Phương pháp thông gió nhà xưởng hiệu quả, dễ áp dụng

Nhà xưởng nóng không có nghĩa là cứ lắp thêm quạt hút sẽ giải quyết được vấn đề. Với xưởng cơ khí, nguồn cần xử lý có thể là nhiệt và khói hàn; xưởng sản xuất phát sinh bụi lại cần thu gom chất ô nhiễm ngay tại nguồn; trong khi nhà máy điện tử, phòng sản xuất kín còn phải kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng khí cấp.

Vì vậy, lựa chọn phương pháp thông gió nhà xưởng cần bắt đầu từ đặc điểm sản xuất, nguồn phát sinh nhiệt – bụi – mùi, kết cấu công trình và yêu cầu môi trường bên trong. Mỗi phương pháp có phạm vi ứng dụng riêng, không có một cấu hình duy nhất phù hợp cho mọi nhà máy.

Chọn phương pháp thông gió phải bắt đầu từ vấn đề của nhà xưởng

Trước khi chọn quạt, Cooling Pad hay hệ thống ống gió, doanh nghiệp nên xác định mục tiêu thực sự của hệ thống.

Nếu vấn đề chính là nhiệt tích tụ từ mái tôn, máy móc và người lao động, ưu tiên thường là tăng trao đổi không khí và đưa nhiệt ra ngoài. Nếu có bụi, khói, hơi hoặc khí phát sinh tập trung tại máy, chỉ tăng số lần trao đổi khí toàn xưởng có thể chưa đủ.

Về nguyên lý kỹ thuật, thông gió chung làm giảm nồng độ chất ô nhiễm bằng cách bổ sung và trao đổi không khí trong toàn không gian. Trong khi đó, hút cục bộ – Local Exhaust Ventilation (LEV) thu chất ô nhiễm gần nơi chúng phát sinh trước khi chúng lan ra khu vực làm việc.

Đây là khác biệt rất quan trọng nhưng thường bị bỏ qua khi thiết kế thông gió nhà xưởng.

5 Phương pháp thông gió nhà xưởng nên cân nhắc

1. Thông gió tự nhiên

Thông gió tự nhiên tận dụng chênh lệch áp suất, nhiệt độ và tác động của gió bên ngoài để không khí đi qua cửa lấy gió, cửa sổ, lam gió, cửa mái hoặc các khoảng thông thoáng của công trình. Đây cũng là một trong những phương án xuất hiện phổ biến trong các tài liệu về thông gió nhà xưởng.

Ưu điểm lớn nhất là kết cấu tương đối đơn giản, chi phí vận hành thấp và hầu như không cần tiêu thụ điện cho quá trình tạo dòng khí.

Tuy nhiên, hiệu quả phụ thuộc nhiều vào hướng gió, thời tiết, vị trí cửa lấy – thoát khí và kết cấu nhà xưởng. Vì vậy, không nên mặc định rằng chỉ mở thêm cửa là sẽ tạo được dòng khí tốt.

Thông gió tự nhiên phù hợp hơn khi:

• Nhà xưởng tương đối thông thoáng.
• Nguồn nhiệt và chất ô nhiễm không quá lớn.
• Không yêu cầu kiểm soát chặt nhiệt độ, độ ẩm.
• Kiến trúc công trình cho phép bố trí đường khí vào – ra hợp lý.

Trong thực tế, phương án này thường được kết hợp với quạt để tạo thành hệ thống thông gió hỗn hợp.

2. Thông gió cưỡng bức bằng quạt cấp – hút

Đây là phương pháp sử dụng quạt để chủ động tạo dòng không khí thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện tự nhiên. Quạt hút có thể bố trí trên tường hoặc mái; đồng thời phải có đường cấp hoặc cửa lấy gió đủ khả năng bù lại lượng không khí được thải ra.

Phương pháp này phù hợp với nhiều nhà kho, xưởng cơ khí, khu sản xuất có lượng nhiệt lớn hoặc không gian rộng cần trao đổi khí thường xuyên.

Điểm cần lưu ý là không nên chỉ quan tâm đến quạt hút. Nếu hút lượng khí lớn nhưng diện tích lấy gió bù quá nhỏ, hệ thống có thể tạo áp suất âm lớn, giảm lưu lượng thực tế của quạt và làm dòng khí phân bố không như mong muốn.

Một thiết kế tốt cần xác định đồng thời:

• Lưu lượng khí cần cấp và thải.
• Vị trí quạt.
• Vị trí lấy gió tươi.
• Hướng di chuyển của dòng khí.
• Vùng làm việc của công nhân.
• Các vật cản như máy móc, vách ngăn và dây chuyền sản xuất.

3. Hút cục bộ tại nguồn phát sinh bụi, khói hoặc hơi

Đây là phương pháp đặc biệt quan trọng đối với các công đoạn phát sinh chất ô nhiễm tại một vị trí xác định.

Thay vì để khói hoặc bụi lan khắp nhà xưởng rồi mới dùng quạt lớn để pha loãng, hệ thống bố trí chụp hút, miệng hút hoặc cơ cấu thu khí gần nguồn, sau đó dẫn khí qua đường ống và thiết bị xử lý phù hợp trước khi thải ra ngoài.

Phương án này nên được xem xét tại các vị trí như:

• Công đoạn hàn, cắt có khói.
• Máy phát sinh lượng bụi tập trung.
• Công đoạn có hơi hoặc mùi từ quá trình sản xuất.
• Khu vực cần kiểm soát chất ô nhiễm trước khi lan sang phần còn lại của nhà xưởng.

Sai lầm thường gặp là dùng thông gió toàn xưởng để thay thế hoàn toàn hút tại nguồn. Với nguồn ô nhiễm tập trung, việc thu càng gần nơi phát sinh thường hiệu quả hơn so với chờ chất ô nhiễm phát tán ra toàn bộ không gian.

4. Thông gió bằng hệ thống ống gió

Với nhà xưởng lớn, nhiều khu vực hoặc mặt bằng không thuận lợi để cấp – hút trực tiếp qua tường, có thể sử dụng quạt kết hợp hệ thống ống gió và miệng gió.

Không khí tươi được đưa đến đúng khu vực cần thiết, trong khi khí nóng hoặc không khí ô nhiễm được thu hồi và đưa ra ngoài theo tuyến thiết kế. Đây cũng là phương án được iFan đề cập cho các công trình cần phân phối không khí đến nhiều khu vực.

Ưu điểm của ống gió là khả năng chủ động kiểm soát đường đi của không khí. Đổi lại, thiết kế phải tính đến:

• Lưu lượng trên từng nhánh.
• Tổn thất áp suất.
• Kích thước ống.
• Công suất và cột áp quạt.
• Miệng cấp, miệng hút.
• Tiếng ồn và rung động.
• Không gian dành cho tuyến M&E.

Đây cũng là lý do hệ thống thông gió cần được phối hợp ngay từ giai đoạn thi công hệ thống cơ điện để hạn chế xung đột giữa ống gió, điện, PCCC, điều hòa và các hệ thống kỹ thuật khác.

5. Thông gió kết hợp Cooling Pad

Cooling Pad sử dụng nguyên lý làm mát bay hơi. Không khí đi qua bề mặt tấm làm mát được làm mát trước khi đi vào nhà xưởng; phía đối diện thường bố trí hệ thống quạt hút để hình thành dòng khí xuyên qua không gian sản xuất.

Ưu điểm của phương án này là vừa tạo trao đổi không khí vừa hỗ trợ giảm cảm giác nóng trong nhà xưởng mà không cần triển khai hệ thống điều hòa cho toàn bộ không gian.

Tuy nhiên, làm mát bay hơi có thể làm tăng độ ẩm không khí, vì vậy không nên lựa chọn chỉ dựa trên tiêu chí “giảm nhiệt”. iFan cũng lưu ý Cooling Pad không phù hợp với một số môi trường nhạy cảm với độ ẩm.

Những khu vực yêu cầu kiểm soát chính xác nhiệt độ và độ ẩm cần được đánh giá theo một bài toán HVAC khác. Khi đó doanh nghiệp có thể cân nhắc lắp đặt hệ thống điều hòa không khí kết hợp cấp khí tươi, thay vì xem Cooling Pad là phương án thay thế cho mọi trường hợp.

Nên chọn phương pháp nào cho từng tình trạng nhà xưởng?

Có thể tham khảo theo hướng sau:

Bảng trên chỉ mang tính định hướng. Cùng một diện tích nhưng hai nhà xưởng có dây chuyền và nguồn nhiệt khác nhau có thể cần hệ thống hoàn toàn khác nhau.

Cách xác định phương pháp thông gió phù hợp trước khi thi công

Để tránh lựa chọn hệ thống theo cảm tính, quá trình khảo sát nên thực hiện theo các bước:

Bước 1: Xác định nguồn nhiệt và chất ô nhiễm: Ghi nhận vị trí máy móc, công đoạn sinh nhiệt, bụi, hơi, khói hoặc mùi.

Bước 2: Khảo sát kết cấu nhà xưởng: Kiểm tra chiều cao, cửa ra vào, mái, vách, hướng gió, vị trí có thể đặt quạt và tuyến ống.

Bước 3: Xác định lưu lượng trao đổi khí cần thiết: Thể tích nhà xưởng và số lần trao đổi không khí là một trong những dữ liệu đầu vào thường dùng để tính lưu lượng, nhưng thiết kế thực tế còn phải xét nguồn phát sinh nhiệt, chất ô nhiễm và tổn thất của hệ thống. Thăng Long EM hiện cũng đã có nội dung riêng về cách tính toán lưu lượng thông gió nhà xưởng.

Bước 4: Chọn nguyên lý thông gió trước, chọn thiết bị sau: Cần xác định nên dùng thông gió chung, hút cục bộ, ống gió, Cooling Pad hay kết hợp nhiều phương pháp rồi mới lựa chọn quạt và thiết bị.

Bước 5: Kiểm tra khả năng bảo trì: Quạt, motor, tấm lọc, Cooling Pad, đường ống và các vị trí hút phải có khả năng tiếp cận để vệ sinh và bảo dưỡng.

Khi nào nên cải tạo thay vì lắp mới toàn bộ?

Không phải hệ thống hoạt động kém đều cần tháo bỏ toàn bộ. Nhiều trường hợp chỉ cần điều chỉnh đường gió, bổ sung cửa lấy khí, thay quạt, cân bằng lại lưu lượng hoặc xử lý một số khu vực bị “đọng khí”.

Nếu quạt rung, giảm lưu lượng, phát tiếng ồn bất thường hoặc thiết bị hư hỏng, doanh nghiệp có thể kiểm tra theo hướng sửa chữa hệ thống thông gió. Cơ điện Thăng Long hiện có dịch vụ này cho các hệ thống thông gió gặp sự cố trong quá trình vận hành.

Với hệ thống cũ không còn phù hợp sau khi thay đổi dây chuyền, mở rộng diện tích hoặc bố trí lại máy móc, phương án cải tạo sửa chữa hệ thống thông gió có thể hợp lý hơn so với tiếp tục bổ sung quạt một cách rời rạc.

Cơ Điện Thăng Long tư vấn giải pháp thông gió theo thực tế nhà xưởng

Một hệ thống thông gió hiệu quả không nằm ở việc lắp thật nhiều quạt mà ở đúng lưu lượng, đúng vị trí, đúng đường gió và đúng phương pháp xử lý nguồn nhiệt – chất ô nhiễm.

Công Ty TNHH Đầu Tư Xây Dựng Và Cơ Điện Thăng Long hoạt động trong lĩnh vực M&E, bao gồm tư vấn, thi công, cải tạo và sửa chữa hệ thống thông gió cùng các hạng mục kỹ thuật nhà xưởng liên quan.

Với nhà xưởng đang gặp tình trạng nóng, bí khí, hút gió yếu, phân bố khí không đều hoặc hệ thống hiện hữu không còn đáp ứng dây chuyền sản xuất, doanh nghiệp nên khảo sát tổng thể trước khi quyết định tăng số lượng quạt. Chọn đúng phương pháp ngay từ đầu sẽ giúp hệ thống đạt hiệu quả thông gió tốt hơn, đồng thời hạn chế chi phí đầu tư và vận hành không cần thiết.

Lựa chọn phương pháp thông gió nhà xưởng cần dựa trên đặc điểm thực tế của từng công trình như diện tích, nguồn nhiệt, lượng bụi – khói – mùi phát sinh, độ kín của nhà xưởng và yêu cầu kiểm soát môi trường sản xuất. Không phải cứ tăng số lượng quạt là hệ thống sẽ hiệu quả; quan trọng hơn là phải xác định đúng nguyên lý thông gió, tính toán lưu lượng phù hợp và tổ chức đường cấp – hút khí hợp lý. Nếu nhà xưởng đang gặp tình trạng nóng, bí khí, lưu thông không đều hoặc hệ thống cũ hoạt động kém, Cơ Điện Thăng Long có thể khảo sát, tư vấn phương án thi công, cải tạo hoặc sửa chữa phù hợp với hiện trạng, giúp hệ thống vận hành ổn định và tối ưu chi phí lâu dài.