Chương 5 - Tổ chức thông gió tự nhiên

nhiên (TGTN)

ươ

ng 5: T ch c thông gió t ứ

ổ

ự

Ch ệ

5.1. Khái ni m chung v TGTN 5.1.1. Nguyên nhân v s hình thành TGTN

ề ề ự

n i có

ề

ệ

ự

ự ị

ủ

ể

ừ ơ

ự

ẹ

ả

ự

ả ố

ng x y ra trong m t không gian h p; ộ ng b c ứ ưỡ ng nào đ làm cho không khí ể nhiên và cách t

- Do có s chênh l ch v khí áp t o nên s d ch chuy n c a không khí t ạ áp l c cao đ n n i có áp l c th p; ấ ơ - Do s đ i l u c a không khí th ườ ủ nhiên và thông gió c t thông gió t - Phân bi ượ ch h an toàn do các l c t ự ự

ế ự ố ư ệ + TGTN: không ph i t n 1 năng l ộ

ỉ ỏ

ổ

ch c ki n trúc ế

ứ

chuy n đ ng, ể i;ạ mang l

ng và v n

+ TG c

ượ

ng, tiêu t n năng l ố

ượ

ậ

ướ

ứ

ng b c: ph i dùng năng l ả t b …ế ị móc, thi

nhiên:

ự

+ Chênh l ch nh áp l c gió – áp l c khí đ ng:

hành máy - Nguyên nhân hình thành thông gió t ệ

ờ

ự

m t hút

ự m t đón gió so v i áp l c th p h n ớ ở ặ

ộ ự

ấ

ự

ổ ạ

ơ ở ặ

ặ ấ

ướ

ữ

ơ

ớ

ậ ố ầ

ộ

ị

song song v i m t đ t và có xu h ậ ố ậ ố

ề

ố

• Do gió th i t o ra áp l c cao gió. • V n t c gió có th coi là nh ng vect ng ể tăng d n theo chi u cao , tuy nhiên, tuỳ thu c đ a hình mà gradien v n t c gió ề theo chi u cao không gi ng nhau. Chi u cao công trình càng tăng, v n t c gió ề càng tăng, m t đ công trình càng cao, v n t c gió gi m

ậ ố

ậ ộ

ả

• Công th c tính áp l c gió:

ứ

ự

Pg = ρo v2/ 2 Pg = 0,612 v2

2;

ng riêng c a không khí, kg/m

3;

ủ

Pg: áp l c gió, N/m ự ρo: kh i l ố ượ v: v n t c gió, m/s ậ ố

ệ

ề

ậ ố

ể ấ

ư

ng, v n t c gió ngoài nhà có th l y nh sau: ườ ả

Trong đi u ki n bình th •Nhà đ n đ c n i tr ng tr i: v = 9 m/s ơ ố ộ •Nhà •Nhà

ơ vùng nông thôn: v = 5,5 m/s trung tâm thành ph : v = 3 m/s

ở ở

ố

ự ế

m t đ t;

, ph i xét: ả ộ

• Trong tính toán th c t + V n t c gió tăng theo đ cao tính t + HI u s áp l c gió trung bình ( bi u đ 5.2,trang 164) ể

ừ ặ ấ ồ

ậ ố ệ

ự

ố

Thông gió b ng áp l c khí đ ng ằ ự ộ ự ộ ằ

Thông gió b ng áp l c khí đ ng + áp l c ự nhi tệ

ậ ố

ụ

ộ

ị

Gradien v n t c gió ph thu c đ a hình

Gi i pháp ki n trúc nh h i thông gió t nhiên

ng t

ả

ế ả ưở ớ ự

nh h

ng c a k t c u bao che đ n thông gió t

nhiên

Ả

ưở

ủ ế ấ

ế

ự

ổ

ứ

T ch c thông gió xuyên phòng cho nhà có c u ầ thang – hành lang bên trong

ở ử ệ ậ ố

theo t l

tr ườ ợ

ườ

ỉ

Liên h gi a % di n ệ ữ tích m c a và v n t c gió trong phòng (tính % v n t c gió ỉ ệ ậ ố ngoài nhà) đ i v i ố ớ ng h p thông gió xuyên phòng và tr ng h p ch có m t c a đón ộ ử ợ gió

+ Chênh l ch nh áp l c nhi

ệ ự ậ t đ c a các kh i không khí d n t ố ệ

ng riên c a không khí t ố ượ ủ i s chênh l ch ẫ ớ ự thu n v i l ớ ậ ỷ ệ

ờ • Nguyên nh n: Do s khác bi kh i l ng riêng gi a chúng. ữ nhi ệ ố ủ ệ t: ự t nhi ệ ộ ủ ệ S thay đ i kh i l ổ ự t đ tuy t đ i c a nó theo công th c: ứ ố ượ ệ ộ

m = 1,293 x 273/T

ng riêng c a không khí, kg/m ố ượ ủ

0Ở o C (237 oK): m = 1,293 kg/m3;

oK;

- m: kh i l - - T: nhi t đ tuy t đ i c a không khí, ệ ộ ệ ố ủ

• Nhi t đ tăng, kh i l ng c a không khí gi m hay càng nh , không khí b c lên cao; ệ ộ ố ượ ủ ẹ ả ố

• Cách tính: chênh l ch áp l c nhi t chính là hi u s áp l c gi a hai c t không khí: ự ệ ệ ự ữ ệ ố ộ

ΔP = 3643 H ( 1/To – 1/T1) ΔP = 3643 H/ ( (to + 273) x ( t1 + 273)) x (t1 – to)

gi a c a gió vào và c a gió ra: chênh l ch đ cao ế ụ ự ộ ệ ử ử ộ

ạ ớ ố

ữ ệ ứ c cùng công th c ọ ể ử ụ ứ (khi chênh ệ ứ ứ ượ ề ỉ

• Áp l c m nh hay y u ph thu c vào H, H càng l n, áp l c càng m nh. Hi u ng này còn g i là hi u ng ng khói, không khí ạ ự ch chuy n đ ng theo chi u th ng đ ng. Có th s d ng đ ẳ l ch nhi ả ệ ) ể ộ ệ ộ ữ 1 và t2 kho ng 10o C t đ gi a t

ΔP = 0,043 H (t1 – t2), N/m2

ủ

ụ

ầ ề

ộ ể ể ủ ườ ả

ụ ườ ể ự

ả ố t c a c th tr c ơ ệ ủ ồ

ấ

ượ t đ th p h n; ố

ệ

ề ổ

ườ ệ

ế ằ ễ

ế

ớ

ng nhi ụ ừ ụ ệ

ộ

ủ ấ

5.1.2. M c đích và vai trò c a TGTN -V mùa hè nóng n c, nhu c u tăng c ng s ự ự chuy n đ ng c a không khí đ tăng c m giác thông thoáng: ng s th i nhi + Tăng c và b c h i m hôi; ti p b ng đ i l ơ ố ự ằ ế t đ không khí trong nhà và + H th p nhi ạ ộ ệ t đ các b m t k t c u do chúng đ nhi c ặ ế ấ ệ ề ộ ti p v i kh i không khí có nhi ơ ệ ộ ấ ớ ế VD 5.1, 5.2 SGK: c i thi n c m giác nhi t; ả ệ ả - Tăng di n tích có gió th i qua: nân cao đi u ệ ki n v sinh môi tr ng, thay th không khí tù ệ đ ng và ô nhi m trong phòng b ng không khí ọ bên ngoài:các mùi hôi trong b p,h i m i ơ ớ ở c trong toillet… n ướ - Đ i v i nhà công nghi p, ngoài m c đích ệ ố trên còn có tác d ng th i l t th a, h i ơ ả ượ đ c, khói, b i… sinh ra trong quá trình s n ả ụ xu t, b o v s c khoae c a công nhân, tăng ệ ứ năng su t lao đ ng. ộ

ả ấ

nhiên

ư ấ ị

ng:

3/h, m3/s):

ng thông gió: G(m

c thông thoáng trong m t đ n v th i gian, đ + L ể ằ ộ ơ ượ ị

2 không v

ượ ề ằ ỉ c xác đ nh t quá tiêu chu n v sinh cho m t s không ộ ố ị ờ ệ ượ ẩ

5.1.3. Đánh giá thông gió t ự - Ch a có 1 th c đo nh t đ nh; ướ - Dùng các đ i l ạ ượ ượ Đo b ng th tích không khí đ nh m đ m b o các ch tiêu v CO ả gian nh t đ nh

ả ấ ị

+ B i s thông gió: ộ ố

Cho bi c thông gió m y l n n = G/V ng thông gió nh v y thì th tích đó đ ư ậ t v i l ế ớ ượ ể ượ ấ ầ

+ V n t c gió và di n tích đ c thông gió trong phòng ậ ố ệ ượ

+ H s thông thoáng K (GS Ph m Ng c Đăng): ạ

c m c đ thông thoáng c a nhà: ọ Nghiên c u th c nghi m trên mô hình đánh giá đ ượ ệ ố ự ứ ự ệ ủ ộ

Kth = K1 x K2 K1 = ∑ vi x Vi / vn x V K2 = V- ∑ Vlg / V 0 ≤ k1 ≤ 1 0 ≤ k2 ≤ 1

ớ ổ ớ ậ ố

ặ

ể ể ậ ố vi, Vi: vùng có gió th i qua v i th tích Vi trong nhà v i v n t c vi; ể Vlg: th tích vung l ng gió; V: th tích toàn phòng; vn: v n t c gió ngoài nhà

- Dùng máng th y l c ho c ng khí đ ng ặ ố ủ ự

ộ ng pháp CFD (computattional fluid dynamics); + Ph ươ

ổ

ướ

ng gió và h ổ là góc h p b i h ướ

ng gió l p v i pháp tuy n m t nhà m t góc c t ng nhà (H33) ớ ậ ướ ế ặ ộ

ng nhà ở ướ t nh t khi h ấ

ướ ệ

ng bi u di n b ng hoa gió; ng gió, t n su t, v n t c, th ấ ậ ố ấ ườ ể ễ ằ ướ

ng gió: đón gió mát mùa hè – tránh gió l nh trong mùa đông; ạ

c BXMT tr c ti p lên t ự ế ườ ng và qua c a vào phòng; ử ượ ả

ng: u tiên thông gió: ượ ư ả

ắ

5.2. H ng gió th i và h ướ - H ng gió th i: ợ - Hi u qu thông gió đ t đ ạ ượ ố ả 0 – 45o; t ừ - Bi u di n gió ngoài nhà: h ể ễ - H ng nhà: ướ + V h ề ướ + V BXMT: gi m đ ề i pháp nhân nh Gi + Mi n B c: ĐN – N – Đ; ề + Mi n Nam: ĐN – TN – Đ – T; ề

ng thông gió

ị

ượ

5.3. Xác đ nh l 5.3.1. Xác đ nh l

ng thông gió qua l

c a:

ị

ượ

ỗ ử

2))) x √Δp (m3/s)

2 + A2

G = (0,827 x ( A1 x A2)/ √ (A1 A1, A2: di n tích c a s đón gió và thoát gió (m ổ ệ

ể

2) ử - Δp:n u là do áp l c gió gây ra, tìm ΔP = bi u đ hình 5.2; ồ ΔP = 0,043 H (t2 – t1); -Δp:n u là do áp l c nhi

t gây ra, tìm ự ự ế ế ệ

5.3.2. Xác đ nh l

ng thông gió đ th i nhi

t th a (VD 5.3 – 5.7)

ị

ượ

ể ả

ệ

ừ

t th a c n th i trong phòng (W) ượ ệ ầ G = Qg/ 1,2 x 103 x (t1 – t2) (m3/s) ả

oC)

t đ không khí trong và ngoài nhà ( ệ ệ ộ - Qg : l ng nhi ừ - t1, t2 : chênh l ch nhi

ổ

ạ

ữ

ả

ướ

5.4. T ch c TGTN trong quy ho ch ứ 5.4.1. H ng nhà và kho ng cách gi a các nhà ướ H ng nhà: - Quan ni m v h

t: Tùy theo quan đi m: ể ố

ủ

ng giao thông ;

ng nhà t ệ ề ướ + Quan ni m v phong th y; ề ệ + Theo tr c đ ụ ườ + Theo đ a hình ; ị

: ệ ề ế ố gió và m t tr i ặ ờ : đ m b o VKH bên trong ả ả

- Theo khái ni m v VLKT thì theo 2 y u t nhà.

ng có l ng gió mát th i mùa hè, tránh đ ướ ượ ổ c gió l nh v mùa đông, ề ạ

tránh đ ượ ơ

+ Gió : h ượ c gió khô nóng : gió ph n Tây – Nam; + Theo m t tr i : tránh tia n ng xuyên sâu vào bên trong nhà, có n ng s i m ặ ờ ắ ắ ưở ấ

t : ố

ng ĐT, m t nhà theo h ướ ướ ặ

ở c ấ ng N ho c B ; ượ ị ắ

i m. L ch N 45o sang h ệ ng nhà t i v BXMT : tr c nhà theo h ặ ụ ợ ề ng Nam là t t nh t vì không b n ng chi u vào mùa hè, mùa đông đ ế ố ng T 30o v n có th ch p nh n ng Đ, l ch N sang h ướ ướ ể ệ ấ ậ ẫ

mi n B c : ĐN, v mùa ủ ạ ề ề ắ

ở ướ ề ng Đ ; mi n Nam : ề

ề ng c th vì có nhi u h ướ ng gió : có l i v TGTN : gió mát ch đ o v mùa hè i là gió m, gió l nh là gió ĐB ; mi n trung : gió mát h ỉ ợ ề ạ ụ ể ọ ắ

i u nh t. L u ý góc ng nhà t c h ng gió mát, ch yêu c u tránh n ng. Phân ầ ượ ố ư ướ ư ấ

ế ớ ổ

mùa đông; - Tìm ph m vi h ướ ạ + Theo BXMT, có l mi n B c, nhà h ướ ắ ề s ưở ấ đ c.ượ + Theo h ướ đông đây l ấ ạ không có tính ch n h ề ướ tích hoa gió mù hè – hoa gió mùa nóng, ch n ra đ ọ gió th i : càng l n thì v n t c gió càng y u. ậ ố

ộ ả

ụ ướ

c nhà : cao, dài, r ng (H5.13- 5.16) ; ộ ả ổ

•Kho ng cách : B ph thu c : + Kích th + Góc gió th i α : α tăng, B gi m ; +Ki u nhà : ể

i đ ướ ườ thông :

ụ ườ

• M ng l ng ạ ổ t giao th ng ch c h ố ệ ứ ng sao cho đ ườ ng tr c đ các giao thông chính song v i ớ song ng gió mát ch h ủ ướ đ o mùa hè, các ạ ng giao thông đ ườ tr thành các hành ở lang đón gió ;

ch c gió vào và

ng tâm ;

ề ệ ộ

ướ

• Các ki u quy ề ho ch : ạ - Ki u chu vi : nhìn ể chung là bí, ph i ả t ứ ổ gió ra ; - Ki u h ướ ể - Ki u dãy :song ể song, so le ; - Ki u h n h p; ể ỗ ợ • S d ng cây ử ụ c đ xanh, m t n ể ặ ướ đi u hòa và c i ả thi n VKH; • Đ cao khác nhau c a các nhà ủ ng gió; và h • Các ngu n gây ô ồ nhi m ph i đ t ả ặ ễ ng gió; cu i h ố ướ

•S d ng cây xanh, m t n c đ đi u hòa và c i thi n VKH; ử ụ ặ ướ ể ề ệ ả

Lloyd’s Register of Shipping Headquarters Hampshire, Angleterre Richard Rogers Partnership Architects , 1992-1994

ổ

ứ

ệ

ụ

ả ử

ắ ả i các không ẫ ế ấ ớ ồ ả ố

c a: i pháp b trí l ả ự

ỗ ử ng nhà đ c ố ướ ượ

ng đón gió; t: u đi m v h ể ọ ố ư

ạ

ế ợ ủ ộ ệ ả

t cho ố

ầ ả

ạ ế ợ ế ờ

ể

5.5. T ch c TGTN trong nhà dân d ng – nhà công nghi p 5.5.1. TGTN trong nhà dân d ngụ Nguyên t c:ắ - Ph i có c a đón gió và c a thoát gió; ử - Không b trí các không gian làm t c ngh n ẽ ố lu ng gió, khi b t bu c có k t c u c n tr ở ộ ắ ph i b trí hành lang d n gió t gian s d ng phía sau ử ụ L a ch n các gi ọ - Nhà hành lang bên: n u h ế ch n t ế ướ - Nhà hành lang gi a: đón gió kém, thông gió ữ kém, nên t o các ô hút gió; - Nhà hàng lang quanh sân trong: sân trong ph i có di n tích đ r ng, k t h p thông gió ngang và thông gió đ ng;ứ - Nhà không có hành lang: thông gió t các s nh t ng, t o n i hút gió; ơ - Nhà chia lô: k t h p sân trong gi ng tr i, đóng vai trò là khu v c thông gió TN trong ự nhà ng;ố - C a: b trí c a mái đ khí nóng có th ể ử ố ử thoát ra ngoài;

T ch c thông gió xuyên phòng trong nhà

ứ

ổ

Sân trong ph i có di n tích đ r ng, k t h p thông gió ngang và thông gió đ ng; ế ợ

ủ ộ

ứ

ệ

ả

ế ợ

ự

ế

Nhà chia lô: k t h p sân trong gi ng tr i, đóng vai trò là khu v c thông gió TN ờ trong nhà ng;ố

ng; ng v sinh môi tr ệ ườ ấ ượ

ể

ch c thông gió xuyên phòng do c n tr b i các thi t b máy móc, ở ở ế ị ể ổ ứ ả

ả

ụ ộ ả ấ

ủ ấ

ng gió; ố ướ ớ ầ

5.5.2. TGTN trong nhà công nghi pệ Vai trò c a TGTN: ủ -C i t o VKH,nâng cao ch t l ả ạ Đ c đi m: ặ - Khó ho c không th t ặ dây chy n s n xu t ấ ề Phân lo iạ - Nhóm nhà s n xu t không sinh nhi t, khói, b i, khí đ c h i: ạ ệ ch c c a s đ thông gió ngang và l y ánh sáng, + Chi u r ng không quá l n: Ch c n t ổ ể ứ ỉ ầ ổ khu v c làm vi c b trí đ u gió, kho, kh i v sinh b trí cu i h ố ố ố ệ ch c c a mái nh ng ch đ l y ánh sáng + Chi u r ng l n: t ổ

ề ộ ự ề ộ ỉ ể ấ ệ ớ ử ư ứ

ấ ộ ụ

ụ ứ ằ ớ

ạ

c áp l c âm trên mái, nh đó t o đ c dòng đ i ố ộ ượ ả ạ ượ ạ ờ

ủ

t k c a mái: ph i t o đ i lên trên; ươ ng trên c a mái, n u áp l c này l n h n áp l c n i c a s s làm ớ ử

ự i nó có th đ y ng ượ ổ ẽ ơ ử c b i khói, khí ụ ự c l ượ ạ ơ ể ẩ

ể i lao đ ng Phân lo iạ - Nhóm nhà s n xu t sinh nhi ạ t, khói, b i, khí đ c h i: ệ ả + Nhât thist ph i b trí c a mái đ t o thông gió theo chi u đ ng, v i m c đích không nh m ề ể ạ ử ả ố tăng v n t c gió mà đ th i b i, khói, khí đ c h i… ậ ố ể ả ụ + Nguyên t c thi ế ế ử ự ắ d l u c a không khí t ừ ướ ư + Gió có th t o áp l c d ế ự ể ạ không khi không th d ch chuy n lên trên mà ng ể ị đ c h i v phía ng ườ ạ ề ộ ộ