Thông gió

Thông gió (chữ V trong HVAC, hệ thống điều hòa không khí) là quá trình "thay đổi" hoặc thay thế không khí trong bất kỳ không gian nào để cung cấp không khí chất lượng cao bên trong (tức là để kiểm soát nhiệt độ, bổ sung oxy, hoặc loại bỏ hơi ẩm, mùi hôi, khói, hơi nóng, bụi, vi khuẩn trong không khí, và carbon dioxide). Hệ thống thông gió được sử dụng để loại bỏ những mùi khó chịu và hơi ẩm quá mức, đưa không khí ở bên ngoài vào, duy trì sự lưu thông không khí trong các tòa nhà, và để ngăn chặn tình trạng trì trệ của không khí bên trong.

Thông gió bao gồm cả việc trao đổi không khí với bên ngoài cũng như lưu thông không khí trong một tòa nhà. Đây là một trong những yếu tố quan trọng nhất để duy trì chất lượng không khí bên trong các tòa nhà ở mức có thể chấp nhận được. Các phương pháp thông gió một tòa nhà có thể được chia thành hai dạng là cơ khí hoặc tự nhiên.

Thông gió "cơ khí" hay "bắt buộc" được sử dụng để kiểm soát chất lượng không khí bên trong. Hơi ẩm quá mức, các mùi, chất độc hại thường có thể được kiểm soát bằng cách làm loãng hoặc thay thế với không khí bên ngoài. Tuy nhiên, trong khí hậu ẩm, sẽ cần nhiều năng lượng hơn để loại bỏ độ ẩm quá mức từ không khí.

Việc thông gió sẽ làm tăng lượng năng lượng cần thiết cho sưởi ấm và làm mát, tuy nhiên dạng thông gió phục hồi nhiệt có thể được sử dụng để làm giảm sự tiêu thụ năng lượng. Việc này liên quan đến sự trao đổi nhiệt giữa hai dòng khí vào và ra. Ngoài ra, thông gió phục hồi nhiệt cũng bao gồm cả sự trao đổi ẩm.

Bếp và phòng tắm thường có ống xả khí cơ khí để kiểm soát mùi hôi và đôi khi là độ ẩm. Các nhà bếp còn có vấn đề khác phải đối mặt như khói và dầu mỡ. Những yếu tố trong thiết kế của các hệ thống như vậy bao gồm lưu lượng (là một chức năng của tốc độ quạt và kích cỡ ống xả) và độ ồn. Nếu ống dẫn cho quạt đi qua không gian không được sưởi ấm (ví dụ như tầng áp mái), các ống dẫn phải được cách nhiệt để ngăn chặn sự ngưng tụ trên ống dẫn. Quạt thổi trực tiếp thì có sẵn cho nhiều thiết bị, và có thể làm giảm nhu cầu bảo trì.

Các loại quạt trần và quạt bàn sẽ lưu thông không khí trong phòng với mục đích làm giảm nhiệt sinh ra do sự bốc hơi của mồ hôi trên da của những người sống trong đó. Vì không khí nóng bay lên, quạt trần có thể được sử dụng để giữ cho phòng ấm hơn trong mùa đông bằng cách tuần hoàn không khí ấm phân tầng từ trần nhà xuống sàn nhà. Quạt trần không tạo sự thông gió cũng như đưa không khí từ ngoài vào.

Sự thông gió tự nhiên là sự thông gió của một tòa nhà với không khí bên ngoài mà không cần dùng quạt hay hệ thống cơ khí khác. Điều này có thể đạt được với các cửa sổ mở được hoặc lỗ thông hơi nhỏ giọt khi không gian để thông gió nhỏ và kiến trúc cho phép thực hiện. Còn trong các hệ thống phức tạp hơn thì không khí ấm áp trong tòa nhà có thể được để cho bay lên và thoát ra tại phần khe hở bên trên (hiệu ứng ống khói) do đó ép dòng không khí mát ở bên ngoài bị lôi hút vào trong tòa nhà một cách tự nhiên qua các lỗ hở ở khu vực thấp hơn. Những hệ thống này sử dụng năng lượng rất ít nhưng phải được bảo quản kỹ để đảm bảo sự thoải mái của người ở trong. Trong những tháng ấm hoặc ẩm ướt, ở nhiều điều kiện khí hậu, việc duy trì sự thoải mái về mặt nhiệt độ mà chỉ thông qua hệ thống thông gió tự nhiên có thể không khả thi, vì vậy những hệ thống điều hòa không khí thông thường sẽ được sử dụng để hỗ trợ. Những bộ phận tiết kiệm không khí cũng thực hiện các chức năng tương tự như hệ thống thông gió tự nhiên, nhưng chúng sử dụng hệ thống quạt cơ khí, ống dẫn, van điều tiết, và hệ thống điều khiển để đưa vào và phân phối dòng khí mát bên ngoài khi thích hợp.

Định nghĩa 

Sự thông gió là sự chuyển động có chủ ý của dòng không khí từ bên ngoài vào bên trong một tòa nhà. Không khí thông gió, theo định nghĩa của Hiệp hội các kỹ sư nhiệt, lạnh và điều hòa không khí của Mỹ trong Tiêu chuẩn ASHRAE 62.1  và Sổ tay ASHRAE, là dòng không khí được sử dụng để cung cấp không khí bên trong với chất lượng chấp nhận được. Nó không được nhầm lẫn với lỗ thông hơi hoặc ống khói; có nghĩa là khí thải của máy sấy quần áo và thiết bị làm nóng như máy nước nóng, lò hơi, lò sưởi và lò đốt củi. Các lỗ thông hơi hoặc ống khói mang các sản phẩm của quá trình đốt cháy mà phải được đưa ra khỏi tòa nhà theo cách an toàn và không gây hại cho những người ở bên trong. Chuyển động của không khí giữa các không gian trong nhà, và không phải ở bên ngoài, được gọi là " lưu chuyển không khí".

Lịch sử 

Hệ thống thông gió sơ khai được phát hiện tại di chỉ khảo cổ Pločnik (vùng văn hóa Vinča) ở Serbia và được dùng trong lò nung đồng sớm. Lò này đặt ngoài xưởng, có các ống thông gió bằng đất sét giống ống dẫn không khí với hàng trăm lỗ nhỏ và ống khói để đảm bảo khí vào lò làm đốt lửa và đưa khói ra an toàn.

Thời cổ đại, hệ thống thông gió tự nhiên và làm mát tự nhiên phổ biến ở khu vực Địa Trung Hải. Cả nguồn nhiệt và nguồn làm mát (như đài phun nước và bể nhiệt ngầm) được dùng để tạo lưu thông không khí, và kiến trúc được xây dựng để tạo hay cản trở dòng gió tùy theo khí hậu và mục đích. Các nhà tắm công cộng thường tinh vi trong việc điều chỉnh nhiệt độ và làm mát. Nhà lưu trữ băng có hàng nghìn năm lịch sử, và chúng là một phần của ngành công nghiệp làm lạnh phát triển ở thời cổ đại.

Sự phát triển của thông gió cưỡng bức được thúc đẩy bởi niềm tin phổ biến vào cuối thế kỷ 18 và đầu thế kỷ 19 trong lý thuyết mùi độc về bệnh tật, khi tin rằng 'khí độc' đứng yên có thể gây lây lan bệnh. Một phương pháp thông gió đầu tiên là đốt lửa thông gió gần lỗ thông gió để ép buộc không khí trong tòa nhà lưu thông cưỡng bức. Kỹ sư Anh John Theophilus Desaguliers đã thực hiện ví dụ này khi ông đặt lửa thông gió trên mái nhà Quốc hội Vương quốc Liên hiệp Anh. Từ Nhà hát Covent Garden, đèn chandelier chạy bằng khí thường được thiết kế để thông gió.

Hệ thống cơ khí 

Giữa thế kỷ 19, một hệ thống phức tạp hơn sử dụng thiết bị cơ khí để tuần hoàn không khí đã được phát triển. Hệ thống cơ bản của bơm hơi được sử dụng để thông gió cho Nhà tù Newgate và các tòa nhà xung quanh bởi kỹ sư Stephen Hales vào giữa thế kỷ 18. Nhược điểm của những thiết bị sơ khai này là cần nguồn lao động con người liên tục để vận hành. David Boswell Reid đã được triệu tập làm chứng trước ủy ban Quốc hội về các thiết kế kiến trúc cho Quốc hội Vương quốc Liên hiệp Anh mới, sau khi tòa nhà cũ bị cháy vào năm 1834. Tháng 1 năm 1840, Reid được bổ nhiệm bởi ủy ban Thượng viện để giám sát việc xây dựng thế chỗ cho Dinh Quốc hội bị cháy. Vị trí này liên quan đến thiết kế hệ thống thông gió; từ đó, Reid và kiến trúc sư Charles Barry xảy ra xung đột.

Reid đề xuất lắp đặt hệ thống thông gió tiên tiến trong Nhà mới. Thiết kế của ông cho phép không khí vào một hầm ngầm, nơi nó sẽ được làm nóng hoặc làm lạnh. Sau đó, không khí sẽ lên trên qua hàng nghìn lỗ nhỏ ở sàn và được đẩy ra qua trần bằng cách sử dụng lửa thông gió đặc biệt trong một ống khói lớn.

Reid được biết đến qua công việc tại Westminster. Ông thực hiện khảo sát chất lượng không khí năm 1837 cho Đường sắt Leeds và Selby trong hầm đường sắt của họ. Các tàu hơi xây dựng cho cuộc hành trình Niger năm 1841 đã được trang bị hệ thống thông gió dựa trên mô hình Westminster của Reid. Không khí được làm khô, lọc và đi qua than hoạt tính. Phương pháp thông gió của Reid cũng được áp dụng rộng rãi tại St. George's Hall, Liverpool, khi kiến trúc sư Harvey Lonsdale Elmes yêu cầu Reid tham gia vào thiết kế thông gió. Reid coi đây là tòa nhà duy nhất trong đó hệ thống của ông được triển khai hoàn toàn.

Quạt 
Khi sức mạnh hơi nước thực tế được áp dụng, quạt trần cuối cùng có thể được sử dụng cho thông gió. Reid đã lắp đặt bốn chiếc quạt trần hoạt động bằng hơi nước ở trần của Bệnh viện St George ở Liverpool. Áp lực do quạt tạo ra sẽ đẩy không khí vào trên và thông qua các lỗ thông gió trong trần. Công việc tiên phong của Reid tạo nền tảng cho các hệ thống thông gió đến ngày nay. Ông được ghi nhớ như là "Tiến sĩ Reid người thông gió" vào thế kỷ 21 trong các cuộc thảo luận về hiệu suất năng lượng, bởi Lord Wade of Chorlton.

Lịch sử và phát triển của tiêu chuẩn tốc độ thông gió 
Việc thông gió một không gian bằng không khí tươi nhằm tránh "không khí ô nhiễm". Nghiên cứu về những gì tạo nên không khí ô nhiễm đã trở lại thập kỷ 1600 khi nhà khoa học Mayow nghiên cứu về sự ngạt của động vật trong chai kín. Phần độc hại của không khí sau này đã được xác định là carbon dioxide (), bởi Lavoisier vào cuối thập kỷ 1700, mở đầu cho một cuộc tranh luận về bản chất của "không khí ô nhiễm" mà con người cảm nhận là ngột ngạt hoặc không thoải mái. Giả thiết ban đầu bao gồm nồng độ quá cao của  và sự thiếu hụt oxy. Tuy nhiên, đến cuối thập kỷ 1800, các nhà khoa học cho rằng ô nhiễm sinh học, không phải là oxy hoặc , là thành phần chính của không khí trong nhà không chấp nhận được. Tuy nhiên, đã được nhận thấy từ năm 1872 rằng nồng độ  có mối tương quan chặt chẽ với chất lượng không khí được cảm nhận.

Ước tính đầu tiên về tốc độ thông gió tối thiểu đã được phát triển bởi Tredgold vào năm 1836. Sau đó là các nghiên cứu về chủ đề này của Billings  vào năm 1886 và Flugge vào năm 1905. Những khuyến nghị của Billings và Flugge đã được tích hợp vào nhiều mã xây dựng từ năm 1900 đến những năm 1920 và được công bố như một tiêu chuẩn ngành bởi ASHVE (tiền thân của ASHRAE) vào năm 1914.

Nghiên cứu tiếp tục vào tác động đa dạng của sự thoải mái nhiệt độ, oxy, carbon dioxide và ô nhiễm sinh học. Nghiên cứu này được thực hiện với người tham gia trong các phòng thí nghiệm kiểm soát. Hai nghiên cứu, được công bố giữa năm 1909 và 1911, cho thấy carbon dioxide không phải là thành phần gây hại. Người tham gia vẫn cảm thấy hài lòng trong các phòng với nồng độ  cao, miễn là phòng duy trì nhiệt độ mát. (Sau này, đã được xác định rằng  thực sự có hại ở nồng độ trên 50,000ppm)

ASHVE đã bắt đầu một nỗ lực nghiên cứu mạnh mẽ vào năm 1919. Đến năm 1935, nghiên cứu được tài trợ bởi ASHVE do Lemberg, Brandt và Morse thực hiện - sử dụng lại người tham gia trong các phòng thí nghiệm - cho thấy thành phần chính của "không khí ô nhiễm" là mùi hôi, được cảm nhận bởi các dây thần kinh mũi của con người. Phản ứng của con người với mùi được xác định là logarit với nồng độ tác nhân gây ô nhiễm và liên quan đến nhiệt độ. Ở nhiệt độ thấp hơn, thoải mái hơn, tốc độ thông gió thấp hơn vẫn đảm bảo. Nghiên cứu phòng thí nghiệm với con người của Yaglou, Riley và Coggins vào năm 1936 đã tổng hợp phần lớn nỗ lực này, xem xét về mùi hôi, thể tích phòng, tuổi của người sử dụng, tác động của thiết bị làm lạnh và hệ thống không khí tái sử dụng, từ đó hướng dẫn về tốc độ thông gió. Nghiên cứu của Yaglou đã được xác nhận và được áp dụng vào các tiêu chuẩn ngành, bắt đầu bằng mã ASA năm 1946. Từ cơ sở nghiên cứu này, ASHRAE (thay thế ASHVE) phát triển các khuyến nghị từng không gian riêng lẻ và công bố chúng dưới dạng Tiêu chuẩn ASHRAE 62-1975: Thông gió cho chất lượng không khí trong nhà chấp nhận được.

Khi ngày càng có nhiều kiến trúc tích hợp hệ thống thông gió cơ học, chi phí thông gió bằng không khí ngoại trời đã dưới sự quan tâm. Năm 1973, để đáp ứng với cuộc khủng hoảng dầu năm 1973 và các lo ngại về bảo tồn, Tiêu chuẩn ASHRAE 62-73 và 62–81) đã giảm yêu cầu thông gió từ 10 CFM (4.76 L/s) mỗi người xuống 5 CFM (2.37 L/s) mỗi người. Ở các vùng khí hậu lạnh, ấm, ẩm hoặc bụi bẩn, việc giảm thiểu thông gió bằng không khí ngoại trời để tiết kiệm năng lượng, chi phí hoặc lọc. Sự phê phán này (ví dụ: Tiller) đã dẫn đến việc ASHRAE giảm tốc độ thông gió ngoại trời vào năm 1981, đặc biệt là trong các khu vực cấm hút thuốc. Tuy nhiên, nghiên cứu sau bởi Fanger, W. Cain và Janssen đã xác thực mô hình Yaglou. Tốc độ thông gió thấp hơn đã được xác định là một yếu tố góp phần gây hội chứng tòa nhà bệnh.

Tiêu chuẩn ASHRAE năm 1989 (Tiêu chuẩn 62–89) nêu rõ rằng các hướng dẫn thông gió phù hợp là 20 CFM (9.2 L/s) mỗi người trong tòa nhà văn phòng và 15 CFM (7.1 L/s) mỗi người cho trường học, trong khi Tiêu chuẩn 62.1-2004 năm 2004 lại có các khuyến nghị thấp hơn (xem bảng dưới). ANSI/ASHRAE (Tiêu chuẩn 62–89) nghiêng rằng "tiêu chí thoải mái (mùi) có thể được đáp ứng nếu tốc độ thông gió được thiết lập để không vượt quá 1,000 ppm CO2" trong khi OSHA đã đặt một giới hạn là 5000 ppm trong vòng 8 giờ.

ASHRAE tiếp tục xuất bản các khuyến nghị về tỷ lệ thông gió cho từng không gian cụ thể, được quyết định bởi một ủy ban tương consensus của các chuyên gia trong ngành. Các phiên bản hiện đại kế thừa từ ASHRAE tiêu chuẩn 62-1975 là ASHRAE Tiêu chuẩn 62.1, dành cho các không gian phi sống và ASHRAE 62.2 cho các căn hộ.

Vào năm 2004, phương pháp tính toán đã được điều chỉnh để bao gồm cả yếu tố nhiễm bẩn dựa trên người sử dụng và yếu tố nhiễm bẩn dựa trên diện tích. Hai yếu tố này được cộng dồn để tính toán tỷ lệ thông gió tổng thể. Thay đổi được thực hiện để nhận ra rằng các khu vực có mật độ dân số cao đôi khi được thông gió quá nhiều (dẫn đến tăng năng lượng và chi phí) khi sử dụng phương pháp theo từng người.

Tỷ lệ thông gió dựa trên người sử dụng,

Tiêu chuẩn ANSI/ASHRAE 62.1-2004

Tỷ lệ thông gió dựa trên diện tích,

Tiêu chuẩn ANSI/ASHRAE 62.1-2004

Sự kết hợp giữa tỷ lệ thông gió dựa trên người sử dụng và diện tích, như đã thấy trong các bảng ở trên, thường dẫn đến việc giảm tỷ lệ thông gió một cách đáng kể so với tiêu chuẩn trước đó. Điều này được cân bằng bằng cách yêu cầu ở các phần khác của tiêu chuẩn rằng lượng không khí tối thiểu này phải luôn được cung cấp đến vùng hô hấp của người sử dụng. Tổng lượng không khí từ bên ngoài hút vào hệ thống thông gió (trong các hệ thống thể tích không khí biến đổi nhiều khu vực) có thể tương tự với lưu lượng không khí cần thiết theo tiêu chuẩn năm 1989.

Từ năm 1999 đến 2010, đã có sự phát triển đáng kể về giao thức ứng dụng cho tỷ lệ thông gió. Những cải tiến này bao gồm tỷ lệ thông gió dựa trên người sử dụng và quá trình hoạt động, hiệu quả thông gió của phòng, và hiệu suất thông gió của hệ thống.

Sự cần thiết 

Khi người hoặc động vật có mặt trong tòa nhà, không khí thông thoáng là cần thiết để làm loãng các mùi và hạn chế nồng độ carbon dioxide cũng như các chất gây ô nhiễm trong không khí như bụi, khói và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC). Không khí thông thoáng thường được chuyển đến các không gian bởi những hệ thống cơ khí mà cũng có thể làm nóng, mát, ẩm và hút ẩm. Sự chuyển động của không khí vào các tòa nhà có thể xảy ra do sự xâm nhập không kiểm soát được của không khí bên ngoài qua các cấu trúc xây dựng hoặc sử dụng các cách thông gió tự nhiên có chủ ý. Quá trình lọc và xử lý không khí tiên tiến như rửa khí, có thể cung cấp không khí thông thoáng bằng cách làm sạch và tuần hoàn một phần không khí bên trong một tòa nhà.

Hệ số thông gió 
Hệ số thông gió, với các tòa nhà CII, thường được thể hiện bằng lưu lượng thể tích của không khí bên ngoài được đưa vào các tòa nhà. Các đơn vị điển hình được sử dụng là feet khối mỗi phút (CFM) hoặc lít mỗi giây (L / s). Hệ số thông gió cũng có thể được tính theo mỗi người hoặc mỗi đơn vị diện tích sàn, chẳng hạn như quản CFM / p hoặc CFM / ft ², hoặc sự thay đổi không khí theo giờ.

Với các tòa nhà dân sự, mà chủ yếu là dựa vào sự thấm gió để đáp ứng nhu cầu thông gió, thước đo hệ số thông gió thường là số lần mà cả thể tích không khí bên trong được thay thế mỗi giờ, và được gọi là sự thay đổi không khí mỗi giờ (viết tắt là I hay ACH; đơn vị 1 / h). Trong mùa đông, ACH có thể dao động từ 0,50 đến 0,41 trong một ngôi nhà được cách nhiệt chặt chẽ đến 1,11 - 1,47 trong một ngôi nhà một cách được cách nhiệt lỏng lẻo.

ASHRAE hiện giờ đề nghị rằng hệ số thông gió phụ thuộc vào diện tích sàn, với giá trị đã hiệu chỉnh so với tiêu chuẩn 62-2001, trong đó ACH tối thiểu là 0,35, nhưng không được ít hơn 15 CFM / người (7,1 L / s / người). Tính đến năm 2003, các tiêu chuẩn đã được thay đổi thành 3 CFM/100 sq ft (15 l/s/100 sq m.) cộng với 7,5 CFM / người (3,5 L / s / người).

Thông gió tự nhiên 
Thông gió tự nhiên sử dụng những lực tự nhiên có sẵn để cung cấp và loại bỏ không khí trong một không gian kín. Khi phòng không được thông gió tốt, mùi mốc thường xuất hiện ở những nơi cụ thể trong phòng như góc phòng. Có ba loại thông gió tự nhiên xảy ra trong tòa nhà: thông gió do gió thổi, dòng chảy do áp suất, và thông gió theo hiệu ứng ngăn xếp. Áp suất được tạo ra bởi 'hiệu ứng ngăn xếp' dựa trên sự nổi của không khí nóng lên. Thông gió do gió thổi dựa vào sức mạnh của gió hiện hành để đẩy và hút không khí qua không gian kín cũng như qua những kẽ hở trong vỏ tòa nhà.

Hầu hết các tòa nhà lịch sử đều sử dụng thông gió tự nhiên. Tuy nhiên, kỹ thuật này đã ít được sử dụng trong các tòa nhà lớn ở Mỹ vào cuối thế kỷ 20 khi sử dụng máy điều hòa không khí trở nên phổ biến hơn. Nhưng với sự phát triển của phần mềm mô phỏng hiệu suất tòa nhà (BPS), cải tiến trong Hệ thống Tự động hóa Tòa nhà (BAS), yêu cầu thiết kế theo tiêu chuẩn Lãnh đạo trong Thiết kế Năng lượng và Môi trường (LEED), và cải tiến kỹ thuật sản xuất cửa sổ; thông gió tự nhiên đã trở lại phổ biến trong các tòa nhà thương mại cả trên toàn cầu lẫn tại Mỹ.

Những lợi ích của việc thông gió tự nhiên bao gồm:
Cải thiện chất lượng không khí bên trong (IAQ)
Tiết kiệm năng lượng
Giảm lượng khí thải nhà kính
Kiểm soát người sử dụng
Giảm các chứng bệnh văn phòng
Tăng năng suất làm việc

Sự thông gió điều khiển theo yêu cầu 

Sự thông gió điều khiển theo yêu cầu (DVC) khả thi hóa việc thông gió một cách hợp lý và cải thiện chất lượng không khí trong khi vẫn tiết kiệm được năng lượng. ASHRAE xác định rằng: "Điều này là phù hợp với phương pháp hệ số thông gió mà việc điều khiển theo yêu cầu được cho phép sử dụng để giảm lượng không khí bổ sung bên ngoài vào những lúc ít người ở". Những bộ cảm biến CO2 sẽ điều khiển việc thông gió tùy theo số người đang ở bên trong. Trong suốt quá trình cư ngụ theo thiết kế, một thiết bị với hệ thống DCV sẽ chuyển một lượng không khí từ bên ngoài vào, bằng với lượng không khí mà một thiết bị sử dụng phương pháp hệ số thông gió chuyển vào. Tuy nhiên, DCV có thể hình thành những khoản năng lượng tiết kiệm thiết yếu mỗi khi mà không gian bị chiếm giữ ở dưới mức độ thiết kế. DCV là một ứng dụng được thiết kế tốt , và được yêu cầu ở những không gian đông người bởi những tiêu chuẩn về năng lượng trong các tòa nhà chẳng hạn nhu ASHRAE 90.1

Thông gió thoát khí nội bộ (LEV) 

Thông gió thoát khí nội bộ hướng đến việc tránh sự ô nhiễm của không khí bên trong gây ra bởi các nguồn khí thải lớn, bằng cách giữ lại các chất ô nhiễm lơ lửng trước khi chúng phát tán vào môi trường. Điều này bao gồm sự kiểm soát hơi nước, khí sinh ra từ các nhà vệ sinh, hơi dung môi từ các quá trình công nghiệp, bụi từ gỗ và kim loại từ các quá trình cơ khí. Không khí có thể được thải ra thông qua những chụp hút áp lực hoặc qua việc sử dụng quạt và nén một khu vực đặc biệt.

Một hệ thống thoát khí nội bộ bao gồm 5 bộ phận cơ bản. 
1/ Một chụp hút để giữ lại các chất ô nhiễm tại nguồn
2/ Các ống gió để vận chuyển không khí
3/ Một thiết bị làm sạch không khí để loại bỏ hoặc giảm thiểu các chất ô nhiễm
4/ Quạt để di chuyển không khí qua hệ thống
5/ Một ống xả để loại bỏ không khí bị ô nhiễm 

Ở nước Anh, việc sử dụng LEV phải theo những quy định của Khối An toàn và Sức khỏe (HSE) đưa ra, hay còn gọi là Sự kiểm soát các chất độc hại đối với sức khỏe (COSHH). Theo COSHH, việc ban hành này là để bảo vệ những người sử dụng hệ thống LEV bằng cách đảm bảo rằng mọi thiết bị đều được kiểm tra ít nhất mỗi 14 tháng để chắc rằng hệ thống LEV hoạt động tốt. Mọi bộ phận của hệ thống phải được nghiệm thu bằng mắt thường và kiểm tra kỹ càng và bất cứ chỗ nào mà các bộ phận được cho là bị lỗi thì người kiểm tra phải đưa ra nhãn dán màu đỏ để xác định bộ phận lỗi và kết quả.

Chủ sở hữu của hệ thống LEV ngay sau đó phải đem sửa các bộ phận bị lỗi hoặc thay thế trước khi có thể sử dụng lại.

Sự thông gió và sự cháy 

Sự cháy (ví dụ: lò sưởi, bếp ga, nến, đèn dầu...) tiêu thụ khí oxy, thải ra khí cacbon dioxide cùng các khí có hại khác và khói, do đó cần phải có sự thông gió. Một ống khói mở cải thiện sự xâm nhập (thông gió tự nhiên) bởi vì sự thay đổi áp suất chân không được tạo ra bởi không khí ấm, nổi lên trên và thoát ra ngoài qua ống khói. Không khí ấm được thay thế bằng không khí lạnh và nặng hơn.

Sự thông gió trong một cấu trúc cũng cần thiết để loại bỏ hơi nước tạo ra bởi sự hô hấp, đốt và nấu nướng, và để loại bỏ các mùi hôi. Nếu hơi nước được để ngưng tụ, nó có thể gây hư hại cấu trúc, vỏ cách nhiệt, vật liệu hoàn thiện bề mặt. Khi hoạt động, máy điều hòa không khí thường loại bỏ lượng ẩm thừa trong không khí. Máy hút ẩm cũng có thể thích hợp cho việc này.

Hút thuốc và sự thông gió
Tiêu chuẩn ASHRAE số 62 khẳng định rằng lượng không khí được loại bỏ từ khu vực cùng với khói thuốc lá ngoài môi trường sẽ không được tuần hoàn trở lại dòng không khí không có khói thuốc lá. Không gian với khói thuốc lá sẽ cần phải thông gió nhiều hơn để đạt được chất lượng không khí mà có thể cảm nhận được tương đương với môi trường không có khói thuốc lá.
Lượng thông gió trong khu vực có khói thuốc lá thì bằng với lượng thông gió trong khu vực không khói thuốc lá cộng với V, và V được tính như sau:

V= DSD × VA × A/60E
V = Lưu lượng thêm được đề nghị trong CFM (L/s)
DSD = mật độ khói thuốc theo tính toán (Số điếu thuốc ước lượng được hút trong một đơn vị diện tích)
VA = thể tích không khí thông gió cứ mỗi điếu thuốc trong một căn phòng đang được tính toán 
E = hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm.

Những vấn đề 

Với các dạng khí hậu nóng, ẩm, dòng không khí thông gió không được điều hòa sẽ đưa đến khoảng một cân Anh (pound) nước mỗi ngày cứ mỗi cfm của lượng không khí ngoài trời, tính trung bình hàng năm. Đây là một lượng ẩm lớn, và nó có thể gây ra các vấn đề về ẩm thấp hay mốc trong nhà rất nghiêm trọng.
Hiệu suất thông gió được xác định bởi thiết kế và bố cục, và phụ thuộc vào sự sắp đặt với lân cận của các lối thoát và hồi khí. Nếu chúng được đặt gần nhau, lượng khí bổ sung sẽ trộn lẫn với khí thải, giảm hiệu suất của hệ thống HVAC và gây ra các vấn đề về chất lượng không khí.
Sự mất cân bằng trong hệ thống xảy ra khi các thành phần trong hệ thống HVAC được lắp đặt hay điều chỉnh không thích hợp, và có thể gây ra sự chênh lệch áp suất (quá nhiều không khí tuần hoàn sẽ tạo nên gió lùa, quá ít sẽ gây ra sự tù đọng)
Sự ô nhiễm chéo xảy ra khi có sự chênh lệch áp suất phát sinh, đẩy dòng khí có khải năng bị ô nhiễm từ một vùng sang vùng không ô nhiễm. Điều này thường bao gồm các mùi hôi không mong muốn hoặc là VOCs (Volative organic compounds - hợp chất hữu cơ dễ bay hơi.)
Sự tái nhập khí xả xảy ra khi lối thoát khí xả và lối hút khí tươi quá gần nhau, hoặc do hướng gió làm thay đổi dòng khí, hoặc do sự xâm nhập lẫn nhau của dòng khí xả và dòng khí cấp.
Sự cuốn theo dòng khí ô nhiễm bên ngoài thông qua lối hút khí sẽ gây ra sự ô nhiễm không khí bên trong. Có rất nhiều nguồn khí bị ô nhiễm ở bên ngoài, từ các vấn đề phát sinh bên công nghiệp, đến các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi từ các công trình xây dựng gần đó.

Những phương pháp đo chất lượng không khí 

Phương pháp hệ số thông gió được tính toán dựa trên tiêu chuẩn và nó quy định tốc độ mà dòng khí thông gió phải được chuyển tới một không gian và những thiết bị để điều hòa dòng khí đó. Chất lượng không khí được đánh giá (thông qua việc đo lượng CO2) và các hệ số thông gió được tính toán bằng cách sử dụng các hằng số. Phương pháp đo chất lượng không khí bên trong sử dụng một hoặc nhiều hướng dẫn cho thông số kỹ thuật của nồng độ có thể chấp nhận được của các chất ô nhiễm nhất định nhưng không quy định hệ số thông gió hay phương pháp xử lý không khí. Điều này hướng đến sự đánh giá định lượng và chủ quan, và dựa trên phương pháp hệ số thông gió. Nó cũng giải thích cho các chất gây ô nhiễm tiềm tàng mà có thể không có giới hạn đo lường, hoặc cho những chất mà không được đặt ra giới hạn (chẳng hạn như formaldehyde bốc ra từ thảm và vật dụng gỗ)

Hút thuốc và thông gió 
Tiêu chuẩn ASHRAE 62 quy định rằng không khí loại bỏ khỏi khu vực có khói thuốc môi trường không được tái tuần hoàn vào không khí không có khói thuốc. Một không gian có khói thuốc yêu cầu thông gió nhiều hơn để đạt được chất lượng không khí cảm nhận tương tự như môi trường không hút thuốc.

Lượng thông gió trong một khu vực có khói thuốc tương đương với lượng thông gió của một khu vực không có khói thuốc cộng thêm lượng V, trong đó:

V = DSD × VA × A/60E

V = lưu lượng dòng khí bổ sung được đề xuất trong CFM (L/s)
DSD = mật độ hút thuốc thiết kế (ước tính số điếu thuốc được hút mỗi giờ trên mỗi diện tích đơn vị)
VA = thể tích không khí thông gió cho mỗi điếu thuốc cho phòng được thiết kế (ft3/điếu)
E = hiệu quả loại bỏ chất gây ô nhiễm

Hệ thống thông gió điều khiển theo nhu cầu (DCV) 
Hệ thống thông gió điều khiển theo nhu cầu (DCV), còn được gọi là Điều Khiển Thông Gió theo Nhu Cầu, cho phép duy trì chất lượng không khí trong khi tiết kiệm năng lượng. ASHRAE đã xác định rằng: "Trong quy trình tỷ lệ thông gió, việc điều khiển theo nhu cầu được phép để giảm tổng lượng không khí ngoại trời trong thời gian ít người ở." Trong hệ thống DCV, cảm biến CO2 kiểm soát lượng thông gió. Khi mật độ người ở tăng cao, mức CO2 tăng lên, và hệ thống điều chỉnh để cung cấp lượng không khí ngoại trời tương tự như thủ tục tỷ lệ thông gió. Tuy nhiên, khi không gian ít người ở, mức CO2 giảm, và hệ thống giảm thông gió để tiết kiệm năng lượng. DCV là một thực hành đã được xác định rõ, và được yêu cầu trong các không gian có mật độ người ở cao bởi các tiêu chuẩn năng lượng xây dựng như ASHRAE 90.1.

Chú thích

Liên kết ngoài 

 Publications from IEA Air Infiltration & Ventilation Centre (AIVC): http://www.aivc.org/publications/publications.html 

Động lực học chất lưu
Hệ thống điều hòa không khí
Thông gió
Sinh học trong xây dựng