GiaiPhapChongNongChoNhaCongNghiep

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA KIẾN TRÚC BỘ MÔN NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ NHÀ CÔNG NGHIỆP GIẢI PHÁP CHỐNG NĨNG CHO NHÀ CƠNG NGHIỆP MỤC LỤC I Giới thiệu vấn đề chống nóng cho nhà CN Tại phải chống nóng cho nhà cơng nghiệp? II Các nguyên nhân, nguồn nhiệt gây nóng - Tự nhiên - Con người - Máy móc III Các giải pháp chống nóng: Giải pháp kiến trúc Làm mát vật liệu xây dựng: 2.1 Sơn chống nóng 2.2 Sử dụng nước hệ thống vòi phun mái nhà Làm mát tự nhiên: sử dụng cấu trúc thơng gió nhà xưởng Làm mát cưỡng bức: 4.1 Lắp đặt hệ thống ống gió, cầu xoay, thiết bị bắt gió… 4.2 Sử dụng thiết bị, hệ thống quạt gió ( quạt gió cục bộ, quạt hút mái nhà, cooling pad,…) 4.3 Sử dụng hệ thống điều hịa cơng nghiệp ( điều hịa trung tâm VRV, water chiller, ) I Giới thiệu vấn đề chống nóng cho nhà CN Tại phải chống nóng cho nhà cơng nghiệp? • Giới thiệu vấn đề chống nóng cho nhà CN Trong tình hình trái đất ngày nóng lên mật độ dân cư thị ngày tăng việc chống nóng cho cơng trình việc cần thiết, vùng nhiệt đới hay ôn đới Ở vùng nhiệt đới phải chống nóng quanh năm cịn vùng ơn đới chống nóng vào mùa hè Cách chống nóng đại (hại điện) phần lớn cơng trình xây dựng Việt Nam dùng máy lạnh • Tại cần phải chống nóng? Chống nóng giúp tạo mơi trường sống thoải mái nhờ chịu ảnh hưởng tác động nhiệt từ bên ngồi Chống nóng tạo mơi trường vi khí hậu cơng trình theo u cầu thiết kế, yêu cầu kỹ thuật đồng thời bảo vệ chi tiết có yêu cầu ổn định nhiệt độ cơng trình Khơng mà sử dụng giải pháp chống nóng cịn mang lại nhiều lợi ích: - Giải Pháp Chống Nóng mang đến không gian sống thoải mái, dễ chịu, tăng hiệu làm việc góp phần nâng cao chất lượng sống Làm mát 8% so với nhiệt độ bên ngồi - Chống Nóng giúp bạn tiết kiệm chi phí sử dụng thiết bị điện để làm mát không khí - Chống Nóng giúp tăng tuổi thọ cho cơng trình, hạn chế tích nhiệt - ngun nhân gây tượng dộp, nứt bề mặt cơng trình II Các ngun nhân, nguồn nhiệt gây nóng ngun nhân Tự nhiên: Yếu tố khí hậu, địa hình (các vùng khí hậu nhiệt đới, gần đường xích đạo thường có nhiệt độ trung bình năm cao, nhận lượng xạ mặt trời lớn, vùng địa hình có vành đai che chắn) Con người: Do sai phạm xảy trình quy hoạch, thi cơng, việc xả khí thải bừa bãi gây hiệu ứng nhà kính Máy móc: Các máy móc hoạt động với công suất cao, tiêu tốn nhiều lượng tỏa nhiệt nhiều III Các giải pháp chống nóng: Giải pháp kiến trúc Đây coi giải pháp rộng linh hoạt Giải pháp kiến trúc việc tổ hợp mặt hình khối cơng trình, thiết kế kết cấu bao che hợp lý để hạn chế bề mặt tiếp xúc với mặt trời – tránh xạ, giảm dẫn nhiệt vật liệu, tăng cường đối lưu nhiệt Các giải pháp kiến trúc sau: – Bố trí mặt hợp lý, ưu tiên khơng gian tránh tiếp xúc với bề mặt hứng mặt trời; đẩy không gian phụ cầu thang, kho, vệ sinh phía – Tạo khoảng lùi, khoảng âm sảnh, khe kỹ thuật… để tránh xạ mặt trời vào bề mặt khơng gian – Dùng kết cấu chắn nắng lắp rời kết cấu bao che (tường) để giảm trình xạ dẫn nhiệt _ Xây tường dày, tường hộp rỗng Cấu tạo mái cách nhiệt _ Đối với nhà công nghiệp mái thường cấu tạo lớp BTCT, có tầng không lưu thông cao khoảng 1,5 2,1m, xung quanh lỗ thoáng, nên suốt mùa nóng vận tốc dịng khơng khí ln đạt mức cao, khả cách nhiệt mái tốt – Tổ chức mặt bằng, thiết kế vị trí cấu tạo cửa hợp lý; thiết kế sân để tăng cường đối lưu khơng khí Mục đích cho khối khí nóng lên ngồi, nhường chỗ cho khối khí nhiệt thấp Sơ đồ đánh giá phương pháp tự đối lưu làm mát khơng khí ❑ Bố trí quy hoạch tổng mặt bằng: Cần ý đến yếu tố môi trường tự nhiên sông, hồ, thảm thực vật… Qúa trình bốc bề mặt nước, hệ thống thảm thực vật sinh nhiệt ẩm nước có tác dụng làm giảm nhiệt độ khơng khí mơi trường, đồng thời tùy theo đặc điểm hệ thống thực vật có tác dụng nâng cao chất lượng, độ khơng khí khả diệt khuẩn giữ bụi… ❑ Chọn hướng cơng trình: Đối với chuyển động khối khơng khí, thường xun có thay đổi hướng, tần suất tốc độ gió theo ngày, theo tháng, mùa năm Do chọn hình khối cơng trình bố trí hình khối theo phương hướng địa lý cần xét ưu tiên việc khai thác lượng gió tự nhiên để đảm bảo điều kiện tiện nghi vi khí hậu Cụ thể với khí hậu nhiệt đới ẩm Việt Nam nên bố trí mặt đón gió theo hướng Nam Đơng Nam để đón trực tiếp gió mát vào mùa nóng ❑ Lựa chọn hình khối cơng trình: Các ngun tắc cần quan tâm xác định giải pháp hình dạng khối cơng trình đảm bảo u cầu thơng gió tự nhiên cho không gian bên trong: - Cấu trúc hình khối bố trí khơng gian chức hình khối theo phương hướng địa lý đón gió chủ đạo theo mùa năm, ưu tiên thơng gió tự nhiên cho cơng trình mùa nóng; - Chiều dày khơng gian bên cơng trình có hai mặt tiếp cận với trường tự nhiên, đảm bảo hiệu thơng gió trực xun qua khơng gian bên cơng trình kiến trúc; - Thiết kế hệ thống kỹ thuật thơng gió tự nhiên hỗ trợ cho không gian sâu bên hướng không thuận lợi; - Kết hợp hiệu thơng gió tự nhiên áp lực nhiệt để đảm bảo u cầu thơng gió tự nhiên cho không gian, điều kiện vận tốc chuyển động khơng khí bên ngồi thổi đến có tốc độ nhỏ Hình dạng khối cơng trình kiến trúc có ảnh hưởng đến chuyển động khối khơng khí xung quanh vào khơng gian bên cơng trình Làm mát vật liệu xây dựng 2.1 Sơn chống nóng - Mái xưởng làm tôn tráng kẽm, ban đầu có phủ lớp kẽm oxit trắng sáng nhờ mà làm giảm xạ nhiệt lên mái tôn, mái tơn hấp thụ xạ nhiệt từ mặt trời nên giảm nhiệt độ xuống Sau năm, lớp kẽm oxit bị ăn mòn lớp phản xạ trắng sáng biến Tôn bắt đầu hấp thụ lượng nhiệt lớn từ mặt trời, lượng nhiệt xạ xuống phía mái tơn khơng khí xưởng nóng lên Ta sơn lại lớp chống nóng mái nhà - Tuy nhiên tơn hấp thụ lượng nhiệt đáng kể xạ xuống xưởng sau sơn chống nóng để giảm xạ nhiệt từ mặt trời phía mái tôn ta lắp thêm màng nhôm phản xạ nhiệt chống xạ nhiệt - Đây giải pháp tính tốn việc cách nhiệt cho nhà xưởng, chênh lệch nhiệt độ xưởng giảm xuống từ 2-3 oC so với ban đầu Phun sơn chống nóng 2.2 Sử dụng nước hệ thống vịi phun mái nhà - Mơ hình giống vòi phun sương tưới cỏ, phương pháp sử dụng máy bơm cấp nước với áp lực cao vào hệ thống ống dẫn có gắn đầu phun mái Các đầu phun bố trí theo thiết kế phù hợp phun nước mái với áp lực mạnh tỏa toàn mái, để hạt sương tiếp xúc mái tơn bay - Mơ hình làm mát phương pháp truyền nhiệt bay nước vào khơng khí: Đầu tiên nước tiếp xúc với mái tơn nóng lấy bớt lượng nhiệt Sau nước bay vào khơng khí, q trình bay lấy lượng nhiệt mái tôn Phun sương mái Phun sương bên nhà xưởng - Giải pháp có số ưu điểm như: Tác dụng giảm nhiệt lập tức, Chi phí đầu tư ban đầu thấp, chi phí vận hành thấp, Thời gian thi công đưa vào sử dụng nhanh - Tuy nhiên số nhược điểm như: tiêu tốn lượng nước lớn, Nước mái khơng dùng hết sẻ gây tượng đóng bụi, rong rêu mái Mái nhà nhanh bị oxi hóa hơn, Chỉ làm mát mái nhà, tránh mái tôn hấp thụ xạ nhiệt từ mặt trời mà chưa giải tình trạng đối lưu nhiệt xưởng - Để khắc phục vấn đề kết hợp biện pháp phun sương bên nhà xưởng: sử dụng máy bơm áp lực cao phun nước qua đầu phun có cấu tạo đặc biệt với kích thước tia phun nhỏ để tạo tia phun nước có dạng sương mù Sương mù bay thu nhiệt làm mát môi trường xung quanh Có tác dụng làm mát khơng khí nhà xưởng cách trực tiếp Mơ hình hệ thống quạt công nghiệp ứng dụng phổ biến nhà CN Một số phương án bố trí hệ thống quạt Quạt hướng trục có sách Quạt hướng trục composite Quạt hút mái Một phương pháp cải tiến ta thêm vào lưu thơng dịng khơng khí nước bay Từ phương pháp có lựa chọn: + Làm mát áp suất âm dùng trực tiếp cooling pad: quạt hút hút không khí xưởng khỏi xưởng, làm áp suất xưởng thấp áp suất bên ngồi, khơng khí tràn vào qua khe cooling pad tưới nước lên nước bay hơi, tăng độ ẩm dịng khơng khí vào qua làm giảm nhiệt độ xưởng Ứng dụng cho khu vực kín gió xưởng may , dệt , chăn nuôi gia cầm,… Phương pháp làm mát kết hợp quạt hút giấy làm mát (cooling pad) Tấm cooling pad Với phương pháp nhiệt độ nhà xưởng giảm từ 35 độ C so với nhiệt độ trời + Làm mát áp suất dương: dùng máy làm mát nước Evaporative Air Cooler: cooling pad đặt phía máy làm mát, máy đặt trời hút gió làm ẩm theo ống gió thổi vào xưởng, tăng độ ẩm giảm nhiệt độ Để kiểm sốt độ ẩm khơng tăng q nhiều ta lắp thêm quạt hút nhà quạt ốp tường công nghiệp - Phương pháp làm giảm nhiệt độ trung bình nhà xưởng với chênh lệch từ -8 oC với áp suất dương 10 oC với áp suất âm tùy điều kiện môi trường Loại thổi ngang Loại thổi lên Máy làm mát nước Evaporative Air Cooler Loại thổi xuống Mô hoạt động hệ thống thơng gió làm mát 4.3 Sử dụng hệ thống điều hịa cơng nghiệp - Điều hịa chạy gas tủ trung tâm cơng nghiệp nối ống gió, hệ điều hịa chạy gas lạnh có máy nén dàn bay dàn ngưng Cấu trúc xưởng bê tơng, xưởng kín có cách nhiệt Điều hịa chạy gas tủ trung tâm Có dạng phổ biến là: + Máy lạnh chạy gas giải nhiệt nước gồm phần: phần phía ngồi xưởng tháp giải nhiệt Cooling Tower, tháp dẫn nước giải nhiệt cho bình ngưng ống chùm dàn nóng bên xưởng phần phía xưởng Cụm dạng tủ (bên có máy nén, dàn ngưng ống chùm nằm ngang dàn coil lạnh bay có quạt gió thổi đi) bên xưởng có dàn bay nối ống gió tỏa khu vực cần điều hòa Tuy nhiên máy lạnh giải nhiệt nước có hiệu suất sử dụng cao hơn, khơng mỹ quan máy giải nhiệt gió Chế độ vệ sinh định, bảo dưỡng định kì tốn Tháp giải nhiệt Cooling tower Cụm condensing unit (cụm máy nén dàn ngưng) đặt phía ngồi + Máy lạnh chạy gas giải nhiệt gió: gồm phần: Cụm condensing unit (cụm máy nén dàn ngưng) đặt phía xưởng, dẩn gas lạnh vào bên xưởng Gas lạnh dẫn vào dùng cho hay nhiều tủ trung tâm nối ống gió, điều hịa tồn xưởng vài phòng ban xưởng - Ống gió từ tủ trung tâm gồm nhiều loại: Ống tôn tráng kẻm, ống chất dẻo PVC, Polystyren, Polyurethan, Polyme, Silicon, Epoxy