Tính lưu lượng gió tươi là một trong những bước dễ bị đơn giản hóa quá mức trong thiết kế HVAC. Có người lấy một giá trị L/s.người cố định cho mọi phòng; có người lấy một tỷ lệ phần trăm của gió cấp; có người dùng ACH cho tất cả không gian. Cả ba cách đều có thể sai nếu không xuất phát từ đúng tiêu chuẩn, đúng loại phòng và đúng mục tiêu thông gió.
Với công trình dân dụng tại Việt Nam, TCVN 5687:2024 là tiêu chuẩn hiện hành về thông gió và điều hòa không khí – yêu cầu thiết kế, thay thế TCVN 5687:2010. Với các dự án áp dụng ASHRAE, ANSI/ASHRAE Standard 62.1-2025 là phiên bản hiện hành về ventilation và acceptable indoor air quality cho phần lớn không gian không phải dwelling unit. Hai hệ tiêu chuẩn có cách tổ chức yêu cầu riêng; không nên lấy hệ số từ tiêu chuẩn này rồi ghép với quy trình của tiêu chuẩn kia nếu hồ sơ dự án không cho phép.
Bài này tập trung vào workflow tính toán, công thức và logic kỹ thuật. Các bảng định mức chi tiết của tiêu chuẩn không được sao chép vào bài; khi thiết kế thật phải tra bản tiêu chuẩn hợp pháp, phiên bản hiện hành và các errata/addenda liên quan.
Trước khi tính: phải xác định đang tính loại lưu lượng nào
Trong bản vẽ HVAC, “lưu lượng gió tươi” thường được hiểu là lưu lượng outdoor air đưa từ môi trường bên ngoài vào hệ thống để phục vụ thông gió. Nó khác với toàn bộ supply air, vì gió cấp có thể gồm cả gió ngoài trời và gió hồi được tuần hoàn.
Nếu chưa rõ các dòng khí này khác nhau thế nào, nên xem lại bài nguyên lý cấp gió tươi trong hệ thống HVAC trước khi bắt đầu tính. Việc nhầm Qoa với Qsa là nguyên nhân phổ biến khiến bảng tính “đúng công thức” nhưng sai bản chất.
Ba hướng xác định lưu lượng gió tươi thường gặp
Không có một công thức duy nhất phù hợp cho mọi không gian. Trong thực tế, lưu lượng có thể xuất phát từ một hoặc nhiều cơ sở sau:
| Cơ sở tính | Khi thường gặp | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| Theo người + diện tích | Không gian có người, văn phòng, phòng họp, lớp học… khi tiêu chuẩn áp dụng quy định theo mật độ sử dụng | Kết hợp nguồn ô nhiễm liên quan đến người và vật liệu/diện tích không gian |
| Theo ACH | Khi tiêu chuẩn, quy trình công nghệ hoặc hồ sơ thiết kế quy định số lần trao đổi không khí | Quy đổi yêu cầu trao đổi khí theo thể tích thành lưu lượng |
| Theo hút thải / nguồn ô nhiễm / cân bằng áp | Vệ sinh, bếp, phòng kỹ thuật, không gian có nguồn thải đặc thù hoặc yêu cầu áp suất | Xác định khí bù, khí thải và quan hệ áp suất theo chức năng phòng |
Một không gian có thể đồng thời chịu nhiều yêu cầu. Khi đó phải kiểm tra tất cả tiêu chí áp dụng và chọn phương án thỏa mãn đúng mục tiêu của tiêu chuẩn/hồ sơ, không chỉ chọn đại một giá trị lớn nhất mà không hiểu nó đang kiểm soát vấn đề gì.
Cách tiếp cận theo TCVN 5687:2024
Trang tra cứu chính thức của Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam xác nhận TCVN 5687:2024 đang còn hiệu lực, thay thế TCVN 5687:2010 và áp dụng cho thiết kế, lắp đặt hệ thống thông gió – điều hòa không khí cho các không gian dân dụng, đồng thời có thể áp dụng cho một số không gian công nghiệp nếu không có quy định khác trong nhiệm vụ thiết kế.
Do phần bảng định mức chi tiết thuộc nội dung tiêu chuẩn có bản quyền, bài này không sao chép các giá trị đó. Workflow an toàn khi dùng TCVN là:
- Xác định đúng công năng không gian: văn phòng, phòng họp, lớp học, hành lang, vệ sinh, khu dịch vụ…
- Xác định đối tượng sử dụng: số người thiết kế, mật độ người, thời gian sử dụng và chế độ vận hành.
- Tra đúng yêu cầu trong bản TCVN hợp pháp: xem yêu cầu được biểu diễn theo người, diện tích, ACH, lưu lượng hút hay cách khác.
- Chuyển đổi đơn vị về cùng hệ: L/s, m³/h, L/s.người, m³/h.m²…
- Kiểm tra các yêu cầu đồng thời: hút thải, áp suất, IAQ, nhiệt ẩm, lọc và các điều kiện công trình.
Điểm quan trọng là không tự suy ra một “mức gió tươi TCVN” duy nhất. Lưu lượng phụ thuộc loại không gian và điều kiện thiết kế cụ thể.
Cách tính theo người và diện tích trong ASHRAE 62.1
Trong Ventilation Rate Procedure của ASHRAE 62.1, một bước cốt lõi là xác định lượng outdoor air cần thiết tại vùng thở từ hai thành phần: thành phần theo số người và thành phần theo diện tích.
Công thức dạng ký hiệu:
Vbz = Rp × Pz + Ra × Az
Trong đó:
- Vbz: lưu lượng outdoor air yêu cầu tại breathing zone;
- Rp: suất gió ngoài trời theo người;
- Pz: số người thiết kế trong zone;
- Ra: suất gió ngoài trời theo diện tích;
- Az: diện tích zone.
Bài này cố ý không chép bảng Rp và Ra. Khi thiết kế, cần tra đúng occupancy category trong bản Standard 62.1-2025 hiện hành hoặc bản read-only chính thức của ASHRAE.
Sau bước Vbz, quy trình ASHRAE còn xem xét hiệu quả phân phối không khí trong zone và cấu hình hệ thống. Đối với hệ nhiều zone dùng chung AHU, việc xác định outdoor air tại cấp hệ thống phức tạp hơn việc cộng cơ học Vbz của từng phòng.
Hiệu quả phân phối gió: vì sao Vbz chưa phải lúc nào cũng là lưu lượng ở miệng cấp?
Nếu không khí ngoài trời được phân phối tới vùng sử dụng không hiệu quả, lưu lượng cần đưa vào zone có thể phải hiệu chỉnh. ASHRAE sử dụng khái niệm zone air distribution effectiveness, ký hiệu Ez, để phản ánh ảnh hưởng của cách cấp – hồi và chế độ sưởi/lạnh.
Về nguyên tắc, lưu lượng outdoor air tại zone được xác định từ yêu cầu breathing zone sau khi xét hiệu quả phân phối. Khi làm hồ sơ compliance, phải dùng đúng định nghĩa, bảng và công thức của phiên bản tiêu chuẩn hiện hành; không nên lấy Ez từ một bảng cũ trên Internet rồi áp tự động.
Đổi đơn vị đúng trước khi cộng lưu lượng
Hai phép đổi thường dùng:
1 L/s = 3,6 m³/h
1 m³/h ≈ 0,2778 L/s
Nếu dùng ACH:
Q (m³/h) = ACH × V (m³)
Ví dụ, 85 L/s tương đương:
85 × 3,6 = 306 m³/h
Lỗi đổi đơn vị rất nguy hiểm vì kết quả có thể lệch 3,6 lần mà vẫn nhìn “có vẻ hợp lý” nếu người kiểm tra không đối chiếu lưu lượng theo người hoặc theo thể tích.
Ví dụ minh họa: phòng họp tính theo người + diện tích
Giả sử một phòng họp có:
- diện tích Az = 50 m²;
- số người thiết kế Pz = 10 người;
- hồ sơ dự án giả thiết Rp = 7 L/s.người;
- hồ sơ dự án giả thiết Ra = 0,3 L/s.m².
Các hệ số 7 và 0,3 trong ví dụ này chỉ là giả thiết minh họa để giải thích cách tính; không phải giá trị được trích từ TCVN 5687:2024 hay ASHRAE 62.1.
Áp dụng công thức:
Vbz = 7 × 10 + 0,3 × 50 = 85 L/s
Đổi sang m³/h:
Q = 85 × 3,6 = 306 m³/h
Sau khi có 306 m³/h, chưa thể kết luận “đó là lưu lượng gió tươi cuối cùng của AHU”. Cần kiểm tra hiệu quả phân phối, các yêu cầu khác của zone, cách tổ chức hệ thống và nếu có nhiều zone thì phải tính tại cấp hệ thống.
Ví dụ thứ hai: tính từ ACH khi hồ sơ yêu cầu theo số lần trao đổi
Giả sử một không gian có thể tích 200 m³ và nhiệm vụ thiết kế đã xác định yêu cầu 6 ACH. Khi đó:
Q = 6 × 200 = 1.200 m³/h
Ở đây 6 ACH chỉ là điều kiện giả thiết đã được cấp trước trong ví dụ. Không được suy ra rằng mọi phòng cùng loại đều phải dùng 6 ACH. Cách xác định ACH và ý nghĩa của ACH đã được trình bày chi tiết trong bài bội số trao đổi không khí ACH là gì.
Nếu vừa có yêu cầu theo người vừa có yêu cầu ACH thì chọn thế nào?
Không nên mặc định “lấy số lớn hơn” mà không đọc điều kiện áp dụng. Hai yêu cầu có thể xuất phát từ hai mục tiêu khác nhau:
- yêu cầu theo người/diện tích nhằm đảm bảo mức thông gió cho người sử dụng và nguồn phát thải trong không gian;
- ACH có thể xuất phát từ yêu cầu quy trình, pha loãng, hút thải hoặc điều kiện riêng của phòng;
- quạt hút có thể tạo thêm yêu cầu makeup air và cân bằng áp.
Cách đúng là liệt kê từng yêu cầu, xác định mục tiêu của nó và bảo đảm phương án cuối cùng thỏa mãn tất cả tiêu chí bắt buộc. Trong một số hệ thống, outdoor air và exhaust air còn phải được cân bằng ở mức hệ thống chứ không chỉ theo từng phòng riêng lẻ.
Hệ nhiều zone: vì sao không thể chỉ cộng cơ học từng phòng?
Với AHU cấp cho nhiều zone, mỗi zone có thể có số người, diện tích, lưu lượng cấp và tỷ lệ outdoor air khác nhau. Gió ngoài trời được trộn tại AHU rồi phân phối qua các nhánh. Do đó mức outdoor air cần tại đầu vào AHU phải xét cách pha trộn và khả năng đảm bảo zone “bất lợi” vẫn nhận đủ phần outdoor air của mình.
Đặc biệt với VAV, lưu lượng gió cấp của từng zone thay đổi theo tải. Khi lưu lượng supply giảm, tỷ lệ outdoor air cần để đảm bảo thông gió có thể thay đổi. Đây là lý do các bảng tính đa zone và chiến lược điều khiển minimum outdoor airflow cần được kiểm tra cẩn thận.
Không nên lấy tổng lưu lượng từng phòng rồi gán trực tiếp làm lượng gió ngoài trời cố định cho AHU nếu chưa kiểm tra phương pháp của tiêu chuẩn đang áp dụng.
Điểm mới cần lưu ý khi dùng ASHRAE 62.1-2025
ASHRAE công bố Standard 62.1-2025 thay thế phiên bản 2019. Trang chính thức của ASHRAE cho biết phiên bản 2025 bổ sung nhiều thay đổi, trong đó có mandatory adjustments for air density, cập nhật demand control ventilation, yêu cầu kiểm soát khẩn cấp và các phương pháp tính mới cho một số nội dung như exhaust airflow và separation distances.
Điều này có một hệ quả thực tế: nếu công ty đang dùng spreadsheet cũ từ 62.1-2016, 2019 hoặc 2022 thì không nên mặc định nó vẫn đáp ứng đầy đủ 62.1-2025. Cần kiểm tra lại phương pháp, các hệ số và điều chỉnh đơn vị/mật độ theo bản hiện hành.
ASHRAE cũng đã công bố Errata cho Standard 62.1-2025 ngày 27/08/2026. Khi lập hồ sơ tính toán, nên kiểm tra trang Errata chính thức trước khi khóa thiết kế.
Có nên dùng CO₂ để thay cho phép tính gió tươi?
CO₂ có thể hữu ích để đánh giá tải người và phục vụ demand control ventilation trong một số chiến lược điều khiển, nhưng không nên coi một giá trị CO₂ duy nhất là cách thay thế mọi phép tính outdoor air.
Nồng độ CO₂ chịu ảnh hưởng của số người, hoạt động, lưu lượng outdoor air, sự trộn khí và điều kiện nền ngoài trời. Ngoài ra nhiều chất ô nhiễm trong nhà không liên quan trực tiếp đến CO₂. Vì vậy thiết kế ban đầu vẫn phải xác định outdoor air theo tiêu chuẩn áp dụng; cảm biến và DCV là lớp điều khiển vận hành, không phải lý do để bỏ qua cơ sở thiết kế.
Ảnh hưởng của lưu lượng gió tươi đến tải lạnh và khử ẩm
Mỗi m³/h outdoor air đưa vào công trình đều mang theo trạng thái nhiệt ẩm của môi trường. Ở khí hậu nóng ẩm, tăng gió ngoài trời làm tăng cả:
- tải lạnh cảm do chênh nhiệt độ;
- tải lạnh ẩn do chênh độ ẩm;
- công suất coil và nhu cầu khử ẩm;
- công suất quạt nếu tổng lưu lượng hoặc tổn thất hệ thống tăng.
Do đó không nên “cộng thêm 20% gió tươi cho chắc”. Cấp thừa không khí ngoài trời có thể gây tiêu thụ năng lượng và khó kiểm soát ẩm; cấp thiếu lại ảnh hưởng IAQ và compliance. Mục tiêu là đúng lưu lượng theo yêu cầu, không phải càng nhiều càng tốt.
Từ lưu lượng gió tươi đến thiết kế ống và quạt
Sau khi chốt outdoor airflow, kỹ sư phải đưa giá trị này vào tổng lưu lượng hệ thống, xác định đường đi, tiết diện ống, vận tốc, tổn thất áp suất và chọn quạt/thiết bị phù hợp. Đây là lý do phép tính gió tươi không nên đứng tách riêng khỏi workflow thiết kế tổng thể.
Có thể xem lại quy trình thiết kế hệ thống điều hòa thông gió HVAC để đặt bước tính outdoor air vào đúng trình tự từ xác định tải – lưu lượng – ống gió – thiết bị – kiểm tra.
Những lỗi thường gặp khi tính lưu lượng gió tươi
1. Copy một con số L/s.người từ bài trên Internet
Hệ số phải phụ thuộc tiêu chuẩn, loại không gian và phiên bản áp dụng. Một giá trị đúng cho occupancy category này có thể sai cho category khác.
2. Chỉ tính theo số người, bỏ thành phần diện tích
Nếu phương pháp áp dụng yêu cầu cả hai thành phần, bỏ Ra × Az làm thiếu outdoor air.
3. Dùng số người hiện tại thay cho số người thiết kế
Phải xác định Pz theo cơ sở thiết kế hoặc điều kiện cho phép của tiêu chuẩn, không chỉ đếm số người đang có tại thời điểm khảo sát.
4. Nhầm gió tươi với tổng gió cấp
AHU có thể cấp 5.000 m³/h nhưng chỉ một phần trong đó là outdoor air. Không được dùng toàn bộ Qsa làm Qoa.
5. Quên đổi đơn vị
L/s và m³/h khác nhau hệ số 3,6. Đây là lỗi đơn giản nhưng có thể làm sai toàn bộ bước chọn thiết bị.
6. Cộng lưu lượng nhiều zone một cách máy móc
Hệ recirculating multi-zone cần dùng phương pháp ở cấp hệ thống của tiêu chuẩn. Tổng arithmetic không phải lúc nào cũng là outdoor air intake cuối cùng.
7. Không kiểm tra phiên bản tiêu chuẩn và errata
Đặc biệt khi áp dụng ASHRAE 62.1-2025, cần kiểm tra các thay đổi mới và errata hiện hành thay vì tái sử dụng spreadsheet cũ không rà soát.
Câu hỏi thường gặp
TCVN 5687:2024 có thể thay bằng ASHRAE 62.1 không?
Không nên tự thay thế. Tiêu chuẩn áp dụng phụ thuộc pháp lý, nhiệm vụ thiết kế, yêu cầu chủ đầu tư và hồ sơ dự án. Có dự án dùng TCVN làm cơ sở bắt buộc và ASHRAE làm tham khảo bổ sung; có dự án quốc tế quy định ASHRAE. Cần xác định ngay từ đầu.
Có thể lấy gió tươi bằng 10% tổng gió cấp không?
Không nên dùng một tỷ lệ phần trăm cố định nếu không có căn cứ dự án. Tỷ lệ outdoor air phụ thuộc occupancy, diện tích, lưu lượng cấp, zone và tiêu chuẩn.
Nếu phòng ít người nhưng diện tích lớn thì sao?
Trong phương pháp có cả thành phần theo người và diện tích, phần Ra × Az vẫn đóng góp vào yêu cầu outdoor air. Vì vậy chỉ tính theo người có thể không đủ.
ACH có thay thế công thức theo người và diện tích không?
Không mặc định. ACH chỉ nên dùng khi yêu cầu áp dụng quy định theo ACH hoặc khi cần kiểm tra theo thể tích. Nếu tiêu chuẩn yêu cầu theo người + diện tích thì phải thực hiện đúng phương pháp đó.
Kết luận
Tính lưu lượng gió tươi đúng không bắt đầu bằng một con số “kinh nghiệm”, mà bắt đầu bằng đúng loại không gian + đúng tiêu chuẩn + đúng cơ sở tính. Với ASHRAE 62.1, phương pháp theo người và diện tích có dạng Vbz = RpPz + RaAz, sau đó còn phải xét hiệu quả phân phối và cấu hình hệ thống. Với TCVN 5687:2024, cần tra yêu cầu cụ thể trong bản tiêu chuẩn hợp pháp và áp đúng theo công năng phòng.
Sau khi có lưu lượng tại từng zone, bước tiếp theo là kiểm tra cấp hệ thống, cân bằng với gió hồi – gió thải, tải nhiệt ẩm, chiến lược điều khiển và TAB/commissioning. Một bảng tính tốt phải để người kiểm tra nhìn thấy rõ nguồn hệ số, đơn vị, giả thiết và phiên bản tiêu chuẩn, thay vì chỉ nhìn thấy một kết quả m³/h cuối cùng.
Nguồn chính thức: TCVN 5687:2024 – Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam; ASHRAE Standards 62.1 & 62.2; ASHRAE Read-Only Standards; ASHRAE Standards Errata.
