ACH (Số lần thay đổi không khí mỗi giờ) là gì?
Số lần thay đổi không khí mỗi giờ (ACH) cho biết toàn bộ lượng không khí trong một căn phòng được thay thế bằng không khí tươi hoặc đã lọc bao nhiêu lần trong vòng một giờ. Đây là chỉ số then chốt trong thiết kế HVAC, kiểm soát chất lượng không khí trong nhà (IAQ), phòng chống lây nhiễm và kỹ thuật phòng sạch. ACH càng cao thì các chất ô nhiễm, mùi hôi và tác nhân lơ lửng trong không khí càng được pha loãng và đẩy ra ngoài nhanh hơn.
Cách sử dụng máy tính
Nhập lưu lượng gió cấp vào phòng theo đơn vị CFM (feet khối mỗi phút), sau đó nhập chiều dài, chiều rộng và chiều cao trần của phòng tính bằng feet. Công cụ sẽ tự động tính thể tích phòng và trả về số lần thay đổi không khí mỗi giờ. Lưu ý: do tài liệu kỹ thuật HVAC phổ biến dùng đơn vị Anh–Mỹ (CFM, feet), bạn nên quy đổi nếu đang quen với hệ mét (m³/h, mét). Mức ACH thường gặp dao động từ 4–6 lần/giờ cho văn phòng, 6–12 lần/giờ cho nhà bếp, và 12 lần/giờ trở lên cho phòng thí nghiệm hoặc phòng cách ly bệnh viện.
Giải thích công thức
Công thức là $$\text{ACH} = \dfrac{\text{CFM} \times 60}{\text{Room Volume (ft}^3)}$$ CFM được nhân với 60 để chuyển từ feet khối mỗi phút thành feet khối mỗi giờ. Khi chia cho thể tích phòng (chiều dài × chiều rộng × chiều cao), bạn sẽ biết được có bao nhiêu thể tích phòng được luân chuyển hoàn toàn trong mỗi giờ.
Ví dụ minh họa
Giả sử một chiếc quạt cấp 200 CFM vào một căn phòng có kích thước 12 ft × 10 ft × 8 ft. Thể tích phòng là \(12 \times 10 \times 8 = 960 \text{ ft}^3\). Khi đó $$\text{ACH} = \dfrac{200 \times 60}{960} = \dfrac{12{.}000}{960} = 12{,}5$$ lần thay đổi không khí mỗi giờ.
Số lần thay đổi không khí được khuyến nghị theo loại phòng
Số lần thay đổi không khí mỗi giờ (ACH) là số lần toàn bộ thể tích không khí của một phòng được thay thế trong một giờ. ACH được khuyến nghị phụ thuộc rất nhiều vào số lượng người sử dụng, mức độ ô nhiễm, và tiêu chuẩn qui phạm. Các giá trị dưới đây là những mục tiêu thiết kế điển hình được rút ra từ các tiêu chuẩn được tham khảo rộng rãi; luôn luôn xác nhận lại so với phiên bản hiện tại của các quy định áp dụng cho khu vực của bạn.
| Loại không gian | Phạm vi ACH điển hình | Cơ sở chính / tiêu chuẩn |
|---|---|---|
| Khu vực sinh hoạt / phòng ngủ của nhà ở | 0.35 – 1 | ASHRAE 62.2 (thông gió tối thiểu cho nhà ở) |
| Phòng tắm | 6 – 8 | ASHRAE 62.2 / quy định cơ khí địa phương |
| Bếp nhà ở | 7 – 8 (do hệ thống hút khí) | ASHRAE 62.2 |
| Văn phòng | 4 – 10 | ASHRAE 62.1 |
| Phòng học | 4 – 6 | ASHRAE 62.1 |
| Nhà hàng / phòng ăn | 8 – 12 | ASHRAE 62.1 |
| Bếp thương mại | 15 – 30 | ASHRAE 62.1 / IMC |
| Phòng phẫu thuật | ≥ 20 (tối thiểu 4 không khí ngoài trời) | ASHRAE 170 / FGI |
| Phòng cách ly lây nhiễm qua đường hô hấp (AII) | ≥ 12 (mới), ≥ 6 (hiện có) | CDC / ASHRAE 170 |
| Phòng thí nghiệm (tổng quát) | 6 – 12 | ASHRAE 170 / NFPA 45 |
| Phòng sạch ISO 8 | ~5 – 48 | ISO 14644-1 |
| Phòng sạch ISO 7 | ~30 – 60 | ISO 14644-1 |
| Phòng sạch ISO 6 | ~90 – 180 | ISO 14644-1 |
| Phòng sạch ISO 5 | ~240 – 600 (thường là một chiều) | ISO 14644-1 |
Lưu ý: ISO 14644-1 chính nó xác định các giới hạn đếm hạt chứ không phải ACH; các phạm vi thay đổi không khí được hiển thị là hướng dẫn thiết kế của ngành công nghiệp thường được sử dụng để đạt được những lớp này. Các giá trị bệnh viện tuân theo Tiêu chuẩn ASHRAE 170 và hướng dẫn kiểm soát lây nhiễm của CDC.
ACH Trong các tình huống phổ biến
Bảng dưới đây áp dụng công thức \(\text{ACH} = \dfrac{\text{CFM} \times 60}{\text{Thể tích (ft}^3)}\) cho nhiều kết hợp không gian và luồng khí thực tế. Thể tích là chiều dài × chiều rộng × chiều cao; CFM là luồng khí được cung cấp.
| Không gian | Kích thước (D×R×C ft) | Thể tích (ft³) | Luồng khí (CFM) | ACH |
|---|---|---|---|---|
| Phòng ngủ nhỏ | 10 × 10 × 8 | 800 | 100 | 7.5 |
| Phòng khách rộng | 20 × 15 × 9 | 2,700 | 200 | 4.44 |
| Văn phòng | 15 × 12 × 9 | 1,620 | 200 | 7.41 |
| Bếp | 12 × 10 × 9 | 1,080 | 200 | 11.11 |
| Phòng hội thảo | 24 × 16 × 9 | 3,456 | 400 | 6.94 |
| Không gian làm việc mở | 40 × 30 × 10 | 12,000 | 400 | 2 |
Nếu bạn biết ACH mong muốn và cần tìm luồng khí cần thiết, hãy đảo ngược phép tính bằng Máy tính luồng khí CFM: đối với phòng ngủ nhỏ, để đạt 7.5 ACH trong 800 ft³ cần 100 CFM.
Câu hỏi thường gặp
Mức ACH phù hợp cho nhà ở là bao nhiêu? Không gian sinh hoạt thường hướng đến 4–6 ACH, trong khi phòng tắm và nhà bếp cần mức cao hơn.
Làm sao tính được CFM cần thiết để đạt mức ACH mong muốn? Bạn chỉ cần biến đổi công thức: \(\text{CFM} = \dfrac{\text{ACH} \times \text{thể tích}}{60}\).
Công thức này có tính đến hiệu suất lọc không? Không — ACH chỉ đo tổng lưu lượng không khí được luân chuyển, không phải tỷ lệ hạt bụi được loại bỏ. Hãy kết hợp với chỉ số lọc của bộ lọc (ví dụ MERV hoặc HEPA) để có đánh giá đầy đủ về chất lượng không khí trong nhà.
