Tính toán
Kỹ thuậtMáy tính yêu cầu thông gió
Tính không khí ngoài trời ASHRAE 62.1 từ Rp và Ra theo CFM và L/s, rồi kiểm tra lưu lượng thiết kế hoặc đo được so với mức tối thiểu bằng phép thử đạt/trượt.
Máy tính yêu cầu thông gió xác định tỷ lệ thông gió không khí ngoài tối thiểu cần thiết cho các loại không gian khác nhau dựa trên tiêu chuẩn ASHRAE 62.1. Tính yêu cầu CFM từ mật độ sử dụng và diện tích sàn để đảm bảo chất lượng không khí trong nhà lành mạnh.
Tính toán dựa trên ASHRAE 62.1-2019 Thông gió cho chất lượng không khí trong nhà chấp nhận được. Đây là yêu cầu tối thiểu - thiết kế thực tế có thể cần tỷ lệ cao hơn.
Có góp ý? Báo lỗi, đề xuất tính năng, hoặc chia sẻ suy nghĩ — chúng tôi đọc tất cảYêu cầu thông gió là gì?
Yêu cầu thông gió là lượng không khí ngoài trời (không khí sạch) tối thiểu phải được cung cấp cho không gian có người để duy trì chất lượng không khí trong nhà chấp nhận được. Tiêu chuẩn ASHRAE 62.1 quy định tỷ lệ thông gió tối thiểu dựa trên hai thành phần: thành phần dựa trên người (Rp) thay đổi theo số người, và thành phần dựa trên diện tích (Ra) tính đến khí thải từ vật liệu, đồ nội thất và bề mặt tòa nhà. Tổng thông gió cần thiết = (Rp × Người) + (Ra × Diện tích). Các yêu cầu này đảm bảo pha loãng đầy đủ CO₂, mùi cơ thể, VOC từ vật liệu và các chất gây ô nhiễm trong nhà khác.
Thành phần thông gió ASHRAE 62.1
- Thành phần người (Rp): CFM mỗi người để pha loãng chất gây ô nhiễm do người tạo ra (CO₂, mùi, chất sinh học)
- Thành phần diện tích (Ra): CFM mỗi feet vuông để pha loãng chất gây ô nhiễm do tòa nhà tạo ra (VOC từ vật liệu, đồ nội thất, hoàn thiện)
- Tổng thông gió: Vot = (Rp × Người) + (Ra × Diện tích)
- Hiệu quả phân phối không khí vùng (Ez): Thường là 1.0 cho hệ thống trộn đều
- Hệ thống nhiều vùng: Cần tính toán bổ sung cho hiệu quả hệ thống và đa dạng
Cách sử dụng máy tính này
- Chọn loại không gian từ danh mục ASHRAE được xác định trước hoặc chọn Tùy chỉnh
- Nhập diện tích sàn bằng feet vuông hoặc mét vuông
- Chọn phương pháp nhập số người: số người hoặc mật độ sử dụng
- Để đếm người: Nhập số người trong không gian
- Để mật độ: Nhập người trên 1000 ft² (hoặc trên 100 m²) - máy tính ước tính số người
- Cho không gian tùy chỉnh: Nhập giá trị Rp (CFM/người) và Ra (CFM/ft²)
- Nhấn Tính toán để xem tổng CFM thông gió và phân tích theo thành phần
Công thức tính thông gió
1. Tổng không khí ngoài cần thiết (ASHRAE 62.1)
Vot = Rp × Pz + Ra × Az
Trong đó: Vot = không khí ngoài (CFM), Rp = không khí ngoài mỗi người (CFM/người), Pz = số người vùng (người), Ra = không khí ngoài mỗi diện tích (CFM/ft²), Az = diện tích vùng (ft²)
2. Số người từ mật độ
Số người = (Diện tích sàn × Mật độ) / 1000 (cho ft²) hoặc / 100 (cho m²)
3. Chuyển đổi đơn vị
- 1 CFM = 0.4719 L/s
- 1 ft² = 0.0929 m²
- 1 CFM/ft² = 5.08 L/s/m²
Tỷ lệ thông gió tiêu chuẩn ASHRAE 62.1
- Văn phòng: Rp = 5 CFM/người, Ra = 0.06 CFM/ft² (mật độ thường: 5 người/1000 ft²)
- Phòng học: Rp = 10 CFM/người, Ra = 0.12 CFM/ft² (mật độ: 35 người/1000 ft²)
- Phòng hội nghị: Rp = 5 CFM/người, Ra = 0.06 CFM/ft² (mật độ: 50 người/1000 ft²)
- Bán lẻ: Rp = 7.5 CFM/người, Ra = 0.12 CFM/ft² (mật độ: 15 người/1000 ft²)
- Nhà hàng: Rp = 7.5 CFM/người, Ra = 0.18 CFM/ft² (mật độ: 70 người/1000 ft²)
- Phòng tập: Rp = 20 CFM/người, Ra = 0.06 CFM/ft² (mật độ: 40 người/1000 ft²)
- Thư viện: Rp = 5 CFM/người, Ra = 0.12 CFM/ft² (mật độ: 10 người/1000 ft²)
- Phòng khách sạn: Rp = 5 CFM/người, Ra = 0.06 CFM/ft² (mật độ: 10 người/1000 ft²)
- Phòng bệnh: Rp = 25 CFM/người, Ra = 0.06 CFM/ft² (mật độ: 10 người/1000 ft²)
Ứng dụng phổ biến
- Thiết kế HVAC: Định cỡ van khí ngoài và hệ thống tiết kiệm
- Mô hình năng lượng: Tính tải thông gió cho phân tích năng lượng sưởi/làm lạnh
- Tuân thủ quy định: Xác minh thiết kế đáp ứng ASHRAE 62.1, IMC, quy chuẩn địa phương
- Chất lượng không khí trong nhà: Đảm bảo không khí sạch đầy đủ cho sức khỏe và sự thoải mái
- Phân tích cải tạo: Xác định xem hệ thống hiện có cung cấp đủ không khí ngoài không
- Thông gió kiểm soát theo nhu cầu: Định cỡ cảm biến CO₂ và van điều chỉnh cho hệ thống DCV
Cân nhắc thiết kế
- Mật độ mặc định so với thực tế: Sử dụng số người dự kiến thực tế nếu biết
- Hiệu quả vùng so với hệ thống: Hệ thống nhiều vùng cần tính toán bổ sung (Ez, Ev)
- Hiệu chỉnh độ cao: Địa điểm độ cao lớn cần lưu lượng thể tích tăng
- Hiệu quả thông gió: Thông gió dịch chuyển có thể cho phép giảm tỷ lệ (Ez >1.0)
- Dân cư so với thương mại: ASHRAE 62.2 áp dụng cho dân cư, 62.1 cho thương mại
- Rò rỉ ống gió: Tính đến mất 10-25% không khí ngoài trong hệ thống ống
Mẹo thiết kế thông gió
- Tỷ lệ ASHRAE 62.1 là tối thiểu - cân nhắc tăng để cải thiện IAQ
- Không gian mật độ cao (phòng hội nghị, lớp học) cần tỷ lệ Rp cao hơn
- Không gian có vật liệu/hoàn thiện phát thải VOC cần tỷ lệ Ra cao hơn
- Đừng quên thành phần diện tích - nó có thể chiếm ưu thế trong không gian mật độ thấp
- Xác minh cung cấp không khí ngoài thực tế bằng ống pitot hoặc đo lưu lượng không khí
- Sử dụng thông gió kiểm soát theo nhu cầu (DCV) trong không gian có số người thay đổi để tiết kiệm năng lượng
- Xem xét thu hồi nhiệt (ERV/HRV) để giảm tổn thất năng lượng của thông gió
- Đảm bảo vị trí lấy không khí ngoài đầy đủ - xa khỏi khí thải, bãi đỗ xe, bến bốc dỡ
Tác động năng lượng của thông gió
- Không khí ngoài là tải năng lượng lớn nhất trong nhiều khí hậu - phải được sưởi/làm lạnh đến nhiệt độ phòng
- Trong khí hậu khắc nghiệt, thông gió có thể chiếm 20-40% tổng năng lượng HVAC
- Thông gió thu hồi năng lượng (ERV) có thể giảm năng lượng thông gió 50-80%
- Thông gió kiểm soát theo nhu cầu (DCV) giảm không khí ngoài khi không gian không có người
- Chế độ tiết kiệm sử dụng không khí ngoài để làm mát miễn phí khi điều kiện cho phép
Sai lầm phổ biến
- Chỉ sử dụng Rp (thành phần người) và bỏ qua Ra (thành phần diện tích)
- Nhầm lẫn tổng không khí cung cấp với không khí ngoài - chỉ không khí ngoài đếm cho ASHRAE 62.1
- Sử dụng tiêu chuẩn dân cư (62.2) cho tòa nhà thương mại hoặc ngược lại
- Không tính đến hiệu quả phân phối không khí vùng (Ez)
- Bỏ qua tính toán hiệu quả hệ thống nhiều vùng cho hệ thống phức tạp
- Sử dụng mật độ mặc định khi số người thực tế được biết và khác
- Quên xác minh vị trí van khí ngoài và lưu lượng không khí thực tế được cung cấp
Câu Hỏi Thường Gặp
ASHRAE 62.1 dùng Vot = (Rp × Số người) + (Ra × Diện tích), trong đó Rp là khí ngoài mỗi người (CFM/người) và Ra là khí ngoài mỗi feet vuông (CFM/ft²). Cả hai giá trị phụ thuộc loại không gian. Ví dụ, văn phòng 140 m² với 10 người: Vot = (5 × 10) + (0.06 × 1500 ft²) = 50 + 90 = 140 CFM khí ngoài. Máy tính cho phép bạn chọn từ các loại không gian ASHRAE đặt sẵn (văn phòng, lớp học, nhà hàng, phòng tập, bệnh viện, v.v.) hoặc nhập giá trị Rp và Ra tùy chỉnh. Bạn cũng có thể nhập số người dưới dạng đếm hoặc mật độ (người trên 1000 ft²). Kết quả tính bằng CFM với phân tích riêng cho thành phần người và diện tích, cộng tương đương L/s cho người dùng hệ mét.
Nhập lượng không khí ngoài trời mà hệ thống của bạn thực sự cung cấp vào trường tùy chọn 'Không Khí Ngoài Trời Thiết Kế / Đo Được' — điểm đặt van khí ngoài của AHU, số đo từ trạm đo lưu lượng, hoặc công suất OA của thiết bị hiện có đang đánh giá để cải tạo. Chọn CFM hoặc L/s phù hợp với dữ liệu của bạn, rồi nhấn Tính toán. Công cụ so sánh giá trị của bạn với mức tối thiểu ASHRAE 62.1 đã tính (Vot) và hiển thị huy hiệu ĐẠT hoặc KHÔNG ĐẠT rõ ràng với phần dư hoặc thiếu hụt chính xác theo cả CFM và L/s cùng tỷ lệ phần trăm trên hoặc dưới mã. Ví dụ, nếu mức tối thiểu là 140 CFM và bạn cung cấp 175 CFM, bạn nhận ĐẠT +35 CFM (+25.0%); nếu chỉ cung cấp 110 CFM, bạn nhận KHÔNG ĐẠT với thiếu hụt 30 CFM (-21.4%). Điều này biến máy tính từ công cụ tạo số thành trình kiểm tra tuân thủ nhanh cho rà soát thiết kế, nghiệm thu và phân tích cải tạo. Phép kiểm tra ở cấp vùng (Ez = 1.0); hệ thống đa vùng vẫn cần tính toán Vou/Ev đầy đủ, và làm mát cấp khí từ trần (Ez = 0.8) yêu cầu nhiều hơn khoảng 25% lượng OA cung cấp so với Vot cơ bản.
Đầu vào và đầu ra mặc định là CFM (feet khối mỗi phút) và ft², đơn vị gốc của ASHRAE 62.1. Chuyển sang hệ mét để có L/s (lít mỗi giây) và m², phù hợp với thực hành HVAC ISO và châu Âu. Quy đổi hữu ích: 1 CFM = 0.4719 L/s = 1.699 m³/h; 1 CFM/ft² = 5.08 L/s/m²; 1 ft² = 0.0929 m². Tiêu chuẩn ASHRAE 62.1 xuất bản bảng song song IP và SI — các giá trị L/s không phải chuyển đổi chính xác của giá trị CFM mà được làm tròn thành số sạch, nên chuyển đổi qua lại có thể hiển thị tạo phẩm làm tròn 0.1-0.2 L/s. Cho hồ sơ xin phép, dùng đơn vị mà mã địa phương tham chiếu.
Rp pha loãng chất ô nhiễm sinh ra bởi người sử dụng — CO₂, bioeffluents (mùi cơ thể), sol khí hô hấp. Tỷ lệ với số người có mặt. Ra pha loãng chất ô nhiễm sinh ra bởi chính tòa nhà — VOC thoát khí từ thảm, sơn, đồ nội thất, ván ép, chất bịt kín và sản phẩm tẩy rửa. Tỷ lệ với diện tích sàn bất kể số người. Thông gió tổng cần cả hai vì loại bỏ chỉ chất ô nhiễm từ người để lại phòng ô nhiễm hóa học nhưng không mùi, trong khi loại bỏ chỉ chất ô nhiễm diện tích để lại phòng giàu CO₂ nhưng không mùi. Thành phần Ra là lý do tại sao văn phòng trống vào thứ Bảy vẫn cần thông gió — vật liệu xây dựng tiếp tục thoát khí. ASHRAE 62.1 đã nhân đôi giá trị Ra vào năm 2004 cụ thể vì thoát khí đã bị đánh giá thấp.
Luôn dùng số người thực tế dự kiến nếu bạn biết. ASHRAE 62.1 xuất bản mật độ mặc định (5 người/1000 ft² cho văn phòng, 35 cho lớp học, 70 cho nhà hàng) cho các trường hợp số người không xác định ở giai đoạn thiết kế. Nếu văn phòng của bạn thực sự có 15 người trên 1000 ft² (startup không gian mở), dùng 15 — thành phần người sẽ cao gấp 3 lần. Nếu lớp học chỉ có 20 học sinh thay vì 35 giả định, dùng 20 — thiết kế quá mức lãng phí năng lượng sưởi/làm mát khí ngoài không cần thiết. Cho không gian số người biến đổi (phòng họp, giảng đường, nhà hàng), câu trả lời đúng là thông gió điều khiển theo nhu cầu (DCV) với cảm biến CO₂ điều chỉnh van khí ngoài theo thời gian thực, có kích thước cho cao điểm nhưng vận hành ở trung bình.
Không — điều này cho yêu cầu khí ngoài cấp vùng (Voz ở Ez = 1.0). Cho hệ thống một vùng với phân phối khí pha trộn tốt, đây chính xác là điều bạn cần. Cho hệ thống đa vùng (một AHU phục vụ nhiều vùng với Rp, Ra và số người khác nhau), ASHRAE 62.1 Mục 6.2.5 yêu cầu tính toán bổ sung: tỷ lệ khí ngoài chính vùng (Zp), hiệu suất thông gió hệ thống (Ev), và hiệu chỉnh vùng tới hạn Vot = Vou/Ev. Kết quả thường cao hơn 30-100% so với tổng đơn giản của yêu cầu vùng vì vùng tồi tệ nhất chi phối hệ thống. Dùng bảng tính ASHRAE 62.1, eQUEST hoặc phần mềm HVAC độc quyền cho Vot đa vùng. Cho thông gió chuyển vị hoặc khí dưới sàn, Ez có thể > 1.0 (thường 1.2), cho phép giảm khí ngoài.
Bốn chiến lược tuân thủ mã. (1) Phục Hồi Năng Lượng (ERV/HRV): điều hòa trước khí ngoài đến chống lại khí xả, phục hồi 60-85% năng lượng. Hiệu quả chi phí ở hầu hết khí hậu; bắt buộc trong IECC 2015+ cho hệ thống trên ngưỡng CFM nhất định. (2) Thông Gió Điều Khiển Theo Nhu Cầu (DCV): cảm biến CO₂ giảm khí ngoài khi số người giảm dưới thiết kế — phổ biến trong phòng họp, phòng tập, lớp học. (3) Chế độ economizer: khi khí ngoài mát và khô, dùng 100% khí ngoài để làm mát miễn phí và tắt làm mát cơ học. (4) Cải tiến phía khí: lọc tốt hơn giảm Ra cần thiết (62.1 cho phép tín dụng cho MERV 13+), và hệ thống khí ngoài chuyên dụng (DOAS) tách thông gió khỏi làm mát. Kết hợp cả bốn, thông gió có thể giảm từ 30% xuống dưới 10% năng lượng HVAC.
Máy tính này là ASHRAE 62.1, thiết kế cho tòa nhà thương mại và tổ chức. Cho nhà đơn lập, chung cư thấp tầng và nhà tiền chế, hãy dùng ASHRAE 62.2. Công thức 62.2 đơn giản hơn: Qfan = 0.03 × Asàn + 7.5 × (Nphòng + 1), trong đó Qfan là CFM, Asàn là diện tích điều hòa tính bằng ft², và Nphòng là số phòng ngủ (đại diện cho số người giả định). Ví dụ: nhà 185 m² với 3 phòng ngủ: Qfan = 0.03 × 2000 + 7.5 × 4 = 60 + 30 = 90 CFM thông gió cơ học liên tục. 62.2 cũng yêu cầu tỷ lệ hút cụ thể cho nhà bếp (100 CFM gián đoạn hoặc 5 ACH) và phòng tắm (50 CFM gián đoạn hoặc 20 CFM liên tục). Nhà ở trung và cao tầng thường thuộc 62.1, không phải 62.2.
Tỷ lệ ASHRAE 62.1 được quy định ở mật độ chuẩn mực biển (1.2 kg/m³ khí). Ở độ cao lớn hơn, khí ít đặc hơn, nên cùng lưu lượng thể tích cung cấp ít oxy hơn và loại bỏ ít CO₂ hơn theo cơ sở khối lượng. ASHRAE 62.1 Phụ lục B yêu cầu hiệu chỉnh độ cao cho cao độ trên 760 m: tăng tỷ lệ khí ngoài thể tích khoảng 3% mỗi 300 m trên 460 m. Vậy Đà Lạt (1,500 m) cần thêm ~10% CFM so với giá trị bảng; Mexico City (2,240 m) cần thêm ~18%; La Paz Bolivia (3,650 m) cần thêm ~32%. Kích thước quạt và thiết bị cũng tăng vì cùng lưu lượng khối lượng yêu cầu nhiều thể tích hơn ở mật độ thấp. Mã địa phương ở khu vực pháp lý cao có thể tích hợp các hiệu chỉnh này tự động.
MáY TíNH HVAC6
WUTOOLS