Khóa đào tạo sẽ cung cấp kiến thức tổng quan về thiết kế thông gió tự nhiên và ứng dụng phân tích CFD trong mô phỏng thông gió công trình. Thông gió tự nhiên giúp cải thiện chất lượng không khí và tiện nghi nhiệt bên trong công trình mà không cần hoặc hạn chế sử dụng đến hệ thống thông gió cơ khí, do đó giúp giảm năng lượng tiêu thụ. Thông gió tự nhiên thường là một giải pháp thiết yếu trong các công trình công nghiệp, nơi thường có kích thước lớn với mật độ sinh nhiệt cao, tạo ra chất gây ô nhiễm trong quá trình hoạt động và đòi hỏi một mức tiêu thụ năng lượng rất lớn nếu như sử dụng hệ thống thông gió cơ khí. Đồng thời, với sự phát triển của máy tính và các phần mềm mô phỏng, phân tích động lực học chất lưu, viết tắt là CFD (là một phương pháp được sử dụng để mô hình hóa ứng xử của dòng chất lưu) đã được áp dụng ngày càng phổ biến trong thiết kế công trình. CFD thường được sử dụng để tính toán, phân tích và thể hiện một cách trực quan sự di chuyển của các dòng khí, sự phân bố nhiệt độ và mức độ phân tán các chất ô nhiễm trong không gian, từ đó cho phép kỹ sư tính toán chính xác hơn, trình bày kết quả một cách thuyết phục hơn và dễ dàng kiểm tra, so sánh mức độ hiệu quả của các phương án thiết kế đưa ra. Dưới đây là một vài ví dụ điển hình về tính cần thiết của tư vấn thông gió tự nhiên và phân tích CFD: Công trình công nghiệp: Thông gió tự nhiên & cưỡng bức; kiểm soát biên nhiệt độ, nồng độ khí & hạt ô nhiễm Bãi đỗ xe: Kiểm soát nồng độ CO; tối ưu hóa việc bố trí quạt thổi tạo dòng (jet fan), kiểm chứng thiết kể tuân thủ theo quy chuẩn Phòng sạch: Lưu thông khí & phân bố nhiệt độ; kiểm soát nồng độ khí và hạt ô nhiễm; kiểm chứng thiết kế tuân thủ theo quy chuẩn về sức khỏe & an toàn Trung tâm dữ liệu (Data Center): Lưu thông khí & phân bố nhiệt độ; tối ưu bố trí dàn máy & vị trí CRAC; phát hiện điểm nóng & dòng khí bị nối tắt Tòa nhà thương mại, văn phòng và nhà ở: Thông gió tự nhiên & cưỡng bức; kiểm soát chất lượng không khí trong nhà & tiện nghi nhiệt.

1. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Lê Lương Vàng
Chuyên Gia Công Trình Xanh
LEED AP BD+C I LOTUS AP
Thạc sĩ INSA Lyon, France
Email: le.vang@rhdhv.com
leluongvang@gmail.com

2. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Royal HaskoningDHV
Engineering & Project Management Professionals
One of the top independently
owned engineering companies
2

3. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Gió bắt đầu từ đâu?
3

4. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Tiện nghi nhiệt?
4

5. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Là một hình thức trao đổi không khí giữa bên
trong và bên ngoài công trình dưới tác dụng của
các yếu tố tự nhiên như gió hoặc chênh lệch
nhiệt độ (nhiệt thừa) thông qua các lỗ mở của
công trình.
Nhằm mục đích đảm bảo tiện nghi nhiệt cho con
người, giải quyết vấn đề nhiệt thừa hoặc không
khí ô nhiễm bên trong công trình.
Thông gió tự nhiên là gì?
5

6. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Ví dụ công trình thông gió tự nhiên
6

7. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Ví dụ công trình thông gió tự nhiên
Queen’s Building, de Montfort University, UK
7

8. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Ví dụ công trình thông gió tự nhiên
8

9. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
1. Thông gió 1 bên (Single sided ventilation)
Các hình thức thông gió tự nhiên
9

10. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
2. Thông gió ngang (Cross ventilation)
Các hình thức thông gió tự nhiên
10

11. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
3. Thông gió đứng (Stack ventilation)
Các hình thức thông gió tự nhiên
11

12. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Các yếu tố cần cân nhắc khi tiến hành thiết kế thông gió tự nhiên:
1) Chất lượng không khí
2) Hướng gió chủ đạo và vận tốc gió trung bình
3) Sự che khuất bởi các công trình xung quanh
4) Nhiệt phát sinh bên trong công trình (30-40 W/m2)
5) Mưa và ẩm
6) Cách nhiệt mái và tường
Cần phải dùng kết hợp hệ thống thông gió cơ khí trong các trường hợp bắt buộc theo quy
chuẩn thiết kế thông gió và điều hòa không khí như: những nơi có nguồn nhiệt lớn và
không gian xung quanh bị che chắn, dây chuyền sản xuất phát sinh nhiều bụi/khí độc hại,
hoặc yêu cầu các phòng đặc biệt có áp lực dương,...
Thiết kế thông gió tự nhiên
12

13. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
EQp1: Minimum Indoor Air Quality Performance
Naturally ventilated spaces
Ventilation:
ASHRAE Standard 62.1-2010
Section 6.4 Natural ventilation procedure
❖ Option 2: Prescriptive path:
▪ Openable area = net free unobstructed area
▪ Direct openable area ≥ 4% of floor area
▪ Indirect openable area ≥ 8% of floor area
Require mechanical ventilation, UNLESS
◼ Openings are permanently open, or have
controls that prevent from being closed
OR:
◼ NO heating or cooling equipment is installed
❖ Option 1: Engineered system with CFD:
13

14. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Diện tích lỗ mở
Thiết kế thông gió tự nhiên
14

15. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Thiết kế thông gió tự nhiên
Tài liệu hướng dẫn tính toán: CIBSE AM10
15

16. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Thiết kế thông gió tự nhiên
16

17. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Thiết kế thông gió tự nhiên
17

18. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Thiết kế thông gió tự nhiên
18

19. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Thiết kế thông gió tự nhiên
19

20. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
Thiết kế thông gió tự nhiên
20

21. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD
CFD Simulation
21
Mô phỏng CFD
21

22. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD22
Mô phỏng CFD
CFD (Computational Fluid Dynamics) thường được sử dụng để tính toán, phân tích và thể
hiện một cách trực quan sự di chuyển của các dòng khí, sự phân bố nhiệt độ và mức độ
phân tán các chất ô nhiễm trong không gian.
22

23. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD23
Mô phỏng CFD
Một vài ví dụ điển hình về tính cần thiết của tư vấn thông gió tự nhiên và phân tích CFD:
• Công trình công nghiệp: Thông gió tự nhiên & cưỡng bức; kiểm soát biên nhiệt độ, nồng độ
khí & hạt ô nhiễm
• Bãi đỗ xe: Kiểm soát nồng độ CO; tối ưu hóa việc bố trí quạt thổi tạo dòng (jet fan), kiểm
chứng thiết kể tuân thủ theo quy chuẩn
• Phòng sạch: Lưu thông khí & phân bố nhiệt độ; kiểm soát nồng độ khí và hạt ô nhiễm; kiểm
chứng thiết kế tuân thủ theo quy chuẩn về sức khỏe & an toàn
• Trung tâm dữ liệu (Data Center): Lưu thông khí & phân bố nhiệt độ; tối ưu bố trí dàn máy &
vị trí CRAC; phát hiện điểm nóng & dòng khí bị nối tắt
• Tòa nhà thương mại, văn phòng và nhà ở: Thông gió tự nhiên & cưỡng bức; kiểm soát chất
lượng không khí trong nhà & tiện nghi nhiệt
23

24. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD24
Đề xuất phương án cải tạo bằng mô phỏng CFD
24

25. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD25
Đề xuất phương án cải tạo bằng mô phỏng CFD
25

26. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD26
Đề xuất phương án cải tạo bằng mô phỏng CFD
26

27. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD27
Đề xuất phương án cải tạo bằng mô phỏng CFD
27

28. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD28
Đề xuất phương án cải tạo bằng mô phỏng CFD
28

29. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD29
Ví dụ phân tích CFD cho hệ thống thông gió cơ khí
29

30. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD30
Ví dụ phân tích CFD cho tầng hầm đỗ xe
** Source: SimCale GmbH
30

31. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD31
Ví dụ phân tích CFD cho tầng hầm đỗ xe
** Source: SimCale GmbH
31

32. Thông Gió Công Trình Và Mô Phỏng CFD32
Ví dụ phân tích CFD cho tầng hầm đỗ xe
** Source: SimCale GmbH
32

33. THANK YOU FOR YOUR LISTENING
Lê Lương Vàng
Chuyên Gia Công Trình Xanh
LEED AP BD+C I LOTUS AP
Thạc sĩ INSA Lyon, France
Email: le.vang@rhdhv.com
leluongvang@gmail.com