CHƯƠNG 3: CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỊNH HƯỚNG KHAI THÁC THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN
3.1.1. Xác định thời điểm có điều kiện thời tiết thích hợp cho khai thác thông gió tự nhiên trong công trình
Thời điểm có thể khai thác TGTN cho công trình phụ thuộc vào điều kiện khí hậu ngoài nhà, đó là: nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió, tình trạng về thành phần không khí, tiếng ồn, …Trong nội dung nghiên cứu, Luận án đi xác định thời điểm thuận lợi cho TGTN dựa trên các thông số về nhiệt độ, độ ẩm và vận tốc gió ngoài nhà. Các yếu tố khác (thành phần không khí, tiếng ồn, ánh sáng, …) được xem như đã đảm bảo các yêu cầu về tiện nghi cho người sử dụng.
Các thông số (về nhiệt độ, độ ẩm và vận tốc gió ngoài nhà) theo từng giờ trong năm hay các giá trị trung bình tháng được sử dụng - cùng với mô hình TNN thích ứng đã chọn (mục 2.2.2.3d) để xác định các thời điểm tiện nghi hay sử dụng TGTN để đạt tiện nghi cho công trình được TGTN.
Các phân tích được thực hiện cho 3 thành phố lớn ở đồng bằng DHNTB là: Đà Nẵng, Quy Nhơn và Nha Trang.
Thành phố Đà Nẵng
a. Nhiệt độ tiện nghi theo từng tháng tại Đà Nẵng
Từ công thức (8) (mục 2.2.2.3c) và số liệu về nhiệt độ trung bình theo từng tháng của Đà Nẵng (nguồn số liệu từ [5]), nhiệt độ tiện nghi của từng tháng trong năm tại Đà Nẵng được thể hiện như Hình 3.1.
Hình 3.1: Biểu đồ nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tiện nghi theo tháng của Đà Nẵng Theo Hình 3.1, nhiệt độ trung bình của tháng thường thấp hơn nhiệt độ tiện nghi.
Riêng các tháng 5, 6, 7 và 8, nhiệt độ trung bình ngoài nhà cao hơn nhiệt độ tiện nghi.
Đây là các tháng cần tổ chức TG để tăng cường làm mát bằng đối lưu và bay hơi mồ hôi. Đồng thời, cần kết hợp với TG cơ khí (như: quạt, điều hòa không khí) để tạo tiện nghi cho người sử dụng.
b. Biên độ nhiệt độ ngày đêm
Biên độ nhiệt độ ngày đêm trung bình của Đà Nẵng không cao, từ 5.2°C đến 9.0°C.
Biên độ này đạt 9°C vào tháng 7 (xem Phụ lục 4 - Hình PL 4.1d).
c. Vận tốc gió trung bình trong tháng
Theo số liệu [5], tần suất xuất hiện gió (%) theo các hướng của từng tháng (xem Phụ lục 8 - Hình PL8.1), tần suất xuất hiện trung bình và vận tốc trung bình của gió theo các hướng tại Đà Nẵng được thể hiện như Hình PL8.2 (Phụ lục 8).
Hướng gió chủ đạo trong năm tại Đà Nẵng là hướng Đông (vào các tháng 3, 4, 5, 6, 7 và 8) và hướng Bắc (vào các tháng 9, 10, 11, 12 và tháng 2).
Vận tốc gió trung bình của tháng tại Đà Nẵng - theo các hướng - có giá trị từ 1.5 m/s đến 3.5 m/s (ứng với Cấp 1 đến Cấp 3 trong Thang cấp gió Beaufort [5]).
d. Kết quả phân tích về thời gian tiện nghi theo năm và tháng
Sử dụng dữ liệu thời tiết của 8.760 giờ trong năm [71], mô hình TNN và biểu đồ tiện nghi SKH để xác định được kết quả về số giờ tiện nghi trong năm và từng tháng của Đà Nẵng. Kết quả về số giờ tiện nghi, số giờ cần TG để đạt tiện nghi trong từng tháng và năm của Đà Nẵng được tổng hợp ở Bảng 3.1.
Bảng 3.1: Số liệu về số giờ tiện nghi theo tháng và năm của Đà Nẵng T
T Nội dung Tháng Cả
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 năm 1 Số giờ trong vùng
tiện nghi (TN) 352 309 401 256 185 145 158 181 205 305 370 340 3.207 2 Số giờ cần thông gió
để tiện nghi (TG) 8 8 129 200 268 243 234 226 263 238 86 14 1.917 3 Tổng số giờ tiện nghi
(TN + TG) 360 317 530 456 453 388 392 407 468 543 456 354 5124 Như vậy, tổng thời gian trong năm ở Đà Nẵng có thể khai thác TG làm mát để đạt điều kiện tiện nghi là 5.124 giờ.
Xem biểu đồ tiện nghi SKH của Đà Nẵng theo từng tháng và năm tại Phụ lục 8 (Bảng PL 8.2 và Hình PL 8.5).
Thành phố Quy Nhơn
a. Nhiệt độ tiện nghi theo từng tháng tại Quy Nhơn
Từ công thức (8) và số liệu về nhiệt độ trung bình theo từng tháng của Quy Nhơn (nguồn số liệu từ [5]), nhiệt độ tiện nghi của từng tháng trong năm tại Quy Nhơn được thể hiện như Hình 3.2.
Hình 3.2: Biểu đồ nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tiện nghi theo tháng của Quy Nhơn Theo Hình 3.2, nhiệt độ trung bình của các tháng trong năm thường thấp hơn nhiệt độ tiện nghi. Riêng các tháng 5, 6, 7, 8 và 9, nhiệt độ trung bình ngoài nhà cao hơn nhiệt độ tiện nghi. Đây là các tháng cần tổ chức TG để tăng cường làm mát bằng đối lưu, bay hơi mồ hôi. Đồng thời, cần kết hợp với TG cơ khí (như: quạt, điều hòa không khí) để tạo tiện nghi cho người sử dụng.
b. Biên độ nhiệt độ ngày đêm
Biên độ nhiệt độ ngày đêm trung bình của Quy Nhơn không cao, từ 4.7°C đến 7.9°C. Biên độ này đạt 7.9°C vào tháng 8 (xem Phụ lục 4 - Hình PL 4.1d).
c. Vận tốc gió trung bình trong tháng
Theo số liệu [5], tần suất xuất hiện gió (%) theo các hướng của từng tháng (xem Phụ lục 8 - Hình PL8.6), tần suất xuất hiện trung bình và vận tốc trung bình của gió theo các hướng tại Quy Nhơn được thể hiện như Hình PL8.7 (Phụ lục 8).
Hướng gió chủ đạo trong năm tại Quy Nhơn là hướng Đông Nam (vào các tháng 3, 4, 5 và 6) và hướng Bắc (vào các tháng 1, 2, 9, 10, 11 và 12).
Vận tốc gió trung bình của tháng tại Quy Nhơn - theo các hướng - có giá trị từ 1.9 m/s đến 2.5 m/s (ứng với Cấp 1 đến Cấp 2 trong Thang cấp gió Beaufort [5]).
d. Kết quả phân tích về thời gian tiện nghi theo năm và tháng
Sử dụng dữ liệu thời tiết của 8.760 giờ trong năm [37], mô hình TNN và biểu đồ tiện nghi SKH để xác định được kết quả về số giờ tiện nghi trong năm và từng tháng của Quy Nhơn. Kết quả về số giờ tiện nghi, số giờ cần TG để đạt tiện nghi trong từng tháng và năm của Quy Nhơn được tổng hợp ở Bảng 3.2.
Bảng 3.2: Số liệu về số giờ tiện nghi theo tháng và năm của Quy Nhơn T
T Nội dung Tháng Cả
năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 Số giờ trong vùng
tiện nghi (TN) 273 379 280 245 264 190 202 237 362 350 369 475 3626 2 Số giờ cần thông gió
để tiện nghi (TG) 6 19 154 287 267 295 315 284 254 290 212 58 2441 3 Tổng số giờ tiện nghi
(TN + TG) 279 398 434 532 531 485 517 521 616 640 581 533 6067 Xem biểu đồ tiện nghi SKH của Quy Nhơn theo từng tháng và năm tại Phụ lục 8 (Bảng PL 8.4 và Hình PL 8.10).
Như vậy, tổng thời gian trong năm ở Quy Nhơn cần TG làm mát để đạt điều kiện tiện nghi là 6.067 giờ.
Thành phố Nha Trang
a. Nhiệt độ tiện nghi theo từng tháng tại Nha Trang
Từ công thức (8) và số liệu về nhiệt độ trung bình theo từng tháng của Nha Trang (nguồn số liệu [5]), nhiệt độ tiện nghi của từng tháng trong năm tại Nha Trang được thể hiện như Hình 3.3.
Hình 3.3: Biểu đồ nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tiện nghi theo tháng của Nha Trang Theo Hình 3.3, nhiệt độ trung bình của tháng thường thấp hơn nhiệt độ tiện nghi.
Riêng các tháng 5, 6, 7 và 8, nhiệt độ trung bình ngoài nhà chỉ cao hơn nhiệt độ tiện
nghi từ 0.3°C đến 0.5°C. Như vậy, điều kiện SKH ở Nha Trang rất thuận lợi để tổ chức TGTN làm mát cho công trình. Vào các thời điểm nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tiện nghi, cần tổ chức TG để tăng cường làm mát bằng đối lưu, bay hơi mồ hôi. Đồng thời, cần kết hợp với TG cơ khí (như: quạt, điều hòa không khí) để tạo tiện nghi cho người sử dụng.
b. Biên độ nhiệt độ ngày đêm
Biên độ nhiệt độ ngày đêm trung bình của Nha Trang không cao, từ 4.9°C đến 7.1°C. Biên độ này đạt 7.1°C vào tháng 8. (xem Phụ lục 4 - Hình PL 4.1d)
c. Vận tốc gió trung bình trong tháng
Theo số liệu về gió [5], tần suất xuất hiện gió (%) theo các hướng của từng tháng (xem Phụ lục 8 - hình PL8.11), tần suất xuất hiện trung bình và vận tốc trung bình của gió theo các hướng tại Nha Trang được thể hiện như Hình PL8.12 (Phụ lục 8).
Hướng gió chủ đạo trong năm tại Nha Trang là hướng Đông Nam (vào các tháng 4, 5, 6, 7 và 8) và hướng Tây Bắc (vào các tháng 9, 10 và 11).
Vận tốc gió trung bình của tháng tại Nha Trang - theo các hướng - có giá trị từ 1.4 m/s đến 4.3 m/s (ứng với Cấp 1 đến Cấp 3 trong Thang cấp gió Beaufort [5]).
d. Kết quả phân tích về thời gian tiện nghi theo năm và tháng
Sử dụng dữ liệu thời tiết của 8.760 giờ trong năm [37], mô hình TNN và biểu đồ tiện nghi SKH để xác định được kết quả về số giờ tiện nghi trong năm và từng tháng của Nha Trang. Kết quả về số giờ tiện nghi, số giờ cần TG để đạt tiện nghi trong từng tháng và năm của Nha Trang được tổng hợp ở Bảng 3.3.
Xem biểu đồ tiện nghi SKH của Nha Trang theo từng tháng và năm tại Phụ lục 8 (Bảng PL 8.6 và Hình PL 8.15).
Như vậy, tổng thời gian trong năm ở Nha Trang cần TG làm mát để đạt điều kiện tiện nghi là 6.863 giờ.
Bảng 3.3: Số liệu về số giờ tiện nghi theo tháng và năm của Nha Trang T
T Nội dung Tháng Cả
năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 Số giờ trong vùng
tiện nghi (TN) 554 506 402 261 173 173 179 199 263 341 489 597 4137
T
T Nội dung Tháng Cả
năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2 Số giờ cần thông gió
để tiện nghi (TG) 65 89 253 300 323 288 321 285 289 298 157 58 2726 3 Tổng số giờ tiện nghi