Phương Nam Co LTD
Thi công xây dựng phần thô
© 18/4/2024 - Vietnam12h.com Application
 Không khí và giá trị của nó đối với thiết kế thi công xây dựng nhà phố, nhà xưởng

Không khí là một môi trường mà con người suốt cuộc đời sống, làm việc và nghỉ ngơi trong đó. Sức khoẻ, tuổi thọ và cảm giác nhiệt của con người phụ thuộc vào thành phần hỗn hợp của không khí, độ trong sạch và đặc tính lý hoá của nó.

Ta có thể khẳng định rằng môi trường không khí vô cùng quan trọng và không thể thiếu được đối với sự sống của con người và các hệ sinh thái khác.

Nhiệm vụ của kỹ thuật xây dựng thông gió cho nhà phố, nhà xưởng là phải tạo ra môi trường không khí thật trong sạch có đầy đủ các thông số: nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ chuyển động của không khí… phù hợp với yêu cầu mong muốn của con người và đáp ứng được yêu cầu công nghệ của các nhà máy.

Thành phần hoá học của không khí.

Không khí là hỗn hợp của nhiều chất khí mà chủ yếu là khí nitơ, Ôxy và một ít hơi nước. Ngoài ra trong không khí còn chứa một lượng nhỏ các chất khí khác như cacbonnic, các chất khí trơ: Acgon, Nêon, Hêli, Ôzon… bụi, hơi nước và các vi trùng.

Không khí chứa hơi nước gọi là không khí ẩm. Ngược lại là không khí khô.

Thành phần hoá học của không khí khô tính theo phần trăm (%) thể tích và trọng lượng cho ở bảng1.1

Bảng 1-1 thành phần hoá học của không khí

Thành phần hơi nước trong không khí ẩm thay đổi theo thời tiết, theo vùng địa lý và theo thời gian trong ngày, trong năm.

Trên đây là thành phần tự nhiên của không khí sạch. Trong thực tế do hoạt động sinh hoạt trong nhà ở thành phố, hoạt động công nghiệp trong nhà xưởng và hoạt động giao thông vận tải của con người cũng như do tự nhiên mà trong không khí còn có nhiều chất khí độc: SO2, NO2, NH3, H2S, CH4… và hại làm ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ con người và sinh vật nói chung.

Giá trị thông số lý học của không khí ẩm cho thiết kế xây dựng nhà phố, biệt thự, nhà xưởng và các công trình kiến trúc.

Chúng ta coi không khí ẩm là hỗn hợp của không khí khô và hơi nước. Trong phạm vi sai số cho phép của kỹ thuật ta có thể xem không khí ẩm là hỗn hợp của 2 chất khí lý tưởng, do đó tuân theo định luật Bon Mariot và Gay Lutxac viết phương trình trạng thái của chúng như sau:

Đối với 1 kg không khí: PV = RT (1-1)

Đối với G kg không khí: PV = GRT (1-2)

+ P: Áp suất của chất khí [ mmHg; KG/m2]

+ V: Thể tích đơn vị của chất khí. [m3 ]

+ T: Nhiệt độ tuyệt đối của chất khí [0K].

T = t + 273

Nếu ta lấy một khối không khí ẩm có thể tích V(m3); dưới áp suất khí quyển Pkq và cùng nhiệt độ tuyệt đối T [0K] và trọng lượng Gâ tách ra 2 thành phần riêng biệt là không khí khô và hơi nước, theo sơ đồ biểu diễn sau đây:

Theo nguyên lý bảo toàn trọng lượng;

Gâ = Gk + Ghn (1-3)

Theo đinh luật Đanton:

Pkq = Pk + Phn (1-4)

Phương trình trạng thái viết cho từng khối khí riêng biệt như sau:

Đối với thành phần không khí khô:

Pk.V = Gk.Rk.T (1-5).

Đối với phần hơi nước: Phn.V = Ghn.Rhn.T (1-6).

Trong đó:

+ Pkq [mmHg]: Áp suất khí quyển.

+ Pk, Phn [mmHg]: Áp suất riêng phần của không khí khô và của hơi nước.

+ Gâ, Gk, Ghn [kg]: Trọng lượng không khí ẩm, trọng lượng không khí khô và trọng lượng phần hơi nước của không khí.

+ Rk = 2.153 (mmHg.m3 / (kg 0K)): Hằng số của không khí khô.

+ Rhn = 3.461(mmHg.m3 / (kg 0K)): Hằng số khí của hơi nước.

Dựa vào các phương trình từ (1-1) ÷ (1-6) ta xác định được các thông số vật lý của không khí ẩm.

Độ ẩm của không khí: có 2 loại độ ẩm khác nhau - đó là độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tương đối.

Độ ẩm tuyệt đối: ký hiêu D [kg/m3]

+ Đinh nghĩa: Độ ẩm tuyệt đối của không khí là đại lượng biểu thị lượng hơi nước chứa trong 1 m3 không khí ẩm.

+ Công thức tính: D = Ghn / V= Phn /( R hn .T) (1-7)

Thay Rhn = 3.416 (mmHg.m3 /(kg 0K)) vào (1-7) ta có D = 0,289 (Phn /T)  (1-7 a)

Ở áp suất và nhiệt độ nhất định, nếu không khí bão hoà hơi nước thì độ ẩm tuyệt đối của nó nó sẽ có giá trị lớn nhất và gọi là độ ẩm tuyệt đối bão hoà (Dbh): Dbh = Pbh / Rhn. (1-7 b)

Khi đạt trạng thái bảo hoà không khí không còn khả năng nhận thêm được hơi nước nữa. Nếu cung cấp thêm hơi nước vào không khí thì ngay lúc đó lượng hơi nước thừa sẽ đọng lại thành nước, hiện tượng này ta gọi là hiện tượng “đọng sương”.

Độ ẩm tương đối: φ [%].

+ Đinh nghĩa: Độ ẩm tương đối của không khí là đại lượng biểu thị bằng tỷ số giữa độ ẩm tuyệt đối D và độ ẩm tuyệt đối bão hoà (Dbh) ở cùng nhiệt độ và áp suất:

+ Công thức: φ = (D/Dbh) 100% = (Phn / Pbh).100% (1-8)

φ = (Phn / Pbh) .100% => Pbh = φ Phn (1-9)

Phn : Áp suất hơi nước bão hoà.

Độ ẩm tương đối của không khí φ biểu thị ở mức độ “no” hơi nước của không khí.

Dung ẩm: d [g/kg không khí khô; kg/kg không khí khô].

Định nghĩa: Dung ẩm là đại lượng biểu thị lượng hơi nước tính bằng gam (hay kilôgam) chứa trong một khối không khí ẩm có trọng lượng phần khô là 1kg.

+ Công thức: d = (Ghn /Gk) .103        (1-10 a)

Thay Gbn và Gk từ phương trình (1-5) và (1-6) ta có:

D = (Rk / Rhn)( Pph / Pk)103 mà Rk = 2,153 (mmHg.m3 /(kg 0K)) ; Rk = 3.461

Vậy d = 622( Pph / Pk)[g/kg không khí khô]

Thay Phn = φ Pbh vào ta có: D = 622φ(Pbh/ (Pkg – φPbh) [g/kg không khí khô] (1-10)

Trọng lượng đơn vị của không khí ẩm: γâ [kg/m3]

+ Định nghĩa: Trọng lượng đơn vị của không khí ẩm là trọng lượng của 1 m3 không khí ẩm:

+ Công thức: γâ = Gâ / V = (Gk + Ghn)/V

Rút Gk và Ghn từ (1-5) và (1-6) thay vào ta có:

γâ = (Pk/Rk + Phn/Rhn)/T = (1/T)x(Pk/Rk + Phn/Rhn)  mà Rhn= 3.461 (mmHg.m3 /(kg 0K))

γâ = 1/T ( 0,465 Pk + 0,289 Phn) = 1/T [0,465 (Pk + Phn) – 0,176Phn]

γâ =1/T (0,465 Pkq – 0,176 Phn)

γâ =1 /T (0,465 Pkq – 0,176φPbh) (1-11).

Nhận xét: Trọng lượng không khí ẩm (γâ) hoàn toàn phụ thuộc vào áp suất khí quyển, nhiệt độ của không khí, độ ẩm tương đối của không khí và áp suất hơi nước có trong không khí.

Nếu không khí hoàn toàn khô thì Phn = 0 và do đó:

γk = (0,465/T) Pkq => γâ = γk – 0,176Phn /T = γk – 0,176öPbh /T (1-12).

ta có thể xác định được trọng lượng đơn vị của không khí ở nhiệt độ theo công thức sau:

γt = γ0 / [1 + (t /273)] [kg/m3]

nếu Pkq = 760 mmHg thì γ = 1,293 Kg/m3 nên.

γt = γ0 / [1 + (1,293 /273)] [kg/m3]

Nhiệt hàm (nhiệt dung hay entanpi) của không khí ẩm.Ký hiệu I

+ Định nghĩa; Nhiệt hàm của không khí âm là nhiệt chứa trong một khối không khí ẩm có trọng lượng phần khô là 1 kg. Kí hiệu Iâ, đơn vị Kcal/kg không khí khô.

+ Công thức: Iâ = Ik + Ihn d/1000

Trong đó: Iâ: Nhiệt hàm của không khí ẩm, Kcal/kg không khí khô.

Ik: Nhiệt hàm của không khí khô. Ik = Ckht

Ckh: Tỷ nhiệt của không khí khô. Ckh = 0,24 (Kcal /kg 0 C)

Ihn: Nhiệt hàm của hơi nước:

Ihn = r + Chn.t

r: 597,3 (Kcal/Kg) nhiệt hoá hơi của nước.

Chn = 0,44(Kcal/Kg tỷ nhiệt của hơi nước.)

Thau vào: Iâ = 0,24t + (597,3 + 0,44t) d /1000 (1-14) (Kcal/Kg không khí khô)

Nhiệt độ không khí trong môi trường thi công xây dựng nhà phố, nhà xưởng, biệt thự và các công trình kiến trúc:

Giá trị nhiệt độ không khí là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến cảm giác nhiệt của người ở trong nhà phố, nhiệt độ không khí phụ thuộc vào bức xạ mặt trời, nó luôn thay đổi từng giờ trong ngày, từng mùa trong năm. Đường cong biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ không khí tương ứng với đường cong biểu diễn cường đồ bức xạ mặt trời nhưng do quán tính nhiệt nên nó chậm hơn 1 số giờ. Thông thường trong một ngày đêm, nhiệt độ cao nhất vào lúc 13h. Trong năm nhiệt độ cao nhất vào tháng 7 và thấp nhất vào tháng giêng. Trong tính toán thông gió phải biết được địa điểm xây dựng ở các địa phương – Tra bảng phụ lục một số giáo trình.


Link Đọc file PDF hoặc tải file pdf về máy tính
XDKT