CẤP KHÍ TƯƠI LÀ GÌ? KHI NÀO CÔNG TRÌNH CẦN DÙNG?

Một căn phòng có điều hòa vẫn có thể bí, nhiều mùi và gây cảm giác mệt mỏi khi có đông người.

Nguyên nhân là phần lớn hệ điều hòa chỉ làm lạnh và tuần hoàn lại không khí bên trong. Nếu công trình không có đường đưa không khí ngoài trời vào, chất lượng không khí trong phòng có thể giảm dù nhiệt độ vẫn đạt yêu cầu.

Hệ thống cấp khí tươi được sử dụng để đưa một lượng không khí ngoài trời vào công trình, hỗ trợ pha loãng CO₂, mùi, hơi ẩm và các chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình sử dụng.

Tuy nhiên, cấp khí tươi không đơn giản là lắp thêm một chiếc quạt. Lưu lượng, vị trí lấy gió, khả năng lọc, xử lý nhiệt độ, độ ẩm và cân bằng với hệ thống hút thải đều phải được tính toán ngay từ đầu.

Cấp khí tươi là gì?

Cấp khí tươi là quá trình đưa không khí ngoài trời vào bên trong công trình bằng phương pháp tự nhiên hoặc hệ thống cơ khí.

Trong hệ thống HVAC, không khí ngoài trời có thể đi qua:

• Cửa lấy gió và louver.
• Lưới bảo vệ.
• Bộ lọc không khí.
• Quạt cấp.
• AHU hoặc PAU.
• Thiết bị HRV hoặc ERV.
• Hệ thống ống gió.
• Damper và miệng cấp.

Sau đó, không khí được phân phối đến phòng làm việc, phòng họp, lớp học, khách sạn, nhà hàng hoặc các khu vực có người sử dụng.

Cần lưu ý, khí tươi không đồng nghĩa với “gió mát”. Không khí ngoài trời có thể nóng, lạnh, ẩm, nhiều bụi hoặc mang theo mùi tùy theo điều kiện môi trường. Vì vậy, khí tươi có thể cần được lọc, làm lạnh, sưởi hoặc khử ẩm trước khi đưa vào phòng.

Cấp khí tươi có vai trò gì?

Bổ sung không khí ngoài trời

Trong phòng kín, con người liên tục hô hấp và phát sinh CO₂. Các hoạt động sử dụng, nội thất, vật liệu xây dựng, thiết bị văn phòng hoặc hóa chất vệ sinh cũng có thể tạo ra mùi và các chất ô nhiễm.

Cấp khí tươi đưa không khí ngoài trời vào để hỗ trợ pha loãng những thành phần tích tụ trong phòng.

Cải thiện chất lượng không khí trong nhà

Thông gió phù hợp giúp giảm cảm giác bí, ngột ngạt và hạn chế tình trạng mùi tồn lưu lâu trong không gian.

Tuy nhiên, cấp khí tươi không thay thế hoàn toàn việc kiểm soát nguồn ô nhiễm và lọc không khí. EPA xác định kiểm soát nguồn, thông gió và lọc là ba nhóm giải pháp quan trọng để cải thiện chất lượng không khí trong nhà.

Hỗ trợ cân bằng áp suất

Hệ cấp khí tươi cần phối hợp với hệ thống hút thải để duy trì áp suất phù hợp.

Nếu hút nhiều nhưng cấp bù không đủ, công trình có thể bị âm áp. Không khí bẩn, nóng hoặc ẩm có thể bị hút vào qua khe cửa, trần kỹ thuật và những vị trí không kiểm soát.

Ngược lại, cấp quá nhiều nhưng không có đường thải phù hợp có thể tạo dương áp ngoài dự kiến, khiến cửa khó đóng hoặc gió rít qua khe.

Hỗ trợ vận hành HVAC ổn định

Khi khí tươi được tính toán và xử lý đúng, hệ thống điều hòa có thể kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và lưu lượng ổn định hơn.

Nếu cấp khí ngoài trời trực tiếp vào phòng mà không xử lý, tải lạnh và tải ẩm có thể tăng mạnh, đặc biệt trong điều kiện khí hậu nóng ẩm.

Cấp khí tươi có phải hệ điều hòa không?

Không.

Cấp khí tươi có nhiệm vụ đưa không khí ngoài trời vào công trình.

Điều hòa không khí có nhiệm vụ xử lý nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng và phân phối không khí để đáp ứng yêu cầu tiện nghi hoặc công nghệ.

Một hệ điều hòa có thể làm phòng rất lạnh nhưng vẫn thiếu khí tươi nếu chỉ tuần hoàn không khí trong phòng.

Ngược lại, một hệ thống chỉ có quạt cấp khí ngoài trời có thể đưa được không khí mới vào nhưng chưa chắc kiểm soát được nhiệt độ và độ ẩm.

Vì vậy, tại nhiều công trình, khí tươi cần được xử lý qua AHU, PAU, coil lạnh, HRV hoặc ERV trước khi cấp vào không gian sử dụng.

Cấp khí tươi khác hút khí thải như thế nào?

Hai hệ thống có hướng chuyển động không khí khác nhau:

• Cấp khí tươi: đưa không khí ngoài trời vào công trình.
• Hút khí thải: đưa không khí trong nhà ra ngoài.

Một công trình có quạt hút nhà vệ sinh, quạt hút bếp hoặc quạt hút tầng hầm không đồng nghĩa đã có hệ thống cấp khí tươi đúng nghĩa.

Nếu không có đường cấp bù được thiết kế, lượng không khí bị hút ra có thể được bù qua khe cửa, hành lang, trần kỹ thuật hoặc khu vực không mong muốn.

Do đó, lưu lượng cấp và hút phải được tính toán, đo kiểm và cân bằng theo yêu cầu áp suất của từng khu vực.

Khi nào công trình cần hệ thống cấp khí tươi?

Không gian kín, ít mở cửa

Công trình sử dụng cửa kính kín, mặt dựng kín hoặc vận hành điều hòa phần lớn thời gian thường có lượng trao đổi không khí tự nhiên thấp.

Những không gian này không nên phụ thuộc hoàn toàn vào khe hở cửa và sự rò khí tự nhiên.

Khu vực tập trung đông người

Phòng họp, hội trường, lớp học, nhà hàng và văn phòng có mật độ người cao thường phát sinh CO₂ và mùi nhanh hơn khu vực ít người.

Lưu lượng khí tươi cần được tính theo công năng, số người, mật độ sử dụng, thời gian hoạt động và tiêu chuẩn áp dụng, không chỉ dựa vào diện tích sàn.

Phòng thường xuyên có cảm giác bí

Không gian bí khi đông người có thể liên quan đến:

• Thiếu khí tươi.
• Nhiệt độ hoặc độ ẩm cao.
• Phân phối gió không đều.
• Hút thải hoạt động kém.
• Nguồn mùi chưa được kiểm soát.

Cần khảo sát và đo kiểm trước khi kết luận chỉ bằng cảm giác.

Công trình sau cải tạo

Việc thay cửa kín hơn, lắp mặt dựng kính, bịt khe hở hoặc thay đổi công năng có thể làm giảm lượng không khí tự nhiên trước đây.

Một phòng vốn thông thoáng có thể trở nên thiếu thông gió sau khi cải tạo hoặc tăng số người sử dụng.

Công trình có yêu cầu kiểm soát chất lượng không khí

Văn phòng, trường học, khách sạn, bệnh viện, trung tâm thương mại và một số khu vực sản xuất cần kiểm soát ổn định hơn về lưu lượng, nhiệt độ, độ ẩm và độ sạch của không khí cấp.

Các trường hợp trên cần được tính toán theo tiêu chuẩn và điều kiện thực tế của dự án. ASHRAE Standard 62.1 quy định lưu lượng thông gió tối thiểu và các biện pháp liên quan nhằm duy trì chất lượng không khí trong nhà phù hợp cho người sử dụng.

Những công trình thường cần cấp khí tươi

Hệ thống cấp khí tươi thường được sử dụng tại:

• Văn phòng và phòng họp.
• Khách sạn và căn hộ kín.
• Biệt thự.
• Nhà hàng và khu dịch vụ.
• Trường học và trung tâm đào tạo.
• Trung tâm thương mại.
• Bệnh viện và phòng khám.
• Phòng gym.
• Rạp chiếu phim.
• Nhà máy và khu vực sản xuất.
• Phòng kỹ thuật có người vận hành.

Mỗi loại công trình có mật độ người, nguồn ô nhiễm và thời gian vận hành khác nhau nên không thể áp dụng chung một mức lưu lượng.

Các phương án cấp khí tươi phổ biến

Cấp khí tươi tự nhiên

Không khí ngoài trời đi vào qua cửa sổ, ô thoáng, khe gió, lam gió hoặc giếng trời.

Phương án này đơn giản và ít thiết bị nhưng khó kiểm soát:

• Lưu lượng thực tế.
• Hướng gió.
• Bụi và chất ô nhiễm.
• Nhiệt độ.
• Độ ẩm.
• Tiếng ồn ngoài trời.

Thông gió tự nhiên phù hợp hơn với công trình có kiến trúc mở và điều kiện môi trường thuận lợi.

Quạt cấp khí tươi độc lập

Quạt lấy không khí ngoài trời qua louver và bộ lọc, sau đó cấp vào phòng hoặc hệ thống ống gió.

Phương án này phù hợp với không gian đơn giản, lưu lượng không quá lớn và không yêu cầu kiểm soát nhiệt ẩm chặt.

Điểm cần lưu ý là khí ngoài trời vẫn có thể nóng và ẩm. Nếu cấp trực tiếp vào phòng điều hòa, hệ thống có thể tăng tải lạnh hoặc phát sinh đọng sương.

Cấp khí tươi qua AHU

AHU có thể trộn khí tươi với khí hồi, sau đó lọc và xử lý nhiệt ẩm trước khi phân phối đến các khu vực.

Giải pháp này phù hợp với hệ HVAC trung tâm và công trình cần kiểm soát ổn định hơn về:

• Lưu lượng.
• Nhiệt độ.
• Độ ẩm.
• Độ sạch.
• Phân phối không khí.

Cấp khí tươi qua PAU hoặc MAU

PAU hoặc MAU chuyên xử lý không khí ngoài trời trước khi cấp vào công trình hoặc đưa đến các dàn lạnh khác.

Thiết bị có thể tích hợp bộ lọc, coil lạnh, coil sưởi, quạt và hệ điều khiển.

Phương án này phù hợp khi lưu lượng khí tươi lớn hoặc công trình cần kiểm soát tải ẩm rõ ràng.

Cấp khí tươi qua HRV hoặc ERV

HRV và ERV thu hồi một phần năng lượng giữa khí thải và khí ngoài trời.

• HRV chủ yếu thu hồi nhiệt.
• ERV có thể thu hồi nhiệt và một phần độ ẩm.

Giải pháp này giúp giảm một phần tải do khí tươi nhưng không loại bỏ hoàn toàn nhu cầu lọc, làm lạnh, sưởi hoặc khử ẩm. Việc lựa chọn phải dựa trên khí hậu, nguồn khí thải, nguy cơ nhiễm chéo và điều kiện bảo trì.

Cấu tạo của hệ thống cấp khí tươi

Một hệ thống cơ khí thường gồm:

Cửa lấy gió ngoài trời

Vị trí lấy gió cần tránh:

• Cửa xả khí thải.
• Bãi xe.
• Khu tập kết rác.
• Khu vực nhiều bụi.
• Nguồn khói và mùi.
• Vị trí dễ hút nước mưa.

Louver và lưới bảo vệ

Louver giúp hạn chế nước mưa, côn trùng và vật thể lớn đi vào. Tuy nhiên, bộ phận này cũng tạo trở lực nên phải được chọn theo lưu lượng và vận tốc thực tế.

Bộ lọc không khí

Bộ lọc giúp giảm bụi và bảo vệ quạt, coil cùng hệ thống phía sau.

Lọc càng cao thường tạo trở lực càng lớn. Vì vậy, cần tính đồng thời diện tích lọc, áp suất quạt và lịch vệ sinh hoặc thay lọc.

Quạt cấp khí tươi

Quạt phải đáp ứng đồng thời lưu lượng và áp suất tại điểm làm việc thiết kế.

Không nên chọn quạt chỉ dựa vào công suất động cơ, đường kính cánh hoặc diện tích phòng.

Thiết bị xử lý nhiệt và độ ẩm

Tùy yêu cầu, hệ thống có thể dùng coil lạnh, coil sưởi, AHU hoặc PAU để đưa khí tươi về trạng thái phù hợp trước khi cấp vào phòng.

Ống gió và damper

Ống gió cần được tính:

• Tổn thất áp suất.
• Vận tốc gió.
• Độ kín.
• Cách nhiệt.
• Khả năng chống đọng sương.
• Không gian vệ sinh và bảo trì.

Damper được sử dụng để điều chỉnh và cân bằng lưu lượng từng nhánh.

Miệng cấp khí

Miệng gió phải được bố trí để không tạo gió lùa trực tiếp vào người, không gây tiếng ồn và hạn chế vùng chết trong phòng.

Hệ thống điều khiển

Hệ thống có thể vận hành:

• Theo lịch.
• Theo tốc độ cố định.
• Theo cảm biến CO₂.
• Theo nhiệt độ hoặc độ ẩm.
• Kết nối với BMS.

CO₂ là chỉ báo hữu ích về mức thông gió liên quan đến người sử dụng nhưng không đại diện cho tất cả các chất ô nhiễm trong nhà.

Cấp khí tươi có làm tăng tải lạnh không?

Có.

Khi không khí ngoài trời nóng và ẩm hơn điều kiện trong phòng, hệ thống điều hòa phải xử lý thêm:

• Tải nhiệt hiện: giảm nhiệt độ không khí.
• Tải nhiệt ẩn: loại bỏ hơi ẩm.

Nếu khí tươi không được xử lý phù hợp, phòng có thể nóng hơn, ẩm hơn hoặc xuất hiện đọng sương tại miệng gió, trần và bề mặt lạnh.

Với công trình có lưu lượng khí tươi lớn, cần xem xét AHU, PAU, HRV, ERV hoặc giải pháp xử lý nhiệt ẩm chuyên dụng. Không nên tăng khí tươi tùy ý khi chưa tính lại công suất lạnh và tải ẩm.

Cách xác định lưu lượng khí tươi

Lưu lượng khí tươi cần được xác định dựa trên:

• Công năng từng phòng.
• Số người sử dụng.
• Mật độ người.
• Diện tích không gian.
• Thời gian vận hành.
• Nguồn ô nhiễm.
• Lưu lượng hút thải.
• Mục tiêu áp suất.
• Tiêu chuẩn áp dụng.
• Khả năng xử lý của hệ điều hòa.

Không nên lấy một con số lưu lượng chung rồi áp dụng cho văn phòng, nhà hàng, phòng họp và lớp học.

Sau khi lắp đặt, lưu lượng thực tế cần được đo, TAB và cân bằng tại từng nhánh, không chỉ dựa vào thông số ghi trên quạt.

Dấu hiệu công trình có thể thiếu khí tươi

Doanh nghiệp nên kiểm tra hệ thống khi xuất hiện các tình trạng:

• Phòng bí khi đông người.
• Mùi lưu lại lâu.
• CO₂ tăng trong thời gian sử dụng.
• Người trong phòng thường xuyên cảm thấy mệt hoặc khó chịu.
• Gió tươi tại miệng cấp yếu.
• Phòng có áp suất âm bất thường.
• Cửa khó mở hoặc khó đóng.
• Có tiếng gió rít qua khe cửa.
• Độ ẩm trong phòng cao.
• Miệng gió hoặc trần xuất hiện đọng sương.
• Quạt vẫn chạy nhưng lưu lượng không đạt.

Các dấu hiệu này có thể đến từ nhiều nguyên nhân nên cần đo lưu lượng, áp suất, CO₂, nhiệt độ và độ ẩm để đánh giá chính xác.

Những sai lầm cần tránh

Có điều hòa là có khí tươi

Nhiều hệ điều hòa chỉ tuần hoàn không khí trong phòng và không có đường lấy gió ngoài trời.

Chọn quạt theo diện tích

Lưu lượng khí tươi phụ thuộc công năng, số người, nguồn ô nhiễm và tiêu chuẩn, không chỉ phụ thuộc diện tích.

Cấp khí ngoài trời trực tiếp vào phòng

Khí nóng ẩm có thể tăng tải lạnh, gây khó chịu và tạo nguy cơ đọng sương.

Đặt cửa lấy gió gần nguồn ô nhiễm

Vị trí sai có thể hút khói, bụi, mùi, khí thải hoặc hơi nóng vào bên trong công trình.

Không cân bằng cấp và hút

Cấp và hút không cân bằng có thể tạo âm áp hoặc dương áp ngoài dự kiến.

Không đo lưu lượng sau thi công

Quạt hoạt động không có nghĩa hệ thống đang cấp đủ khí tươi đến từng khu vực.

Quy trình kiểm tra hệ thống tại HRT

Bước 1: Rà soát nhu cầu

Xác định công năng, số người, thời gian vận hành, lưu lượng hút thải và yêu cầu chất lượng không khí.

Bước 2: Kiểm tra hiện trạng

Khảo sát cửa lấy gió, louver, bộ lọc, quạt, AHU, PAU, HRV, đường ống, damper, miệng gió và hệ điều khiển.

Bước 3: Đo kiểm

Đo lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, độ ẩm và CO₂ tại các khu vực đại diện.

Bước 4: Xác định nguyên nhân

1. Làm rõ hệ thống đang gặp vấn đề do:

• Thiếu lưu lượng thiết kế.
• Quạt không đủ áp.
• Lọc bẩn.
• Damper sai vị trí.
• Ống gió rò rỉ.
• Khí tươi chưa được xử lý nhiệt ẩm.
• Cấp và hút mất cân bằng.
• Lịch vận hành chưa phù hợp.

Bước 5: Đề xuất và cân chỉnh

HRT đề xuất phương án theo điều kiện thực tế, sau đó đo lại để xác nhận lưu lượng và khả năng đáp ứng của hệ thống.

Kết luận

Cấp khí tươi là một phần quan trọng của hệ thống thông gió và HVAC, giúp đưa không khí ngoài trời vào công trình, hỗ trợ pha loãng CO₂, mùi và các chất ô nhiễm tích tụ trong phòng.

Tuy nhiên, cấp khí tươi chỉ phát huy hiệu quả khi được:

Lấy đúng vị trí – tính đúng lưu lượng – xử lý đúng nhiệt ẩm – cân bằng đúng cấp hút – đo kiểm đúng thực tế.

HRT cung cấp dịch vụ khảo sát, thiết kế, thi công, đo kiểm, TAB và tối ưu hệ thống cấp khí tươi cho văn phòng, khách sạn, nhà hàng, trường học, bệnh viện, nhà máy và công trình thương mại.

? Xem chi tiết tại:
https://hrt.vn/cap-khi-tuoi-la-gi-khi-nao-cong-trinh-can-dung

HRT – Hiểu Đúng • Rõ Ràng • Tận Tâm
Hơi Thở Xanh Cho Mọi Công Trình