TỔNG QUAN
Giới thiệu về hệ thống thông gió
Quá trình thông gió là một quy trình phức tạp nhằm loại bỏ các chất độc hại, bụi bẩn và nhiệt khỏi không khí bên trong và thay thế bằng không khí tươi mới được xử lý trước đó Các chất độc hại trong không khí có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và gây ô nhiễm môi trường Do đó, quá trình thông gió đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc cải thiện chất lượng không khí trong tòa nhà và đảm bảo sự thoải mái cho người sử dụng Ngoài ra, quá trình này còn giúp cung cấp nhiệt độ và lượng oxy phù hợp cho không khí bên trong tòa nhà, giúp duy trì môi trường làm việc hoặc giải trí tốt nhất cho mọi người Tóm lại, quá trình thông gió là một phương tiện hiệu quả để đảm bảo không khí trong lành và thoải mái tất cả mọi người
Không chỉ đảm nhận chức năng trao đổi không khí với bên ngoài, hệ thống thông gió còn có sứ mệnh quan trọng trong việc lưu thông không khí bên trong các tòa nhà Điều này rất quan trọng để giữ cho không khí bên trong đảm bảo chất lượng, an toàn và dễ chịu cho sức khoẻ của mọi người sử dụng Hệ thống thông gió giúp loại bỏ không khí ô nhiễm và nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp trong không gian bên trong, thay thế bằng không khí sạch và tươi mới Việc lưu thông không khí hiệu quả còn ngăn ngừa sự lây lan của các vi khuẩn và virus trong không khí, giúp đảm bảo an toàn cho sức khỏe của mọi người trong tòa nhà Tóm lại, chức năng lưu thông không khí của hệ thống thông gió là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng không khí trong tòa nhà trong tình trạng ổn định và lành mạnh
2.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển hệ thống thông gió
Việc sử dụng quy trình thông gió đã bắt đầu được thúc đẩy vào thế kỉ XVIII và đầu thế kỉ XIX, khi niềm tin về thuyết khí độc của các căn bệnh đã trở nên phổ biến trong xã hội Việc lưu thông không khí được xem là giải pháp hiệu quả để ngăn chặn sự lây lan của các tác nhân gây bệnh, đặc biệt là những nơi có tình trạng khí tù đọng Phương pháp thông gió đầu tiên được thực hiện bằng cách sử dụng một ngọn lửa để tạo sự lưu thông không khí Kỹ sư người Anh John Theophilus Desaguliers đã trở thành người đầu tiên áp dụng phương pháp này bằng cách đặt các ngọn lửa thông gió trong các ống gió trên mái nhà của Hạ viện
Từ đó, các đèn chùm đốt bằng khí trên trần nhà đã được thiết kế đặc biệt để đóng vai trò thông gió tại nhiều vị trí, bắt đầu từ nhà hát Covent Garden Thật tuyệt vời khi thấy rằng phương pháp thông gió đã trải qua một quá trình phát triển dài và hiện đại ngày nay đã có những giải pháp thông gió thông minh hơn nhiều
2.1.3 Vai trò của hệ thống thông gió: a) Đối với sản xuất
Hệ thống thông gió được sử dụng rộng rãi ở nhiều nơi như: nhà ở, trường học, bệnh viện, nhà xưởng và các tòa nhà cao tầng là những không gian rất ngột ngạt, bức bối vì thiếu cây xanh Lúc này, hệ thống thông gió có vai trò vô cùng quan trọng, giúp không khí được tuần hoàn, lưu thông, lượng Oxi được đẩy vào không khí thay thế cho lượng khí bị ô nhiễm, tạo môi trường làm việc thoải mái nâng cao năng suất lao động
Ngoài ra ở các nước tiên tiến chồng trại cho vật nuôi, gia súc luôn có hệ thống điều hòa thông gió, tạo ra môi trường sống thoải mái cho vật nuôi nhằm tăng hiệu quả năng suất chăn nuôi b) Đối với con người
Cơ thể con người luôn luôn thải ra một lượng nhiệt và khí CO2 Lượng nhiệt và khí CO2 này nếu bị tích tụ trong một không gian kín thì sẽ tạo nên cảm giác khó chịu, bức bối Lâu dần nếu không được thông gió sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe
Hệ thống thông gió ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu đảm bảo môi trường sống và làm việc trong lành Gần như mọi lĩnh vực trong cuộc sống hiện đại đều có nhu cầu lắp đặt hệ thống thông gió để điều hòa không khí, loại bỏ khí thải và mùi hôi, tạo nên một môi trường thông thoáng, dễ chịu.
Mục đích của việc thông gió có thể khác nhau tùy thuộc vào từng công trình và phạm vi cụ thể Tuy nhiên, các mục đích chính thường bao gồm:
- Loại bỏ các chất độc hại khỏi không khí trong các không gian sinh hoạt Trong đó, CO2 là một trong số các chất độc hại phổ biến nhất
- Loại bỏ nhiệt thừa và độ ẩm thừa khỏi không gian bằng cách thông gió ra bên ngoài
- Cung cấp lượng oxy đủ cho sinh hoạt của con người trong không gian thông gió
- Trong một số trường hợp đặc biệt, mục đích thông gió là để xử lý các sự cố như sự lan truyền của chất độc hại hoặc đám cháy.
Tác động của môi trường đến sản xuất và sinh hoạt của con người
2.2.1Tác động của môi trường không khí đối với con người: a Nhiệt độ:
Nhiệt độ bề mặt da và quá trình trao đổi nhiệt giữa môi trường và cơ thể đóng vai trò quyết định con người cảm thấy nóng hay lạnh Quá trình vận động sinh ra lượng nhiệt vượt mức cần thiết, đòi hỏi phải giải phóng nhiệt dư thừa thông qua trao đổi không khí, bức xạ nhiệt và thoát hơi nước.
Khi có sự khác biệt về nhiệt độ giữa môi trường và bề mặt da, trao đổi nhiệt được thực hiện bằng đối lưu và bức xạ Việc truyền nhiệt này có thể xảy ra từ bề mặt da hoặc thông qua lớp quần áo Khi nhiệt độ môi trường nhỏ hơn 36 độ C, cơ thể sẽ thải ra lượng nhiệt cho môi trường, gây ra cảm giác lạnh Khi nhiệt độmôi trường lớn hơn 36 độC, cơ thể sẽ hấp thụ lượng nhiệt từ môi trường, gây ra cảm giác nóng Tùy thuộc vào mức độ hoạt động và môi trường làm việc, con người có thể gặp phải cảm giác lạnh hay nóng
Ngoài việc trao đổi nhiệt bằng đối lưu và bức xạ, cơ thể con người còn dễ dàng truyền nhiệt bằng sự bay hơi, có nghĩa là nhiệt được phát ra từ sự bay hơi của nước trên cơ thể con người (như mồ hôi hoặc hơi thở chứa hơi nước) được gọi là nhiệt ẩn b Độẩm: Độ ẩm đóng vai trò chủ chốt trong việc ảnh hưởng đến sự bay hơi đổ mồ hôi từ cơ thể con người vào không khí Sựbay hơi chỉ xảy ra khi độẩm không khí là dưới mức 100% Khi không khí có độ ẩm thích hợp, mồ hôi trên cơ thể sẽ bay hơi được nhiều hơn, làm giảm cảm giác khó chịu Ngược lại, nếu độ ẩm quá cao, mồ hôi trên da sẽ không bay hơi hoặc bay hơi rất ít, dẫn đến cảm giác khó chịu trên cơ thể c Tốc độ không khí:
Nếu tốc độ của không khí tăng lên, cường độ tỏa nhiệt và cường độ chất cũng sẽ tăng lên tương ứng, dẫn đến sự gia tăng trong việc toả nhiệt và bay hơi Trong trường hợp độ ẩm cao, tốc độ tăng sẽ kích thích sự bay hơi đổ mồ hôi từ da, dẫn đến cảm giác dễ chịu trong mùa hè Trong khi đó, khi tốc độ không khí tăng lên trong mùa đông, cơ thể sẽ mất nhiệt nhanh hơn, gây ra cảm giác lạnh
Bảng 2.1 Tốc độ không khí phụ thuộc vào nhiệt độ d Độ sạch:
Bên cạnh ba yếu tố nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió đã được nhắc đến, không khí cần phải đảm bảo có mức độ sạch ổn định, được đánh giá bằng cách đo nồng độ các chất ô nhiễm Độ sạch của không khí được đo bằng nồng độ bụi, hơi nước, khí độc như CO và các hóa chất độc hại khác được sản xuất hoặc phát sinh bởi các phản ứng hoá học Tất cả các chất độc hại này trong không khí cần phải ở mức độ an toàn cho sức khỏe con người e Độồn: Độồn cũng là một trong những yếu tốảnh hưởng đến con người, nếu con người làm việc và ở trong những nơi có độ ồn cao dễ mắc bệnh như stress, bồn chồn, rối loạn thần kinh… mà đã ảnh hưởng đến con người là ảnh hưởng tới sản xuất
Việc tạo ra một môi trường không khí với các thông số phù hợp là cần thiết đối với cả con người và quá trình sản xuất Tuy nhiên, môi trường không khí tựnhiên thường không đáp ứng được đầy đủ những yêu cầu đ Do đó, để đáp ứng được nhu cầu, chúng ta phải sử dụng các biện pháp, chẳng hạn như thông gió hoặc điều tiết không khí để tạo ra một môi trường có kiểu khí hậu nhân tạo
Trong quá trình trao đổi nhiệt giữa cơ thể với môi trường, tổ hợp của bốn yếu tố quyết định sự thoải mái của con người: nhiệt độ (t), độ ẩm (p), tốc độ vận tốc chuyển động của không khí (v) và nhiệt độ bề mặt xung quanh (t) Tổ hợp các yếu tốnày được gọi là yếu tố khí hậu
2.2.2 Tác động của môi trường đối với sản xuất: a Nhiệt độ:
Trong sản xuất, các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ không khí và độ sạch đều đóng vai trò quan trọng Nhiệt độ ảnh hưởng đến chất lượng và hình dạng sản phẩm, đặc biệt là trong sấy các mặt hàng như đậu nành, thuốc lá hay trà Độ ẩm lý tưởng giúp duy trì chất lượng thực phẩm, quá thấp hay quá cao đều có thể làm sản phẩm mất nước, khô quá mức hoặc tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển Tốc độ không khí cần được kiểm soát trong một số ngành như dệt may, tránh gây rối loạn sợi vải Ngoài ra, độ sạch của môi trường sản xuất cũng cần đảm bảo để tránh làm giảm chất lượng sản phẩm.
Trong môi trường sản xuất, độ trong sạch của không khí không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe của con người mà còn có tác động trực tiếp đến chất lượng của sản phẩm, đặc biệt là trong các ngành chế biến thực phẩm Bụi bẩn bám trên sản phẩm không chỉ làm giảm vẻ đẹp của sản phẩm, mà còn có thể gây hại và làm hỏng sản phẩm Các ngành sản xuất thực phẩm không chỉ đòi hỏi không khí trong sạch và không có bụi bẩn, mà còn đòi hỏi sự vô trùng, đặc biệt là trong các quá trình chế biến có sử dụng lên men gây ra mùi hôi thối e Độồn: Độ ồn cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến con người, nếu con người làm việc và ở trong những nơi có độ ồn cao dễ mắc bệnh như stress, bồn chồn, rối loạn thần kinh… mà đã ảnh hưởng đến con người là ảnh hưởng tới sản xuất
Con người và quá trình sản xuất đòi hỏi một môi trường không khí đạt tiêu chuẩn, do môi trường tự nhiên không đáp ứng được nên cần sử dụng các biện pháp tạo môi trường nhân tạo Trong các ngành công nghiệp như dệt, thực phẩm, giấy, tin học điện tử, kỹ thuật điều khiển, việc thông gió và điều tiết không khí được áp dụng để tạo ra môi trường có nhiệt độ và độ ẩm phù hợp với yêu cầu sản xuất và sức khỏe con người Các tiêu chuẩn về nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí được thể hiện cụ thể trong Bảng 2.2.
Bảng 2.2 Tiêu chuẩn nhiệt độ, độẩm một số ngành sản xuất
Tác hại của các yếu tố độc hại trong không khí
Bụi với kích thước, hình dạng và mật độ đa dạng có thể ảnh hưởng khác nhau tới hệ hô hấp Sau khi xâm nhập vào phổi, bụi gây kích thích và xơ hóa, dẫn đến các vấn đề hô hấp như khó thở, ho và khạc đờm mãn tính, thậm chí ho ra máu và đau tức ngực.
Khí SO2 và NO2 có tính kích thích, phản ứng với niêm mạc ẩm để tạo thành axit Những axit này có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp hoặc qua nước bọt, sau đó thấm vào hệ tiêu hóa và đi vào máu Khi kết hợp với bụi, chúng tạo thành bụi lơ lửng có kích thước nhỏ có thể xâm nhập vào phế nang, gây hại cho sức khỏe.
SO2 có thểgây độc qua da, làm giảm dự trữ kiếm trong máu, đào thải amoniac ra nước tiểu và kiếm ra nước bọt Nó có tác dụng rối loạn chuyển hóa protein và đường, thiếu vitamin B và C, và ức chế enzyme oxydase
Quá nhiều CO trong không khí hít thở rất có thể làm giảm khả năng hấp thụ oxy, dẫn đến mô thiệt hại nghiêm trọng và có khả năng gây tử vong CO là một nguyên nhân ngộ độc tử vong hàng đầu từ các chất độc không chủ ý
Các triệu chứng của ngộ độc khí bao gồm: Chậm chạp, nhức đầu là triệu chứng phổ biến nhất, chóng mặt, buồn nôn, ói mửa, đau ngực, mất ý thức
Bảng 2.3 Nồng độ CO 2 và triệu chứng
Là chất không màu, có mùi khó chịu Amoniac được sử dụng trong thiết bị lạnh trong các quá trình thẩm nitơ kim loại Amoniac là khi độc có khả năng kích mạnh lên mg/m2 Khi con người tiếp xúc với amoniac với nồng độ 100 mg/m2 trong khoảng thời lên mũi miệng và hệ thống hô hấp Ngưỡng chịu đựng đối với amoniac từ 20 tới 40 gian ngắn thì không để lại hậu quả gì nhưng khi tiếp xúc với NH, ở nồng độ từ 1500 tới 2000 mg/m2 trong khoảng ba mươi phút thì có thể nguy hiểm tới tính mạng.
Các loại hệ thống thông gió và phương pháp
2.4.1 Phân loại a) Theo hướng chuyển động của gió:
Phương pháp thông gió kiểu thổi là cách cung cấp không khí tươi vào trong công trình bằng cách xả không khí ô nhiễm ra ngoài qua các khe hở của không gian công trình nhờ sự chênh lệch áp suất Phương pháp này có ưu điểm là có thể cung cấp gió đến các vị trí cần thiết Tuy nhiên, cũng tồn tại nhược điểm, đó là do không gian thông gió có áp suất dương nên gió thổi ra theo nhiều hướng, điều này dẫn đến có thể không mong muốn gió thổi vào khu vực khác
Hình 2.4 Hình minh họa thông gió kiểu thổi
-Thông gió kiểu hút: đây là phương pháp hút không khí trong công trình thải ra ngoài môi trường, không khí mới sẽ tràn qua các khe hở của không gian công trình nhờ chênh lệch cột áp Phương pháp này có ưu điểm là có thể hút gió thải tại các vị trí mong muốn Tuy nhiên, cũng tồn tại nhược điểm là tuần hoàn gió trong không gian thông gió rất thấp, gió tươi có thể tràn vào các khu vực không mong muốn
Hình 2.5 Hình minh họa thông gió kiểu hút
Phương pháp thông gió kết hợp là việc kết hợp cả việc thải gió cũ và cấp gió tươi vào trong công trình để cung cấp không khí Phương pháp này cho phép người sử dụng có thể tự chủ động hút không khí ô nhiễm và cung cấp không khí tươi Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm là chi phí đầu tư cao và yêu cầu thi công phức tạp
Hình 2.6 Hình minh họa thông gió kiểu kết hợp b) Theo đông lực tạo ra thông gió:
Thông gió tự nhiên là quá trình trao đổi không khí bên trong và bên ngoài một cách có tổ chức dưới tác động của nhiều yếu tố như gió, nhiệt và tổng hợp cả hai yếu tố gió và nhiệt Thông gió nhân tạo (cưỡng bức) được thực hiện nhờ năng lượng vận chuyển của quạt gió c) Theo phương pháp tổ chức:
Thông gió tổng thể là việc thông gió cho toàn bộ tầng hầm hoặc công trình Trong khi đó, thông gió cục bộ là việc thông gió cho một khu vực nhỏ và đặc biệt trong phòng hoặc các phòng có sinh ra các chất độc hại lớn d) Theo mục đích:
Thông gió bình thường bao gồm các công việc sau:
- Loại bỏ các chất độc hại ra khỏi không gian, chẳng hạn như CO2, là một trong những chất phổ biến nhất của không khí trong các khu vực sinh hoạt
- Xả nhiệt và ẩm thừa ra khỏi không gian để tạo môi trường sống lành mạnh
- Cung cấp đủlượng Oxy cần thiết cho sống con người
Thông gió trong trường hợp xảy ra sự cố gồm các công việc sau:
- Đề phòng các tai nạn về hỏa hoạn hoặc chất độc khi hệ thống thông gió hoạt động và thải khí độc đến những nơi định sẵn hoặc ra bên ngoài
- Trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn, hệ thống thông gió được sử dụng để tạo áp lực dương trên những khu vực như cầu thang và cửa thoát hiểm, giúp mọi người dễ dàng thoát ra khỏi nguy hiểm
- Tuy nhiên, hệ thống thông gió sự cố chỉ được sử dụng khi có xảy ra sự cố, không được sử dụng trong trường hợp thông thường
Hiện nay, để thiết kế hệ thống thông gió cho tầng hầm, có hai phương pháp chính được sử dụng, đó là:
Thông gió có ống gió là hệ thống thông gió sử dụng các đường ống gió và quạt để cấp khí tươi vào và thải khí thải ra khỏi tầng hầm Phương pháp này thường phù hợp với các tầng hầm lớn có không gian để lắp đặt ống gió Hệ thống thông gió có ống gió cho phép phân phối luồng không khí tươi đều khắp tầng hầm thông qua các miệng gió, đảm bảo sự thông thoáng và chất lượng không khí trong lành cho toàn bộ không gian.
Thông gió không sử dụng ống gió: Những tầng hầm lớn có lưu lượng không khí lớn và hạn chế không gian thì sử dụng phương pháp thông gió bằng quạt Jetfan Tuy nhiên việc thiết kế rất khó xin phép được hồ sơ PCCC theo các QCVN hiện hành
Hình 2.7 Hình minh họa phương pháp thông gió không có ống gió
Tính nhiệt thừa
2.5.1 Nhiệt tỏa ra từđộng cơ
𝑁 đc - công suất lắp đặt của máy, W
𝐾 tt hệ số phụ tải, bằng tỉ số công suất thực trên công suất động cơ lắp đặt của máy
𝐾 dt -hệ số dồng thời
𝐾 T hệ số thải nhiệt, do động cơ làm việc ở chế độ biến nhiệt năng thành cơ năng =1 η-hiệu suất làm việc thực của động cơ η = ndc.khc ndc Hiệu suất động cơ khc Hiệu suất hiệu chỉnh theo theo phụ tải
Bảng 2.4 Công suất trung bình động cơ xe máy
Bảng 2.5 Công suất trung bình đông cơ oto
Bảng 2.6 Hệ số hiệu chỉnh động cơ
Bảng 2.7 Hiệu suất động cơ
2.5.2 Nhiệt tỏa ra từđèn chiếu sáng
Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng được tính theo công thức:
𝑄2 = 𝑛𝑡 𝑛đ 𝑄 (𝑊) (2-3) Trong đó: nt–hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng nđ – hệ số tác dụng đồng thời, chỉ sử dụng cho các tòa nhà và công trình điều hòa không khí lớn
Q –tổng nhiệt tỏa do chiếu sáng, W
Công trình sử dụng đèn led panel, ta có:
Với N là tổng công suất ghi trên bóng đèn
Công suất chiếu sáng chọn theo TCVN 5687-2010
𝑁 = 𝑞 đ 𝐹 (𝑊) Với F là diện tích sàn, m 2
Theo GS Trần Ngọc Chấn trong “Kỹ thuật thông gió” tr 56 và bảng 2.8, khi nhiệt độ t >
35 o C, cơ thể con người sẽ không tỏa nhiệt nữa (do cơ thể người dùng tất cả lượng nhiệt tỏa ra cho sự bốc hơi mồ hôi trên bề mặt da) nên Q3 = 0.
Tính ẩm thừa
Bời vì đây là tầng hầm dùng cho mục đích để xe nên W thừa =W1
Khi có người đi vào tầng hầm sẽ thải ra 1 lượng ẩm từ cơ thể Ta có công thức:
W1 = n.qn (kg/s) (2-5) Trong đó: n - là số người trong hầm qn -lượng ẩm mỗi người toả ra trong một đơn vị thời gian, kg/s.
Tính lượng khí CO 2 sinh ra trong tầng hầm
Trong tầng hầm luợng CO 2 chủ yếu phát sinh từ nguời và xe cộ trong quá trình hoạt động trong hầm
2.7.1Tính lượng CO 2 sinh ra do người
𝐺 𝑛𝑔 uờ𝑖 = 𝑛 𝑔 𝐶𝑂 2 (g/h) (2-6) Trong đó: n- số nguời trong hầm, nguời gco2 luợng CO2 do 1 nguời thải ra (g/h)
Bảng 2.8 Lượng khí CO 2 do một người tỏa ra
2.7.2 Lượng CO 2 sinh ra do xe thải ra
𝑘𝑥 là luợng khí CO2 xe máy và oto thải ra trên đơn vị khoảng cách, g/km được xác định theo bảng sau
𝑠𝑥 là quãng đường xe đi trong hầm, km ta chọn 0.1 km
Thời gian xe vào hầm khoảng 1phút
Bảng 2.9 Lượng khí CO 2 trung bình do xe tỏa ra
2.8 Xác định lưu lượng khử cần thiết
2.8.1 Lưu lượng giải nhiệt thừa
Ccp = 1, Co = 0,5 ta lập được bảng sau
Bảng 2.10 Lưu lượng khử CO 2
2.8.4 Chọn lưu lượng cần thiết
Vì chức năng khử nhiệt, khửẩm và CO2 là chức năng độc lập của không khí Vì vậy ta nên chọn lưu lượng dảm bảo 3 chức năng trên Nên ta chọn lượng giải nhiệt thừaG dể đảm bảo tính toán.
Tính chọn cửa gió
Việc chọn miệng cấp, miệng hút cho tòa hiện đại trước tiên phải chọn miệng phù hợp với mỹ quan của tòa nhà
Tại mỗi miệng gió cần phải trang bị thêm một van OBD nhằm để điều chỉnh lưu lượng gió trên mỗi miệng gió
Hình 2.9 Miệng gió hãng Reetech
Chọn miệng gió ngoài trời:
Ta chọn sử dụng cửa lấy gió tươi ngoài trời nan Z có đặc điểm:
- Được sử dụng làm miệng gió hồi hoặc cửa gió cấp khí tươi khi yêu cầu mỹ thuật công trình
- Đặc biệt có khả năng tránh nước mưa rất tốt, thường được gắn ngoài trời
- Được lắp trên tường hoặc trực tiếp trên đường ống gió
- Có thể gắn kèm theo lưới lọc bụi hoặc lưới chắn côn trùng
- Cánh có thể điều chỉnh với góc độ tuỳ theo yêu cầu sử dụng
Theo [2] ta chọn tốc độ tại miệng gió ngoài trời từ 2,5-4,1 m/s
Hình 2.10 Miệng gió ngoài trời nan Z
Tính chọn thiết bị phụ
Để hạn chế tiếng ồn cho luồng khí thông qua các ống gió và đến tầng hầm, người ta sử dụng hộp tiêu âm Hộp này được lắp đặt trên đường ống gió và có các khung trong đó được gắn các tấm tiêu âm bằng vật liệu có khả năng hấp thụ âm thanh, được đặt song song theo hướng chuyển động của không khí Hộp tiêu âm có thể có hình vuông, chữ nhật hoặc tròn tùy theo nhu cầu sử dụng
Hình 2.11 Hộp tiêu âm ống gió
Van chặn lửa được thiết kế để tự động ngắt kết nối đường ống gió giữ các khu vực có lửa hoặc khói trong hệ thống thông gió, nhằm ngăn chặn sự lan truyền của lửa cháy Van được chế tạo từ vật liệu chịu lửa và khói nên có khả năng duy trì tính năng trong môi trường có lửa và khói trong thời gian dài Bề mặt lắp đặt của van chặn lửa thường được đặt trên đường ống gió
Hình 2.12 Van chặn lửaVan gió một chiều: được sử dụng để ngăn gió thổi ngược trong hệ thống thông gió Khi các cánh van mở, nó không gây ra tổn thất áp suất đáng kể cho hệ thống
Cảm biến CO là một loại cảm biến khí được sử dụng trong các thiết bị kiểm tra chất lượng không khí, giúp phát hiện khí CO với tính năng bao gồm độ nhạy cao và khảnăng phát hiện nhanh chóng Nhờ vào khả năng đo lường khoảng rộng, cảm biến CO được ứng dụng rộng rãi trong cả công nghiệp và các khu vực dân dụng
Ta lựa chọn model CO-CMD300PPM của fantech
Vùng bao phủ: 700m2 hoặc bán kính 15 mét
Hiển thị LCD, có thể giao tiếp thông qua Modbus
Mức nồng độ CO: 9 ppm < CO < 25 ppm => Quạt chạy tốc độ thấp
Mức nồng độ CO: CO > 25 ppm => Quạt chạy tốc độ cao
Khi có cháy => Quạt chạy tốc độ cao
Tính toán đườ ng ố ng gió và ch ọ n qu ạ t
2.11.1 Tính toán đường ống gió
Khi thiết kế cần bố trí đường ống gió sao cho hợp lý nhất, đơn giản nhất, ngắn nhất nhưng phải đảm bảo yêu cầu phân phối gió cũng như hồi gió hợp lý, duy trì các điều kiện vi khí hậu của từng phòng vì đường ống gió có giá thành cao, tốn nhiều nguyên vật liệu và nhân công lắp đặt, cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích hữu ích của công trình
2.11.2 Tính tổn thất cột áp
Tổng tổn thất áp suất trên ống gió là:
∆𝑝 𝑚𝑠 : trở kháng ma sát trên đường ống, Pa
∆𝑝𝑐𝑏: trở kháng cục bộ, Pa
Ta tính tổn thất cột áp trên đoạn đường dài nhất (tổn thất cột áp lớn nhất)
-Tổn thất áp suất ma sát:
Trong đó: l: chiều dài ống gió, m
∆𝑝1: trở kháng ma sát trên 1m chiều dài ống, Pa/m
- Tổn thất áp suất cục bộ
+ Côn, cút, tê: Sử dụng phần mềm Ashrae duct fitting database ta tính được tổn thất áp suất cục bộ
+ Trở kháng cục bộ tại van gió VCD
Tra theo cataloge van gió Reetech ta có đồ thị tra tổn thất áp suất theo vận tốc gió
Hình 2.15 Đồ thị tra tổn thất áp suất theo tốc độ gió
Trước khi tiến hành lựa chọn quạt cần chú ý xác định rõ các vấn đề nơi đặt và nhiệm vụ kĩ thuật mà quạt thực hiện, các đặc tính của ống dẫn gió đi kèm, yêu cầu về độ ồn, chi phí năng lượng, các đặc tính vận hành
Quạt được chọn phải đảm bảo lưu lượng và cột áp đã tính
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
N ộ i dung
-Tìm hiểu tổng quan về hệ thống thông gió, lịch sử phát triển, ứng dụng và tầm quan trọng của hệ thống thông gió
-Phân tích khảo sát, tìm hiểu, đặc điểm của công trình kiến trúc
-Tìm hiểu và trình bày về ưu và nhược điểm của các phương pháp thông gió, chọn phương pháp thông gió và chọn các thông số thiết kế
-Tính toán phụtải cho công trình
-Chọn miệng gió và bố trí sơ lược hệ thống đường ống gió, các nhánh, các miệng, vị trí đặt thiết bị
-Lập bảng tính kích thước các tuyến ống gió từ đó xây bản vẽ, hiệu chính theo kích thước tính toán
-Tính tổn thất áp suất trên đường ống gió
-Dựa trên lưu lượng, tổng tổn thất áp suất trên đường ống gió để chọn quạt cho phù hợp.
Phương pháp nghiên cứ u
3.2.1 Tính năng suất thông gió: Để tạo ra môi trường thông gió cho tầng hầm ta cần xác định lưu lượng cần tạo ra để khử đi lượng nhiệt thừa, ẩm thừa và khí độc (CO2) Sau khi tính toán được các thông số nhiệt thừa, lượng nhiệt thừa và lưu lượng khí CO2 phát sinh trong tầng hầm, ta có thể tìm ra được lưu lượng gió của tầng hầm Qua đó ta có thể tính toán được kích thước ống gió và lựa chọn quạt
3.2.2 Phương pháp tính ống gió:
Khi thiết kế cần bố trí đường ống gió sao cho hợp lý nhất, đơn giản nhất, ngắn nhất nhưng phải đảm bảo yêu cầu phân phối gió cũng như hồi gió hợp lý, duy trì các điều kiện vi khí hậu của từng phòng vì đường ống gió có giá thành cao, tốn nhiều nguyên vật liệu và nhân công lắp đặt, cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích hữu ích của công trình Để thiết kế đường ống gió người ta sử dụng nhiều phương pháp tính khác nhau:
+Phương pháp giảm dần tốc độ: chủ động lựa chọn tốc độ gió ở từng đoạn ống từ miệng thổi của quạt đến đường ống chính, đướng ống nhánh…
Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh là thiết kế hệ thống đường ống dẫn sao cho tổn thất áp suất trên đoạn ống dẫn bằng với độ gia tăng áp suất tĩnh do sự giảm vận tốc của không khí sau mỗi nhánh rẽ, giúp phục hồi áp suất tĩnh của hệ thống và đảm bảo hiệu quả vận hành.
+Phương pháp ma sát đồng đều: chọn tổn thất ma sát trên 1m đường dài ống bằng nhau trên toàn tuyến ống
Trong đồ án này ta chọn sử dụng phương pháp ma sát đồng đều bằng phần mềm để tính toán kích thước đường ống.
KẾ T LU Ậ N VÀ KI Ế N NGH Ị
Kết luận
Thông qua đồ án, sinh viên đã triển khai thiết kế và tính toán toàn bộ hệ thống thông gió cho tầng hầm bệnh viện 175 tại TP.HCM, bao gồm: tính toán nhiệt thừa, lưu lượng gió thải, gió cấp cho hệ thống Dựa trên kết quả tính toán, sinh viên có thể lựa chọn loại quạt và bố trí các thiết bị phù hợp nhất cho hệ thống thông gió, đảm bảo các yêu cầu về thông gió và chất lượng không khí trong tầng hầm.
Trong quá trình chọn thiết bị, lưu lượng cột áp đã được hiệu chỉnh lớn hơn hoặc bằng với thông số tính toán để đảm bảo đạt hiệu quả khi làm việc
Thông qua việc thực hiện đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho công trình dưới sự hướng dẫn của thầy giáo ThS Lê Quang Giảng em đã có dịp tổng hợp lại kiến thức đã học và tích lũy thêm những kiến thức mới trong quá trình làm đồ án để phục vụ cho công việc sau này
Trong quá trình làm đồ án do hạn chế về kiến thức thực tế vì vậy đồ án vẫn còn nhiều thiếu sót mong thầy cô giáo thông cảm và em mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy và các thầy cô trong bộ môn để đồ án được hoàn thiện hơn.
Kiến nghị
Lưu ý trong quá trình thi công lắp đặt thiết bị cần đo đạc lại để hiệu chỉnh cho phù hợp với điều kiện thực tế ở công trình
Mỗi miệng gió cần có van OBD để điều chỉnh
Cần lắp thêm van chặn lửa và van 1 chiều cho hệ thống ống gió
Cần tiến hành công tác bảo trì, bảo dưỡng hệ thống thông gió thường xuyên để đảm bảo độ trong sạch của không khí, tránh các sự cố về điện và hỏng hóc ở các thiết bị, giúp cho hệ thống luôn hoạt động ổn định và tăng tuổi thọ hệ thống.