ô nhiễm không khí và chất lượng không khí - giải pháp công nghệ nhà vệ sinh không mùi

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP HÀ NỘI
TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ ÁI MỘ

Phường Ngọc Lâm, Quận Long Biên, TP. Hà Nội
*************

ĐỀ TÀI DỰ THI KHOA HỌC, KỸ THUẬT
DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CẤP THÀNH PHỐ
LẦN THỨ IV (NĂM HỌC 2014 - 2015)

Tên ñề tài:
GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ
CHO NHÀ VỆ SINH KHÔNG MÙI

Lĩnh vực:
Ô nhiễm không khí và chất lượng không khí,
Ô nhiễm ñất và chất lượng ñất, Ô nhiễm nguồn nước và chất lượng nước…


NGƯỜI HƯỚNG DẪN
- Giáo viên: Vũ Thị Hạnh
- Đơn vị công tác: Trường THCS Ái Mộ

TÁC GIẢ:
1. Đặng Hà Ninh Lớp: 9B, Trường Ái Mộ
2. Nguyễn Hạo Nguyên Lớp: 9B, Trường Ái Mộ

Hà Nội, tháng 11 năm 2014


2



MỤC LỤC


Nội dung Trang

Mục lục 02
Phần I: Lý do chọn ñề tài 03
Phần II: Tổng quan vấn ñề nghiên cứu và ñiểm mới, sáng tạo của ñề tài

04
Phần III: Kết quả nghiên cứu 05
Phần IV: Kết luận và kiến nghị 18
Tài liệu tham khảo 19

3

PHẦN I
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Giải quyết vấn ñề ô nhiễm không khí, cải thiện chất lượng không khí cho
ñời sống con người cần ñược quan tâm ñể nâng cao chất lượng cuộc sống trong
mỗi chúng ta. Trên thực tế hiện nay, mùi hôi trong các nhà vệ sinh gây khó chịu
cho người sử dụng một phần cũng là do tác ñộng của khí hậu nóng ẩm, làm gia
tăng mùi hôi ở các nhà vệ sinh, và hoặc chưa có các biện pháp tối ưu ñảm bảo
về kiểm soát khí thải, khử các mùi hôi trong nhà vệ sinh.
Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các thiết bị phụ trợ trong
phòng vệ sinh ñã góp phần không nhỏ cho việc kiểm soát mùi khí thải trong
các khu nhà vệ sinh. Ví dụ: Sử dụng các bình khử mùi, sáp thơm, băng phiến,
nước hoa cho phòng vệ sinh, nhưng chỉ có thể giải quyết khử mùi ñược một
phần nào, và ñó cũng chỉ là biện pháp tạm thời, không khả thi lâu dài vì tốn
kém về mặt kinh tế có thể còn gây ra các mùi khó chịu hơn khi kết hơp với
mùi nhà vệ sinh hoặc gây dị ứng ñối với một số người sử dụng.
Đối với người dân Việt Nam việc sử dụng nhà vệ sinh công cộng tại
các nhà ga, bệnh viện hay trường học là vô cùng hạn chế, họ chỉ vào sử
dụng khi thực sự “cấp bách” bởi sợ cái mùi khó chịu ở những nơi ñó ngay
khi bước vào. Một lần ñược ñi máy bay, khi bước vào phòng vệ sinh,
tôi rất bất ngờ bởi trong phòng không hề có mùi khó chịu như ở các phòng

vệ sinh công cộng khác, ngay khi bấm nút xả nước, trong khoang phòng
vệ sinh nhanh chóng không còn mùi gì. Sau khi tìm hiểu thì ñược biết do
trong bồn cầu có lực hút mạnh vừa ñể tiết kiệm nước, vừa ñể hút hết mùi
hôi trong khoang một cách nhanh nhất. Từ ñó, tôi bắt ñầu nảy sinh
ý tưởng làm thế nào ñể phòng vệ sinh trong các hộ gia ñình không còn
mùi Tôi ñã trình bày với bố tôi ý tưởng về nguyên lý của nhà vệ sinh như
trên máy bay, bố tôi phân tích cho tôi hiểu là khó có thể làm theo cách hút
bằng áp lực giống như máy bay ñược nhưng có thể làm cách khác hút hết
mùi ngay lập tức trong lúc ta ñang ñi vệ sinh chứ không như trên máy
bay phải nhấn nút xả nước mới hết mùi, và bố khuyến khích ñộng viên tôi
suy nghĩ giải pháp khác ñể nâng cao chất lượng không khí trong các nhà vệ
sinh Tôi ñã ñặt ra mục tiêu ý tưởng là xây dựng nhà vệ sinh không mùi
cho: nhà hàng, khách sạn, bệnh viện, trường học và ñặc biệt trong các hộ
gia ñình góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống, tăng tính thoải mái cho
người sử dụng ñồng thời góp phần tiết kiệm ñiện năng cho các hộ gia ñình
có phòng ở sinh hoạt khép kín. Do ñó nhóm nghiên cứu chúng tôi ñã ñề
xuất ra ñề tài “Giải pháp công nghệ nhà vệ sinh không mùi”.

4

PHẦN II
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỂM MỚI,
SÁNG TẠO CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài ñặt ra là vấn ñề kiểm soát mùi cho nhà vệ sinh, nâng cao chất
lượng không khí bởi hằng ngày chúng ta ai cũng phải có nhu cầu vài lần vào
nhà vệ sinh, khi nhà vệ sinh có mùi sẽ vô cùng khó chịu , với giải pháp nhà
vệ sinh không mùi, chúng ta hoàn toàn hết cảm giác khó chịu ñó.
Như chúng ta ñã biết, tất cả các công trình vệ sinh công cộng, khách sạn,
nhà hàng cũng như trong các hộ gia ñình hiện nay trên thế giới 99% sử dụng

quạt hút mùi theo phương pháp hút ngang quạt ñặt quạt cao sát cổ trần > 1,8m
hoặc hút thẳng ñứng (lắp quạt âm trần), trên trần nhà vệ sinh và cửa lấy thông
gió thường là ở cánh cửa, ô lấy khí ñặt thấp ngay sát mặt nền phòng vệ sinh,
tuy nhiên cách làm này có 2 vấn ñề hạn chế:
- Với các phòng khép kín trong hộ gia ñình bật ñiều hòa cho phòng ngủ,
chúng ta ñi vệ sinh, bật quạt hút sẽ hút hết hơi lạnh vì nhiệt lạnh luôn ở dưới thấp,
nhiệt nóng ở trên cao
(do hơi lạnh có trọng lượng riêng nặng hơn không khí).
- Mùi khi ta ñi vệ sinh sẽ bay từ dưới lên trên và bay tỏa quẩn quanh
phòng vệ sinh (do mùi nhẹ hơn không khí nên dễ bị quẩn trở lại).
Với giải pháp dựa theo nguyên lý của phòng vệ sinh trên máy bay, nay
áp dụng vào thực tế thiết kế ñảo ngược lại với cách thiết kế truyền thống, tức
là quạt hút sẽ ñược ñặt sát nền nhà vệ sinh cách mặt nền 10-15cm và ñặt gần
bồn cầu hoặc nơi phát sinh mùi, ñường thông gió vẫn ñặt ở cánh cửa nhưng
ñược ñưa lên cao > 1,5m.
Khi ñó, người sử dụng sẽ ñược hít thở không khí trong lành từ ngoài
phòng vào qua các ô chớp lấy khí trên cao, các mùi hôi ở bồn cầu chỉ bay lên
ñến cửa mặt bồn cầu lập tức bị sức hút của quạt ñưa ra ngoài, vì vậy chúng ta
sẽ không còn cảm nhận thấy mùi.
Mặt khác với giải pháp này sẽ tiết kiệm ñược ñiện năng của ñiều hòa ở
các căn hộ khép kín, vì khí hút vào phòng vệ sinh từ cửa chớp ở trên cao nên
không làm mất ñi hơi lạnh như kiểu truyền thống hút vào từ phía dưới. Tiết
kiệm ñiện năng cũng là góp phần lớn vào việc trung tay bảo vệ môi trường
sống của trái ñất. Đây chính là những ñiểm mới và sáng tạo của ñề tài.


5

PHẦN III
QUÁ TRÌNH VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1. Xây dựng sơ ñồ nguyên lý
Từ phần tổng quan của ñề tài ñã ñưa ra ở phần II, tác giả ñã xây dựng
sơ ñồ nguyên lý của hệ thống hút mùi này ñảm bảo 2 yêu cầu:
- Đảm bảo vị trí quạt hút mùi sao cho ñưa ñược mùi hôi từ bồn cầu ra
nhanh và hiệu quả cao nhất.
- Đảm bảo không khí từ ngoài vào ñến thẳng vị trí khu vệ sinh sẽ
tiết kiệm năng lượng của ñiều hòa (ñối với phòng ở sinh hoạt khép kín trong
các hộ gia ñình).
Từ những yêu cầu ñặt ra ở trên, ta lắp ñặt hệ thống xử lý như hình 1A:
Hình 1A:
Căn hộ ñơn lẻ

(
Nguồn nhóm tác giả nghiên cứu
)
Nguyên lý hoạt ñộng của quạt hút mùi, ñược lắp cách mặt nền 10 - 15cm,
mặt trước quạt có hộp chống nước bắn vào quạt, cửa ra vào phía trên cao
1,5m có các chớp lấy khí ngoài.
Giải pháp này ñược ứng dụng cho nhà cao tầng ñược thể hiện như hình 1B.

6

Hình 1B:
Giải pháp cho nhà cao tầng
(1)


(Nguồn nhóm tác giả nghiên cứu)

Khi lắp ñặt quạt hút như trên cũng góp phần tiết kiệm ñiện năng cho gia
ñình có phòng ngủ, phòng vệ sinh khép kín.


(1)

Trường hợp nhà nhiều hơn 3 tầng cũng ñược lắp ñặt tương tự.


7

Nguyên lý chống mùi thổi ngược từ phòng dưới lên phòng trên hoặc
từ trên xuống dưới ñược minh họa chi tiết bởi hình 2A mô phỏng bản vẽ 2D
và 3D dưới ñây.
Hình 2A:
Chứng minh chống mùi thổi ngược




(Nguồn nhóm tác giả nghiên cứu)

Sử dụng hộp bảo vệ quạt, có cánh cửa ñược thiết kế rơi tự do, khi bật
quạt thì cánh cửa mở khi tắt quạt cánh sẽ tự ñóng lại, không bị khí ở phòng
khác thổi ngược vào và bảo vệ quạt khỏi bị dính nước, làm tăng tuổi thọ
của quạt.

8

Thiết kế kiểu mới này ngoài tác dụng khiến phòng vệ sinh không còn

mùi hôi khó chịu, còn có tác dụng giảm tổn hao ñiện năng cho ñiều hòa khi
lấy không khí ở trên cao trong phòng ngủ khép kín vào nhà vệ sinh ñược thể
hiện như hình 2B so với phương pháp truyền thống (hình 2C).
Hình 2B:
Mô phỏng giảm tổn hao ñiện năng ñiều hòa không khí
ở trong phòng khép kín


(Nguồn nhóm tác giả nghiên cứu)

9

Hình 2C:
Phương pháp cũ làm mất hơi lạnh gây tổn hao ñiện năng ñiều hòa

(Nguồn nhóm tác giả nghiên cứu)

2. Xây dựng mô hình thiết bị thực (mô hình thu nhỏ)
Mô hình ñã ñược nhóm tác giả thiết kế và lắp ñặt như hình 3 (3A, 3B):
Hình 3A:
Mô hình thực thu nhỏ giải pháp công nghệ cho nhà vệ sinh không mùi

10

Bằng mô hình thu nhỏ giải pháp công nghệ cho nhà vệ sinh không mùi,
ta thấy ñược lợi ích của cách thiết kế mới (ñảo ngược với cách làm truyền
thống) sẽ mang lại hiệu quả và dễ dàng thi công ứng dụng vào các công trình
ñã và ñang xây dựng.
Hình 3B:















(Nguồn tác giả nhóm nghiên cứu)

Mô hình trên thể hiện vị trí lắp ñặt quạt hút mùi, chớp lấy không khí
từ ngoài vào nhà vệ sinh và ñường ống dẫn khí thải (có thể dẫn lên các nhà
vệ sinh của nhà nhiều tầng và có chớp chống mùi thổi ngược).
3. Khả năng áp dụng và tính thực tế

Giải pháp công nghệ này nếu ñược triển khai trong thực tế (ñưa vào các
công trình xây dựng), có thể áp dụng cho một hay nhiều nhà vệ sinh khép kín,
giải pháp công nghệ cho nhà vệ sinh không mùi ñược thể hiện trên hình ảnh
mô phỏng 3D như hình 4A, 4B và tổng quát như hình 5.

11


Hình 4A:
Giải pháp công nghệ khi áp dụng vào thực tế
ñược mô phỏng bằng hình ảnh 3D



Hình 4B:



( Nguồn nhóm tác giả nghiên cứu).

12

Hình 5:
Hình ảnh tổng quan nhà vệ sinh không mùi
trong phòng khép kín bằng hình ảnh mô phỏng 3D



( Nguồn nhóm tác giả nghiên cứu)
Với giải pháp mới này của nhóm nghiên cứu, mùi hôi trong phòng

vệ sinh ñược hút hết ngay khi bật quạt, người sử dụng sẽ dễ chịu hơn nhiều so
với phòng vệ sinh trên máy bay, bởi ở máy bay mùi chỉ ñược hút sau khi bấm
nút xả nước.

Giải pháp cho căn hộ ñang dùng kiểu truyền thống:
Đối với các công trình vệ sinh công cộng, nhà hàng, bệnh viện, trường học,
khách sạn ñã xây dựng hút mùi theo phương pháp cũ ta có giải pháp khắc phục
bằng cách: quạt vẫn ñể trên cao, thiết kế lắp hộp hoặc ống dẫn khí từ trên cao xuống
sát mặt nền (cũng cần có cửa tự rơi ñể chống mùi thổi ngược từ phòng khác vào),
lắp hộp dẫn khí gần với bồn cầu, hoặc chuyển quạt hút xuống thấp nếu ñiều
kiện cho phép, phần chớp ñảo ngược lên trên ñể lấy khí sạch ở trên cao.

13

Dưới ñây là một vài hình ảnh thực tế phòng vệ sinh trên máy bay ñược
các chuyên gia thiết kế, có lực hút cực mạnh khi ta nhấn nút xả nước lập tức
mùi ñi theo ra ngoài trả lại không khí trong lành trong phòng vệ sinh cho
người sử dụng sau.
Hình 6, 7:
Bồn cầu phòng vệ sinh máy bay



(Nguồn internet)
Với giải pháp ñơn giản dễ thực hiện và có tính ứng dụng thực tiễn cao
như ñề tài này, chúng tôi hy vọng giải pháp mới sẽ mang lại nhiều tiện ích
thiết thực trong cuộc sống.

14

MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC TẾ
NHÀ VỆ SINH KIỂU TRUYỀN THỐNG QUẠT HÚT TRÊN CAO
ĐƯỜNG KHÍ VÀO BÊN DƯỚI THẤP SÁT MẶT NỀN NHÀ


Hình 8:
Chớp lấy khí ở phía dưới



(Nguồn internet)




15

Hình 9, 10:
Quạt hút lắp trên cao


(Nguồn internet)


(Nguồn tuvikhoaohoc.com)

16

Hình 11:

Phòng vệ sinh khách sạn 5 sao vẫn dùng kiểu hút mùi truyền thống



Hình 12:
Nhà vệ sinh công cộng

(Nguồn Smart Home)



17

Hình 13:
Nhà vệ sinh công cộng


(Nguồn internet)

Hình 14:
Nỗi ám ảnh mỗi khi ñi vệ sinh công cộng khi không có giải pháp hút mùi hữu hiệu



Đối với hệ thống nhà vệ sinh công cộng nếu ñược thiết kế theo phương
pháp của ñề tài này, thì mọi người sẽ không còn lo sợ mỗi khi ñi vệ sinh nơi
công cộng.

18

PHẦN IV
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận:
Giải pháp công nghệ cho nhà vệ sinh không mùi, của ñề tài ñã giải quyết
ñược những vấn ñề cơ bản sau:
- Đã xây dựng ñược sơ ñồ nguyên lý giải pháp công nghệ ñể xử lý mùi
hôi trong nhà vệ sinh.
- Kết quả nghiên cứu và thử nghiệm trên mô hình thu nhỏ thực tế, bằng
cách ñưa khói thuốc lá từ từ vào bồn cầu, khói vừa bay lên khỏi mặt bồn cầu
ngay lập tức bị quạt hút ñưa ra ngoài hết sạch khói.
- Vấn ñề mùi hôi trong nhà vệ sinh ñược giải quyết, mọi người sẽ cảm
thấy thoải mái và không còn lo lắng về mùi hôi trong nhà vệ sinh công cộng.
- Giảm ñược một khoản chi phí không nhỏ cho việc mua các loại hóa
chất khử mùi.
- Không hề tăng chi phí ñối với các công trình xây dựng mới, tiết kiệm
ñiện năng cho các gia hộ ñình có phòng ở khép kín.
Kiến nghị:
Đối với các hộ gia ñình chuẩn bị xây dựng mới, nên áp dụng phương
pháp này nhằm nâng cao chất lượng không khí tại căn hộ của mình. Trường
hợp căn hộ gia ñình xây cao tầng, tất cả các phòng vệ sinh ñều ñi cùng vào
hộp kỹ thuật, nếu lắp quạt hút riêng từng phòng nên dùng loại công suất ñủ
khỏe từ 30W ñến 50W và làm hộp dẫn khí ra hướng lên trên ñể trống mùi thổi
ngược từ phòng khác vào. Tuy nhiên, ñối với các nhà cao tầng thì nên dùng
1 quạt hút trung tâm loại 60W ñến 100W lắp trong hộp kỹ thuật ở tầng cao
nhất, hút mùi chung cho các phòng vệ sinh trong căn hộ.
Lưu ý, khi lắp quạt trung tâm thì các cửa lấy gió trong phòng vệ sinh
buộc phải ñược thiết kế chỉ mở khi có người ở trong phòng ñể tăng sức hút
cho phòng có người sử dụng.
Cửa chớp lấy khí phải ñưa lên trên cao cho khí ñi từ ngoài vào theo

hướng vát lên trên sao cho gió qua tầm người ñi vệ sinh, phòng vệ sinh cần
ñược xử lý kín chỉ cho khí vào từ chớp lấy gió./.





19








TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Dẫn nguồn: Smart Home
- Dẫn nguồn: Tuvikhoahoc.com
- Dẫn nguồn: Internet
- Nguồn do nhóm tác giả nghiên cứu thiết kế