Tính toán số lần thay đổi không khí mỗi giờ (ACH) cho bất kỳ phòng nào bằng cách nhập kích thước và tốc độ không khí. Cần thiết cho thiết kế thông gió, đánh giá chất lượng không khí trong nhà và tuân thủ quy định xây dựng.
Thể Tích: 5 m × 4 m × 3 m = 0.00 m³
Số Lần Thay Đổi Không Khí Mỗi Giờ: 100 m³/h ÷ 0 m³ = 0.00 mỗi giờ
Thể Tích Phòng
Số Lần Thay Đổi Không Khí Mỗi Giờ
Máy Tính Tốc Độ Không Khí là một công cụ mạnh mẽ được thiết kế để giúp bạn xác định số lượng lần thay không khí mỗi giờ (ACH) trong bất kỳ không gian kín nào. Số lần thay không khí mỗi giờ là một phép đo quan trọng trong thiết kế hệ thống thông gió, quản lý chất lượng không khí trong nhà và tuân thủ mã xây dựng. Nó đại diện cho số lần toàn bộ thể tích không khí trong một không gian được thay thế bằng không khí tươi mỗi giờ. Thông gió hợp lý là điều cần thiết để duy trì chất lượng không khí trong nhà lành mạnh, loại bỏ các chất ô nhiễm, kiểm soát độ ẩm và đảm bảo sự thoải mái và an toàn cho người sử dụng.
Máy tính này đơn giản hóa quá trình xác định tỷ lệ thay không khí bằng cách lấy kích thước của không gian của bạn (chiều dài, chiều rộng và chiều cao) cùng với tốc độ không khí để tính toán số lần thay không khí mỗi giờ chính xác. Cho dù bạn là một chủ nhà lo lắng về chất lượng không khí trong nhà, một chuyên gia HVAC thiết kế hệ thống thông gió, hay một quản lý cơ sở đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn thông gió, máy tính tốc độ không khí này cung cấp kết quả nhanh chóng, chính xác để thông báo cho quyết định của bạn.
Tính toán số lần thay không khí mỗi giờ theo một công thức toán học đơn giản:
Trong đó:
Tính toán thể tích phòng là:
Hãy cùng đi qua một ví dụ đơn giản:
Đối với một phòng có:
Đầu tiên, tính toán thể tích phòng:
Sau đó, tính toán số lần thay không khí mỗi giờ:
Điều này có nghĩa là toàn bộ thể tích không khí trong phòng được thay thế hai lần mỗi giờ.
Máy tính xử lý một số trường hợp đặc biệt để đảm bảo kết quả chính xác:
Kích Thước Bằng Không hoặc Âm: Nếu bất kỳ kích thước phòng nào bằng không hoặc âm, thể tích sẽ bằng không và máy tính sẽ hiển thị một cảnh báo. Trong thực tế, một phòng không thể có kích thước bằng không hoặc âm.
Tốc Độ Không Khí Bằng Không: Nếu tốc độ không khí bằng không, số lần thay không khí mỗi giờ sẽ bằng không, cho thấy không có sự trao đổi không khí.
Không Gian Rất Lớn: Đối với những không gian rất lớn, máy tính duy trì độ chính xác nhưng có thể hiển thị kết quả với nhiều chữ số thập phân hơn để đảm bảo độ chính xác.
Thực hiện theo các bước đơn giản này để tính toán số lần thay không khí mỗi giờ cho không gian của bạn:
Nhập Kích Thước Phòng:
Nhập Tốc Độ Không Khí:
Xem Kết Quả:
Giải Thích Kết Quả:
Máy tính cung cấp phản hồi theo thời gian thực, vì vậy bạn có thể điều chỉnh đầu vào của mình và ngay lập tức xem cách chúng ảnh hưởng đến tỷ lệ thay không khí.
Các không gian khác nhau yêu cầu tỷ lệ thay không khí khác nhau tùy thuộc vào mục đích sử dụng, số lượng người sử dụng và các yêu cầu cụ thể. Dưới đây là bảng so sánh các tỷ lệ thay không khí được khuyến nghị cho các ứng dụng khác nhau:
Loại Không Gian | ACH Được Khuyến Nghị | Mục Đích |
---|---|---|
Phòng Khách Nhà Ở | 2-4 | Sự thoải mái và chất lượng không khí chung |
Phòng Ngủ | 1-2 | Sự thoải mái trong khi ngủ |
Bếp | 7-8 | Loại bỏ mùi nấu ăn và độ ẩm |
Phòng Tắm | 6-8 | Loại bỏ độ ẩm và mùi hôi |
Không Gian Văn Phòng | 4-6 | Duy trì năng suất và sự thoải mái |
Phòng Họp | 6-8 | Tính đến số lượng người sử dụng cao hơn |
Phòng Học | 5-7 | Hỗ trợ môi trường học tập |
Phòng Bệnh Nhân Bệnh Viện | 6 | Sự thoải mái cơ bản cho bệnh nhân |
Phòng Phẫu Thuật | 15-20 | Kiểm soát nhiễm trùng |
Phòng Thí Nghiệm | 6-12 | Loại bỏ các chất ô nhiễm tiềm ẩn |
Không Gian Công Nghiệp | 4-10 | Loại bỏ nhiệt và các chất ô nhiễm |
Khu Vực Hút Thuốc | 15-20 | Loại bỏ khói và mùi hôi |
Lưu ý: Đây là các hướng dẫn chung. Các yêu cầu cụ thể có thể thay đổi dựa trên các mã xây dựng, tiêu chuẩn và điều kiện cụ thể tại địa phương. Luôn tham khảo các quy định và tiêu chuẩn áp dụng cho vị trí và ứng dụng của bạn.
Máy Tính Tốc Độ Không Khí có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực khác nhau:
Thiết Kế Hệ Thống Thông Gió Nhà Ở: Các chủ nhà và nhà thầu có thể sử dụng máy tính để xác định xem các hệ thống thông gió hiện tại có cung cấp đủ không khí trao đổi cho môi trường trong nhà lành mạnh hay không.
Kế Hoạch Cải Tạo: Khi cải tạo nhà, máy tính giúp xác định xem có cần nâng cấp thông gió dựa trên sự thay đổi kích thước hoặc chức năng của phòng hay không.
Cải Thiện Chất Lượng Không Khí Trong Nhà: Đối với những ngôi nhà có mối quan tâm về chất lượng không khí, việc tính toán tỷ lệ thay không khí hiện tại có thể xác định những thiếu sót trong thông gió.
Tối Ưu Hóa Hiệu Suất Năng Lượng: Cân bằng thông gió đủ với hiệu suất năng lượng bằng cách tính toán số lần thay không khí tối thiểu cần thiết để duy trì chất lượng không khí.
Thông Gió Tòa Nhà Văn Phòng: Các quản lý cơ sở có thể đảm bảo không gian làm việc đáp ứng các yêu cầu về tỷ lệ thông gió theo tiêu chuẩn ASHRAE 62.1.
Thiết Kế Phòng Học: Các kỹ sư có thể thiết kế hệ thống thông gió cung cấp đủ không khí tươi cho môi trường học tập tối ưu.
Tuân Thủ Cơ Sở Y Tế: Các kỹ sư bệnh viện có thể xác minh rằng các phòng bệnh nhân, phòng phẫu thuật và phòng cách ly đáp ứng các yêu cầu thông gió nghiêm ngặt.
Thông Gió Bếp Nhà Hàng: Các chuyên gia HVAC có thể thiết kế các hệ thống thoát khí cung cấp đủ số lần thay không khí để loại bỏ nhiệt, độ ẩm và mùi nấu ăn.
Thông Gió Nhà Máy: Các chuyên gia vệ sinh công nghiệp có thể tính toán tỷ lệ thông gió cần thiết để loại bỏ các chất ô nhiễm do quy trình sản xuất.
Thiết Kế Phòng Thí Nghiệm: Các nhà lập kế hoạch phòng thí nghiệm có thể đảm bảo các tủ hút khí và thông gió chung cung cấp đủ số lần thay không khí cho sự an toàn.
Hoạt Động Phòng Sơn: Các hoạt động sơn ô tô và công nghiệp yêu cầu tỷ lệ thay không khí cụ thể để duy trì an toàn và chất lượng hoàn thiện.
Làm Mát Trung Tâm Dữ Liệu: Các quản lý cơ sở IT có thể tính toán yêu cầu thay không khí cho việc làm mát thiết bị và kiểm soát độ ẩm.
Xác Minh Mã Xây Dựng: Các nhà thầu và thanh tra có thể xác minh rằng các hệ thống thông gió đáp ứng các yêu cầu mã xây dựng địa phương.
Tuân Thủ OSHA: Các quản lý an toàn có thể đảm bảo nơi làm việc đáp ứng các yêu cầu thông gió của Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp.
Chứng Nhận Xây Dựng Xanh: Các dự án tìm kiếm chứng nhận LEED hoặc các chứng nhận xây dựng xanh khác có thể tài liệu hóa hiệu suất thông gió.
Mặc dù số lần thay không khí mỗi giờ là một chỉ số phổ biến cho thông gió, nhưng các phương pháp khác bao gồm:
Tỷ Lệ Thông Gió Theo Người: Tính toán cung cấp không khí tươi dựa trên số lượng người sử dụng (thường là 5-20 L/s mỗi người).
Tỷ Lệ Thông Gió Theo Diện Tích Sàn: Xác định thông gió dựa trên diện tích vuông (thường là 0.3-1.5 L/s mỗi mét vuông).
Thông Gió Điều Khiển Theo Nhu Cầu: Điều chỉnh tỷ lệ thông gió dựa trên các phép đo thời gian thực về số lượng người sử dụng hoặc mức CO2.
Tính Toán Thông Gió Tự Nhiên: Đối với các tòa nhà sử dụng thông gió thụ động, tính toán dựa trên áp suất gió, hiệu ứng ống khói và kích thước lỗ mở.
Mỗi phương pháp đều có ưu điểm cho các ứng dụng cụ thể, nhưng số lần thay không khí mỗi giờ vẫn là một trong những chỉ số đơn giản và được sử dụng rộng rãi nhất để đánh giá thông gió chung.
Khái niệm đo lường và tiêu chuẩn hóa tỷ lệ trao đổi không khí đã phát triển đáng kể theo thời gian:
Vào thế kỷ 19, các nhà tiên phong như Florence Nightingale đã nhận ra tầm quan trọng của không khí tươi trong bệnh viện, khuyến nghị thông gió tự nhiên thông qua cửa sổ mở. Tuy nhiên, không có các phép đo tiêu chuẩn cho tỷ lệ thay không khí.
Đến những năm 1920 và 1930, khi các hệ thống thông gió cơ học trở nên phổ biến hơn, các kỹ sư bắt đầu phát triển các phương pháp định lượng cho thông gió. Khái niệm số lần thay không khí mỗi giờ đã xuất hiện như một chỉ số thực tiễn để xác định yêu cầu thông gió.
Hiệp hội Kỹ sư Nhiệt, Làm mát và Thông gió Hoa Kỳ (ASHRAE) bắt đầu phát triển các tiêu chuẩn thông gió toàn diện trong giai đoạn sau chiến tranh. Phiên bản đầu tiên của Tiêu chuẩn 62, "Thông gió cho Chất lượng Không khí Trong nhà Chấp nhận được," được xuất bản vào năm 1973, thiết lập các tỷ lệ thông gió tối thiểu cho các không gian khác nhau.
Cuộc khủng hoảng năng lượng vào những năm 1970 đã dẫn đến việc xây dựng các tòa nhà chặt chẽ hơn và giảm tỷ lệ thông gió để tiết kiệm năng lượng. Thời kỳ này đã làm nổi bật sự căng thẳng giữa hiệu suất năng lượng và chất lượng không khí trong nhà.
Các tiêu chuẩn hiện tại như ASHRAE 62.1 (cho các tòa nhà thương mại) và 62.2 (cho các tòa nhà dân cư) cung cấp các yêu cầu chi tiết cho tỷ lệ thông gió dựa trên loại không gian, số lượng người sử dụng và diện tích sàn. Các tiêu chuẩn này tiếp tục phát triển khi hiểu biết của chúng ta về chất lượng không khí trong nhà cải thiện.
Các quốc gia khác nhau đã phát triển các tiêu chuẩn thông gió riêng của họ, chẳng hạn như:
Các tiêu chuẩn này thường chỉ định các tỷ lệ thay không khí tối thiểu cho các loại không gian khác nhau, mặc dù các yêu cầu cụ thể thay đổi theo khu vực.
Dưới đây là các ví dụ trong các ngôn ngữ lập trình khác nhau để tính toán số lần thay không khí mỗi giờ:
1' Công thức Excel để tính toán số lần thay không khí mỗi giờ
2=Tốc Độ Không Khí/(Chiều Dài*Chiều Rộng*Chiều Cao)
3
4' Hàm VBA Excel
5Function CalculateACH(ChiềuDài As Double, ChiềuRộng As Double, ChiềuCao As Double, TốcĐộKhôngKhí As Double) As Double
6 Dim ThểTích As Double
7 ThểTích = ChiềuDài * ChiềuRộng * ChiềuCao
8
9 If ThểTích > 0 Then
10 CalculateACH = TốcĐộKhôngKhí / ThểTích
11 Else
12 CalculateACH = 0
13 End If
14End Function
15
1def calculate_room_volume(length, width, height):
2 """Tính toán thể tích của một phòng bằng mét khối."""
3 return length * width * height
4
5def calculate_air_changes_per_hour(airflow_rate, room_volume):
6 """Tính toán số lần thay không khí mỗi giờ.
7
8 Args:
9 airflow_rate: Tốc độ không khí bằng mét khối mỗi giờ (m³/h)
10 room_volume: Thể tích phòng bằng mét khối (m³)
11
12 Returns:
13 Số lần thay không khí mỗi giờ (ACH)
14 """
15 if room_volume <= 0:
16 return 0
17 return airflow_rate / room_volume
18
19# Ví dụ sử dụng
20length = 5 # mét
21width = 4 # mét
22height = 3 # mét
23airflow_rate = 120 # m³/h
24
25volume = calculate_room_volume(length, width, height)
26ach = calculate_air_changes_per_hour(airflow_rate, volume)
27
28print(f"Thể tích phòng: {volume} m³")
29print(f"Số lần thay không khí mỗi giờ: {ach}")
30
1/**
2 * Tính toán thể tích phòng bằng mét khối
3 * @param {number} length - Chiều dài phòng bằng mét
4 * @param {number} width - Chiều rộng phòng bằng mét
5 * @param {number} height - Chiều cao phòng bằng mét
6 * @returns {number} Thể tích phòng bằng mét khối
7 */
8function calculateRoomVolume(length, width, height) {
9 return length * width * height;
10}
11
12/**
13 * Tính toán số lần thay không khí mỗi giờ
14 * @param {number} airflowRate - Tốc độ không khí bằng mét khối mỗi giờ
15 * @param {number} roomVolume - Thể tích phòng bằng mét khối
16 * @returns {number} Số lần thay không khí mỗi giờ
17 */
18function calculateAirChangesPerHour(airflowRate, roomVolume) {
19 if (roomVolume <= 0) {
20 return 0;
21 }
22 return airflowRate / roomVolume;
23}
24
25// Ví dụ sử dụng
26const length = 5; // mét
27const width = 4; // mét
28const height = 3; // mét
29const airflowRate = 120; // m³/h
30
31const volume = calculateRoomVolume(length, width, height);
32const ach = calculateAirChangesPerHour(airflowRate, volume);
33
34console.log(`Thể tích phòng: ${volume} m³`);
35console.log(`Số lần thay không khí mỗi giờ: ${ach}`);
36
1public class AirflowCalculator {
2 /**
3 * Tính toán thể tích phòng bằng mét khối
4 * @param length Chiều dài phòng bằng mét
5 * @param width Chiều rộng phòng bằng mét
6 * @param height Chiều cao phòng bằng mét
7 * @return Thể tích phòng bằng mét khối
8 */
9 public static double calculateRoomVolume(double length, double width, double height) {
10 return length * width * height;
11 }
12
13 /**
14 * Tính toán số lần thay không khí mỗi giờ
15 * @param airflowRate Tốc độ không khí bằng mét khối mỗi giờ
16 * @param roomVolume Thể tích phòng bằng mét khối
17 * @return Số lần thay không khí mỗi giờ
18 */
19 public static double calculateAirChangesPerHour(double airflowRate, double roomVolume) {
20 if (roomVolume <= 0) {
21 return 0;
22 }
23 return airflowRate / roomVolume;
24 }
25
26 public static void main(String[] args) {
27 double length = 5.0; // mét
28 double width = 4.0; // mét
29 double height = 3.0; // mét
30 double airflowRate = 120.0; // m³/h
31
32 double volume = calculateRoomVolume(length, width, height);
33 double ach = calculateAirChangesPerHour(airflowRate, volume);
34
35 System.out.printf("Thể tích phòng: %.2f m³%n", volume);
36 System.out.printf("Số lần thay không khí mỗi giờ: %.2f%n", ach);
37 }
38}
39
1#include <iostream>
2#include <iomanip>
3
4/**
5 * Tính toán thể tích phòng bằng mét khối
6 * @param length Chiều dài phòng bằng mét
7 * @param width Chiều rộng phòng bằng mét
8 * @param height Chiều cao phòng bằng mét
9 * @return Thể tích phòng bằng mét khối
10 */
11double calculateRoomVolume(double length, double width, double height) {
12 return length * width * height;
13}
14
15/**
16 * Tính toán số lần thay không khí mỗi giờ
17 * @param airflowRate Tốc độ không khí bằng mét khối mỗi giờ
18 * @param roomVolume Thể tích phòng bằng mét khối
19 * @return Số lần thay không khí mỗi giờ
20 */
21double calculateAirChangesPerHour(double airflowRate, double roomVolume) {
22 if (roomVolume <= 0) {
23 return 0;
24 }
25 return airflowRate / roomVolume;
26}
27
28int main() {
29 double length = 5.0; // mét
30 double width = 4.0; // mét
31 double height = 3.0; // mét
32 double airflowRate = 120.0; // m³/h
33
34 double volume = calculateRoomVolume(length, width, height);
35 double ach = calculateAirChangesPerHour(airflowRate, volume);
36
37 std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
38 std::cout << "Thể tích phòng: " << volume << " m³" << std::endl;
39 std::cout << "Số lần thay không khí mỗi giờ: " << ach << std::endl;
40
41 return 0;
42}
43
Số lần thay không khí mỗi giờ (ACH) đại diện cho số lần toàn bộ thể tích không khí trong một không gian được thay thế bằng không khí tươi mỗi giờ. Nó được tính bằng cách chia tốc độ không khí (tính bằng mét khối mỗi giờ) cho thể tích phòng (tính bằng mét khối).
Đối với hầu hết các không gian sống trong nhà, 2-4 lần thay không khí mỗi giờ thường được coi là đủ. Phòng ngủ thường cần 1-2 ACH, trong khi bếp và phòng tắm có thể yêu cầu 7-8 ACH do mối quan tâm về độ ẩm và mùi hôi.
Việc đo tốc độ không khí thực tế thường yêu cầu thiết bị chuyên dụng như:
Có, thông gió quá mức có thể dẫn đến:
Các mã xây dựng thường chỉ định các yêu cầu thông gió tối thiểu dựa trên:
Các môi trường có độ ẩm cao thường yêu cầu tỷ lệ thay không khí cao hơn để loại bỏ độ ẩm và ngăn ngừa sự phát triển của nấm mốc. Trong các môi trường rất khô, tỷ lệ thông gió có thể được điều chỉnh để duy trì mức độ ẩm thoải mái. Các hệ thống HVAC có thể bao gồm các thành phần khử ẩm hoặc cấp ẩm để quản lý độ ẩm độc lập với thông gió.
Thông gió cơ học sử dụng quạt và hệ thống ống dẫn để cung cấp tỷ lệ trao đổi không khí ổn định, kiểm soát bất kể điều kiện thời tiết. Thông gió tự nhiên dựa vào áp suất gió và hiệu ứng ống khói (không khí ấm nổi lên) thông qua cửa sổ, cửa ra vào và các lỗ mở khác, dẫn đến tỷ lệ thay không khí biến đổi phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và thiết kế tòa nhà.
Để xác định công suất quạt cần thiết tính bằng mét khối mỗi giờ (m³/h):
Trong thời gian đại dịch COVID-19, nhiều cơ quan y tế đã khuyến nghị tăng cường tỷ lệ thông gió để giảm nồng độ các hạt virus trong không khí. ASHRAE và các tổ chức khác đã đề xuất:
Mặc dù máy tính này cung cấp phép tính ACH cơ bản, nhưng các môi trường chuyên biệt có các yêu cầu bổ sung:
ASHRAE. (2019). ANSI/ASHRAE Standard 62.1-2019: Thông gió cho Chất lượng Không khí Trong nhà Chấp nhận được. Hiệp hội Kỹ sư Nhiệt, Làm mát và Thông gió Hoa Kỳ.
ASHRAE. (2019). ANSI/ASHRAE Standard 62.2-2019: Thông gió và Chất lượng Không khí Trong nhà Chấp nhận được trong Các Tòa nhà Dân cư. Hiệp hội Kỹ sư Nhiệt, Làm mát và Thông gió Hoa Kỳ.
EPA. (2018). Chất lượng Không khí Trong nhà (IAQ) - Thông gió. Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ. https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/ventilation-and-air-quality-buildings
WHO. (2021). Lộ trình cải thiện và đảm bảo thông gió trong nhà tốt trong bối cảnh COVID-19. Tổ chức Y tế Thế giới. https://www.who.int/publications/i/item/9789240021280
CIBSE. (2015). Hướng Dẫn A: Thiết Kế Môi Trường. Hiệp hội Kỹ sư Dịch vụ Xây dựng Chartered.
Persily, A., & de Jonge, L. (2017). Tỷ lệ tạo ra carbon dioxide cho người sử dụng tòa nhà. Không khí trong nhà, 27(5), 868-879.
REHVA. (2020). Tài liệu hướng dẫn COVID-19. Liên đoàn các Hiệp hội Thông gió, Làm mát và Điều hòa Châu Âu.
AIHA. (2015). Nhận diện, Đánh giá và Kiểm soát Nấm mốc Trong nhà. Hiệp hội Công nghiệp Vệ sinh Hoa Kỳ.
Máy Tính Tốc Độ Không Khí cung cấp một cách đơn giản nhưng mạnh mẽ để xác định số lần thay không khí mỗi giờ trong bất kỳ không gian kín nào. Bằng cách hiểu rõ tỷ lệ thông gió của bạn, bạn có thể đưa ra quyết định thông minh về chất lượng không khí trong nhà, thiết kế hệ thống thông gió và tuân thủ quy định.
Thông gió hợp lý là điều cần thiết để duy trì môi trường trong nhà lành mạnh, loại bỏ các chất ô nhiễm, kiểm soát độ ẩm và đảm bảo sự thoải mái cho người sử dụng. Cho dù bạn đang thiết kế một hệ thống thông gió mới, đánh giá một hệ thống hiện có, hay khắc phục các vấn đề về chất lượng không khí trong nhà, việc biết tỷ lệ thay không khí của bạn là bước đầu tiên quan trọng.
Sử dụng máy tính này như một phần của cách tiếp cận toàn diện để quản lý chất lượng không khí trong nhà, và tham khảo ý kiến các chuyên gia HVAC cho các thách thức thông gió phức tạp hoặc các môi trường chuyên biệt.
Hãy thử các máy tính liên quan khác của chúng tôi để tối ưu hóa thêm môi trường trong nhà và hệ thống tòa nhà của bạn!
Khám phá thêm các công cụ có thể hữu ích cho quy trình làm việc của bạn