Thông gió là gì? Các hệ thống thông gió phổ biến

Thông gió là một trong những nguyên lý kỹ thuật cơ bản và thiết yếu nhất trong thiết kế kiến trúc và kỹ thuật xây dựng. Nó là quá trình chủ động hoặc thụ động kiểm soát sự di chuyển của không khí vào và ra khỏi một không gian. Mục tiêu cuối cùng của thông gió không chỉ là tạo ra sự thoải mái về nhiệt mà còn là đảm bảo chất lượng không khí Trong nhà IAQ ở mức an toàn và lành mạnh, thông qua việc loại bỏ các chất ô nhiễm và bổ sung oxy.

Với vai trò là chuyên gia trong lĩnh vực này, chúng tôi sẽ phân tích chi tiết khái niệm thông gió là gì, các hệ thống thông gió hiện đại, và các phương pháp thông gió hiệu quả đang được ứng dụng rộng rãi.

Thông gió là gì

Thông gió (ventilation) là thay đổi hoặc thay thế không khí cũ, bẩn trong một không gian bằng không khí mới đã kiểm soát nhiệt độ, bổ xung oxy hoặc loại bỏ hơi ẩm, mùi hôi, khói, hơi nóng, bụi, vi khuẩn, CO2 trong luồng không khí, ngăn chặn tình trạng trì trệ bên trong môi trường.

Thông gió là sự di chuyển có kiểm soát hoặc tự nhiên của không khí để phục vụ ba mục tiêu kỹ thuật chính:

• Kiểm soát chất lượng không khí
• Cung cấp oxy
• Kiểm soát nhiệt độ

Để đánh giá hiệu quả của hệ thống thông gió, cần hiểu hai chỉ số cơ bản sau:

• Lưu lượng gió: Là thể tích không khí được di chuyển trong một đơn vị thời gian, thường được đo bằng m3/h.
• Số lần thay đổi không khí: Là số lần tổng thể tích không khí trong phòng được thay thế bằng không khí ngoài trời trong một giờ. Tiêu chuẩn thông gió nhà ở thường yêu cầu 0.5 đến 1.0 ACH.

(ACH = Lưu lượng gió (m3/h) / Thể tích phòng (m3))

Phương pháp thông gió phổ biến

Các phương pháp thông gió được phân thành hai nhóm lớn: thông gió tự nhiên và thông gió cơ học. Dưới đây là chi tiết về 2 phương pháp thông gió mà Tâm Duy tổng hợp lại từ các nguồn thông tin đáng tin cậy.

Thông gió tự nhiên

Đây là phương pháp thông gió lâu đời nhất, dựa vào các lực tự nhiên để di chuyển không khí. Thông gió tự nhiên là khi không khí trong một không gian được trao đổi với không khí bên ngoài mà không sử dụng các hệ thống cơ khí.

Các dạng thông gió tự nhiên được thực hiện thông qua các luồng không khí nóng trong nhà có xu hướng nhẹ hơn và bay lên, thoát ra ngoài qua các cửa sổ hoặc lỗ thông hơi cao. Không khí lạnh hơn bên ngoài sẽ đi vào qua các khe hở phía dưới, tạo thành luồng đối lưu.

Phương pháp thông gió tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện thời tiết bên ngoài và không thể biết trước được, phương pháp này có nhiều hạn chế về không gian phù hợp, ví dụ như tầng hầm không thể áp dụng thông gió tự nhiên. Chính vì vậy cần có các thiết kế phù hợp hơn hoặc sử dụng phương pháp thông gió cơ học nếu không gian không phù hợp.

Thông gió cơ học

Đây là hệ thống thông gió sử dụng các thiết bị để kiểm soát lưu lượng hoặc chất lượng không khí đưa vào môi trường bên trong. Thiết bị thông gió sử dụng phổ biến nhất là quạt, quạt thông gió, điều hòa. Kiểm soát chất lượng không khí thì có máy lọc không khí hoặc máy cấp khí tươi.

Hiện nay phương pháp thông gió cơ học tốt nhất là sử dụng máy cấp khí tươi, do máy cấp khí tươi vừa thông gió với lưu lượng tùy chỉnh, vừa cung cấp các hệ thống lọc đa tầng với lọc bụi, lọc khí và khử khuẩn, thu hồi năng lượng.

Đây là giải pháp thông gió tiên tiến nhất, nhằm giải quyết vấn đề lãng phí năng lượng của thông gió cơ học truyền thống. Giúp giảm tải cho hệ thống điều hòa, giúp trao đổi không khí mà vẫn tiết kiệm điện năng từ 20% đến 30%.

Hệ thống thông gió ERV là giải pháp tối ưu cho khí hậu nóng ẩm, mang lại hiệu quả vượt trội so với các phương pháp thông gió khác.

Ứng dụng của các phương pháp thông gió

• Nhà ở truyền thống: Thông gió cơ bản, làm mát thụ động, giảm nhiệt độ tích tụ
• Tòa nhà văn phòng: Giảm gánh nặng cho hệ thống điều hòa khi thời tiết ôn hòa
• Kho chứa/nhà kho: Duy trì luồng khí tối thiểu, ngăn ẩm mốc và tích tụ hơi nóng
• Nhà bếp, nhà vệ sinh: Đào thải mùi hôi, hơi ẩm, và khói ngay tại nguồn
• Nhà xưởng công nghiệp: Hút không khí nóng và ô nhiễm ra khỏi khu vực làm việc
• Phòng sạch: Đảm bảo không khí đi vào đã được lọc, tạo áp suất dương ngăn bụi xâm nhập
• Công trình tại vùng lạnh, khô: Thu hồi nhiệt năng sưởi ấm từ 70%-85%, giảm chi phí sưởi ấm
• Căn hộ, biệt thự: Thu hồi nhiệt và độ ẩm. Tiết kiệm 20%-30% điện năng điều hòa, ngăn nồm ẩm
• Trường học, phòng hội nghị: Kiểm soát CO2 theo mật độ người, đảm bảo chất lượng không khí cho nhận thức và học tập

Lựa chọn giải pháp thông gió phù hợp

Việc lựa chọn hệ thống thông gió phải dựa trên loại hình công trình, mục đích sử dụng và điều kiện khí hậu.

• Thông gió công nghiệp: Lưu lượng gió lớn, khả năng chống cháy, và xử lý khí độc hại
• Thông gió dân dụng: Độ ồn thấp, hiệu suất năng lượng cao, và lọc PM2.5
• Thông gió bệnh viện/phòng thí nghiệm: Ngăn ngừa lây nhiễm chéo, kiểm soát áp suất, lọc sạch tác nhân gây bệnh
• Văn phòng, chung cư cao cấp: Kiểm soát nồng độ CO2, loại bỏ bụi PM 2.5, tiết kiệm năng lượng
• Nhà bếp công nghiệp, bãi đỗ xe: Đào thải ô nhiễm cục bộ như khói, CO2, hơi ẩm với tốc độ cao
• Nhà kho, công trình mở: Đảm bảo luồng khí lưu thông cơ bản, làm mát thụ động

Trừ các ứng dụng công nghiệp cục bộ hoặc công trình ở khu vực nông thôn tuyệt đối trong lành, đối với các dự án đô thị và nhà ở hiện đại tại Việt Nam, hệ thống thông gió cơ học bằng tích hợp ERV là giải pháp kỹ thuật tối ưu và mang lại lợi ích kinh tế cũng như sức khỏe cao nhất.

Những lưu ý khi sử dụng phương pháp thông gió

• Hiệu suất thông gió được xác định bởi thiết kế và bố cục không gian, ngoài ra còn phụ thuộc vào khoảng cách cổng thoát khí và cổng hồi khí. Nếu 2 cổng được đặt gần nhau, lượng khí bổ sung sẽ trộn lẫn với khí thải, giảm hiệu suất của hệ thống HVAC và gây ra các vấn đề về chất lượng không khí.
• Sự mất cân bằng trong hệ thống thông gió do lắp đặt hay điều chỉnh không thích hợp, và có thể gây ra sự chênh lệch áp suất, quá nhiều không khí tuần hoàn sẽ tạo nên gió lùa, quá ít sẽ gây ra sự tù đọng.
• Sự ô nhiễm chéo xảy ra khi có sự chênh lệch áp suất phát sinh, đẩy dòng khí từ vùng bị ô nhiễm sang vùng không ô nhiễm gồm các mùi hôi hoặc là VOCs.
• Dòng khí ô nhiễm bên ngoài thông qua lối hút khí sẽ gây ra sự ô nhiễm không khí bên trong. Có rất nhiều nguồn khí bị ô nhiễm ở bên ngoài từ xưởng công nghiệp, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, các công trình xây dựng xung quanh

Để có một hệ thống thông gió hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và đáp ứng tiêu chuẩn IAQ hiện đại, việc chuyển từ các phương pháp thông gió truyền thống sang giải pháp thông gió cơ học cân bằng, đặc biệt là công nghệ ERV, các thiết bị máy cấp khí tươi của Tiến Thành Group sẽ giúp thông gió hiệu quả và đạt tiêu chuẩn chất lượng tốt nhất.