Máy tính yêu cầu thông gió

Yêu 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

1. Chọn loại không gian từ danh mục ASHRAE được xác định trước hoặc chọn Tùy chỉnh
2. Nhập diện tích sàn bằng feet vuông hoặc mét vuông
3. Chọn phương pháp nhập số người: số người hoặc mật độ sử dụng
4. Để đếm người: Nhập số người trong không gian
5. Để mật độ: Nhập người trên 1000 ft² (hoặc trên 100 m²) - máy tính ước tính số người
6. Cho không gian tùy chỉnh: Nhập giá trị Rp (CFM/người) và Ra (CFM/ft²)
7. 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)

V_ot = R_p × P_z + R_a × A_z

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