tiểu luận tốt nghiệp tính toán thiết kế hệ thống xử lý không khí tầng hầm bệnh viện 175 tp hồ chí minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Niên khóa 2019-2023

Tháng 5 / 2023

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÔNG KHÍ TẦNG

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô của Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM và đặc biệt là quý thầy cô Khoa Cơ Khí – Công Nghệ đã truyền đạt cho chúng em vốn kiến thức quý báu suốt 4 năm học tập ở trường, đồng thời tạo điều kiện và môi trường thuận lợi để chúng em có thể học tập và tiếp thu kiến thức ở trường

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn Thầy ThS Lê Quang Giảng đã hướng dẫn tận tình và giúp đỡ cho em trong quá trình hoàn thành tiểu luận Xin cảm ơn tập thể lớp DH19NL, các bạn luôn bên cạnh và hỗ trợ tôi trong khoảng thời gian học tập và làm việc tại trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM

Trong quá trình hoàn thành tiểu luận, do còn hạn chế về kiến thức chuyên môn cùng với kinh nghiệm thực tiễn nên nội dung không tránh khỏi những thiếu sót mong thầy cô thông cảm bỏ qua và đóng góp ý kiến góp ý kiến để em bổ sung kiến thức và hoàn thiện bài báo cáo hơn

Xin chân thành cảm ơn.

TÓM TẮT

Kỹ thuật điều hòa không khí được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và ngày càng giữ vai trò vai trọng trong đời sống hiện nay, từ tạo điều kiện thích hợp để sản xuất trong công nghiệp đến ứng dụng rộng rãi tạo tiện nghi trong cuộc sống Đặc biệt là cùng với sự phát triển mạnh của các công trình xây dựng, nhu cầu về thông gió và điều hòa không khí cũng tăng theo Cùng chung với xu hướng đó đề tài này sẽ đi sâu vào tìm hiểu, tính toán thiết kế hệ thống thông gió xử lý không khí hoàn chỉnh

Đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí tầng hầm bệnh viện 175 TP Hồ Chí Minh” bao gồm các nội dung:

- Tìm hiểu về công trình: vị trí, điều kiện khí hậu, kiến trúc, đặc điểm, yêu cầu, … - Tìm hiểu các phương pháp tính toán thông gió và các hệ thống thông gió - Đưa ra giải pháp thiết kế

- Tính toán hệ thống thông gió cho tầng hầm và lựa chọn thiết bị Kết quả thu được:

- Bản thuyết minh về lý thuyết, quy trình tính toán và phương pháp lựa chọn thiết bị - Lựa chọn được các trang thiết bị cho dự án

2.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển hệ thống thông gió 3

2.1.3 Vai trò của hệ thống thông gió: 4

2.2 Tác động của môi trường đến sản xuất và sinh hoạt của con người 5

2.2.1Tác động của môi trường không khí đối với con người: 5

2.2.2 Tác động của môi trường đối với sản xuất: 7

2.3 Tác hại của các yếu tố độc hại trong không khí 9

2.4 Các loại hệ thống thông gió và phương pháp 11

2.4.1 Phân loại 11

Phương pháp 13

2.5 Tính nhiệt thừa 14

2.5.1 Nhiệt tỏa ra từ động cơ 14

2.5.2 Nhiệt tỏa ra từ đèn chiếu sáng 17

2.5.3 Nhiệt tỏa ra từ người 17

2.6 Tính ẩm thừa 18

2.7 Tính lượng khí CO2 sinh ra trong tầng hầm 18

2.7.1Tính lượng CO2 sinh ra do người 18

2.7.2 Lượng CO sinh ra do xe thải ra 19

2.8.1 Lưu lượng giải nhiệt thừa 20

2.8.2 Lưu lượng khử ẩm thừa 20

2.8.3 Lưu lượng khử CO2 20

2.8.4 Chọn lưu lượng cần thiết 21

2.9 Tính chọn cửa gió 21

2.10 Tính chọn thiết bị phụ 23

2.11 Tính toán đường ống gió và chọn quạt 26

2.11.1 Tính toán đường ống gió 26

2.11.2 Tính tổn thất cột áp 26

2.11.3 Lựa chọn quạt 28

CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

3.1 Nội dung 29

3.2 Phương pháp nghiên cứu 29

3.2.1 Tính năng suất thông gió: 29

4.2.1 Nhiệt tỏa ra từ động cơ 35

4.2.2 Nhiệt tỏa ra từ đèn chiếu sáng 36

4.2.3 Nhiệt tỏa ra từ người 37

4.2.4 Tổng nhiệt thừa 37

4.3 Tính ẩm thừa 38

4.4 Tính lượng khí CO2 sinh ra trong tầng hầm 39

4.4.1 Lượng CO sinh ra do người 39

4.4.2 Lượng CO2 sinh ra do xe thải ra 40

4.5 Xác định lưu lượng khử cần thiết 40

4.5.1 Lưu lượng giải nhiệt thừa 40

4.5.2 Lưu lượng khử ẩm thừa 41

4.5.3 Lưu lượng khử CO2 42

4.5.4 Chọn lưu lượng cần thiết 43

4.6 Tính chọn cửa gió 43

4.7 Tính kiểm tra lưu lượng gió 43

4.8 Tính toán đường ống gió 47

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.4 Hình minh họa thông gió kiểu thổi 11

Hình 2.5 Hình minh họa thông gió kiểu hút 12

Hình 2.6 Hình minh họa thông gió kiểu kết hợp 12

Hình 2.7 Hình minh họa phương pháp thông gió không có ống gió 14

Hình 2.9 Miệng gió hãng Reetech 22

Hình 2.10 Miệng gió ngoài trời nan Z 23

Hình 2.11 Hộp tiêu âm ống gió 24

Hình 2.12 Van chặn lửa 24

Hình 2.13 Van gió 1 chiều 25

Hình 2.14 Cảm biến CO 26

Hình 2.15 Đồ thị tra tổn thất áp suất theo tốc độ gió 28

Hình 4.1 Biểu đồ nhiệt độ lượng mưa TP Hồ Chí Minh 31

Hình 4.2 Mặt bằng tầng hầm bệnh viện 175 32

Hình 4.3 Phần mềm Duct checker 47

Hình 4.4 Đồ thị tra tổn thất áp suất theo tốc độ gió 50

Hình 4.5 Quạt gió thải chọn 53

Hình 4.6 Quạt gió tươi chọn 54

Hình PL.1 Giao diện phần mềm duct checker 58

Hình PL.2 Giao diện phần mềm Fantech 59

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Tốc độ không khí phụ thuộc vào nhiệt độ 6

Bảng 2.2 Tiêu chuẩn nhiệt độ, độ ẩm một số ngành sản xuất 8

Bảng 2.3 Nồng độ CO2 và triệu chứng 10

Bảng 2.4 Công suất trung bình động cơ xe máy 15

Bảng 2.5 Công suất trung bình đông cơ oto 16

Bảng 2.6 Hệ số hiệu chỉnh động cơ 17

Bảng 2.7 Hiệu suất động cơ 17

Bảng 2.8 Lượng khí CO2 do một người tỏa ra 19

Bảng 2.9 Lượng khí CO2 trung bình do xe tỏa ra 19

Bảng 2.10 Lưu lượng khử CO2 21

Bảng 4.1 Nhiệt tỏa ra từ xe máy 35

Bảng 4.2 Nhiệt tỏa ra từ oto 35

Bảng 4.3 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng 37

Bảng 4.4 Tổng nhiệt thừa 38

Bảng 4.5 Lượng ẩm tỏa ra của người 39

Bảng 4.6 Lượng khí CO2 do người tỏa ra 40

Bảng 4.7 Lượng khí CO2 do xe tỏa ra 40

Bảng 4.8 Lưu lượng giải nhiệt thừa 41

Bảng 4.9 Lưu lượng khử ẩm thừa 42

Cụ thể, điều hòa thông gió hiện nay có mặt phổ biến ở rất nhiều nơi Từ những tòa nhà cao ốc, khách sạn, văn phòng, nhà hàng, chung cư, nhà ở đến các phương tiện phục vụ việc đi lại như ôtô, tàu hỏa, máy bay…Sự có mặt phổ biến của điều hòa tiện nghi góp phần giúp nâng cao chất lượng cuộc sống, đảm bảo sức khỏe, sự thoải mái, dễ chịu đối với con người Với sự mở rộng phát triển kinh tế, các ngành công nghiệp ở Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ Điều này dẫn đến nhu cầu tăng về thiết bị lạnh, bao gồm các thiết bị dùng cho hệ thống điều hòa không khí và thông gió Do đó, Việt Nam trở thành một thị trường tiềm năng cho các nhãn hàng sản xuất và kinh doanh thiết bị lạnh

Thông gió đóng vai trò quan trọng với mục đích tạo ra điều kiện tiện nghi cao nhất cho con người và thiết bị, nhằm đảm bảo sức khỏe và nâng cao năng suất lao động

Bảo đảm các thông số bên trong công trình còn nhằm mục đích đáp ứng điều kiện sản xuất theo yêu cầu công nghệ, nâng cao chất lượng sản phẩm, bảo trì máy móc, thiết bị, kết cấu nhà xưởng và kéo dài tuổi thọ của chúng Điều này có ý nghĩa thực tiễn đối với các quá trình công nghệ, các tòa nhà và công trình kể cả các công trình kĩ thuật như các hệ thống kỹ thuật bên trong công trình, các công trình môi trường đô thị và khu công nghiệp, cấp thoát nước và môi trường nước và đặc biệt - các công trình xây dựng kiến trúc mang ý nghĩa lịch sử, văn hóa, nghệ thuật

Trong các công trình công cộng như nhà văn hóa, nhà thể thao, câu lạc bộ, bảo tàng, chúng ta thường tạo ra một lượng nhiệt ẩm và khí CO2 khá đáng kể để tạo ra một môi trường thoải mái cho tất cả mọi người trong đó Khi lượng khí CO2 và nhiệt ẩm tăng lên, không khí trong công trình sẽ trở nên khó chịu và thiếu hấp dẫn, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của các cá nhân có mặt trong đó Vì vậy, hệ thống điều hòa không khí và thông

gió là những mô hình thiết yếu để đảm bảo môi trường làm việc và giải trí thoải mái và an toàn cho mọi người

Đối với các công xưởng luôn tỏa ra các loại bụi và lượng lớn khí độc gây hại cho cơ thể cũng cần có hệ thống thông gió và xử lý không khí nhằm tạo điều kiện làm việc lý tưởng đảm bảo năng suất trong sản xuất

Qua đây, ta thấy được tầm quan trọng của ngành điều hòa không khí đối với đời sống của con người Do vậy, việc học tập và nghiên cứu về các hệ thống điều hòa không khí là điều rất cần thiết, đặc biệt là đối với một sinh viên ngành Điện – Lạnh như em

Nhằm củng cố và vận dụng kiến thức đã học để tính toán thiết kế cũng như để muốn tìm hiểu sâu hợn và làm quen với công việc thực tế Đối với đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí tầng hầm bệnh viện 175 TP Hồ Chí Minh” trình bày những vấn đề cơ bản và tính toán các số liệu dưới sự hướng dẫn của thầy Ths Lê Quang Giảng

1.2 Mục đích

Mục đích của đề tài là tổng hợp lại những kiến thức đã học, tài liệu tham khảo cùng với yêu cầu của công trình và dưới sự chỉ dẫn của giáo viên hướng dẫn để tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho công trình cụ thể Điều này giúp tiếp cận gần hơn với công việc thực tế, cũng như củng cố và nâng cao hệ thống kiến thức lý thuyết đồng thời có thêm kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực điều hòa không khí

Nhận thức được sự cần thiết ấy, thông qua việc thực hiện đồ án này, em hi vọng sẽ tích lũy được thêm cho mình những kiến thức, kinh nghiệm bổ ích khi xây dựng và thiết kế một hệ thống điều hòa không khí Đó sẽ là hành trang quý báu cho em trong quá trình công tác sau này.

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

Từ những lý do trên nhằm đảm bảo cho môi trường sống và làm việc thì hệ thống thông gió ra đời Hiện nay gần như trong mọi lĩnh vực của cuộc sống luôn luôn đi kèm hệ thống thông gió

c) Mục đích

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

2.2 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:

Con người cảm thấy nóng hay lạnh nhất dựa trên nhiệt độ bề mặt da và sự chuyển đổi nhiệt giữa môi trường xung quanh và cơ thể Khi con người vận động, sẽ sinh ra một lượng nhiệt lớn hơn lượng nhiệt cần thiết để duy trì nhiệt độ cơ thể ở mức 37 độ C Vì vậy, cần phải tiết lộ lượng nhiệt dư thừa vào môi trường xung quanh bằng ba phương pháp truyền nhiệt sau: sự trao đổi giữa không khí, sự phát xạ và sự bay hơi

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 độ môi trường lớn hơn 36 độ C, 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 Độ ẩm:

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 Sự bay hơi chỉ xảy ra khi độ ẩm 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 Độ ồn:

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

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 tự nhiên 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 tố này được gọi là yếu tố khí hậu

2.2.2 Tác động của môi trường đối với sản xuất: a Nhiệt độ:

Trong quá trình sản xuất, nhiệt độ là một yếu tố vô cùng quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng và kiểu dáng của sản phẩm Chẳng hạn, trong các quá trình sấy như sấy nóng, sấy đậu nành, sấy thuốc lá, sấy cà phê hay sấy trà, nếu nhiệt độ quá cao, sản phẩm sẽ bị cháy, mất chất Trong trường hợp sấy lạnh, việc sử dụng nhiệt độ thấp sẽ đảm bảo cho sản phẩm đạt được chất lượng và kiểu dáng mong muốn Những ngành sản xuất đặc biệt, chẳng hạn như sản xuất bánh kẹo cao cấp đòi hỏi nhiệt độ không khí thấp (ví dụ: ngành chế biến sô cô la cần nhiệt độ 7-8 độ C, kẹo cao su 20 độ C), nếu sử dụng nhiệt độ cao sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm

b Độ ẩm:

Độ ẩm là một yếu tố cực kỳ quan trọng ảnh hưởng đến sản xuất Hầu hết các quá trình sản xuất thực phẩm đều yêu cầu duy trì mức độ ẩm được kiểm soát chặt chẽ Khi độ ẩm quá thấp, sản phẩm dễ bị mất nước gây tăng trọng lượng và thậm chí làm giảm chất lượng (để lại nếp nhăn, vỡ nứt do sản phẩm bị khô quá mức) Tuy nhiên, nếu độ ẩm quá cao, môi trường sẽ có thể gây ra sự phát triển của nấm mốc

c Tốc độ không khí:

Đối với một số ngành sản xuất, tốc độ gió tại khu vực làm việc phải được kiểm soát chặt chẽ và không được quá lớn, như trong ngành dệt may, nếu tốc độ gió quá lớn sẽ khiến các sợi dệt bị rối loạn

d Độ sạch:

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 Độ ồn:

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

Cả con người và quá trình sản xuất đều cần một môi trường không khí với các thông số đạt yêu cầu Môi trường không khí tự nhiên không đáp ứng được những đòi hỏi đó, do đó, cần sử dụng các biện pháp tạo ra môi trường không khí nhân tạo thông qua việc thông gió hoặc điều tiết không khí

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng cao trong các quá trình sản xuất và cải thiện điều kiện lao động cho con người trong nhiều ngành công nghiệp như dệt, thực phẩm, giấy, tin học điện tử, kỹ thuật điều khiển và thông gió đã được áp dụng để tạo ra môi trường không

khí có nhiệt độ và độ ẩm phù hợp Bảng 2.2 cung cấp các tiêu chuẩn về nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí dành cho các ngành công nghiệp sản xuất

Bảng 2.2 Tiêu chuẩn nhiệt độ, độ ẩm một số ngành sản xuất

2.3 Tác hại của các yếu tố độc hại trong không khí

- Bụi:

Bụi có kích thước, hình dạng và mật độ khác nhau, có tác động khác nhau đến hệ hô hấp của con người Bụi khi vào phổi gây kích thích và xơ hóa phổi, gây ra các bệnh về hô hấp như khó thở, ho và khạc hoang, ho ra máu và đau ngực

- Khí SO2 và NO2:

Khí SO2 và NO2 có tính kích thích, khi tiếp xúc với niêm mạc ẩm ướt, chúng tạo thành axit Chúng có thể qua đường hô hấp hoặc hòa tan vào nước bọt, sau đó thấm vào hệ tiêu hóa và phân tán vào máu tuần hoàn Khi kết hợp với bụi, chất axit này tạo ra bụi lơ lửng nhỏ có thể xâm nhập vào phế nang

SO2 có thể gây 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

- Khí CO:

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

2.4 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 đủ lượng 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

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

𝑁đc - công suất lắp đặt của máy, W

𝐾tt hệ số phụ tải, bằng tỉ số công suất thực trên công suất động cơ lắp đặt của máy 𝐾tt = 𝑁𝑒𝑓𝑓/𝑁d𝑐 (2-2)

𝐾dt-hệ số dồng thời

𝐾T 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 từ đèn 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:

𝑄 = 1.25 𝑁 (𝑊)

Với N là tổng công suất ghi trên bóng đèn

Công suất chiếu sáng chọn theo TCVN 5687-2010 Khi đó

𝑁 = 𝑞đ 𝐹 (𝑊) Với F là diện tích sàn, m2

2.5.3 Nhiệt tỏa ra từ người

Q3 = n qh (W) (2-4)

Theo GS Trần Ngọc Chấn trong “Kỹ thuật thông gió” tr 56 và bảng 2.8, khi nhiệt độ t > 35oC, 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

2.6 Tính ẩm thừa

Bời vì đây là tầng hầm dùng cho mục đích để xe nên Wthừa=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

2.7 Tính lượng khí CO2 sinh ra trong tầng hầm

Trong tầng hầm luợng CO2 chủ yếu phát sinh từ nguời và xe cộ trong quá trình hoạt động trong hầm

2.7.1Tính lượng CO2 sinh ra do người

𝐺𝑛𝑔uờ𝑖= 𝑛 𝑔𝐶𝑂2 (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 CO2 do một người tỏa ra

2.7.2 Lượng CO2 sinh ra do xe thải ra

𝐺𝑥= 𝑘𝑥 𝑠𝑥 (g/h) (2-7) Trong dó:

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 CO2 trung bình do xe tỏa ra

2.8 Xác định lưu lượng khử cần thiết 2.8.1 Lưu lượng giải nhiệt thừa

Ta có công thức:

𝐺 = 𝑄t / (𝐼R- 𝐼V) (kg/h) (2-8) Trong đó:

2.8.2 Lưu lượng khử ẩm thừa

Ta có công thức:

𝐺𝑤t = 𝑊𝑡/(𝑑R-𝑑V) (2-9) Trong đó:

2.8.3 Lưu lượng khử CO2

Ta có công thức:

L = Gd / (Ccp– Co) (m3/h) (2-10) Trong đó:

Ccp = 1, Co = 0,5 ta lập được bảng sau

Bảng 2.10 Lưu lượng khử CO2

2.8.4 Chọn lưu lượng cần thiết

Vì chức năng khử nhiệt, khử ẩm 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 thừa G dể đảm bảo tính toán

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

2.10 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 lửa

Van 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