12 phương án chống nóng hiệu quả cho nhà máy

12 phương án chống nóng hiệu quả cho nhà máy

Để chống nóng hiệu quả cho các nhà máy, cần kết hợp nhiều phương án từ thiết kế – quy hoạch xây dựng, lựa chọn nguyên vật liệu đến lắp đặt hệ thống cơ điện… 

Quy hoạch nhà máy – tận dụng thông gió tự nhiên

Quy hoạch nhà máy

Đối với khí hậu có sự phân hóa rõ rệt giữa các vùng như ở Việt Nam, khi thiết kế nhà máy, nhà đầu tư cần lưu ý các đặc điểm khí hậu, thời tiết từng vùng để có phương án phù hợp nhất. Ở hầu hết các vùng miền, hướng Nam, Đông Nam là hướng thuận lợi nhất để xây dựng nhà máy, vừa lưu thông gió tốt, lại đón được đầy đủ ánh sáng. Ngược lại, hướng Tây, Đông, Tây Bắc, Tây Nam nhận lượng bức xạ mặt trời lớn, khiến không khí trong nhà máy dễ nóng vào mùa hè.

Việc bố trí hợp lý nhà xưởng và các hạng mục phụ trợ như nhà bơm, khu xử lý nước thải… cũng có thể tăng khả năng thông gió tự nhiên. Các khu vực phụ trợ được bố trí ở hướng nắng để làm khoang đệm cho khu vực nhà xưởng chính, ngăn bức xạ nhiệt từ mặt trời, cải thiện khả năng chống nóng của nhà xưởng.

Thiết kế cảnh quan nhiều cây xanh của Nhà máy thông minh Power Plus Technology do DELCO là tổng thầu Design - Build.

Thiết kế cảnh quan nhiều cây xanh của Nhà máy thông minh Power Plus Technology do DELCO là tổng thầu Design – Build.

Giảm mật độ xây dựng, tăng mật độ cây xanh cũng là biện pháp chống nóng và tạo không gian dịu mát cho nhà máy. Theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 01:2021/BXD, mật độ cây xanh tối thiểu trong các lô đất xây dựng nhà máy là 20%.  Chủ đầu tư có thể tăng tỷ lệ cây xanh để tạo khoảng đệm ngăn tác động nhiệt của bức xạ mặt trời lên kết cấu bao che của công trình (kết cấu bê tông cốt thép, tôn…). Ngoài ra, cây xanh còn giúp ngăn bụi, tiếng ồn, góp phần điều hòa không khí và tạo cảnh quan cho nhà máy. 

Những điểm mới đáng chú ý trong QCVN 01:2021/BXD về mật độ xây dựng

Tận dụng thông gió tự nhiên

Việc bố trí kết hợp cửa chớp (louver) trên tường, cửa trời, cửa mái … một cách hợp lý, khoa học sẽ tăng khả năng đối lưu các dòng khí, hút khí mát vào trong xưởng và đẩy khí nóng ra ngoài. Không khí luôn được thay mới do sự đối lưu các dòng khí vào-ra sẽ tạo sự thông thoáng một cách tự nhiên trong nhà xưởng. Tận dụng thông gió tự nhiên không chỉ đảm bảo môi trường sản xuất lành mạnh, mà còn giúp nhà máy tiết kiệm năng lượng và nhiều chi phí khác.

Tuy nhiên, nhà đầu tư nên nghiên cứu, khảo sát kĩ trước khi lựa chọn các phương án thông gió tự nhiên. Các ngành sản xuất yêu cầu khắt khe về độ sạch như nhà máy thực phẩm, dược phẩm, nhà máy điện tử… không nên sử dụng thông gió tự nhiên, vì có thể mang theo bụi hay tạp khí vào môi trường sản xuất, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Xây mới hay thuê nhà xưởng: các yếu tố nhà đầu tư cần cân nhắc trước khi quyết định

Sử dụng vật liệu cách nhiệt – chống nóng

Tường xây gạch

Gạch nung, gạch bê tông khí chưng áp… được cấu tạo từ nguyên vật liệu có tính trơ nên có khả năng cách nhiệt, chống cháy hiệu quả.

Đặc biệt, gạch chưng áp còn là loại vật liệu “xanh”: được sản xuất từ các nguyên liệu như cát, xi măng, thạch cao, vôi,… khi có cháy nổ sẽ không phát sinh bất kỳ chất độc hại nào; quy trình khí chưng áp khép kín là quy trình không nung, không phát thải quá nhiều CO2 như các loại gạch nung khác. Gạch bê tông khí chưng áp sẽ là giải pháp xây dựng phát triển trong tương lai.

Tôn chống nóng

Là loại vật liệu lợp mái được tạo ra từ sự kết hợp của tôn lạnh màu, vật liệu cách nhiệt PU và một lớp lót bạc tại mặt dưới tấm lợp. Tôn lợp mái cách nhiệt có trọng lượng nhẹ, dễ thi công, kết cấu khung kèo đơn giản, cần sử dụng ít xà gồ, tiết kiệm từ 20 – 35% chi phí so với lợp ngói hay các vật liệu khác như fibro, đổ bằng xi măng…

Sơn cách nhiệt

Sơn cách nhiệt, hay còn gọi là sơn chống nóng, sơn chịu nhiệt, được sử dụng phổ biến cho tường ngoài nhà, cách nhiệt cho kính, mái tôn, mái ngói, mái bằng… Sơn có hiệu quả chống nóng, giảm từ 7-15 độ C cho các bề mặt tường và mái. Một số loại sơn chống nóng cũng có khả năng chống thấm, kháng nước cao và không bị bong tróc hay nứt, hỗ trợ ngăn tia UV và bức xạ nhiệt cao lên đến 80%.

Giá thành sơn cách nhiệt khá cao. Một số loại sơn chống nóng cho mái tôn có thể lên tới 3.000.000 VNĐ – 3.500.000 VNĐ/ thùng 18 lít.

Sử dụng màng cách nhiệt để chống nóng

Là dạng tấm cách nhiệt phía dưới phần mái tôn để giảm lượng nhiệt từ mái tôn xuống, ngăn cản lượng bức xạ tự nhiên đến không gian xung quanh. Chúng được làm bằng những vật liệu vô cơ hay hữu cơ có hệ số dẫn nhiệt không lớn hơn 0,157 W/m.0C. 

Làm mát cưỡng bức bằng hệ thống cơ điện

Bên cạnh phương án làm mát tự nhiên, cần kết hợp với phương án làm mát cưỡng bức để tăng hiệu quả, đảm bảo sức khỏe công nhân và chất lượng nguyên liệu, chất lượng thành phẩm sản xuất. Đây là phương án sử dụng thiết bị điện như quạt gió, điều hòa, chiller, cooler… để làm mát cho các khu vực nhà máy.

Lắp đặt hệ thống phun sương

Hệ thống vòi phun sương được lắp đặt cố định trên mái, lượng nước được phun đều khắp mái sẽ giúp giải nhiệt mái rất nhanh. Đặc điểm của phương pháp này là chi phí đầu tư và vận hành thấp, thân thiện với môi trường.

Khi vận hành hệ thống, nhà đầu tư nên chú ý để hạn chế tối đa lượng nước dư thừa chảy xuống mái, tránh lãng phí và mất vệ sinh:

– Lựa chọn đầu phun có đường kính phun lớn nhất và lượng nước nhỏ,

– Tính toán sử dụng máy bơm nước có áp lực và lưu lượng nước phù hợp,

– Phân bổ các đầu phun nước trên mái hợp lý.

Lắp đặt hệ thống thông gió, làm mát áp suất âm không gian mở, bán mở; sử dụng quạt thông gió cooling pad.

Một đầu nhà xưởng lắp đặt hệ thống quạt hút gió với lưu lượng gió lớn để hút toàn bộ không khí nóng, ô nhiễm và bụi công nghiệp trong xưởng và thải ra ngoài. Tại đầu hồi nhà xưởng phía đối diện, lắp đặt hệ khung giàn trao đổi nhiệt sử dụng tấm Cooling Pad. Lợi dụng chênh lệch áp suất trong và ngoài nhà xưởng, không khí nóng và khô từ bên ngoài bị ép đi qua các tấm làm mát Cooling Pad, trao đổi nhiệt trực tiếp với nước, trở thành không khí sạch, mát và ẩm, làm giảm nhiệt độ trong nhà xưởng một cách hiệu quả. 

Hệ thống này thường được ứng dụng cho nhà xưởng có nhiều khói bụi, lượng nhiệt cao, độ ồn lớn như nhà máy dệt may, bao bì, xưởng cơ khí, ô tô, trang trại công nghiệp…

Lắp đặt hệ thống thông gió, làm mát áp suất dương không gian mở, bán mở; sử dụng quạt điều hòa hơi nước

Ngược với nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát áp suất âm là lợi dụng chênh lệch áp suất trong và ngoài nhà máy, hệ thống làm mát áp suất dương chủ động lấy gió tươi bên ngoài, đẩy qua màng Cooling pad để trao đổi nhiệt. Luồng khí mát này được quạt đẩy liên tục vào nhà máy thông qua hệ đường ống gió, cửa gió. Không khí nóng trong nhà xưởng sẽ tự thoát ra ngoài qua cửa sổ, cửa louver, cửa mái…

Hệ thống này thích hợp lắp đặt trong xưởng gia công, xưởng chế tạo có diện tích lớn, không gian mở và bán mở, không phát sinh nhiều nhiệt lượng và tiếng ồn.

Sử dụng quạt công nghiệp: Quạt trần, quạt đứng, quạt treo…

Với hệ thống nhà xưởng không gian mở như xưởng gỗ, xưởng cơ khí,…hoặc một số xưởng sản xuất diện tích nhỏ có thể cân nhắc lựa chọn lắp quạt công nghiệp, quạt trần, quạt đứng, quạt treo tường, quạt thông gió trên mái…

Mặc dù đây là phương pháp dễ thực hiện, không phụ thuộc thiết kế của nhà máy, chi phí không cao, nhưng chỉ phù hợp với nhà xưởng không gian mở có nguồn khí ra vào liên tục. Ngoài ra, tiếng ồn từ động cơ quạt cũng ảnh hưởng tới môi trường lao động sản xuất, cánh quạt lâu ngày sẽ bám bụi và tốn kém chi phí vệ sinh thường xuyên.

Sử dụng hệ thống làm mát bằng FCU

Với hệ thống nhà xưởng không gian không quá lớn, có thể sử dụng giải pháp bằng FCU (Fan Coil Unit). FCU sẽ hồi gió từ phòng điều hòa về thông qua miệng gió hồi,  được quạt gió đẩy qua coil lạnh của FCU để làm lạnh không khí, tách ẩm, rồi được cấp trở lại phòng điều hòa thông qua đường ống gió cấp và miệng gió cấp. 

Đây là phương án làm mát có thể ứng dụng cho các khu vực phòng sạch của nhà máy, với đa dạng về thiết kế, sử dụng linh hoạt trên mọi địa hình tường, trần, kín, hở. Tuy vậy, chi phí đầu tư và khả năng thân thiện với môi trường chính là nhược điểm của phương án. Chi phí đầu tư ban đầu khá cao do phải đầu tư hệ thống xử lý nhiệt (Chiller, Cooling tower…), các hệ thống này cần không gian bên ngoài nhà máy. Trong quá trình vận hành, hệ thống Chiller, Cooling tower sinh ra nhiệt lượng lớn và thải trực tiếp ra môi trường.

Lắp đặt hệ thống điều hòa công suất lớn 

Đây là phương pháp sử dụng hệ thống điều hòa có công suất lớn từ 50.000 – 240.000BTU (công suất điều hòa trung bình), mang đến khả năng làm lạnh nhanh và mạnh cho nhà máy.

Điều hòa giúp giảm nhiệt độ nhanh hơn so với các phương án làm mát khác và có thể dễ dàng điều chỉnh chính xác nhiệt độ trong nhà xưởng, có thể được áp dụng cho các khu vực nhà xưởng cần duy trì nhiệt độ ổn định, có tiêu chuẩn khắt khe về độ sạch, áp suất… như nhà máy sản xuất linh kiện điện tử, nhà máy dược phẩm, thực phẩm…

Phương án lắp đặt hệ thống điều hòa là phương án có chi phí đầu tư ban đầu khá lớn, tiêu tốn nhiều năng lượng điện và liên tục thải khí nóng ra môi trường xung quanh trong quá trình vận hành.

Điều hòa công suất lớn tại một dự án nhà máy in ấn thương mại tại KCN Hòa Mạc, Hà Nam, do DELCO là tổng thầu xây dựng nhà máy.

Điều hòa công suất lớn tại một dự án nhà máy in ấn thương mại tại KCN Hòa Mạc, Hà Nam, do DELCO là tổng thầu xây dựng nhà máy.

Kết hợp các phương án chống nóng ngay từ giai đoạn thiết kế đến thi công và hoàn thiện một cách hợp lý sẽ giúp nhà máy chống nóng hiệu quả. Hướng tới mục tiêu phát triển công nghiệp xanh và xu hướng nhà máy xanh ngày càng phổ biến hiện nay, nhà đầu tư nên cân nhắc ưu tiên các phương án làm mát tự nhiên, thân thiện với môi trường, vừa tối ưu chi phí, vừa đảm bảo môi trường làm việc và năng suất của người lao động, đảm bảo chất lượng sản xuất của nhà máy.

 

Tin tức khác: