HVAC điều hòa không khí và thông gió

HVAC trong phòng sạch là gì?

HVAC là chữ viết tắt của Heating, Ventilation và Air Conditioning (hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí), đây là hệ thống kiểm soát chất lượng môi trường, không khí trong nhà (chất lượng không khí, nhiệt độ, độ ẩm mỗi giờ).

Hệ thống HVAC được ví như trái tim của phòng sạch, đây có thể được xem như hệ thống phức tạp và quan trọng nhất của phòng sạch bởi nó chịu trách nhiệm kiểm soát độ sạch của không khí, nhiệt độ, độ ẩm cũng như áp suất.

Hệ thống HVAC phổ thông và HVAC dùng trong phòng sạch

Tương tự như HVAC tiêu chuẩn, HVAC trong phòng sạch cũng đóng vai trò kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm với các mức độ chính xác khác nhau nhằm tạo ra môi trường thoải mái. Tuy nhiên, HVAC trong phòng sạch khác biệt ở chỗ chúng tăng cường cung cấp không khí, luồng khí thông qua các bộ lọc năng suất cao.

Việc tăng cường trao đổi không khí giúp mang lại nhiều thay đổi không khí mỗi giờ thông qua việc liên tục lọc không khí nhiều lần với các bộ lọc HEPA. Để so sánh, một hệ thống HVAC thông thường sẽ thay đổi từ 2 đến 4 lần không khí mỗi giờ, trong khi không khí trong phòng sạch có thể thay đổi từ 15 đến 250 lần, thậm chí nhiều hơn.

Bên cạnh đó, thiết kế phòng sạch sử dụng hệ thống HVAC sẽ đòi hỏi kiến thức về quy định phòng sạch, mức độ sạch, luồng không khí, áp suất phòng, kiểm soát nhiệt độ, kiểm soát độ ẩm cũng như tính toán các quy trình diễn ra bên trong.

Cùng với đó là các kiến thức về việc bảo trì hệ thống HVAC sao cho chính xác và phù hợp nhất, bởi nếu không có kế hoạch bảo trì hệ thống một cách thường xuyên và chính xác sẽ dẫn đến tình trạng hỏng hóc, không đạt được chất lượng như mong muốn.

Ngoài ra, các ống thông gió cũng khác nhau và đòi hỏi nhân viên vận hành phải hiểu biết về kỹ thuật. Đồng thời, HVAC cũng phải duy trì chênh lệch áp suất phù hợp nhằm ngăn không khí rò rỉ từ vùng kém sạch sang vùng sạch hơn.

Hệ thống HVAC và đơn vị HVAC khác nhau thế nào?

Nhiều người thường nhầm lẫn giữa hệ thống HVAC và các đơn vị xử lý không khí HVAC (AHU). Bộ xử lý không khí bao gồm các cuộn nước lạnh, cuộn nước nóng, cuộn làm mát DX hoặc cuộn nhiệt điện và máy tạo độ ẩm, trong quá trình xử lý không khí sẽ được làm nóng, lọc và làm mát

Mặt khác, một hệ thống HVAC bao gồm cả bộ xử lý không khí, hệ thống ống dẫn, bộ khuếch tán, bộ lọc HEPA, bộ hoàn lưu khí cùng hệ thống giám sát, điều khiển.

Lưu lượng không khí

Thông thường, câu hỏi đầu tiên mà nhà cung cấp hoặc sản xuất thiết bị cho phòng sạch thường hỏi đó là bạn cần bao nhiêu lượt thay đổi không khí trong phòng mỗi giờ nhằm mục đích tính lưu lượng không khí cần thiết (CFM: feet khối mỗi phút). Việc tính toán lượng không khí thay đổi mỗi giờ có thể thực hiện dễ dàng thông qua các công cụ trên Internet. Tuy nhiên, chúng chỉ là con số ước tính. Trên thực tế, nhiều dữ liệu phải được thu thập bởi những kỹ sư HVAC nhằm tính toán được CFM thích hợp và chính xác nhất. Nguyên nhân CFM khó xác định đó là vì nó phải tính đến các yếu tố sau:

– Mức độ sạch của một phòng sạch phải giữ được (số hạt trên một khối không khí): thường được xác định dựa trên tiêu chuẩn của phòng sạch (ISO 5-6-7-8, GMP EU, PIC/S, GMP WHO,….).

– Số lượng nhân viên làm việc trong phòng sạch: thực tế, có đến 70 – 80% ô nhiễm trong phòng sạch được tạo ra từ các nhân viên vận hành, càng nhiều người thì số lần trao đổi khí trong một giờ phải càng cao.

– Kích thước phòng sạch và số lượng phòng bên trong.

– Thiết bị, đồ nội thất, vật tư bên trong phòng sạch vì chúng cũng có khả năng tạo ra các hạt và gây ô nhiễm.

– Nền nhiệt.

– Hoạt động của người và vật di chuyển ra vào phòng sạch.

Nhiệt độ và độ ẩm

Độ chính xác của nhiệt độ và độ ẩm tương đối (+/-) cũng là một yếu tố quan trọng khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió. Nhiệt do cả người sử dụng và thiết bị tạo ra đều phải được trung hòa bởi điều hòa không khí. Chính vì thế, điều quan trọng đó là phải biết có bao nhiêu người sẽ làm việc trong phòng sạch, thiết bị tại chỗ cũng như nhiệt lượng mà nó tạo ra (watt).

Bên cạnh đó, tùy thuộc vào hoạt động diễn ra trong phòng sạch mà đôi khi việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm là rất quan trọng, phải chính xác đến ±0.25°C và ±2%. Giá trị nhiệt độ, độ ẩm được xác định thông qua đồng hồ đo nhiệt độ, độ ẩm được đặt tại các phòng cần theo dõi.

Chênh lệch áp suất

Đa phần các phòng sạch đều được giữ ở áp suất dương (trong trường hợp xử lý các sản phẩm độc hại thì phải được giữ ở áp suất âm) nhằm đẩy không khí ra khỏi phòng thay vì hướng vào trong, từ đó giúp ngăn không khí chưa được lọc cũng như các loại hạt thâm nhập vào trong phòng sạch.

Hệ thống HVAC đóng vai trò tạo ra các chênh lệch áp suất nhằm duy trì các tầng áp suất giữa những bộ phận bên trong phòng sạch và bên ngoài phòng sạch (giá trị chênh áp phòng được xác định bởi đồng hồ chênh áp phòng được bố trí trước mỗi phòng).

Đồng thời, sự hiện diện của tủ hút hoặc tủ an toàn sinh học (BSC) cũng phải được tính đến khi thiết kế hệ thống HVAC do một số BSC xả khí ra bên ngoài (thuốc độc hại hay hóa chất khác) gây mất cân bằng áp suất phòng. Nhằm có thể duy trì áp suất chính xác trong phòng sạch, lượng khí phải được bù bằng không khí tươi.

Giới hạn không gian

Bộ xử lý không khí có thể đặt khá tự do theo chiều ngang, theo chiều dọc, hoặc đặt trên sàn ngay bên cạnh phòng sạch hoặc trên mái của phòng sạch.

Ngoài ra, còn có một lựa chọn khác đó là nhà cung cấp HVAC sẽ lắp ráp và vận chuyển toàn bộ thành một khối để lắp đặt hoàn chỉnh. Một số nhà sản xuất cũng cung cấp dịch vụ lắp ráp tận nơi, điều này khá hữu ích với những nơi hạn chế về không gian. Nhằm mục đích dễ bảo trì, một số thiết bị HVAC còn được sản xuất sẵn trên thị trường.

Thiết kế mô hình 3D hệ thống HVAC

Bước 1: Khảo sát thiết kế công trình và thu thập số liệu thiết kế

– Tham khảo hồ sơ bản vẽ, thiết kế kiến trúc và kết cấu của công trình: đơn vị thiết kế cần phải nắm rõ các bản vẽ mặt bằng, bản vẽ mặt đứng và bản vẽ mặt cắt của công trình.

– Xem xét tiến độ công trình: cần bàn luận về tiến độ xây dựng nhằm lên kế hoạch và sắp xếp công việc, nhân sự cho hạng mục thiết kế hệ thống điều hòa không khí. Từ đó cũng giúp đảm bảo được tiến độ dự án cũng như chất lượng công việc.

– Lưu ý các yêu cầu khác từ phía chủ đầu tư: các chủ đầu tư có thể đưa ra những yêu cầu riêng cho công trình. Tuy nhiên, đơn vị thi công phòng sạch cũng có thể tư vấn cho họ những giải pháp khác tốt hơn nếu những yêu cầu họ đưa ra không thật sự phù hợp với công trình.

Bước 2: Phân tích các thành phần công trình

Dựa vào địa điểm xây dựng công trình để nắm rõ được thời tiết, khí hậu tại khu vực xây dựng công trình, từ đó có thể thu thập được các thông số để tính toán như nhiệt độ, độ ẩm,…

– Phân tích công năng, chức năng của công trình.

– Phân tích các đặc trưng trong kiến trúc của công trình.

– Tiến hành xác định hướng xây dựng công trình.

Bước 3: Sử dụng những tiêu chuẩn trong thiết kế hệ thống điều hòa không khí HVAC

– TCVN 5687:2010: đây là tiêu chuẩn quốc gia về “Thông gió – Điều hòa không khí – Tiêu chuẩn thiết kế”.

– ASHRAE 62.1 – 2010: là tiêu chuẩn của Mỹ về thông gió, cấp gió tươi,…

– BS EN 12101-6-2005 Smoke and heat control systems: tiêu chuẩn về việc tăng áp, hút khói cho những khu vực như cầu thang, hành lang,…

– QCVN 08:2009/BXD: tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia về công trình ngầm đô thị.

– Singapore SS553:2009: tiêu chuẩn của Singapore sử dụng trong thiết kế hệ thống cơ điện cho công trình.

Bên cạnh đó còn có một số tiêu chuẩn thiết kế khác tùy theo loại công trình và yêu cầu từ phía chủ đầu tư.

Bước 4: Phân tích, tính toán tải lạnh và chọn lựa thiết bị cho hệ thống điều hòa không khí HVAC

Trong khi tính tải lạnh, nên chia làm 2 bước tính toán:

– Ở giai đoạn thiết kế cơ sở, bạn chỉ cần tính toán sơ bộ tổng tải lạnh cho công trình.

– Tiếp theo, dùng các phần mềm tính toán chính xác nhằm tính toán tổng tải lạnh. Cuối cùng sẽ nhân với 1 hệ số an toàn (thường từ 1 đến 1.1) để đưa ra tổng tải lạnh cuối cùng.

Lưu ý:

Ở bước này, cần hiệu chỉnh năng suất làm lạnh của máy với công thức: Q1 = K1*K2*K3*K4*Q2.

Trong đó:

– Q2: là năng suất làm lạnh tiêu chuẩn chọn máy, đã được tính cũng như chọn lọc trong cataloage của nhà sản xuất, có thể hiểu như năng suất mà thiết bị hoạt động trong điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ ở trong nhà là 27 độ C, ngoài nhà là 35 độ C, chênh lệch độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh,…).

– K1: hệ số chỉ lượng nhiệt độ ngoài trời thay đổi.

– K2: hệ số chỉ lượng nhiệt độ trong nhà thay đổi.

– K3: hệ số chỉ chiều dài đường ống gas thay đổi.

– K4: hệ số chỉ sự chênh lệch chiều cao giữa dàn nóng và dàn lạnh trong nhà (dựa trên tiêu chuẩn chênh lệch là 0m).

Bước 5: Lắp đặt hệ thống điều hòa không khí

Đối với hệ thống điều hòa VRV, cần phải tính toán đường ống gas, ống nước ngưng. Đối với hệ thống điều hòa thương hiệu Chiller thì cần thiết kế thêm đường cấp và hồi nước. Tiến hành bố trí, sắp xếp các thiết bị trên mặt bằng, thực hiện thiết kế, vẽ các đường ống gió, ống nước,…

Bên cạnh đó cũng cần tính toán tổn thất trên đường ống gió, tính toán thủy lực trên đường ống nước (tê, van, cút trở lực, lưu lượng,…).

Bước 6: Lắp đặt hệ thống thông gió

Đây là công đoạn cuối cùng của quá trình thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió, bao gồm việc tính toán các hệ thống thông gió như: hút khói hành lang, tăng áp cầu thang, hút khói bếp, hút mùi vệ sinh hay hệ thống thông gió tầng hầm, cấp gió tươi cũng như phân phối gió lạnh.

Nếu bạn đang tìm kiếm một đơn vị chuyên thiết kế và thi công hệ thống HVAC phòng sạch chất lượng, chuyên nghiệp, dịch vụ tại GMP Groups sẽ là một lựa chọn hoàn hảo dành cho bạn. Với nhiều năm kinh nghiệm hoạt động trong lĩnh vực, đơn vị tự tin có đầy đủ năng lực để đảm nhiệm vai trò nhà thầu thi công phòng sạch tổng thể, toàn diện cho mọi khách hàng.

Dịch vụ thiết kế và thi công hệ thống HVAC phòng sạch tại GMP Groups sở hữu nhiều ưu điểm nổi trội, cụ thể như:

– Thực hiện thi công chính xác, tiết kiệm vật tư cho chủ đầu tư.

– Quá trình thi công an toàn, đảm bảo tiến độ, chất lượng và yếu tố vệ sinh môi trường.

– Đơn vị sẽ chủ động phối hợp với chủ đầu tư nhằm điều chỉnh những điểm chưa hợp lý của thiết kế, góp phần giúp dự án thi công hiệu quả hơn.

– GMP Groups luôn chủ động cập nhật tiến độ và báo cáo cho chủ đầu tư.

– Cung cấp đầy đủ hồ sơ hoàn công một cách chính xác và rõ ràng.

– Có hồ sơ kỹ thuật thẩm định đầy đủ phục vụ thẩm định GMP.

– Có chính sách chăm sóc và bảo dưỡng định kỳ.

Với những ưu điểm kể trên, GMP Groups chắc chắn sẽ là địa chỉ cung cấp dịch vụ mà các khách hàng có thể an tâm “chọn mặt gửi vàng”.

Mọi thông tin chi tiết, xin vui lòng liên hệ:

Trụ sở: Số 273 Hoa Ban KĐT Sinh thái Ecoriver, Phường Hải Tân, Thành phố Hải Dương, Tỉnh Hải Dương.

Hotline: 0945.255.457 

Website: https://gmpgroups.com.vn

Email: info@gmpgroups.com.vn

Kết luận

Hy vọng bài viết trên của GMP Groups đã giúp bạn hiểu rõ hơn về quá trình thiết kế và thi công hệ thống điều hòa không khí và thông gió (HVAC). Mong rằng những thông tin này sẽ giúp ích cho bạn công việc hoặc trong nhu cầu thực tế của mình.