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

3 Hệ thống HVAC (hé thong sưởi ấm, điều hịa, thơng giĩ)

- _ Phân phối khơng đủ khơng khí sạch trong hệ thống thơng giĩ; - Bui trong đường ống:

- _ Bộ lọc khơng khí bản;

- _ Tăng trưởng vi sinh trong ống thơng giĩ và / hoặc máy làm âm 1.6 Hội chứng bệnh trong nhà (Sick Building Syndrome - SBS) 1.6.1 Hội chứng bệnh trong nhà là gì?

Cuối thập niên 70, người ở trong nhà mới, văn phịng và vườn ươm thường

bị các triệu chứng mệt mỏi khĩ chịu khơng đặc hiệu, giới truyền thơng gọi là “bệnh

văn phong” (office illness) Thuật ngữ “Hội chứng bệnh trong nhà” (sick building

syndrome SBS) được WHO đặt tên năm 1986, khi họ cũng ước tính cĩ từ 10-30%

các tịa nhà văn phịng ở phương Tây bị ảnh hưởng Các nghiên cứu ở Đan Mạch và Anh đưa ra những triệu chứng chân đốn Trong những năm 90, SBS được nghiên

cứu sâu rộng, nhiều yếu tố vật lý và hĩa học khác nhau trong các tịa nhà đã được

thâm tra

Hội chứng bệnh trong nha (sick buiding syndrome, SBS) 1a tap hợp các loại bệnh của những người làm việc văn phịng, cao ốc hay mắc phải Bệnh văn phịng cĩ 4 điểm chung: (1) bệnh liên quan đến thời gian làm việc văn phịng, (2) bệnh hết khi nghỉ làm việc, (3) tái phát khi làm việc trở lại và (4) đồng nghiệp cùng phịng cũng bị tương tự

1.6.2 Biểu hiện của hội chứng bệnh trong nhà (SBS)

Theo US EPA 1991, các biêu hiện của hội chứng bệnh trong nha bao gồm các biểu hiện sau:

- _ Những người làm việc trong tịa phan nan về triệu chứng liên quan với cảm

giác khĩ chịu cấp tính, ví dụ, nhức đầu; mắt, mũi hoặc họng; ho khan; da khơ hoặc ngứa; chĩng mặt và buồn nơn; khĩ khăn trong việc tập trung; mệt mỏi; và nhạy cảm với mùi

- _ Các nguyên nhân gây ra các triệu chứng khơng được biết

- _ Hầu hết các triệu chứng giảm ngay sau khi rời khỏi tịa nhà

1.6.3 Bệnh liên quan đến tồ nhà (Building Related IlIness — BRI)

Theo US EPA 1991, Thuật ngữ “bệnh liên qua đến tịa nhà” (BRI) được sử

dụng khi các triệu chứng của bệnh cĩ thể chân đốn được xác định và cĩ thể gây ra

trực tiếp do các chất ơ nhiễm trong khơng khí trong nhà

Trang 22

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

Một số biêu hiện của BRI bao gồm:

Những người trong tịa nhà phàn nàn về các triệu chứng như ho; tức ngực;

sốt, ớn lạnh; và đau nhức cơ bắp;

Các triệu chứng cĩ thê được xác định lâm sàng và cĩ nguyên nhân xác định Tõ rang;

Người mắc phải cĩ thê cần thời gian phục hồi dài sau khi rời khỏi tịa nhà 1.6.4 Các nguyên nhân gây ra Hội chứng bệnh trong nhà (SBS)

Một số các nguyên nhân gây ra Hội chứng bệnh trong nhà đã được US EPA chỉ ra như sau:

Do hệ thống thơng giĩ khơng phù hợp: Thơng giĩ khơng đủ, cĩ thể xảy ra nếu hệ thơng sưởi ấm, thơng giĩ và điều hịa khơng khí (HVAC) khơng phân phối cĩ hiệu quả khơng khí cho mọi người trong tịa nhà, được cho là một yếu tố quan trọng gay ra SBS

Các chất ơ nhiễm hĩa học từ các nguồn trong nhà: Hầu hết ơ nhiễm khơng khí trong nhà cĩ nguồn từ bên trong tịa nhà Ví dụ, lĩt thảm, nệm ghế, sản

xuất các sản phẩm gỗ, máy photocopy, thuốc trừ sâu và các chất tây rửa cĩ

thể phát thải ra các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC), bao gồm cả

formaldehyde

Các chất ơ nhiễm hĩa học từ các nguồn bên ngồi: Khơng khí ngồi trời đi

vào tịa nhà cĩ thể là một nguồn gây ơ nhiễm khơng khí trong nhà Ví dụ, các

chất ơ nhiễm từ khí thải xe cơ giới; lỗ thơng hơi ống nước, ống xả và xây dựng (ví dụ, phịng tắm và nhà bếp) cĩ thể vào tịa nhà qua lỗ thơng hơi kém

Chất ơ nhiễm sinh học: Vi khuẩn, nắm mốc, phan hoa, va virus là loại chất ơ

nhiễm sinh học Những chất gây ơ nhiễm cĩ thể sinh sản trong nước trì trệ đã

tích tụ trong ống dẫn, trên gạch trần, lĩt thảm, hay chất cách điện Đơi khi

cơn trùng hoặc phân chim cĩ thể là một nguồn ơ nhiễm

1.7 Tiêu chuẩn ASHRAE 1.7.1 ASHRAE là gì?

ASHRAE là viết tắt của Hiệp hội các hệ thống sưởi ấm, làm lạnh và điều hịa

khơng khí, là cơ quan kỹ thuật phát triển và duy trì các tiêu chuẩn thơng giĩ cho Hoa Kỳ Mã thơng giĩ và các chương trình hiệu quả năng lượng trên khắp nước Mỹ được dựa trên các tiêu chuân ASHRAE

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh

GVHD: TS Nguyén Lit Phuong

Trang 23

Ludn van tot nghiép

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

1.7.2 Tiêu chuẩn ASHRAE dành cho các lớp học

Số tay hướng dẫn của ASHRAE về HVAC 2011 đã giới thiệu một số các tiêu

chuẩn trong phịng học như sau:

Bang 1.1 Khoảng nhiệt độ và độ Âm đề nghị điển hình đối với phịng học, thư viện và phịng thí nghiệm của học sinh từ tiểu học đến trung học Các điều kiện thiết kế trong phịng - Nhiệt độ (°C) Độ âm Mùa đơng Mùa hè 30% rh 20,3 đến 24,2 23,3 đến 26,7 40% rh 20,0 đến 23,9 23,1 đến 26,7 50% rh 20,3 đến 23,6 22,8 dén 26,1 60% rh 19,7 dén 23,3 22,8 đến 25,8

(Nguơn: ASHRAE handbook, 2011) Bảng 1.2 Tiêu chuẩn thiết kế đề nghị điển hình cho thơng giĩ và lọc khí phịng học của học sinh

Phân loại Kết hợp khơng Mật độ người Hiệu quả lọc tối

khí ngồi trời trong phịng thiểu

(L⁄s cho mỗi | (trong mỗi 100m’) (MERV) người) Học sinh từ 5 đến 14 25 6 đến 8 8 tuổi Học sinh từ 9 tuổi 6.7 35 6 đến 8 trở lên (Nguén: ASHRAE handbook, 2011)

SVTH: Nguyễn Bình Phương Ngân Trinh

GVHD: TS Nguyén Lit Phuong

Trang 24

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

1.7.3 Kiểm sốt nhiệt độ và độ Âm

Các hoạt động trong lớp học địi hỏi phải kiểm sốt độ âm đặc biệt Lớp học

yêu cầu kiểm sốt độ ẩm để cung cấp sự thoải mái và ngăn ngừa các vấn đề liên

quan đến độ ầm (ví dụ như sự tăng trưởng của bụi và nấm, gây dị ứng, v.v ) Độ âm thấp, mặt khác, làm tăng tuổi thọ của các virus lây nhiễm, và gây lây nhiễm giữa

các học sinh trong lớp

Tương tự đối với nhiệt độ, nhiệt độ qua các nghiên cứu cũng đã chỉ ra cĩ mối liên hệ đối với khả năng tiếp thu của học sinh, do vậy việc kiểm sốt các điều kiện nhiệt độ và độ âm trong lớp học là một việc cần thiết Nghiên cứu này sẽ sử dụng

tiêu chuẩn của Số tay hướng dẫn ASHRAE 2011 để so sánh với các kết quả thu được 1.8 Các quy định thiết kế thơng số nhiệt độ và độ và độ ẩm bên trong nhà theo TCVN 5687:2010/BXD Bang 1.3 Tiêu chuẩn thiết kế về nhiệt độ và độ ẩm theo TCVN 5687:2010/BXD Mùa đơng Mùa hè Thứ | Trạng thái tự | laođộ Vi a0 dong Nhiệ độ |, „ (C) Độ âm (%) Nhiệ độ | „ „ (0) Độ âm (%) Nghỉ ngơi k k k Á 1 - 22 dén 24 70 dén 60 25 dén 28 70 dén 60 tinh tai 2 | Laođộngnhẹ| 2lđến23 | 70dén60 | 23dén26 | 70 đến60 3 | Lao độngvừa| 20đến23 | 70dén60 | 22dén25 | 70 đến60 Lao động nặng 18 đến 20 70 đến 60 20 đến 23 70 đến 60 Đối với mơi trường là lớp học thì cĩ thể sử dụng các thơng số theo mức Lao động nhẹ của TCVN 5687:2010/BXD SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh

GVHD: TS Nguyén Lit Phuong

Trang 25

Ludn van tot nghiép

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian 1.9 Các chất ơ nhiễm khơng khí trong nhà được chọn để nghiên cứu trong đề tài 1.9.1 CO a Tong quan ve CO

Carbon monoxide là một chất khí khơng mùi, khơng màu và độc hại Bởi vì CO là khí khơng thể nhìn thấy, nếm hay ngửi thấy mùi khĩi độc, CO cĩ thê giết chết

người trước khi nhận biết được nĩ đang ở trong nhà Những ảnh hưởng của phơi nhiễm CO cĩ thê khác nhau tùy thuộc vào tuổi tác, sức khỏe tổng thê và nồng độ va thời gian tiếp xúc

b Nguơn phát sinh CO trong nhà

Hít thở là con đường tiếp xúc duy nhất của con người với CO Phát thải từ các hoạt động của con người chiếm khoảng hai phần ba lượng carbon monoxide trong

khơng khí và khí thải tự nhiên chiếm một phần ba cịn lại Một lượng nhỏ cũng

được sản sinh trong cơ thể con người Tiếp xúc với nồng độ thấp của khí carbon monoxide cĩ thể xảy ra ở ngồi trời gần đường giao thơng, khu vực đậu xe cũng cĩ thể là một nguồn carbon monoxide

Carbon monoxide được sinh ra trong nhà từ các nguồn đốt (nấu ăn và sưởi ấm) và thơng qua sự xâm nhập của khí carbon monoxide trong khơng khí ngồi trời vào mơi trường trong nhà Tại các nước đang phát triển, nguồn quan trọng nhất của việc

tiếp xúc với carbon monoxide trong khơng khí trong nhà là khí thải từ nấu ăn hoặc làm nĩng các thiết bị bị lỗi, cài đặt khơng đúng, kém duy trì hoặc ít thơng thống

đốt cháy nhiên liệu hĩa thạch Ở các nước đang phát triển, việc đốt các nhiên liệu

sinh khối và khĩi thuốc lá là nguồn quan trọng nhất của việc tiếp xúc với carbon monoxide trong nha Ống khĩi bị tắc, lị sưởi đốt củi, lị sưởi trang trí, vịi đốt khí mà khơng cĩ tính năng an tồn làm việc đúng cách cĩ thể đưa carbon monoxide vào khơng gian trong nhà Quá trình oxy hĩa thiếu oxy trong khi đốt cĩ thể phát sinh ra nồng độ cao khí carbon monoxide trong khơng khí trong nhà Khĩi thuốc lá cĩ thể là một nguồn tiếp xúc chính trong nhà, cũng như từ xe ơ tơ hoạt động trong gara

Quá trình đốt nhiên liệu rắn bậc thấp và nhiên liệu sinh học ở một bếp nhỏ hoặc

lị sưởi cĩ thể tạo ra khí thải carbon monoxide cao, cĩ thê trở nên nguy hiểm với người cư ngụ trừ khi các loại khí thải được thốt ra ngồi qua ơng khĩi trong suốt tồn bộ quá trình đốt cháy Vào lúc bắt đầu của quá trình đốt cháy, các chất ơ nhiễm phát hành bị chi phối bởi các hat vat chat (carbon nguyên tố và hữu cơ) nhưng

carbon monoxide chiếm ưu thế về phía cuối Quá trình đốt nhiên liệu bậc cao như khí tự nhiên, butan hoặc propan thường tạo ra carbon monoxide ít hơn nhiều, với

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh

GVHD: TS Nguyén Lit Phuong

Trang 26

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

điều kiện đủ khơng khí được cung cấp để đảm bảo đốt cháy hồn tồn Tuy nhiên,

ngay cả các thiết bị sử dụng nhiên liệu như vậy cĩ thể gây ngộ độc carbon monoxide chết người nếu khơng được bảo quản đúng cách hoặc thơng hơi hoặc nếu

khơng khí: tỷ lệ nhiên liệu khơng được điều chỉnh đúng

e Mi quan hệ giữa nồng độ CO trong nhà và ngồi trời

Carbon monoxide là một chất khí tương đối trơ trong điều kiện khơng khí xung

quanh và khơng được hấp thụ bởi các vật liệu xây dựng hoặc các bộ lọc trong hệ

thống thơng giĩ Do đĩ, nồng độ khơng khí trong nhà cũng giống như nồng độ của khơng khí ngồi trời cấp vào nhà dưới sự cĩ mặt của carbon monoxide trong nhà Dưới những điều kiện này, tỷ lệ nồng độ carbon monoxide trong nhà và ngồi trời (I: O) phải là 1.0; nhưng trong thực tế, tỷ lệ I:O đo được lại khác nhau vì hai lý do Sau:

° Nồng độ CO ngồi trời tại các điểm đo cĩ thê là cao hơn hoặc thấp hơn đáng

kể so với nồng độ tại thời điểm lấy khí cấp vào Do đĩ, ngay cả trong trường hợp khơng cĩ bat ky nguồn phát thải CO nào trong nhà, tỷ lệ nồng độ carbon monoxide I : O trung bình 15 phút dao động từ 0,2 - 4,1 và tỷ lệ I: O trung

bình ngày là từ 0,4 đến L2

e_ Đối với trường hợp các nguồn trong nhà bình thường, các thiết bị sử dụng

khí đốt và hút thuốc lá làm tăng tỷ lệ I : O

d Ảnh hưởng của khí CO đến sức khỏe của con người

Ở nồng độ thấp CO gây mệt mỏi ở những người khỏe mạnh và đau ngực ở những người bị bệnh tim Ở nồng độ vừa phải CO gây gây đau thắt ngực, suy giảm thị lực hoặc giảm chức năng não Khi ở nồng độ cao hơn CO gây đau đầu, chĩng mặt, buồn nơn CO gây tử vong ở nồng độ rất cao, ảnh hưởng cấp tính là do sự hình thành của carboxyhemoglobin trong máu, ức chế hấp thụ oxy

1.9.2 CO;

a Tai sao can phải quan tâm nồng độ khí CO; trong nhà?

Nồng độ khí CO; trong nhà cần được quan tâm bởi CO; ở nồng độ cao (ví dụ

lớn hơn 5000 ppm) cĩ thể gây ảnh hưởng sức khỏe (Phụ lục B, Tiêu chuẩn

ASHRAE 62,1-2013) Tuy nhiên, trong hầu hết các tịa nhà, nồng độ CO; gần như khơng bao giờ tăng lên các mức CO; ở nồng độ thường thấy trong các tịa nhà

khơng phải là một nguy cơ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người, nhưng

nồng độ CO; cĩ thể được sử dụng như là một chỉ số về và khả năng chấp nhận mùi của những người cư ngụ Ở mức độ hoạt động bình bình thường trong các tịa nhà

văn phịng điển hình, nồng độ CO; trạng thái ơn định khoảng 700 ppm cao hơn so

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh

GVHD: TS Nguyén Lit Phuong

Trang 27

Ludn van tot nghiép

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

với nồng độ CO; trong khơng khí ngồi trời và cho thấy một tỷ lệ thơng khơng khí ngồi trời khoảng 7,5 L/ s/người (15 cfm / người) Các nghiên cứu trong phịng thí nghiệm và hiện trường đã chỉ ra rằng tỷ lệ này của thơng giĩ sẽ pha lỗng mùi hơi từ quá trình trao đổi chất của con người đến mức độ mà sẽ đáp ứng một phần đáng kế (khoảng 80%) của những người khơng thích ứng (khách) trong một khơng gian Nơng độ CO; trong khơng khí ngồi trời thường nằm trong khoảng từ 300 đến 500 ppm Do đĩ nồng độ CO; trong nhà nằm trong khoảng từ 1000-1200 ppm trong với người cư ngụ ít vận động sẽ làm hài lịng những người khách khi vào phịng về liên quan đến mùi

Tuy nhiên, lưu ý rằng nồng độ CO; khơng phải là chỉ thị tốt về nồng độ và khả năng chấp nhận người cư ngụ về các chất ơ nhiễm trong nhà khác, chăng hạn như các hợp chất hữu cơ dễ bay từ đồ nội thất và vật liệu xây dựng Do đĩ nồng độ CO; khơng phải là một chỉ số đáng tin cậy về chất lượng xây dựng khơng khí tổng thể

b Nồng độ CO; trong nhà phụ thuộc vào các yếu tố - _ Số người hiện diện trong phịng:

- _ Thời gian trong khơng gian;

- Luong cap khơng khí từ bên ngồi vào trong phịng: -_ Diện tích phịng:

-_ Nơng độ các chất ơ nhiễm cĩ trong khơng khí trong nhà (như từ khí thải xe cộ gần nơi cấp khí và, lị sưởi, khĩi thuốc);

-_ Nơng độ CO; ngồi trời

c Ảnh hưởngcủa khí CO; trong nhà đến sức khỏe con người Bảng 1.4 Các mức ảnh hưởng của nồng độ CO; trong nhà Nồng độ CO; Nhận xét (ppm) 250-350 Nơng độ thơng thường trong mơi trường khơng khí bên ngồi 350-1000 | Nồng độ đặc trưng trong nhà với cấp khí tốt 1000-2000 | Cĩ các phàn nàn về chất lượng khơng khí kém và mùi SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh

GVHD: TS Nguyén Lit Phuong

Trang 28

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

2000-5000 | Gây nhức đầu, buồn ngủ và trì trệ, khơng khí ngột ngạt;

Kém tập trung, giảm sự chú ý, tăng nhịp tim và buồn nơn nhẹ

5000 Giới hạn tiếp xúc với mơi trường làm việc (8 giờ) ở hầu hết các nước

>40 000 Phơi nhiễm cĩ thể dẫn đến thiếu ơxy nghiêm trọng dẫn đến tổn thương não vĩnh viễn, hơn mê, thậm chí tử vong

(Nguơn: www.kane.co.uk) 1.9.3 Các tiêu chuẩn để so sánh với nồng độ CO và CO; đo đạc được

Bảng 1.5 Các tiêu chuẩn về nồng độ CO và CO; trong nhà Thơng số ASHRAE Canada(a) WHO/Europe(b) US EPA(c) CO; 1000 ppm 3500 ppm - - co 9 ppm (8h) —‘11 ppm (8h) 8,6 ppm (8h) 9 ppm (8h) 25 ppm (1h) 25 ppm (1h) 35 ppm (1h) 51 ppm (30 phút) 86 ppm (1Š phút) Chú thích: (a) Health Canada Exposure Guidelines for Residential Indoor Air Quality (Số tay

hướng dẫn mức độ phơi nhiễm cho chất lượng khơng khí trong nhà của Canada)

(b) WHO Air Quality Guidelines for Europe (Số tay hướng dẫn chất lượng khơng khí trong nhà của

Tổ chức Y tế thế giới đối với châu Âu)

(c) Tiêu chuẩn về chất lượng khơng khí xung quanh của US EPA

1.10 Một số loại thiết bị đo chất lượng khơng khí trong nhà

1.10.1 Thiét bị đo nồng độ khí CO;, nhiệt độ, độ âm cầm tay Model: pSense- Plus

Thiết bị đo nồng độ khí CO›, nhiệt độ, độ âm cầm tay pSense-Plus cĩ thể được

sử dụng để kiểm tra các mức CO; của hệ thống HVAC, hệ thống thơng giĩ, văn phịng, trường học, nhà kính

Đặc tính kỹ thuật:

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh 16

Trang 29

Ludn van tot nghiép

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

s* Cảm biến đo CO;

- _ Nguyên lý đo: Hồng ngoại khơng phân tán

- _ Chế độ lay mau: khuếch tán - Tudi tho cảm biến: > 15 năm s* Dải đo: - CO: 0~999 ppm - Nhiét dé: 14 ~ 140 °F (-10 ~ 60°C) - D6 am tương đối: 0.1% ~ 99.9%RH s* Độ chính xác: - COs: +30 ppm - Nhiét dd: +0.9°F (0.6°C) - D6 am tương đối: +3⁄%RH s Nguồn điện: - _ Pin trong: 4 viên pin kiềm AA cho phép làm việc liên tục trong 24h - _ Nguồn ngồi: Nắn dịng s* Thời gian khởi động: 30 giây s* Màn hình LCD: 26 x 44 mm

s* Mức âm thanh canh bao: 80dB

+ Hiệu chuẩn: hiệu chuẩn bằng tay với khơng khí sạch # Kích thước: 209.4 x 70 x 57.7 mm » Trọng lượng: 200 g Hình 1.2 Thiết bị đo nồng độ khí COs, nhiệt độ, độ âm cầm tay pSense- Plus

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh 17

Trang 30

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO> trong phong học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

1.10.2 Thiết bị đo nồng độ khí CO Testo 317-3

Máy đo khí CO Testo 317-3 là thiết bị theo dõi phát hiện khí CO mơi trường xung quanh và sẽ báo cho người sử dụng bằng âm thanh và ánh sáng khi nồng độ khí CO vượt quá giới hạn cho phép Thơng số kỹ thuật: - Dai do 0 đến +1999 ppm - _ Cấp chính xác: +10 ppm (0 dén+99 ppm)+10 % (+100 dén +499 ppm)+20 % (©+500 ppm) - D6 phan dai: | ppm - _ Điều chỉnh được ngưỡng cảnh báo -_ Nhiệt độ hoạt động -5 to +45°C

Hình 1.3 Máy đo nồng độ CO Testo 317-3

1.10.3 Nhận xét chung về các máy đo trên thị trường

Trên đây chỉ là hai máy đo tiêu biểu cho các thơng số được lựa chọn đo trên thị trường Các máy đo cầm tay trên cĩ ưu điểm là gọn nhẹ, cho kết quả chính xác tuy nhiên giá thành của máy tương đối cao và chỉ cĩ thể cho ra kết quả tức thời Do

mục tiêu của nghiên cứu cần phải theo dõi các thơng số CO, CO, nhiệt độ và độ âm

trong một khoảng thời gian liên tục vì vậy những máy đo cầm tay như thế này là khơng thích hợp Trong chương sau, em sẽ giới thiệu chỉ tiết các cảm biến được lựa chọn đề lắp thiết bị riêng cho nghiên cứu

Ngồi ra, nồng độ CO; trong nhà cịn được dùng để đánh giá tỷ lệ thơng giĩ

trong nhà

SVTH: Nguyễn Bình Phương Ngân Trinh 18

Trang 31

Luận văn tốt nghiệp

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO› trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

1.11 Phân tích số liệu

1.11.1 Giới thiệu sơ lược về phần mềm R

R là một phần mềm sử dụng cho phân tích thống kê và đồ thị Vé ban chat, R là ngơn ngữ máy tính đa năng, cĩ thể sử dụng cho nhiều mục tiêu khác nhau, từ tính tốn đơn giải, tốn học giải trí (creational mathematics), tinh toan ma tran (matrix), đến các phân tích thơng kê phức tạp

Hình 1.4 Giao diện phần mềm thống kê R

Hai nhà sáng tạo ra R là hai nhà thống kê học tên là Ross Ihaka và Robert

Gentleman Ké tir khi ra doi, rat hiéu nhà nghiên cứu thống kê và tốn học trên thé

giới ủng hộ và tham gia vào việc phát triển R, do chủ trương của những người sáng tạo ra R là theo định hướng mở rộng (open access) Cho đến nay, chỉ qua chưa đầy

5 năm phát triển, nhưng cĩ nhiều nhà thống kê học, tốn học, nghiên cứu trong mọi lĩnh vực đã chuyển sang sử dụng R để phân tích dữ liệu khoa học Trên tồn cầu, đã

cĩ một mạng lưới gần một triệu người sử dụng R, và con số này đang tăng lên theo cấp số nhân

Chính vì độ phổ biến của R được sử dụng trong việc phân tích các dữ liệu khoa học và R là phần mềm miễn phí nên nghiên cứu này lựa chọn sử dụng R để phân tích các dữ liệu thu thập được

1.11.2 Các thuật tốn dùng để phân tích số liệu

Kết quả đo đạc các thơng số về điều kiện vi khí hậu, CO, CO; sau khi được thu thập sẽ được phân tích đề tìm ra mối tương quan giữa số người đối với từng thơng số và giữa các điều kiện khác nhau với kết quả thu được từ các bài kiểm tra

SVTH: Nguyễn Bình Phương Ngân Trinh 19

Trang 32

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian học sinh Từ đĩ, xây dựng mơ hình tuyến tính đa biến của CO; đối với các biến độc lập cịn lại Số liệu đo đạc x Tìm mối tương quan giữa các thơng số, số người và điểm từ bài kiêm tra tốn N Xây dựng mơ hình tuyến tính

Hình 1.5 Sơ đồ các bước phân tích số liệu e - Hệ số tương quan được tính tốn dựa trên cơng thức sau: i=1(X¡ — #)(Vị — 7) i=i(ị — Ã)? 3i=1(¡ — })P 1 3i=1 Xi — 7 Die Xi) iL Vi) (2.1) Tr —=— (n— 1)s,sy

¢ Thuật tốn xây dựng mơ hình tuyến tính từ nhiều biến của phần mềm R

Trong một nghiên cứu thơng thường với một biến số phụ thuộc và nhiều biến số độc lập x,xa,xạ, ,x, mà k cĩ thê lên đến hàng chục, hàng trăm Các biến độc lập đĩ thường cĩ liên hệ với nhau Cĩ rất nhiều tổ hợp biến độc lập cĩ khả năng tiên đốn biến phụ thuộc y Khi k cao, số lượng mơ hình cũng lên rat cao

Vấn đề đặt ra là trong các mơ hình đĩ, mơ hình nào cĩ thể tiên đốn y một

cách đầy đủ, đơn giản và hợp lý Trong trường hợp cĩ nhiều mơ hình như thé, tiêu chuẩn thơng kê để chọ một mơ hình tối ưu thường dưa vào tiêu chuẩn thơng tin Akaike (AIC)

Xét một mơ hình tuyến tính 7 =R+ Byx, + a1; + - + yx„, ta cĩ k+l thơng số và cĩ thể tính AIC bang cơng thức sau:

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh 20

Trang 33

Ludn van tot nghiép

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO> trong phong học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian RSS AIC = log (**) + 2k (2.2) Trong do: RSS: téng binh phuong phan du, được tinh bằng cơng thức: RSS = YRAG— yi)? , (23)

n: sơ lượng mâu

Mơ hình nào cĩ giá trị AIC thấp nhất được xem là mơ hình “tối ưu”

SVTH: Nguyễn Bình Phương Ngân Trinh GVHD: TS Nguyén Lit Phuong

Trang 34

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

CHƯƠNG 2

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu này sử dụng pháp phương đo thực nghiệm đề nghiên cứu điều

kiện vi khí hậu (nhiệt độ, độ am), CO và CO; tại địa điểm nghiên cứu Sau đây là sơ đồ các bước thực hiện của nghiên cứu: Lựa chọn thơng số đo (nhiệt độ, độ âm, CO;, CO) Thiết kế thiết bị Lựa chọn sensor Thiết kế mạch Vv Đo tại phịng học Đo thực nghiệm N Phân tích số liệu Sử dụng phần mềm R Ỳ Kết quả và nhận xét Hình 2.1 Sơ đồ các bước thực hiện của phương pháp nghiên cứu SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh

GVHD: TS Nguyén Lit Phuong

Trang 35

Ludn van tot nghiép

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

2.1 Thiết bị đo đạc

2.1.1 Do nhiệt độ và độ ẩm

Mạch đo nhiệt độ và độ ẩm dựa trên module cảm biến DHT22 Module này cĩ chức năng đo nhiệt độ, độ ẩm của mơi trường xung quanh, với đơn vị tính 1a °C (đối với nhiệt độ) và %RH (đối với độ âm) —15.1>m 7 55.0- ^^ Pout metry \ ood) | oĩoc1 S1 oooưci 20.0 B55C] “1 nooc | | | Hình 2.2 Sơ đồ kích thước của cảm biến DHT22

Các thơng số kỹ thuật của cảm biến DHT22 được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 2.1 Các thơng số kỹ thuật của cảm biến DHT22 Model DHT22 Nguồn điện 3.3-6V DC Tín hiệu đầu ra Tín hiệu kỹ thuật số thơng qua xung đơn Phần tử cảm biến Tu polyme (polymer capacitor) Dải hoạt động Độ ẩm: 0-100%RH; Nhiệt độ: -40~80°C Độ chính xác Độ âm: +2%RH (tối đa +5%RH); Nhiệt độ: < +0.5 °C Độ nhạy Độ ẩm: 0.1%RH; Nhiệt độ: 0.1°C Độ lặp lại D6 am: +0.1%RH ;

SVTH: Nguyễn Bình Phương Ngân Trinh

GVHD: TS Nguyén Lit Phuong

Trang 36

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO› trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian Nhiệt độ: +0.2°C Độ trễ của độ âm +0.3%RH

Tinh 6n dinh dai han +£0.5%RH/nam

Chu ky cam bién Trung binh 2s

Kích thước 14*18*5.5mm

(Nguon: Aosong Electronics Co., Ltd)

2.1.2 Đo nồng độ CO; trong nhà

Mạch đo nồng độ khí CO; dựa trên cảm biến cơng nghiệp MGSII, cĩ các chỉ tiêu kỹ thuật như: Độ nhạy và tính chọn lọc cao, ít phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm, độ bền cao và cĩ khả năng tái lặp lại chính xác Vì vậy cảm biến được

ứng dụng trong thiết kế các quá trình và thiết bị như điều hịa khơng khí, điều

khiển quá trình lên men, báo cháy, v.v

Cấu tạo của cảm biến MG§11 được thê hiện trong hình 2.3 (a), (b), (c.) 5 + espa tụ B “Wh 4 it [hes 1 3.3 ì s = 6 H ¬ é 7 4 B : “ ® Figure 1B 1 20mm 3 H Figure 1A Hình 2.3(a) Cấu tao cia cam bién MG811

Hình 2.3(b) Cấu tạo của cảm biến MG8II

SVTH: Nguyễn Bình Phương Ngân Trinh 24

Trang 37

Luận văn tốt nghiệp

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO› trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian Hình 2.3(e) Cấu tạo của cảm biến MG8II Trong đĩ: (1): là lớp điện phân đặc (2): là điện cực vàng (3): Đầu platin (4): Bộ phận đốt nĩng (5): Ống sứ (6): Hai lớp lưới bằng thép khơng gỉ 100m (7): Nhựa Bakelite (8): Vịng bằng Nickel và Đồng (9): Chân nĩi bằng Nickel và Đồng

Nguyên lý làm việc dựa vào nguyên tắc của pin điện phân Pin này bao gồm các thành phần:

Khơng khí — Au|NASICONI| carbonate|Au — khơng khí — CO; Khi pin này tiếp xúc với CO2, xảy ra các phản ứng sau:

Tai cuc 4m: 2Li + + CO, + 1/20) + 2e - 7 LiyCO;

Tai cuc duong: 2Nat+ + 1/20, + 2e- + Na,O

Phuong trinh tơng hợp: LiạCO: + 2Na + > Na;O + 2LI + + CO; Sức điện động sinh ra phụ thuộc vào phương trình Nernst:

EMF = Ec - (R xT) / (2F) In (P(CO;)) Trong đĩ:

P(CO;}—CO;: áp suất riêng phần

SVTH: Nguyên Bình Phương Ngân Trinh 25

Trang 38

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

Ec: Constant Volume R: Gas Constant volume T: nhiệt độ tuyệt đối °K F: hang sé Faraday

Hình 2.4 Mạch điện cơ bản cho cam bién MG811

Mạch điện cơ bản được cho trên hình 2.2 Từ hình trên thấy sensor đốt nĩng

được cấp điện từ nguồn ngồi Khi nhiệt độ đủ cao thì sensor tương đương với một chiếc pin, giữa 2 cực của nĩ sẽ xuất hiện một điện áp tùy thuộc vào phương trình

Nernst.Trong mạch bộ khuếch đại thuật tốn OA cĩ trở kháng vào cỡ 100-1000GO

và dịng vào dưới lpA

Các thơng số kỹ thuật của cảm biến MG§I1 được thê hiện trong bảng sau:

Bang 2.2 Bảng thơng số kỹ thuật của cảm biến MG8I1 Ký hiệu Tên thơng số Thơng số Lưu ý Vụ Điện áp 6.0+0.1V AC hoặc DC

Ry Điện trở 30.0+5%O Nhiệt độ phịng

li Dong nhiét @200mA

Pu Cơng suất nhiệt @1200mW

Tao Nhiệt độ vận hành -20 ~ +50°C

Tas Nhiệt độ lưu giữ -20 ~ +70°C

EME Đầu ra 30 ~ 50mV 330 — 10000ppm CO;

(Nguon: Hanwei Electronics Co ,Ltd)

SVTH: Nguyén Bình Phương Ngân Trinh

GVHD: TS Nguyén Lit Phuong

Trang 39

Luận văn tốt nghiệp

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO› trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

2.1.3 Đo nồng độ CO trong nhà

Tiến hành đo đạc nồng độ CO trong lớp học bằng cảm biến MQ-7 Cảm biến này cĩ độ nhạy cao và thời gian đáp ứng nhanh Một sơ các thơng sơ kỹ thuật của cảm biên MQ-7 như sau:

e_ Điện chung cấp: 3—- 5V DC

e Sw dung chip so sanh LM393 va MQ-7

¢ Hai dang tin hiéu dau ra: digital va analog © Dai phat hién tir 10 dén 1000ppm

© COng suat tiéu thu: khoang 350 mW ¢ Nhiét d6 hoat déng: -10 dén 50°C Parts Materials " } 1 Gas sensinglayer Sno2 A B 2 Electrode Au 3 Electrode line Pt

4 ; H H 4 Hester coil Ni-Cr alloy

5 Tutlar ceramic Al2O3

3 n g 8 Fiter Active Carbon

4 7 Clamp ting N-Cu

i Ị 6 H 6 Resin Base Bakelte

=1 9 Tube PIn Ni-Cu a 4 § p Lig 7 ~ 3 H

Hình 2.5 Cấu tao ciia sensor MQ-7

2.1.4 Thiết kế chế tạo bộ đo và đặt các thơng số mơi trường

Tín hiệu ra từ các cảm biến được đưa tới lối vào của các bộ đo và đặt thơng

số mơi trường Các bộ đo số này được đặt tại hiện trường (phịng học) Mạch điện được thiết kế với board mạch chủ sử dung bang mach Adruino Mega 2560 làm

trung tâm cùng các bộ nhớ

Phần cứng cịn bao gồm 4 phím nhắn tạo thành bàn phím cho phép cấu hình bộ đo, hiển thị từng nhĩm thơng số một, đặt các thơng số nhiệt độ và độ âm Một màn hiển thị số liệu bằng tinh thể lỏng LCD cho phép hiện các giá trị thơng số mơi

trường đo được cũng như các thơng số cần đặt Một chương trình phần mềm thu

SVTH: Nguyễn Bình Phương Ngân Trinh 27

Trang 40

Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, CO, CO; trong phịng học trung tâm Anh ngữ ILA theo thời gian

thập, xử lý dữ liệu được nhúng (embedded) trong vi điều khiển cho phép bộ thực

hiện đủ các chức năng đo đạc hiển thị tại chỗ và lưu giữ vào thẻ nhớ SD bằng module cảm biến thẻ nhớ SD card

% Cấu trúc của thiết bị đo » Module RTC Module SD \ tine Dato CARD Convert 9V to [| 5V-3.3V-6V Ỷ A spa Power câp nguơn (Temp + Humi) tồn mạch (9V — 3A) (Adapter) KHOI DIEU KHIEN Hiển thị (LCD 2004) Module MQ07 (CO) (mạch adruino) Module MG811 (CO) Keypad 4x4 Hình 2.6 Sơ đồ chức năng của máy đo điều kiện vi khí hậu, CO va CO)

SVTH: Nguyễn Bình Phương Ngân Trinh 28

Ngày đăng: 25/12/2023, 18:45

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình  2.1  Sơ  đồ  các  bước  thực  hiện  của  phương  pháp  nghiên  cứu - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 2.1 Sơ đồ các bước thực hiện của phương pháp nghiên cứu (Trang 34)
Hình  2.3(e)  Cấu  tạo  của  cảm  biến  MG8II. - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 2.3(e) Cấu tạo của cảm biến MG8II (Trang 37)
Hình  2.6  Sơ  đồ  chức  năng  của  máy  đo  điều  kiện  vi  khí  hậu,  CO  va  CO). - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 2.6 Sơ đồ chức năng của máy đo điều kiện vi khí hậu, CO va CO) (Trang 40)
Hình  2.7  Sơ  đồ  lắp  ráp  PCB  của  bản  mạch  chính  bộ  đo  và  đặt  thông  số. - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 2.7 Sơ đồ lắp ráp PCB của bản mạch chính bộ đo và đặt thông số (Trang 41)
Hình  2.10  Phòng  học  307  tại  Trung  tâm  Anh  ngữ  I[LA  Tân  Phú. - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 2.10 Phòng học 307 tại Trung tâm Anh ngữ I[LA Tân Phú (Trang 44)
Hình  2.11  Sơ  đồ  phòng  học  307  tại  Trung  tâm  Anh  ngữ  ILA  Tân  Phú - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 2.11 Sơ đồ phòng học 307 tại Trung tâm Anh ngữ ILA Tân Phú (Trang 44)
Bảng  3.2  Bảng  trích  dẫn  số  liệu  đo  đạc  được  ngày  1/11,  3/11  và  8/11 - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
ng 3.2 Bảng trích dẫn số liệu đo đạc được ngày 1/11, 3/11 và 8/11 (Trang 48)
Bảng  3.3  Bảng  thống  kê  các  giá  trị  nhiệt  độ  đo  đạc  được  ngày  1/11,  3/11  và  8/11 - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
ng 3.3 Bảng thống kê các giá trị nhiệt độ đo đạc được ngày 1/11, 3/11 và 8/11 (Trang 49)
Hình  3.1  Nhiệt  độ  trong  phòng  học  các  này  1/11,  3/11  và  8/11, - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 3.1 Nhiệt độ trong phòng học các này 1/11, 3/11 và 8/11, (Trang 50)
Hình  343  Nhiệt  độ  trong  phòng  hục  các  ngày  [/II,  3/11  va  8/11  so  vi  tiéu  chuẩn  ASHRAE, - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 343 Nhiệt độ trong phòng hục các ngày [/II, 3/11 va 8/11 so vi tiéu chuẩn ASHRAE, (Trang 54)
Hình  3.7  Nhiệt  độ  trong  phòng  học  các  nựày  8/12,  10/12  và  11/12. - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 3.7 Nhiệt độ trong phòng học các nựày 8/12, 10/12 và 11/12 (Trang 62)
Hình  38  Độ  âm  trong  phong  hụt  các  ngày  8/12,  10/12  va  11/12, - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 38 Độ âm trong phong hụt các ngày 8/12, 10/12 va 11/12, (Trang 64)
Hình  3.13  Nồng  độ  CO;  trong  phòng  học  ngày  8/12. - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 3.13 Nồng độ CO; trong phòng học ngày 8/12 (Trang 72)
Hình  3.14  Nông  độ  C0;  trong  phòng  hụt  ngày  II)  va  11/12 - Nghiên cứu điều kiện vi khí hậu, co, co2 trong phòng học trung tâm anh ngữ ila theo thời gian
nh 3.14 Nông độ C0; trong phòng hụt ngày II) va 11/12 (Trang 73)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w