TỔNG QUAN
Tính cấp thiết của đề tài
Quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa đang diễn ra mạnh mẽ trên toàn thế giới, dẫn đến sự gia tăng dân số sống trong các đô thị Theo đó, nhu cầu điều hòa và làm lạnh cũng tăng cao, vượt qua các ngành công nghiệp và dịch vụ truyền thống khác Tại Việt Nam, tốc độ công nghiệp hóa cao và số lượng tòa nhà cao tầng tăng hàng năm từ 10-12% cũng góp phần thúc đẩy thị trường lạnh và điều hòa không khí phát triển mạnh mẽ trong thời gian qua.
Thị trường lạnh toàn thế giới đã chứng kiến sự sụt giảm tốc độ tăng trưởng trong những năm gần đây do ảnh hưởng của đại dịch Covid-19, và khu vực ASEAN cũng không ngoại lệ Tuy nhiên, Việt Nam đã nổi lên như một thị trường ít bị ảnh hưởng, nhờ chính sách chống dịch hợp lý của Nhà nước, mặc dù vẫn có sự suy giảm Với dân số vàng và tỉ lệ sử dụng điều hòa trên hộ gia đình còn thấp so với các nước trên thế giới và trong khu vực, cùng quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa đang tiếp tục diễn ra mạnh mẽ, Việt Nam vẫn có tiềm năng phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực lạnh và điều hòa không khí trong tương lai.
Điều hòa không khí đóng vai trò quan trọng trong đời sống và làm việc của con người, và tầm quan trọng này ngày càng tăng Nhóm chúng tôi đã chọn đề tài "Tính toán kiểm tra và triển khai bản vẽ bằng Revit cho hệ thống Điều hòa không khí và thông gió Khu thương mại C19, thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương" để áp dụng kiến thức đã học và làm quen với việc tính toán một công trình thực tế, nhằm chuẩn bị cho công việc sau này.
Phạm vi đề tài
Đối với đề tài yêu cầu tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí này thì nhóm sẽ hoàn thành những nhiệm vụ sau:
+ Tính toán kiểm tra năng suất lạnh theo phương pháp Carrier so với công trình thực tế
+ Tính toán kiểm tra năng suất lạnh bằng phần mềm Heatload so với công trình thực tế
+ Thành lập sơ đồ điều hòa không khí
+ Tính toán kiểm tra hệ thống gió tươi, gió thải
+ Tính toán kiểm tra hệ thống hút khói hành lang và các phòng lớn
+ Tính kiểm tra các thiết bị chính gồm: FCU, AHU, Chiller, tháp giải nhiệt, bình giãn nở, bơm
Nhóm sinh viên sẽ triển khai bản vẽ hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) và thông gió của tòa nhà bằng phần mềm Revit MEP, đồng thời tạo ra video diễn họa để minh họa chi tiết hệ thống này.
Giới thiệu công trình
Hình 1.1: Trung tâm thương mại SORA Gardens SC C19
Trung tâm thương mại C19 SORA Gardens SC là dự án phức hợp nằm trong khu đô thị SORA Gardens, được phát triển bởi Công ty TNHH Becamex Tokyu với tổng diện tích lên đến 120.000 m2, hứa hẹn mang đến không gian mua sắm và giải trí đa dạng cho cộng đồng.
Dự án có tổng diện tích 20.000 m 2 , số tầng 2, bao gồm compact GMS AEON siêu thị bách hóa tổng hợp có diện tích 5.000 m 2
Dự án cung cấp các tiện ích như cửa hàng thời trang, rạp chiếu phim, quán cafe, nhà hàng…
Từ các bản vẽ mặt bằng của công trình, diện tích các phòng được thể hiện trong
Bảng 1.1: Tổng hợp diện tích, chiều cao các phòng, khu vực trong công trình Khu vực
Zone 1 Siêu Thị chiller AHU 3524 6300
Phòng Vệ Sinh Người Khuyết Tật - - 9
Phòng Vệ Sinh Nhân Viên 1 - - 8
Phòng Rác Khô SPLIT AC 28
Phòng Rác Ướt SPLIT AC 28
Zone 2 Thời Trang 1 chiller FCU 928
Zone 3 Cửa Hàng 1 chiller FCU 272
Khu Ẩm Thực 1 chiller FCU 254
Khu Ẩm Thực 2 chiller FCU 241
Hành Lang Công Cộng chiller AHU 1383
Zone 4 Cửa Hàng 2 chiller FCU 875
Phòng Bảo Vệ và Điều Khiển Cháy SPLIT AC 33
Công Ty Vệ Sinh SPLIT AC 12
Công Ty Bảo Vệ SPLIT AC 12
Phòng Điện Nhẹ và Ibs SPLIT AC 17
Phòng Kỹ Thuật Khí FM200 - - 26
Zone 1 Rạp Phim 01 chiller AHU 232 3600
Sảnh Hành Lang Rạp Chiếu Phim chiller AHU 600
Zone 2 Khu Ẩm Thực 3 chiller FCU-2F 224
Khu Vui Chơi Trẻ Em - - 82
Khu Trò Chơi chiller FCU-2F 434
Phòng Em Bé 2 VRV IDU 11
Phòng Vệ Sinh Trẻ Em - - 4
Zone 3 Khu Ẩm Thực 4 chiller FCU-2F 277
Khu Ẩm Thực 5 chiller FCU-2F 179 Ẩm Thực 5 Ngoài Trời - - 46
Khu Ẩm Thực 6 chiller FCU-2F 237 Ẩm Thực Ngoài Trời - - 188
Zone 4 Khu Ẩm Thực 7 chiller FCU-2F 244
Khu Ẩm Thực 8 chiller FCU-2F 178
Khu Ẩm Thực 9 chiller FCU-2F 499
Khu Ẩm Thực 10 chiller FCU-2F 52
Khu Hàng Tự Làm chiller FCU-2F 984
Phòng Vệ Sinh Nhân Viên 2 - - 32
Văn Phòng Quản Lý - Điều Hành VRV IDU 60
Phòng Nghỉ Nhân Viên VRV IDU-2F 76 3600
Phòng Đa Chức Năng VRV IDU -3F 76 4200
TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
Cơ sở tính toán
2.1.1 Giới thiệu về hệ thống điều hoà không khí và thông gió của công trình
Hệ thống điều hòa không khí và thông gió của công trình gồm :
2.1.1.1.Hệ thống điều hòa không khí trung tâm chiller giải nhiệt nước ( Water cooled chiller system )
Hệ thống điều hòa không khí trung tâm Water Chiller là một giải pháp làm lạnh hiệu quả, hoạt động dựa trên nguyên tắc kết hợp các máy móc để tạo ra nguồn lạnh tập trung Hệ thống này có khả năng làm mát cho các thiết bị máy móc, thực phẩm và đồ vật, giúp duy trì nhiệt độ ổn định và bảo quản chúng một cách hiệu quả Quá trình làm lạnh được thực hiện thông qua bình bay hơi, đảm bảo nguồn lạnh ổn định và tiết kiệm năng lượng.
12 0 C và ra 7 0 C Ngoài ra, còn khả năng đặc biệt là phân phối khí lạnh cho toàn bộ tòa nhà cao tầng hay trung tâm thương mại
Hệ thống Water Chiller gồm các phần chính:
• Cụm trung tâm Water Chiller
• Các dàn trao đổi nhiệt như AHU, FCU, PAU, …
• Hệ thống van đường ống gió thổi, miệng gió, bình giãn nở,…
• Hệ thống đường ống bơm nước lạnh và nước lạnh
• Hệ thống bơm – tuần hoàn nước thông qua Cooling Tower (nếu có) đối với hệ thống Chiller giải nhiệt nước
Hình 2.1 : Nguyên lí hoạt động hệ thống Water Chiller giải nhiệt nước [13]
❖ Ưu điểm của hệ thống điều hòa trung tâm Chiller :
• Công suất lớn, có thể đáp ứng được các yêu cầu của khách hàng
Các công trình lớn thường đòi hỏi hệ thống ống nước lạnh gọn nhẹ, cho phép lắp đặt linh hoạt trong các tòa nhà cao tầng và công sở nơi không gian lắp đặt ống hạn chế, mang lại giải pháp tối ưu cho việc thiết kế và xây dựng.
• Hệ thống có tuổi thọ cao, bền và hoạt động ổn định
• Tiết kiệm điện năng, tiết kiệm chi phí do hệ thống có nhiều cấp giảm tải, dễ dàng điều chỉnh công suất, độ ẩm theo phụ tải bên ngoài
• Thiết kế đẹp , có thể dễ dàng lắp đặt không ảnh hưởng thiết kế của công trình
❖ Nhược điểm của hệ thống điều hòa trung tâm Chiller :
• Chi phí đầu tư ban đầu lớn
• Tốn nhiều không gian do hệ thống lớn
• Việc vận hành, sửa chữa và bảo dưỡng tương đối phức tạp nên cần nhân lực có chuyên môn cao
• Mức tiêu thụ điện năng cao.[13]
2.1.1.2 Hệ thống điều hòa không khí VRV ( VRV system ) : được thiết kế cho khu văn phòng và khu phụ trợ của Aeon
Hệ thống lạnh VRV (Variable Refrigerant Volume) là công nghệ độc quyền của Daikin, hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi lưu lượng môi chất lạnh giữa dàn nóng và các dàn lạnh để điều chỉnh công suất lạnh phù hợp với nhu cầu của từng không gian cần điều hòa.
Hệ thống lạnh VRV hoạt động dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt trực tiếp, cho phép môi chất lạnh di chuyển liên tục thông qua đường ống giữa dàn lạnh và dàn nóng, đảm bảo hiệu suất làm lạnh tối ưu.
Chiều dài ống gas từ dàn nóng đến dàn lạnh xa nhất được khuyến nghị không vượt quá 190m, trong khi chiều dài từ bộ chia gas đầu tiên đến dàn lạnh xa nhất nên giới hạn ở mức 40m Ngoài ra, chênh lệch độ cao giữa dàn lạnh cao nhất và thấp nhất cũng cần được kiểm soát, tối đa là 30m để đảm bảo hiệu suất và độ an toàn của hệ thống.
Trong hệ thống VRV 1 dàn nóng hoặc 1 cụm dàn nóng có khả năng kết nối rất nhiều dàn lạnh
Hình 2.2 : Sơ đồ nguyên lý lý hệ thống lạnh VRV [14]
❖ Ưu điểm của hệ thống VRV
• Lắp đặt đơn giản, có thể thay đổi size theo yêu cầu thiết kế do công suất dàn nóng lắp ghép theo modunle
Các dàn lạnh có công suất nhỏ và đa dạng mang lại lợi thế trong thiết kế và lựa chọn công suất lạnh phù hợp cho từng không gian điều hòa, đồng thời cho phép điều khiển độc lập Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất làm mát và tiết kiệm năng lượng cho người dùng.
• Tiết kiệm năng lượng, nhiều chức năng thông minh giúp phát hiện các sự cố nhanh chống và chính xác
• Vận hành, bảo trì, bảo dưỡng và sử dụng dễ dàng
❖ Nhược điểm của hệ thống VRV
• Khả năng khử ẩm, lọc sạch thấp do các dàn lạnh chủ yếu có công suất nhỏ
• Khả năng rò rỉ môi chất nếu đường ống hàn và kiểm tra không cẩn thận
• Giá thành tương đối cao [14]
2.1.1.3 Hệ thống điều hòa không khí cục bộ ( Single split system ) : Được thiết kế cho phòng bảo vệ, phòng sever, phòng y tế …
2.1.1.4 Hệ thống hút khói ( Smoke Exhaust System ) :
Khu vực có diện tích lớn hơn 200 m 2 được hút khói khi có cháy xảy ra theo QCVN
06 – 2020, được thực hiện bởi hệ thống ống gió và các quạt hút hướng trục hút khói ra bên ngoài
2.1.1.5 Hệ thống cấp gió tươi ( Fresh air supply system ) :
Các phòng kỹ thuật như khu phòng máy phát điện, máy biến thế, phòng tủ điện thường được trang bị hệ thống thông gió cơ khí để đảm bảo môi trường làm việc an toàn và hiệu quả Hệ thống này hoạt động dựa trên nguyên tắc hút gió thải và cung cấp gió tươi, giúp điều hòa nhiệt độ bên trong phòng thông qua Thermostat, mang lại không gian làm việc thông thoáng và thoải mái.
Hệ thống Điều hoà Không khí (ĐHKK) và hệ thống Thông gió phục vụ cho công trình được thiết kế căn cứ vào các tiêu chuẩn thiết kế sau:
- ASHRAE Guides :American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc
- CIBSE Guides :Chartered Institution of Building Services Engineers, U.K.)
- AS1668 – 2: Australian Standard – Air Conditioning and Mechanical Ventilation
- SMACNA : Sheet Metal and Air Conditioning Contractors, National Association
- DW144 : Specification for sheet metal ductwork
- BS EN 12101 – 6 – 2005 : Smoke and heat control systems
- ASHRAE 62.1 – 2016 : Ventilation for acceptable indoor air quality
- SS553 – 2009 : Air-conditioning and mechanical ventilation in buildings
- Accor Standard (International Edition 1.0, March 2008)
- TCVN 2622-1995: Yêu cầu thiết kế - Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình
- TCVN 5687 – 2010 : Thông gió điều tiết không khí, sưởi ấm
- TCVN 6160 – 1996 : PCCC nhà cao tầng yêu cầu thiết kế
- QCXDVN-2005 : Chuẩn mực về công suất thải nhiệt từ các thiết bị điện
- QCVN 06 – 2020 : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà nhà và công trình
- TCXDVN 175: 2005 : “Mức ồn tối đa cho phép trong công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế”
- QCVN 09:2017/BXD : Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả
- TCVN 232: 1999 : Chế tạo lắp đặt và nghiệm thu hệ thống ống gió / Ventilating, air-conditioning and cooling system
- QCXDVN 05: 2008/BXD : Qui chuẩn xây dựng việt nam nhà ở và công trình công cộng – an toàn sinh mạng sức khỏe
Tính toán năng suất lạnh bằng phương pháp Carrier
❖ Hệ thống điều hoà không khí và thông gió được thiết kế theo TCVN 5687-2010:
• Cao độ so với mực nước biển: 18,9 m
+ Nhiệt độ không khí ngoài trời:
• Bầu khô vào mùa hè: t1= 37 o C
• Bầu ẩm vào mùa hè: tư = 29,0 o C
• Nhiệt độ thay đổi hàng ngày: 11.0 o C
• Thiết kế tháng 4 hoặc tháng 5
+ Nhiệt độ không khí trong khu vực có điều hoà không khí:
• Khu Thương mại: 25 o C ± 2 o C & 60% RH ± 5% RH
• Khu vực công cộng: 25 o C ± 2 o C & 60% RH ± 5% RH
Thông gió nhà vệ sinh: khu vực sàn nhà vệ sinh cao hơn 6 ACH hay 25L/s cho những vật cố định hay 10 L/s/m 2
• Thông gió tầng hầm: Theo tiêu chuẩn AS 1668.2
• Thông gió phòng máy: Theo tiêu chuẩn AS 1668.2
2.2 Tính toán năng suất lạnh bằng phương pháp Carrier
2.2.1 Giới thiệu phương pháp Carrier
Công suất lạnh Q0 là tổng nhiệt hiện thừa Qht và nhiệt ẩn thừa Qat của các nguồn nhiệt tỏa ra và xâm nhập vào khu vực điều hòa
Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa theo Carrier được thể hiện qua Hình 2.1:
Hình 2.3: Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa theo Carrier [1]
2.2.2 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11
Nhiệt hiện bức xạ qua kính được xác định theo công thức (2.2) dưới đây [1]:
𝜂 𝑡 : Hệ số tác dụng tức thời
𝑄 11 ′ : lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng được xác định theo công thức (2.3)
𝐹: Diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép (m 2 )
𝑅 𝑇 : nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào trong phòng (W/m 2 )
𝜀 𝑐 : Hệ số ảnh hưởng độ cao so với mặt nước biển
Hệ số ảnh hưởng của độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát với nhiệt độ đọng sương của không khí trên mặt nước biển được xác định là 20℃, đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích và đánh giá các điều kiện khí hậu và thời tiết.
𝜀 𝑚𝑚 : Hệ số ảnh hưởng của mây mù
𝜀 𝑘ℎ : Hệ số ảnh hưởng của khung
12 a) Xác định các hệ số ảnh hưởng
• Hệ số ảnh hưởng của cao độ so với mặt nước biển được tính theo công thức (2.4) dưới đây [1]:
Cao độ của công trình so với mực nước biển: 18.9 m
1000 0,023 = 1,0004347 ≈ 1 Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn 𝜀 𝑐 = 1
Hệ số này phản ánh ảnh hưởng của độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát so với nhiệt độ đọng sương của không khí trên mặt nước biển, được lấy là 20℃ Hệ số này được xác định dựa trên công thức (2.5), giúp đánh giá chính xác ảnh hưởng của nhiệt độ đọng sương đến quá trình quan sát.
Yêu cầu thiết kế của dự án ta có:
+ Nhiệt độ không khí ngoài trời
- Bầu khô vào mùa hè: t1= tN 7 o C
- Bầu ẩm vào mùa hè: tư = 29,0 o C
❖ Để xác định độ ẩm tương đối 𝜑 ta có thể sử dụng công thức sau [2]:
Với các công thức sau: 𝑃 𝑚 = 𝑃( 𝑇 𝑑𝑏 −𝑇 𝑤𝑏
𝑃 𝑠𝑤 : Áp suất bão hòa của hơi nước ứng với nhiệt độ nhiệt kế ướt, bar
𝑃 𝑠𝑑 : Áp suất bão hòa của hơi nước ứng với nhiệt độ nhiệt kế khô, bar
𝑃 𝑚 : Giá trị áp suất trung gian, thể hiện ảnh hưởng của sự sai lệch giữa nhiệt độ nhiệt kế khô và nhiệt độ nhiệt kế ướt, bar
𝑃 𝑠(𝑇) : Áp suất bão hòa tương ứng của hơi nước ứng với nhiệt độ T, bar
𝑃: Áp suất của không khí ẩm đang khảo sát, bar
𝑇 𝑑𝑏 , 𝑇 𝑤𝑏 : Nhiệt độ nhiệt kế khô và nhiệt độ nhiệt kế ướt, K
𝑃 𝑐 : Áp suất tới hạn của nước, Pc = 221 bar
𝑇 𝑐 : Nhiệt độ tới hạn của nước Tc = 647,3 K
Theo công thức (2.8), (2.9) ta được:
- Khi 𝑇 𝑑𝑏 = 37 + 273 = 310K: ta có K = 2,26285786 và Psd = 0,0622576 bar
- Khi 𝑇 𝑤𝑏 = 29 + 273 = 302K: ta có K= 3,27565788 và Psw = 0,0397264 bar Áp suất trung gian được tính theo công thức (2.7):
Từ công thức (2.6), độ ẩm tương đối không khí ẩm đang khảo sát có giá trị là:
Bảng 2.1: Tổng hợp thông số nhiệt độ và độ ẩm trong và ngoài công trình
Khu thương mại 25 ± 2 60 ± 5 Khu vực công cộng 25 ± 2 60 ± 5
Với nhiệt độ môi trường tN = 37 O C, độ ẩm 𝜑 = 54,928 % tra dồ thị t-d ta xác định được nhiệt độ đọng sương tds = 26,5 O C
• Hệ số ảnh hưởng của mây mù Để tính toán một cách chính xác nhất ta chọn thông số khi trời quang mây nên 𝜀 𝑚𝑚 = 1
• Hệ số ảnh hưởng của khung
Do công trình là trung tâm thương mại sử dụng khung kim loại nên 𝜀 𝑘ℎ = 1,17
Hệ số kính phụ thuộc vào màu sắc và kiểu loại kính khác vơi kính cơ bản
Tra bảng 4.3 [1], kính dùng trong công trình là loại kính trong phẳng ta được các hệ số sau:
Trong trung tâm thương mại, một số khu vực được lắp đặt rèm che bên trong để kiểm soát nhiệt bức xạ mặt trời Đối với những khu vực này, nhiệt bức xạ mặt trời vẫn được tính theo công thức (2.3) nhưng với 𝜀 𝑟 = 1 và Rt được thay thế bằng nhiệt bức xạ vào phòng kính khác cơ bản RK.
𝑅 𝑁 : Bức xạ mặt trời đến bên ngoài kính
𝛼 𝑘 𝛼 𝑚 : Bức xạ mặt trời đến bên ngoài kính
𝜌 𝑘 𝜌 𝑚 : Hệ số xuyên qua của kính và màn che
𝜏 𝑘 𝜏 𝑚 : Hệ số phản xạ của kính và màn che b) Xác dịnh nhiệt bức xạ mặt trời qua kính vào không gian điều hòa
Công trình là một trung tâm thương mại nên hoạt động vào khoảng thời gian từ 6 giờ đến 22 giờ, nên ta chọn RT = RTmax
Tòa nhà nằm tại vị trí vĩ độ 10°51’N và kinh độ 106°2’E, thuộc tỉnh Bình Dương Theo bảng 4.2 [1], tháng 5 là tháng nóng nhất của tỉnh, đồng thời cũng là thời điểm ghi nhận lượng bức xạ mặt trời lớn nhất, được ký hiệu là RTmax.
𝑅 𝐾 = [0,4𝛼 𝑘 + 𝜏 𝑘 (𝛼 𝑚 + 𝜏 𝑚 + 𝜌 𝑘 𝜌 𝑚 + 0,4𝛼 𝑘 𝛼 𝑚 )]𝑅 𝑁 Với các hệ số được xác định ở phần trên:
Ta có được kết quả tính toán như bảng 2.2 dưới đây:
Bảng 2.2: Bảng thống kê kết quả tính nhiệt bức xạ mặt trời qua kính R k
Bắc 95 107,9 52,42 Đông Bắc 467 530,7 257,8 Đông 498 565,9 274,9 Đông Nam 208 236,4 114,8
Tây Bắc 467 530,7 257,8 c) Hệ số tác dụng tức thời:
Hệ số tác dụng tức thời được xác định theo công thức (2.13) dưới đây [1]:
𝑔 𝑠 : Là mật độ khối lượng riêng diện tích trung bình (kg/m 3 ) của toàn bộ kết cấu bao che vách, trần, sàn
𝐺 ′ : Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn nằm trên đất (kg)
𝐺": Khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời của sàn không nằm trên mặt đất (kg)
Tra theo bảng 4.11, trang 143, tài liệu [1] ta được:
- Khối lượng 1m 2 kính trong độ dày 28 mm: 2500.0,028 p kg/m 2
- Khối lượng 1m 2 sàn bê tông dày 300 mm: 2400.0,3 = 720 kg/m 2
Tra trị số bảng 4.6 tài liệu [1] được thống kê ở bảng 2.3 :
Bảng 2.3: Hệ số tác dụng tức thời
Bắc 0,88 Đông Bắc 0,58 Đông 0,62 Đông Nam 0,64
Để tính toán nhiệt bức xạ qua kính, chúng ta có thể áp dụng công thức (2.2) và (2.10) Bằng cách thay thế các hệ số tương ứng vào công thức này, chúng ta có thể xác định được lượng nhiệt bức xạ truyền qua kính một cách chính xác.
Bảng 2.4: Bức xạ nhiệt qua kính
Bắc 0,88 52,81 𝐹 𝑘 46,47 𝐹 𝑘 Đông Bắc 0,58 259,71 𝐹 𝑘 150,63 𝐹 𝑘 Đông 0,62 276,94.𝐹 𝑘 171,7 𝐹 𝑘 Đông Nam 0,64 115,65 𝐹 𝑘 74,02 𝐹 𝑘
17 e) Tổng hợp tính toán nhiệt bức xạ qua kính vào khu vực điều hòa
Bảng 2.5: Nhiệt bức xạ qua kính vào khu vực điều hoà
Tầng Tên phòng Hướng Kí hiệu
Tây Nam CW1.27 97,22 11243,5 7420,8 Tây Bắc CW1.28 173,16 44971,4 27432 Tây Bắc CW1.29 70,15 18218,7 11113,1 Bắc CW1.30 129,73 6851 6028,5
Tây CW1.06 17 4707,9 3060,1 Đông Bắc CW1.06 42,41 11014,3 6388,2 Đông Bắc CW1.07 43,58 11318,2 6564,5
Nam CW1.61 65,7 1608,4 1077,4 Tây Bắc CW1.61 109,3 28386,3 17315,3 Bắc CW1.61 90,35 4771,3 4198,5
Khu Ẩm Thực 2 Đông Nam CW1.61 109,73 12690.2 8122.2
Cửa Hàng 2 Đông Bắc CW1.08 92,25 23958,3 13895,6 Đông Bắc CW1.09 59,26 15390,4 8926,3 Đông Bắc CW1.10 73,71 19143,2 11102,9 Đông Bắc CW1.11 30,25 7856,2 4556,5 Đông Nam CW1.12 33,81 3910,1 2502,6
Cửa Hàng 3 Tây Bắc CW1.14 40,65 10557,2 6439,7 Đông Bắc CW1.11 19,71 5118,8 2968,9
Tây Nam CW1.22 48,85 5649,5 3728,7 Tây Bắc CW1.23 23,99 6230,4 3800,5 Tây Nam CW1.24 55,46 6413,9 4233,3
Bắc CW1.13 30,74 1623,4 1428,5 Tây Bắc CW1.01 31,39 8152,3 4972,8 Tây Bắc CW1.02 16,65 4324,1 2637,6 Tây Bắc CW1.03 13,66 3547,6 2164,1 Tây Bắc CW1.04 29,25 7596,5 4633,7
Nam CW2.61 94,98 2325,1 1557,7 Tây Bắc CW2.61 73,2 19010,7 11596,3 Bắc CW2.61 63,3 3342,8 2941,5
Tây Nam CW2.23 17,29 1999,5 1319,7 Tây Nam CW2.24 108,85 12588,5 8308,5 Tây Bắc CW2.25 194,54 50523,9 30819,1 Tây Bắc CW2.26 89,93 23355,7 14246,7 Bắc CW2.27 57,19 3020,2 2657,6 Bắc CW2.28 21,66 1143,8 1006,5 Bắc CW2.29 105,05 5547,6 4881,6 Phòng Ahu-Cor-2
Tây Nam CW2.21 55,77 6449,8 4256,9 Tây Nam CW2.22 53,39 6174,5 4075,3
Khu Ẩm Thực 4 Bắc CW2.61 25,7 1357,2 1194,2 Đông Nam CW2.61 128,8 14895,7 9533,7 Khu Ẩm Thực 5 Đông Bắc CW2.03 80,1 20776,8 12050,4
Khu Ẩm Thực 6 Đông Bắc CW2.04 17,36 4508,5 2614,9 Đông Nam CW2.06 92,63 10712,6 6856,4 Đông Bắc CW2.05 70,75 18374,4 10657,1 Khu Ẩm Thực 7 Tây Bắc CW2.08 23,03 5981,1 3648,4 Đông Bắc CW2.09 50,22 13042,6 7564,6
Khu Ẩm Thực 8 Đông Bắc CW2.10 97,74 25384,1 14722,6 Đông Bắc CW2.11 16,75 4350,1 2523,1 Khu Ẩm Thực 9 Đông Bắc CW2.12 66,41 17247,3 10003,4
2.2.3 Nhiệt hiện bức xạ và truyền qua mái Q 21
Mái bằng của phòng điều hòa có ba dạng chính, bao gồm phòng điều hòa nằm giữa các tầng trong tòa nhà, phòng điều hòa có phía trên là không gian không điều hòa, và trường hợp trần mái có bức xạ mặt trời Đối với mỗi dạng, cách tính toán lượng nhiệt truyền vào phòng sẽ khác nhau, chẳng hạn như lấy hệ số truyền nhiệt từ bảng tham khảo hoặc tính toán dựa trên chênh lệch nhiệt độ giữa không khí trong nhà và ngoài nhà Cường độ dòng nhiệt tỏa vào phòng cũng phụ thuộc vào vật liệu và độ dày của kết cấu mái Để xác định nhiệt lượng truyền qua mái, người ta sử dụng biểu thức đặc biệt trong kỹ thuật điều hòa không khí.
Nhiệt đi vào không gian cần điều hòa, ký hiệu là Q21, là dòng nhiệt tích tụ do kết cấu mái và sự chênh lệch nhiệt độ của không khí giữa bên ngoài và bên trong Đây là một yếu tố quan trọng cần được xem xét trong thiết kế và vận hành hệ thống điều hòa không khí.
𝑘 : Hệ số truyền nhiệt qua mái, W/m 2 K Mái sàn bê tông dày 200mm, lớp vữa xi măng lót dày 30mm, k = 1,47 W/m 2 K, bảng 4.9 [1]
∆ 𝑡𝑑 : Hiệu nhiệt độ tương đương
𝑡 𝑁 : Nhiệt độ không khí ngoài trời, 𝑡 𝑁 = 37 𝑜 𝐶
𝑡 𝑇 : nhiệt độ không khí bên trong phồng điều hòa, 𝑡 𝑇 = 24 o C
𝑅 𝑁 : Bức xạ mặt trời truyền đến bên ngoài mái , 𝑅 𝑁 = 𝑅 𝑇
𝛼 𝑁 : Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài trời, 𝛼 𝑁 = 20(𝑤 𝑚⁄ 2 𝐾)
Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của một số dạng bề mặt mái được giới thiệu trong bảng 4.10, [1] trang 141 Đối với một số khu vực của tầng 2 và tầng 4, phần mái được làm bằng kim loại, cụ thể là tôn tráng kẽm màu sáng với hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời là 𝜀 𝑠 = 0,64.
𝑄 21 = 𝑘 × 𝐹 × ∆ 𝑡 𝑡𝑑 = 1,47 × 𝐹 × 40,36 = 59,33𝐹 (W) Phía trên phòng điều hoà tầng 1 đang tính toán là phòng không điều hoà nên ta được
𝑄 21 = 𝑘 × 𝐹 × ∆ 𝑡 𝑡𝑑 = 1,47 𝐹 6,5 = 9,555𝐹 (𝑊) Nhóm đã tính toán nhiệt truyền qua mái do bức xạ và sự chênh lệch nhiệt độ vào khu vực điều hòa được thống kê ở Bảng 2.6 :
Bảng 2.6: Kết quả tính toán nhiệt hiện bức xạ truyền qua mái Q 21
Sảnh Hành Lang Rạp Phim 600 1,47 40,36 35597,5
Khu Vui Chơi Trẻ Em 82 1,47 40,36 4864,99
Vp Quản Lý & Điều Hành 60 1,47 6,5 573,3
2.2.4 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22
Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 gồm 2 thành phần [1]:
- Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà ∆ 𝑡 = 𝑡 𝑁 − 𝑡 𝑇
- Do bức xạ mặt trời vào tường, ví dụ tường hướng đông, tây,… tuy nhiên phần nhiệt này được coi bằng không khi tính toán
Nhiệt truyền qua vách Q22 là tổng hợp nhiệt truyền qua các bộ phận cấu thành của vách, bao gồm tường, cửa ra vào và cửa sổ Trong đó, tường được coi là lớp bao che chính, thường được xây dựng bằng các vật liệu nặng như gạch vữa, ximăng và bêtông.
Nhiệt truyền qua vách cũng được tính theo biểu thức [1]:
Q2i: Nhiệt truyền qua tường, cửa ra vào, cửa sổ (kính), ; ki :Hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường,cửa, kính, W/m 2 K;
Fi : Diện tích của tường,cửa, kính tương ứng, m 2
2.2.4.1 Hệ số truyền nhiệt qua tường
𝛼 𝑁 = 20 𝑊/(𝑚 2 𝐾) : Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài, 𝛼 𝑁 = 10 𝑊/(𝑚 2 𝐾) khi tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài.,
𝛼 𝑇 = 10 𝑊/(𝑚 2 𝐾) : Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà;
𝑅 𝑖 : Nhiệt trở dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường (𝑚 2 𝐾)/𝑊
𝛿 𝑖 : Độ dày lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, m;
Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i trong cấu trúc tường được ký hiệu là λi, đo bằng W/(m.K) Đối với công trình trung tâm thương mại này, tường có bề dày quy ước là 220 mm Đặc biệt, tường bao ngoài là tường đôi được làm từ gạch rỗng đất sét nung, mang lại hiệu quả cách nhiệt và tiết kiệm năng lượng.
Hình 2.4: Kết cấu cửa tường Bảng 2.7: Bảng thống kê kết cấu của tường STT Các lớp vật liệu từ ngoài vào trong Chiều dày
Hệ số dẫn nhiệt 𝝀 𝒊 (w/mK)
2 Gạch nhiều lỗ xây với vữa nặng 0,105 0,52
4 Gạch nhiều lỗ xây với vữa nặng 0,105 0,52
Hệ số truyền nhiệt qua tường của công trình ta tính được:
= 2,53 ; W/(𝑚 2 𝑘) Độ lệch nhiệt độ giữa không gian điều hòa và ngoài trời qua tường:
∆ 𝑡 = 𝑡 𝑁 − 𝑡 𝑇 = (37 − 24) = 13 o C Tính toán Q22t cho khu vực điển hình :
𝑄 22𝑡 = 𝑘 𝑡 × 𝐹 𝑡 × ∆ 𝑡 = 19,59 × 114.88 × 13 = 644,32 (W) Kết quả tính toán nhiệt truyền qua tường Q22t được nhóm trình bày ở Bảng 2.8 :
Bảng 2.8: Kết quả tính toán nhiệt hiện truyền qua tường Q 22t
Sảnh Hành Lang Rạp Phim 0 2,53 13 0
Khu Vui Chơi Trẻ Em 0 2,53 13 0
Vp Quản Lý & Điều Hành 0 2,53 13 0
2.2.4.2 Nhiệt truyền qua cửa ra vào và cửa sổ
Theo [1] nhiệt truyền qua cửa được xác định theo công thức:
∆𝑡: Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà tN – tT , K 𝑘: Hệ số truyền nhiệt qua cửa, Cửa kính đặt đứng dày 25mm Tra bảng 4.13, [1] ta được k =1,88 W/(m 2 K)
❖ Tính toán nhiệt truyền qua cửa ra vào và cửa sổ:
Do trung tâm thương mại được bao phủ hầu như là vách kính, cửa ra vào và cửa sổ là cửa kính nên ta được:
Nhiệt truyền qua cửa khu vực ẩm thực:
Nhiệt truyền qua cửa sổ phòng B VỆ & ĐIỀU KHIỂN CHÁY: kí hiệu (W-1,W-2)
𝑄 22𝑐 = 𝑘 × 𝐹 × ∆𝑡 = 1,88 (1,68 + 3,22) 13 = 119,756 (W) Kết quả tính toán nhiệt truyền qua tường Q22ck được nhóm trình bày ở Bảng 2.9:
Bảng 2.9: Nhiệt truyền qua cửa ra vào giữa trong trung tâm và ngoài trời Q 22ck
Khu vực Tên phòng Kí hiệu
P Bảo Vệ và Điều Khiển
4 P Đa Chức Năng Multi DA-01 3,87 - 13 -
Nhiệt hiện qua nền, được xác định theo công thức bên dưới [1]:
F: diện tích nền, (m 2 ) k: hệ số truyền nhiệt, (W/m 2 K); Tra bảng 4.15 [1], k = 2,15 (W/m 2 K)
t = tN – tT : hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong, (°C)
Xảy ra trường hợp sau:
+ Với sàn đặt trên nền đất, t = tN – tT (°C)
+ Với sàn đặt trên phòng không điều hòa, t = 0,5.( tN – tT) ( °C )
+ Với sàn giữa 2 phòng điều hòa, Q23= 0 (W)
Tầng 1 ngay trên mặt đất nên t = tN – tT = 37 – 25 = 12(°C)
Ví dụ tính nhiệt truyền qua nền cho Siêu thị tầng 1:
Ta tính tương tự cho các khu vực khác, được nhóm trình bày trong Bảng 2.10 :
Bảng 2.10: Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23 của công trình
Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23
Sảnh Hành Lang Rạp Phim 600 2,15 0 0
Khu Vui Chơi Trẻ Em 82 2,15 0 0
VP Quản Lý & Điều Hành 60 2,15 0 0
2.2.6 Nhiệt toả ra do đèn chiếu sáng Q 31
Có 2 loại đèn dùng để chiếu sáng là đèn dây tóc và đèn huỳnh quang,
- Đối với đèn dây tóc: Q = ΣN ,(W) (2.20)
- Đối với đèn huỳnh quang ( đèn ống ) : Q = Σ.1,25.N ,(W) (2.21)
Trong đó: N: tổng công suất ghi trên bóng đèn Nếu chưa biết tổng công suất đèn có thể chọn giá trị định hướng theo tiêu chuẩn 10 ÷ 12 W/m 2 sàn
Nhiệt tỏa ra do chiếu sáng bao gồm hai thành phần chính là bức xạ và đối lưu Tuy nhiên, phần bức xạ cũng bị hấp thụ bởi kết cấu bao che, do đó nhiệt tác động lên tải lạnh thực tế sẽ nhỏ hơn so với giá trị tính toán được.
Tổng nhiệt toả do chiếu sáng (Q31) là một yếu tố quan trọng cần xem xét trong thiết kế và vận hành các tòa nhà và công trình điều hoà không khí lớn Để tính toán Q31, chúng ta cần xem xét hai hệ số quan trọng: hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng (nt) và hệ số tác dụng đồng thời (nd) Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng (nt) được lấy từ bảng 4.8 [1], trong khi hệ số tác dụng đồng thời (nd) chỉ được áp dụng cho các tòa nhà và công trình điều hoà không khí lớn.
Công sở : nd = 0,7 ÷ 0,85 Nhà cao tầng, khách sạn : nd = 0,3 ÷ 0,5 Cửa hàng bách hoá nd = 0,9 ÷ 1
Các công trình khác nd = 1
Ta chọn tổng công suất trên thiết bị theo QCVN 09-2017:
- Thương mại, dịch vụ: 16 W/m 2 sàn;
Ta chọn tổng công suất trên thiết bị theo Bảng 2.11 dưới đây [7] :
Bảng 2.11: Mật độ công suất chiếu sáng
Trạm y tế, chăm sóc sức khỏe 11
❖ Tính toán cho một số khu vực điển hình:
Ta tính cho một số khu vực tầng 1:
𝑄 31 = 𝜂 𝑡 𝜂 𝑑 𝑄 = 0,87 × 1 × 111 × 9 9,13 (W) Kết quả tính toán nhiệt toả ra do chiếu sáng Q31 được nhóm trình bày ở Bảng 2.12:
Bảng 2.12: Nhiệt tỏa ra do chiếu sáng của toàn công trình Q 31
Hệ số tác dụng nhất thời
Hệ số tác dụng đồng thời 𝜼 𝒅
Công suất thiết bị chiếu sáng (W/m 2 )
Sảnh Hành Lang Rạp Phim 600 0,87 1 16 8352
Khu Vui Chơi Trẻ Em 82 0,87 1 16 1141,44
Vp Quản Lý & Điều Hành 60 0,87 1 11 574,2
2.2.7 Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q 32
Nhiệt tỏa ra từ các thiết bị điện như ti vi, radio, máy tính, máy sấy tóc, bàn là, tủ lạnh và các thiết bị điện khác được sử dụng trong gia đình, văn phòng, cửa hàng hoặc trung tâm thương mại có thể được xác định thông qua một công thức cụ thể.
Công suất điện tổng của công trình được tính toán dựa trên công thức Q32 = ∑ Ni, W, trong đó Ni là công suất điện ghi trên dụng cụ Do khó khăn trong việc xác định chính xác máy móc thiết bị trong công trình, nhóm sinh viên đã tham khảo chương 6 của tài liệu [3] và xây dựng Bảng 2.13 để phục vụ cho việc tính toán.
Bảng 2.13: Lượng nhiệt do thiết bị, máy móc tỏa ra ứng với một sô loại công trình Loại công trình Lượng nhiệt tỏa ra do thiết bị (W/m 2 )
❖ Tính toán cho một số khu vực điển hình tầng 1:
- Ta có diện tích siêu thị (super market) tầng 1: S = 3524 m 2
- Ta có diện tích cửa hàng 1 (Retail 1) tầng 1: S = 272 m 2
- Ta có diện tích khu ẩm thực 1 (F&B 1) tầng 1: S = 254 m 2
𝑄 32 = 254 × 5 = 1270 (𝑊) Kết quả tính toán nhiệt toả ra do máy móc, thiết bị Q32 được nhóm trình bày ở Bảng 2.14:
Bảng 2.14: Lượng nhiệt tỏa ra do máy móc thiết bị Q 32 của toàn công trình
Khu vực Tên phòng Diện tích
Lượng nhiệt tỏa ra do thiết bị (W/m 2 )
Sảnh Hành Lang Rạp Phim 600 0 0
Khu Vui Chơi Trẻ Em 82 40 3280
Vp Quản Lý - Điều Hành 60 25 1500
2.2.8 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người toả Q 4
2.2.10.1 Nhiệt hiện do người toả Q 4h
Nhiệt hiện do ngưởi toả vào phòng chủ yếu bằng đối lưu và bức xạ, được xác định theo biểu thức [1] :
Để tính toán nhiệt hiện toả ra từ con người trong phòng điều hòa, ta cần xác định hai yếu tố quan trọng: số người ở trong phòng (n) và nhiệt hiện toả ra từ 1 người (qh) Số người ở trong phòng (n) có thể được xác định chính xác hoặc ước lượng dựa trên bảng 4.17 Nhiệt hiện toả ra từ 1 người (qh) được tính bằng đơn vị W/người và có thể được tham khảo từ bảng 4.18 để có giá trị định hướng phù hợp.
2.2.10.2.Nhiệt ẩn do người toả Q 4h
Nhiệt ẩn do người toả ra được xác định theo biểu thức [1]:
Trong đó: n: số người trong phòng điều hoà qa : nhiệt ẩn do người toả ra, W/người , xác định theo bảng 4.18 trang 174 [1]
❖ Ví dụ tính cho Siêu thị tầng 1:
- Nhiệt hiện do người toả ra:
- Nhiệt ẩn do người toả ra:
- Tổng nhiệt do người toả ra:
Q4 = Q4h + Q4a = 85,05 + 72,9 = 157,95 kW Kết quả tính toán nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người toả ra Q4 được nhóm trình bày ở
Bảng 2.15: Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người toả ra Q 4 của toàn công trình
P.Bảo vệ và ĐK cháy 5,0 7 0,532 0,518 1,05
Rạp chiếu phim 1 1,5 155 10,385 5,115 15,5 Rạp chiếu phim 2 1,5 157 10,519 5,181 15,7 Rạp chiếu phim 3 1,5 155 10,385 5,115 15,5 Rạp chiếu phim 4 1,5 155 10,385 5,115 15,5 Rạp chiếu phim 5 1,5 177 11,859 5,841 1,7
2.2.9 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào Q hN và Q aN
Do công trình có cấp gió tươi cho các không gian điều hòa nên cần xác định nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QaN
Lượng nhiệt này được xác định bằng biểu thức [1]:
Tính toán năng suất lạnh công trình bằng phần mềm Heatload
2.4 Tính toán năng suất lạnh công trình bằng phần mềm Heatload
2.4.1 Giới thiệu về phần mềm Heatload của Daikin
Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều hãng điều hoà khác nhay như Daikin, Toshiba,
Phần mềm Heatload của Daikin là một trong những công cụ tính toán tải nhiệt dễ sử dụng và đáng tin cậy, mang lại kết quả tính toán khá chính xác Là hãng sở hữu công nghệ VRV nổi tiếng toàn cầu, Daikin đã khẳng định vị thế của mình trong lĩnh vực điều hòa không khí.
2.4.2 Chức năng của phần mềm Heatload Daikin
▪ Tính tải cho các loại phòng với độ tin cậy cao
▪ Phần mềm được tích hợp nhiều loại dữ liệu có thể nhập, xuất
▪ Hỗ trợ in kết quả dưới dạng biểu đồ trực quan
▪ Dễ dàng sử dụng trên máy tính, laptop
2.4.3 Hướng dẫn sử dụng phần mềm Heatload của Daikin
Quy trình sử dụng phần mềm đều phải trải qua 4 phần chính mà phần mềm đã thiết lập: Project outline – Room Data – Sum/Print – Exit
Bước 1: Khởi động phần mềm [5]
Sau khi khởi động phần mềm sẽ xuất hiện 1 cửa sổ trong đó có 2 option để lựa chọn :
- New: tạo 1 dự án mới
- Open: Mở 1 file dự án đã có sẵn
Để bắt đầu sử dụng phần mềm Heatload, bạn cần tạo một dự án mới bằng cách thiết lập thông tin về dự án tại mục Project outline Tại đây, bạn sẽ nhập các thông tin cơ bản như tên dự án, địa điểm xây dựng, vật liệu xây tường và các thông số nhiệt liên quan, giúp phần mềm có thể tính toán và phân tích chính xác hơn.
Hình 2.10: Nhập thông tin dự án thực hiện
Bước 3: Nhập dữ liệu tính tải ở mục Room Data là mục quan trọng nhất trong phần mềm, nơi thiết lập các thông số chi tiết cho không gian điều hòa cần tính toán Việc tính toán tải lạnh chính xác hay không phụ thuộc vào mục này, vì vậy nhập dữ liệu chính xác tại đây là điều cần thiết để đảm bảo kết quả tính toán đáng tin cậy.
+ Add : Thêm phòng mới để tính tải
+ Change : Thay đổi thông số của phòng đã thiết lập từ trước
+ Delete : Xóa phòng mà ta đã thiết lập trước đó
+ Insert/Copy : Nhân đôi phòng mà ta đã thiết lập từ trước
+ Main menu : Chức năng quay về menu chính để tính tải lạnh
Mục ADD có 7 mục cần nhập dữ liệu và đây cũng là chức năng chính :
O.H.T.C : Nơi cài đặt các thông số liên quan tới diện tích, hướng phòng, hệ thống thông gió cho gian phòng, các vật liệu làm tường bao che…(O.H.T.C viết tắt của Over Heat Transfer Coeff: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu) Ở mục này ta nhập thông tin cho các mục
+ Room name: Nhập tên phòng
+ Usage of room: Chọn loại phòng
+ Ventilation System: Chọn kiểu thông gió
+ Ceiling Board: Chọn có trần hay không có trần
+ Roof & Non – Cond ceiling area: Lựa chọn nhập dữ liệu cho dự án cho phòng bên trên :
Upper room: Phòng bên trên không điều hoà
+ Non – Conditioned floor area: Lựa chọn nhập dữ liệu cho dự án cho phòng bên dưới là không gian không điều hòa
Earth floor: tầng trệt Air layer exit: Tầng dưới không có điều hòa và có trần giả
Air layer no: tầng dưới không có điều hòa và không có trần giả
Pilotis: Phần không có điều hòa tiếp xúc với bên ngoài
+ Equipment: Nhập thông số về các thiết bị của công trình
+ Outer wall Length: Chiều dài tường ngoài (m)
+ Window area all outer: Diện tích cửa sổ phía ngoài ( m 2 )
+ Inner wall length for Non-cond space (m): Tường trong giáp không gian không điều hoà
Hình 2.11: Hệ số truyền nhiệt của vật liệu
Temp & Humid : Cài đặt nhiệt độ và độ ẩm thiết kế vào mùa hè và mùa đông của dự án
Schedule : Cài đặt các thông số về thời gian sử dụng của con người, và thời gian hoạt động của máy móc, thiết bị
Để hoàn thiện quá trình thiết kế hệ thống điều hòa không khí, cần cài đặt các thông số khác quan trọng Điều này bao gồm việc xác định lưu lượng cấp khí tươi phù hợp cho người trong phòng, tính toán nguồn nhiệt phát ra từ các thiết bị đèn chiếu sáng và lựa chọn phương pháp tăng hoặc giảm độ ẩm một cách hiệu quả.
+ Fresh air intake: Tiêu chuẩn gió tươi
+ Infiltration: Hệ số rò gió
+ Light: Nhiệt tỏa ra từ thiết bị chiếu sáng(W/m 2 )
+ Window type: Chọn kiểu kiếng
+ Blind type: Chọn kiểu rèm
Hình 2.12: Nhập thông số ở mục Other
Canopy : Cài đặt kích thước của mái hiên cho các cửa sổ (nếu có)
Material II : Thiết lập lại vật liệu xây dựng của gian phòng chi tiết hơn
Extension : Cài đặt các mục mở rộng khác như nhiệt tỏa ra từ con người, sự ảnh hưởng của các gian phòng đặc biệt bên cạnh (nếu có )
Để tính tổng tải lạnh và in kết quả báo cáo, thực hiện bước Sum/Print bằng cách trở về Main menu và click vào "Sum/Print" Sau đó, một cửa sổ mới sẽ hiện lên hiển thị kết quả tính toán được, giúp người dùng dễ dàng theo dõi và quản lý thông tin.
Mục Print để xuất ra kết quả dưới 1 file PDF [5]
Hình 2.14: Công suất lạnh Q 0 của tầng 1 tính theo Heatload
2.4.4 Kết quả tính năng suất lạnh cho công trình bằng phần mềm Heatload
Bảng 2.20: Công suất lạnh tính bằng phần mềm Heatload
Tầng Tên phòng Diện tích sàn
VP.Quản lí-Điều hành 8 13,2
Kết quả so sánh công suất lạnh của công trình
Bảng 2.21: So sánh công suất lạnh lý thuyết, phần mềm Heatload so với công trình
Q 0 Thực tế công trình (kW)
Tính theo phương pháp carrier
Tính theo phần mềm Heatload
VP.Quản lí-Điều hành 12,8 9,9 23 13,2 3
Nhận xét về kết quả so sánh năng suất lạnh:
Qua quá trình tính toán và kiểm tra năng suất lạnh cho công trình bằng phương pháp Carrier và phần mềm tính tải Heatload, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra sự sai lệch đáng kể so với năng suất lạnh thực tế của công trình Điều này cho thấy sự cần thiết phải đánh giá và điều chỉnh lại phương pháp tính toán để đảm bảo độ chính xác cao hơn.
Sự sai lệch này do :
Việc xác định diện tích các khu vực bằng phương pháp đo thủ công và hạn chế thông tin về đề tài, cách bố trí thiết bị, phân chia khu vực phòng chưa được cụ thể có thể dẫn đến sai lệch trong tính toán.
Sai lệch trong quá trình vẽ đồ thị có thể xảy ra do yêu cầu riêng của chủ đầu tư hoặc do một số tiêu chuẩn riêng của bộ phận thiết kế hệ thống điều hòa không khí của công trình Điều này đòi hỏi sự linh hoạt và khả năng thích ứng trong thiết kế để đáp ứng các yêu cầu cụ thể.
+ Sai lệch trong việc làm tròn kết quả, thiết lập các thông số phần mềm,…
TÍNH KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG GIÓ
Giới thiệu hệ thống thông gió
Thông gió là quá trình thay đổi hoặc thay thế không khí trong một không gian để cung cấp không khí chất lượng cao bên trong Quá trình này giúp kiểm soát nhiệt độ, bổ sung oxy và loại bỏ các tạp chất không mong muốn như hơi ẩm, mùi hôi, khói, hơi nóng, bụi, vi khuẩn và carbon dioxide, nhằm tạo ra môi trường trong lành và an toàn cho con người.
Hệ thống thông gió đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ mùi khó chịu và hơi ẩm thừa, đồng thời đưa không khí tươi từ bên ngoài vào tòa nhà, duy trì sự lưu thông không khí và ngăn chặn tình trạng trì trệ của không khí bên trong, giúp tạo ra môi trường trong lành và thoải mái cho người sử dụng.
Tính toán hệ thống cấp gió tươi
3.2.1 Mục đích cấp gió tươi
Việc cung cấp gió tươi cho các không gian điều hoà kín được xây dựng nên nhằm thực hiện những mục đích chính như sau:
Máy lọc không khí giúp cung cấp oxy cho phòng, tạo cảm giác dễ chịu và giảm thiểu tình trạng khó thở, mệt mỏi Đồng thời, thiết bị này cũng có khả năng thải các chất độc hại ra bên ngoài, đặc biệt là CO2 - một chất độc phổ biến trong không gian sinh hoạt hàng ngày, giúp tạo không gian sống trong lành và an toàn cho sức khỏe con người.
+ Thải nhiệt thừa và ẩm thừa ra bên ngoài
+ Tạo độ chênh áp so với không gian liền kề ( hạn chế hệ số xâm nhập gió trời, tránh lây nhiễm chéo các phòng sạch trong bệnh viện,…)
3.2.2 Tính kiểm tra lưu lương gió tươi cho từng không gian điều hoà
Người ta thường sử dụng 3 tiêu chuẩn là TCVN 5687-2010, SS 553-2009 và ASHRAE 62.1-2013 để tính lưu lượng gió tươi cung cấp cho 1 phòng điều hoà
3.2.2.1 Cách tính lưu lượng gió tươi theo các tiêu chuẩn
* Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 5687-2010
Trong đó: n: số người trong phòng
G: lượng không khí ngoài yêu cầu (m 3 /h.người)
+ Tính toán điển hình: Khu ẩm thực 1, diện tích S = 254 m 2
Tra phụ lục F trang 88 TCVN 5687-2010
1,4 = 182 ( người) Lượng không khí ngoài yêu cầu: G = 30 (m 3 /h.người)
Trong đó: n : số người trong phòng g : lượng gió tươi quy định cho người (l/s.người)
+ Tính toán điển hình : Khu ẩm thực 1, diện tích S = 254 m 2
Tra Table 1, trang 17 , tiêu chuẩn SS 553
1,5 = 170 ( người) Lượng gió tươi yêu cầu : G = 5,1 (m 3 /h.người)
Lưu lượng gió tươi cần thiết: [10]
Vbz = Rp.Pz + Ra.Az ,(l/s) (3.3) Trong đó:
Rp : lưu lượng gió tươi yêu cầu trên 1 người
Pz : số người trong không gian thông gió theo công năng sử dụng
Ra : lưu lượng gió tươi yêu cầu trên 1 m 2 sàn
+ Tính toán điển hình: Khu ẩm thực 1, diện tích S = 254 m 2
Tra bảng 6.2.2.1 mục Restaurant dining rooms, ta tìm được mật độ 70 người/100m 2
1,42 = 179 (người) Lưu lượng gió tươi: Vbz = Rp.Pz + Ra.Az = 3,8.179 + 0,9.254 = 908,8 (l/s) 3272 (m 3 /h)
3.2.2.2 Tính kiểm tra cho các phòng còn lại
Bảng 3.1: Lưu lượng gió tươi cấp cho các phòng
Vp Quản Lý - Điều Hành 60 5 12 25 83
Phần trăm lưu lượng gió tươi được nhóm trình bày ở Phụ lục 3
Tính toán hệ thống gió thải
3.3.1 Mục đích hút gió thải
Việc lắp đặt hệ thống thông gió giúp hạn chế mùi và nồng độ các chất độc hại trong nhà vệ sinh, đồng thời đảm bảo lượng khí thải do máy móc trong các khu kỹ thuật được thoát ra ngoài một cách hiệu quả, mang lại không gian sạch sẽ và an toàn cho người sử dụng.
Loại bỏ các khói bụi thải ra từ các loại xe máy, ô tô,… chứa nồng độ khí độc hại SOx và COx cực cao trong các hầm xe
3.3.2 Tính kiểm tra lưu lượng gió thải
3.3.2.1 Cách tính lưu lượng gió thải theo các tiêu chuẩn
* Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687-2010
S: diện tích phòng (m 2 ) h: chiều cao sàn đến trần La phông (m) nACH : bội số trao đổi không khí ( lần/h)
❖ Tính toán điển hình : Khu ẩm thực 1, diện tích S = 254 m 2 , chiều cao h = 4,2 m Tra phụ lục G, trang 92 TCVN 5687-2010 ta tìm được nACH = 10 (lần/h)
Trong đó: nt : số thiết bị vệ sinh trong phòng ( bồn cầu + bồn tiểu) ( l/s.unit)
Rt : tỉ lệ lưu lượng gió trên 1 thiết bị vệ sinh
+ Tính toán điển hình : Khu vực VS nhân viên 1 tầng 1, diện tích S = 8 m 2 , chiều cao h = 4,2 m, có 6 thiết bị vệ sinh
Tra Table 6.5 trang 19 TC ASHRAE 62.1-2013 ta tìm được Rt = 35
3.3.2.2 Tính kiểm tra cho các phòng còn lại
Bảng 3.2: Lưu lượng gió thải cần hút của các phòng
Bội số trao đổi không khí (lần/h)
Số thiết bị vệ sinh
Tỉ lệ gió tươi/ thiết bị vệ sinh
Hành lang rạp phim 2 76 3,8 4 - - 1160 TCVN 5687-2010
3.4 Tính kiểm tra đường ống gió
3.4.1.Tính kiểm tra vận tốc và kích thước ống Ở phần này nhóm sẽ tính kiểm tra kích thước ống gió bằng phần mềm Duct Checker Pro và sử dụng phương pháp ma sát đồng đều
Phương pháp thiết kế đường ống gió dựa trên nguyên tắc tổn thất áp suất đồng đều trên toàn tuyến ống, đảm bảo vận tốc gió giảm dần theo chiều dài đường ống, từ đó phân bố gió một cách đồng đều.
Phương pháp ma sát đồng đều mang lại lợi ích đáng kể cho người thiết kế, giúp họ thực hiện tính toán nhanh chóng và linh hoạt Thay vì phải tính toán theo thứ tự từ đầu đến cuối tuyến ống, phương pháp này cho phép tính toán bất cứ đoạn ống nào, giúp tiết kiệm thời gian và tăng hiệu quả khi thi công thực tế ở công trường.
* Tính toán điển hình cho phòng Chiller, quạt EAF-1F-02
Để tính kích thước ống gió bằng phương pháp ma sát đồng đều, cần thiết lập các thông số trên phần mềm Bước đầu tiên là nhấn vào biểu tượng bánh răng để truy cập vào phần thiết lập Tại đây, người dùng sẽ nhập các thông số cần thiết để phần mềm có thể tính toán và đưa ra kết quả chính xác về kích thước ống gió cho hệ hút gió thải phòng Chiller.
Để điều chỉnh phần mềm, hãy giữ nguyên các thông số và chỉ sửa đổi mục "Max fiction loss" thành 1 Pa/m Để tính toán thuận tiện hơn với đơn vị l/s, hãy đổi đơn vị trong ô "Air Flow" thành l/s Sau đó, lưu lại để sử dụng cho các tính toán tiếp theo.
Hình 3.2: Setup đơn vị ở mục Air Flow
Lưu lượng của cụm quạt EAF-1F-02 là 3940 l/s, khi nhập vào phần mềm, kích thước ống gió được xác định là 1500x400 với vận tốc gió đi trong ống là 6,57 m/s, thấp hơn giá trị khuyến cáo của hệ thống là 10 m/s Đồng thời, tổn thất do ma sát trên đoạn ống này là 0,7 Pa/m, nhỏ hơn giá trị khuyến nghị là 1 Pa/m Do đó, có thể chọn tổn thất ma sát đồng đều cho các đoạn ống còn lại là 1 Pa/m.
Hình 3.3: Tính kiểm tra đường ống gió thải cho quạt EAF-1F-01
Nhóm sinh viên thực hiện chỉ trình bày kết quả tính toán kiểm tra của các đoạn ống còn lại, tương tự như đã thực hiện trước đó, và kết quả được trình bày chi tiết trong Bảng 3.3.
Bảng 3.3: Kiểm tra ống gió thải bằng phần mềm Heatload cho các phòng Quạt hút gió thải
Vận tốc đi trong ống ( m/s )
Tổn thất do ma sát ( Pa/m )
Kết quả tính toán kiểm tra kích thước ống gió tạo áp cho thấy các mẫu EAF-1F-01, EAF-1F-02, EAF-1F-03, EAF-1F-04, EAF-1F-05, EAF-1F-08, EAF-2F-01, EAF-2F-02, EAF-2F-03, EAF-2F-04, EAF-2F-05, EAF-2F-06, EAF-2F-07, EAF-4F-01, EAF-4F-02, EAF-4F-03 và EAF-4F-05 đều có kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế Các giá trị tính toán cho thấy sự phù hợp giữa kích thước ống gió và áp suất gió tạo ra, đảm bảo hiệu suất hoạt động tốt của hệ thống.
Vận tốc gió trong các đoạn ống gió từ tầng mái xuống tầng 1 đều nhỏ hơn 10m/s, đáp ứng yêu cầu về vận tốc gió trong hệ thống thông gió Tổn thất do ma sát trên từng đoạn ống chủ yếu ở mức khoảng 1Pa/m, tương ứng với giá trị ban đầu được chọn Tuy nhiên, các đoạn ống có tổn thất thấp hơn nhiều so với 1 Pa/m vẫn có thể được chấp nhận.
Quá trình lắp đặt và thi công đoạn ống có thể phát sinh thêm tổn thất, khiến giá trị tổn thất của đoạn ống này gần bằng với giá trị tổn thất đã được chọn ban đầu Điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và hiệu quả của toàn bộ hệ thống.
3.4.2 Tính kiểm tra tổn thất áp suất trên đường ống gió
Tổn thất áp suất trên đường ống gió gồm 2 thành phần được tính theo công thức (3.6) bên dưới: [1] Δp = Δpms + Δpcp (3.6)
Trong đó: Δpms (Pa) – Tổn thất do ma sát trên đường ống Δpcb (Pa) – Tổn thất cục bộ qua các phụ kiện đường ống
Tính tổn thất áp suất do ma sát là một yếu tố quan trọng khi thiết kế và lắp đặt hệ thống ống gió Đối với ống gió, tổn thất áp suất do ma sát (pms) có thể được tính toán bằng cách sử dụng công thức (3.7), trong đó Δpms là tổn thất áp suất do ma sát, l là chiều dài của ống gió và Δpi là tổn thất áp suất tại một điểm cụ thể.
• l: chiều dài ống gió Ta có chiều dài đường ống từ quạt hút đến miệng gió cuối cùng (có tổn thất áp lớn nhất) ,( m )
• Δpi : tổn thất áp suất do ma sát trên 1 mét chiều dài ống, (Pa/m)
Để tính toán và kiểm tra tổn thất áp suất cục bộ một cách nhanh chóng và thuận tiện, nhóm sinh viên đã sử dụng phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database Phần mềm này cho phép nhập kích thước của phụ kiện tương ứng và xuất ra tổn thất cục bộ đi qua phụ kiện đó, giúp quá trình tính toán trở nên dễ dàng và chính xác hơn.
❖ Tính điển hình tổn thất áp của quạt hút gió thải EAF-1F-01
+ Tổn thất do ma sát:
Dựa vào bảng 7.3 [1], đường kính tương đương của đoạn ống 1500x500 mm là dtđ = 913 mm
Từ thông số thiết kế lưu lượng của công trình là 5990 l/s và đường kính trong ống (dtđ) là 913 mm, chúng ta có thể xác định tổn thất áp suất do ma sát trên 1 mét ống Theo đồ thị hình 7.24 [1], giá trị tổn thất áp suất do ma sát trên 1 mét ống (Δpl) là 1,3 Pa/m.
Từ đó ta thay vào công thức (3.7): Δpms = l Δpl = 30.1,3 = 38 Pa
STT Tên phụ kiện Số lượng
Tổn thất cục bộ của phụ kiện (Pa)
1 Louver + Lưới chắn côn trùng 1 25 25
Tổng tổn thất cục bộ 145
Vậy tổn thất áp của hệ quạt hút gió thải EAF-1F-01 Δp = Δpms + Δpcp = 38 + 145 = 183 ( Pa )
Lưu lượng tính toán của hệ thống là 4990 l/s và cột áp là 183 Pa, tương ứng với thông số quạt được thiết kế trong bản vẽ với lưu lượng 4990 l/s và cột áp 200 Pa Điều này cho thấy thông số quạt thiết kế hoàn toàn có thể đáp ứng được nhu cầu về lưu lượng hút gió thải và cột áp của công trình, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
Tổn thất áp của các quạt hút gió thải còn lại được nhóm trình bày ở Phụ lục 4
3.5 Tính toán kiểm tra hệ thống hút khói hàng lang và phòng có thể tích lớn
TÍNH TOÁN KIỂM TRA MÁY VÀ THIẾT BỊ
Tính bình giản nở
Thể tích bình giản nở được tính theo công thức:
𝑉 𝑑𝑛 : Thể tích tối thiểu bình giản nở 𝛽: Phần trăm giãn nở của nước theo bảng 6.13 [1]
𝑉 𝑛 : Thể tích toàn bộ nước có trong hệ thống:
Thể tích nước trong hệ thống có thể được tính theo công thức:
𝑃 𝑐ℎ𝑖𝑙𝑙𝑒𝑟 : là công suất của chiller kW
Ta có công suất của chiller 𝑃 𝑐ℎ𝑖𝑙𝑙𝑒𝑟 = 1200𝑅𝑇 = 4220 kW
- Nên thể tích nước trong hệ thống:
- Thể tích bình giản nở là:
G : Lưu lượng bơm nước lạnh, bơm nước giải nhiệt( l/s)
Q : Công suất lạnh, giải nhiệt của thiết bị (kW)
Cp : Nhiệt dung riêng của nước ( Cp = 4,18 kJ/kg.K)
∆T : Độ chênh lệch nhiệt độ nước vào và nước vào (°𝐶)
Cụm bơm cấp cho Chiller để làm lạnh nước ( CHWS )
Cụm bơm này gồm 3 bơm chạy chính và 1 bơm chạy dự phòng, công suất lạnh của 1 Chiller : QC = 400 RT = 1407 kW
Kết quả tính toán cho thấy lưu lượng bơm phía bên Chiller là G = 48,08 (l/s), gần tương đương với lưu lượng bơm trên bản vẽ Gbv = 48,01 (l/s), đáp ứng được yêu cầu của công trình.
Cụm bơm nước cấp nước để làm mát Chiller (CHW )
Cụm bơm này gồm 3 bơm chạy chính và 1 bơm chạy dự phòng, công suất lạnh của 1 Tháp giải nhiệt: Qgn = 500 RT = 1758kW
Kết quả tính toán cho thấy lưu lượng bơm phía bên Tháp giải nhiệt là G = 84,2 (l/s), gần như tương đương với lưu lượng bơm được chỉ định trên bản vẽ Gbv = 84,1 (l/s), đáp ứng được yêu cầu của công trình.
TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG PHẦN MỀM REVIT MEP
Giới thiệu phần mềm Revit MEP và BIM
Phần mềm Revit MEP là một mô hình thông tin xây dựng được phát triển bởi Autodesk, chủ yếu phục vụ cho các kiến trúc sư, kỹ sư và chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật MEP và xây dựng Với khả năng lưu trữ thông tin của các thành phần trong bản vẽ, dựng hình 2D, 3D mô phỏng công trình, phần mềm này cung cấp tính năng hỗ trợ mạnh mẽ cho mọi lĩnh vực, ngành nghề Ngoài ra, Revit còn giúp việc thiết kế và thi công trở nên nhanh chóng và thuận tiện hơn nhờ khả năng bốc tách khối lượng vật tư tự động.
Một số lợi ích mà phần mềm Revit MEP mang lại:
Công nghệ đang cách mạng hóa quy trình thiết kế, xây dựng và vận hành các tòa nhà và cơ sở hạ tầng, giúp cải thiện đáng kể hiệu suất làm việc và thiết kế Với sự hỗ trợ của công nghệ, việc xuất bản vẽ công trình, thống kê vật liệu và dự toán khối lượng trở nên dễ dàng và chính xác hơn, giúp nâng cao hiệu quả và giảm thiểu sai sót.
Kết hợp các ngành nghề liên quan như kiến trúc, kết cấu, MEP, HVAC, giúp cải thiện đáng kể tính đồng bộ và chính xác giữa các hệ thống trong các bản vẽ khác nhau trên một công trình, từ đó nâng cao hiệu quả thiết kế và xây dựng.
Revit MEP là công cụ thiết kế mạnh mẽ và dễ sử dụng, được chế tạo đặc biệt để giải quyết việc tạo ra các phụ kiện ống dẫn, đường ống và ngăn chứa một cách hiệu quả Với hình ảnh trực quan mô hình 3D, phần mềm này cho phép người dùng sử dụng một cách nhanh chóng và dễ dàng, giúp tăng tốc quá trình thiết kế và xây dựng dự án.
Revit MEP được trang bị một thư viện thiết bị chung đa dạng, đồng thời cho phép người dùng truy cập nội dung chuyên biệt từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm cả nội dung dành riêng cho nhà sản xuất Điều này giúp việc xây dựng và phát triển các kế hoạch trở nên nhanh chóng và hiệu quả hơn.
Phần mềm này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm tra các xung đột giữa các hệ, giúp người dùng dễ dàng triển khai bản vẽ một cách thuận tiện và nhanh chóng hơn Điều này hạn chế được những sai sót trong thiết kế và đảm bảo rằng bản vẽ có thể thi công được một cách hiệu quả.
- Chi phí quản lý thấp
BIM (Building Information Modeling) là một quy trình làm việc tiên tiến trong ngành công nghiệp xây dựng, ứng dụng công nghệ mô hình 3D để tạo ra, phân tích và truyền đạt thông tin của công trình Quá trình này giúp tối ưu hóa thiết kế, thi công và vận hành công trình xây dựng BIM cũng là quá trình tạo lập và sử dụng mô hình thông tin trong các giai đoạn thiết kế, thi công và vận hành, nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng của công trình.
Dữ liệu được tập trung và thống nhất xuyên suốt quá trình làm việc, đảm bảo cập nhật tự động và chính xác tuyệt đối Các cảnh báo xung đột (như đường ống và khung dầm) được phát hiện thông minh và linh hoạt, giúp dễ dàng xuất bản các bản vẽ 2D và phát hiện điểm bất hợp lý thông qua mô hình thiết kế 3D Ngoài ra, hệ thống còn liên kết chặt chẽ giữa các phòng ban như kiến trúc, kết cấu, MEP và xây dựng, tạo nên quy trình làm việc hiệu quả và liền mạch.
Mô hình không gian ba chiều được liên kết với cơ sở dữ liệu thông tin của dự án, thể hiện toàn bộ các mối liên hệ về mặt không gian, thông tin hình học, kích thước, số lượng và cấu tạo vật liệu của các cấu kiện, bộ phận của công trình Điều này cho phép mô hình thể hiện vòng đời của một công trình xây dựng, từ khâu thiết kế, thi công đến khâu vận hành và sử dụng, cung cấp một cái nhìn tổng quan và chi tiết về dự án.
Hình 5.1: Quy trình BIM trong vòng đời công trình
Sử dụng Revit MEP triển khai lại bản vẽ hệ thống điều hoà không khí và thông gió của công trình
5.2 Sử dụng Revit MEP triển khai lại bản vẽ hệ thống điều hoà không khí và thông gió của công trình
5.2.1 Sơ lược về giao diện của Revit MEP
Hình 5.2: Giao diện khởi động của Revit 2023
Hình 5.3: Giao diện làm việc của Revit 2023
Thanh công cụ hỗ trợ của Revit
Ribbon là thanh công cụ quan trọng trong phần mềm, chứa chuỗi các tab và phím tắt để gọi các câu lệnh cần thiết Mỗi tab trên Ribbon đều được chia thành các nhóm công cụ và công cụ cụ thể, giúp người dùng dễ dàng thao tác và thực hiện dự án một cách hiệu quả.
- Architecture: Phục vụ cho việc thiết kế kiến trúc
- Structure: Phục vụ cho việc thiết kế kết cấu
- System: Phục vụ cho vẽ ống gió, ống nước Chiller, ống PCCC, các thiết bị,… của hệ thống MEPF
- Insert: Để chèn các file (file Revit, file Cad), hình ảnh, load Family để phục vụ cho việc dựng hình dự án, …
- Annotate: Ghi kích thước, chú thích, …
- Analyze: Tạo không gian chức năng, …
- Collaborate: Tạo workset, thao tác quản lý các hệ khác trên cùng dự án, …
- View: Tạo các khung nhìn, mặt cắt, xem mô hình 3D, …
- Manage: Quản lý, thiết lập thông tin dự án, …
- Modify: Thay đổi đối tượng, di dời, copy, …
- Properties là bảng chứa toàn bộ thông tin của các đối tượng được chọn trong dự án (hiển thị, thuộc tính, tính chất,… của các đối tượng)
Project Browser là công cụ quản lý toàn diện thông tin dự án, cho phép điều hướng các tác vụ xây dựng mô hình một cách hiệu quả Với cây thư mục trực quan, người dùng có thể dễ dàng quản lý và quan sát toàn bộ các bản vẽ, cấu kiện, mặt bằng, mặt cắt, families và các yếu tố khác được sử dụng trong dự án, giúp việc thiết kế trở nên thuận tiện và dễ dàng hơn.
Bên dưới là Hình 5.5 thể hiện bảng công cụ Properties và Project Browser trong Revit
Hình 5.5: Bảng công cụ Properties và Project Browser
Các thanh công cụ hỗ trợ
Thanh Qick Access: là nơi truy cập nhanh các phím tắc,công cụ hay sử dụng khi làm việc (Save, Undo, Print, …)
Hình 5.6: Thanh Quick Access Thanh View Control: là nơi kiểm soát cách hiển thị của đối tượng trong bản vẽ
5.2.2 Xây dựng mô hình hệ thống thực tế điều hoà không khí bằng Revit
Các bước cơ bản để thể hiện một bản vẽ thiết kế bằng phần mềm Revit:
Khi bắt đầu một dự án xây dựng, việc chuẩn bị bản vẽ thiết kế kết cấu của công trình là bước đầu tiên quan trọng Đối với các công trình chưa có bản vẽ kết cấu Revit từ trước, cần phải trải qua công đoạn dựng hình kết cấu Quá trình này bao gồm dựng mô hình kết cấu của công trình dựa trên bản vẽ kiến trúc của file CAD, giúp tạo nền tảng vững chắc cho thiết kế và xây dựng sau này.
- Chuẩn bị bản vẽ thiết kế hệ thống ACMV của công trình từ file CAD
- Chuẩn bị sẵn sàng các thư viện của thiết bị, thiết lập các thông số như thiết lập vật liệu, kích thước, màu sắc cho đối tượng, …
- Xây dựng mô hình: Xây dựng mô hình hệ thống điều hòa không khí bằng các lệnh và công cụ trên Revit
Trình bày bản vẽ là bước quan trọng sau khi hoàn thiện mô hình 3D cơ bản trong Revit Để đảm bảo bản vẽ được rõ ràng và cụ thể, cần thực hiện kiểm tra và kết hợp giữa các hệ khác nhau để thống nhất bản vẽ Quá trình này giúp tránh xung đột giữa các hệ trong quá trình thi công, tiết kiệm thời gian và chi phí.
Trong quá trình dựng hình, việc bám sát bản vẽ 2D là rất quan trọng, kết hợp sử dụng mặt cắt để đảm bảo độ chính xác cao Đồng thời, việc theo dõi bản vẽ thông qua View 3D giúp phát hiện và tránh những sai sót không đáng có, đảm bảo quá trình thực hiện được suôn sẻ và hiệu quả.
5.3 Quy trình thực hiện triển khai lại bản vẽ hệ thống điều hòa không khí và thông gió “ Khu thương mại C19”
Để bắt đầu một dự án mới, bạn cần khởi tạo dự án (Project) và chọn file Template phù hợp thuộc hệ thống cơ điện Để thực hiện điều này, hãy di chuyển chuột đến vị trí MODELS ở bên trái giao diện người dùng, chọn New và sau đó chọn Project Tiếp theo, hộp thoại New Project sẽ xuất hiện, cho phép bạn chọn Template file cho dự án Hãy chọn Browser và hộp thoại Template sẽ xuất hiện, nơi bạn có thể chọn hệ Template phù hợp nhất cho dự án của mình.
Hình 5.8: Khởi tạo dự án ACMV trên giao diện Revit 2023
Bước 2: Tạo Grid (lưới trục) và Level từ bản vẽ mô hình kiến trúc Revit đã vẽ trước đó
Để bắt đầu dự án trên Revit, bạn cần liên kết bản vẽ mô hình kiến trúc có sẵn vào dự án vừa khởi tạo Quá trình này bao gồm việc khởi tạo lưới trục và cao độ trong Revit dựa trên bản vẽ kiến trúc sẵn có Để liên kết bản vẽ, bạn chọn Insert → Link Revit, sau đó chọn bản vẽ kiến trúc cần liên kết và nhấn Open.
Hình 5.9: Đưa bản vẽ revit vào trong dự án mới
Hình 5.10: Link file mô hình kiến trúc vào dự án
Sau khi Link bản vẽ kiến trúc vào trong dự án, ta nhấp vào link file và Pin lại a) Copy Monitor lưới trục(Grid)
Để sao chép và giám sát liên kết, hãy thực hiện các bước sau: Chọn tab Collaborate, sau đó chọn Copy/Monitor và chọn Select Link Tiếp theo, nhấp chuột vào file link và chọn Copy, tích chọn Multiple, rồi rê chuột từ phải qua trái để chọn hết lưới trục trên mặt bằng.
Hình 5.11: Tiến hành copy Monitor từ bản vẽ mô hình
Sau khi quét hết lưới trục trên mặt bằng, hãy tiếp tục thực hiện các bước sau để hoàn thiện quy trình Nhấp chuột vào mục Filter, sau đó tích chọn mục Grid trong hộp thoại Filter và nhấn OK Cuối cùng, chọn Finish để hoàn tất quá trình.
Hình 5.12: Tiến hành lọc Filter
Hình 5.13: Tiến hành chọn lưới trục( Grid)
Sau khi copy lưới trục xong taị tab Modify ta chọn Pin để cố dịnh lưới trục lại Sau đó ta chọn tab Copy/Monitor →Finish
Hình 5.14: Tiến hành Pin tất cả các lưới trục vừa được copy b) Copy Monitor Level
To replicate the monitor levels, select a direction from the Project Browser dialog box, such as East, North, South, or West Next, perform a Copy Monitor Level, similar to copying a grid, but with the key difference being the selection of Levels instead of Grid in the Filter section Upon completing the Copy Monitor process, select all the newly copied levels and pin them in place.
Sau khi hoàn tất Copy Monitor, bước tiếp theo là đưa các Level vừa được sao chép vào dự án đang dựng hình Để thực hiện điều này, bạn vào menu View, chọn Plan Views, sau đó chọn Stuctural Plan và chọn tất cả các level trong bảng New Stuctural Plan, cuối cùng nhấn OK để áp dụng thay đổi.
Hình 5.16: Đưa các Level vừa được copy Monitor vào dự án dựng hình
Bước tiếp theo trong thiết kế hệ thống điều hòa không khí là thiết lập và phân chia hệ thống ống gió và hệ thống ống nước Chiller trong bảng Project Browser Điều này bao gồm việc xác định và phân loại các loại ống gió khác nhau như ống gió tươi, ống gió hồi, ống gió thải, ống gió hút khói, cũng như các loại ống nước Chiller như ống cấp, ống hồi, ống nước ngưng, từ Duct System và Piping System.
Hình 5.17: Phân chia ống gió ống nước trong dự án
Bước 4: Thiết lập thuộc tính vật liệu cho các ống gió, ống nước là một bước quan trọng giúp người vẽ dễ dàng xác định hệ thống đang vẽ Việc thiết lập này bao gồm lựa chọn màu sắc, khối lượng đường nét và các thuộc tính khác để đảm bảo rằng hệ thống được thể hiện một cách rõ ràng và chính xác Điều này cũng giúp xử lý xung đột một cách thuận tiện nhất, đảm bảo rằng bản vẽ được hoàn thiện và chính xác.
Hình 5.18: Thực hiện thiết lập màu sắc khối lượng chi tiết vật thể trong dự án
Bước 5: Sử dụng các lệnh hỗ trợ để dựng mô hình 3D hệ thống MVAC từ file 2D Autocad có sẵn, giúp tạo ra bản thiết kế chi tiết và chính xác cho dự án cơ điện.
Các công cụ thường được sử dụng để vẽ trong hệ thống ACMV:
• Duct (lệnh tắt DT): Lệnh tạo ống gió
• Duct Accessory (DA): Lệnh gọi các thiết bị van gió
• Air Terminal (AT): Lệnh gọi các thiết bị cửa gió
• Flex Duct (FD): Lệnh tạo ống gió mềm
• Mechanical Equipment (ME): Lệnh gọi các thiết bị hệ cơ
• Pipe (PI): Lệnh tạo ống nước
• Pipe Accessory (PA): Lệnh gọi các thiết bị van nước
• Pipe Fitting (PF): Lệnh gọi các phụ kiện ống nước
• Flex Pipe (FP): Lệnh tạo ống mềm
5.4 Mô hình Revit của công trình sau khi vẽ
Hình 5.19: Kết cấu công trình sau khi dựng bằng phần mềm Revit
Hình 5.20: Hệ thống điều hòa không khí sau khi dựng bằng phần mềm Revit
Hình 5.22: Cụm tháp giải nhiệt
Hình 5.23:Tổng thể mô hình cụm chiller và tháp giải nhiệt
Hình 5.25: Mô hình hệ thống ACMV tầng 2 vẽ bằng revit
Hình 5.26: Chi tiết Cụm FCU
5.5 Khởi chạy tiến trình kiểm tra xung đột giữa các hệ trong revit và biện pháp xử lí xung đột
Sau khi hoàn thành thiết kế một hệ thống, người vẽ sẽ tiến hành kiểm tra xung đột giữa các hệ thống khác nhau như hệ điện, hệ ống nước, hệ chữa cháy và hệ thông gió Việc kiểm tra này giúp phát hiện và điều chỉnh các va chạm, xung đột không đáng có, đảm bảo quá trình thi công trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn Quá trình kiểm tra và xử lý xung đột giữa các hệ thống được gọi là Combine Để đẩy nhanh quá trình thiết kế và dựng mô hình, người vẽ thường chia các hệ thống thành các tệp tin riêng biệt và phân công cho nhiều cá nhân thực hiện độc lập Phần mềm Revit cho phép liên kết các bản vẽ khác nhau lại với nhau, tạo ra một mô hình thống nhất để kiểm tra xung đột và quản lý Ngoài ra, để thực hiện dự án một cách thuận lợi và đồng thời, người dùng Revit có thể tạo dựng một tệp tin dự án tổng hợp gọi là Central File, cho phép mọi nhân viên mở và dựng mô hình cùng lúc trên hệ thống máy chủ của doanh nghiệp.
Mô hình Revit của công trình sau khi vẽ
Hình 5.19: Kết cấu công trình sau khi dựng bằng phần mềm Revit
Hình 5.20: Hệ thống điều hòa không khí sau khi dựng bằng phần mềm Revit
Hình 5.22: Cụm tháp giải nhiệt
Hình 5.23:Tổng thể mô hình cụm chiller và tháp giải nhiệt
Hình 5.25: Mô hình hệ thống ACMV tầng 2 vẽ bằng revit
Hình 5.26: Chi tiết Cụm FCU
5.5 Khởi chạy tiến trình kiểm tra xung đột giữa các hệ trong revit và biện pháp xử lí xung đột
Sau khi hoàn thành vẽ một hệ thống, người vẽ cần tiến hành kiểm tra xung đột giữa các hệ thống như hệ điện, hệ ống nước, hệ chữa cháy, hệ thông gió, để điều chỉnh lại vị trí thiết bị và chi tiết vật cần lắp đặt phù hợp, tránh va chạm và xung đột không đáng có Việc kiểm tra xung đột giữa các hệ thống trong công trình và biện pháp xử lý xung đột thực tế được gọi là Combine Để thuận tiện trong việc thiết kế và đẩy nhanh quá trình dựng mô hình, người vẽ thường chia các hệ thống thành các tệp tin riêng biệt và sử dụng chức năng link của Revit để thống nhất các tệp tin này thành một mô hình thống nhất Ngoài ra, để nâng cao hiệu quả thực hiện dự án, người dùng Revit có thể tạo dựng một tệp tin dự án tổng hợp gọi là Central File, cho phép mọi nhân viên mở và dựng mô hình cùng lúc trên hệ thống máy chủ của doanh nghiệp.
Do đồ án chỉ tập trung vào việc dựng mô hình thông gió và hệ chiller, nhóm sinh viên sẽ thực hiện kiểm tra xung đột giữa các hệ thống ống nước, ống gió và thiết bị liên quan, nhằm đảm bảo tính tương thích và hiệu quả của hệ thống.
Tiến hành kiểm tra xung đột giũa các hệ thống
Từ bất cứ view hệ thống mô hình nào ta chọn Collaborrate → Interferrence Check
→ Run Interferrence Check Sau đó trên giao diện sẽ hiện bảng Interferrence Check
Hình 5.27: Mở bảng Interferrence Check
Tại bảng Interferrence Check ta có các tùy chọn để kiểm tra xung đột giữa hệ thống hiện hành và các hệ thống còn lại:
➢ Current Project với Current Project (kiểm tra xung đột trong bản thân hệ thống hiện hành)
➢ Current Project với C19_mohinhkientruc.rvt (kiểm tra xung dột giữa hệ thống hiện hành và hệ thống kiến trúc của dự án)
➢ Current Project với một hệ bất kì (Kiểm tra xung đột giữa các hệ thống còn lại như hệ điện, hệ chữa cháy, )
Hình 5.28: Bảng thiết lập kiểm tra xung đột giữa các hệ
Để kiểm tra hệ thống ống nước Chiller và hệ thống ống gió cũng như các thiết bị trên cùng của bản thân hệ thống dự án hiện hành, bạn cần thực hiện các bước sau: Đầu tiên, chọn "Current Project" ở cột bên trái, sau đó tích vào mục "Pipe" để hiển thị kết quả kiểm tra hệ thống ống nước.
Accessories, Pipe Fittings và Pipes Đối với cột bên phải ta chọn: Current Project → sau đó tích vào Duct Fittings, Ducts, Duct Insulations, Flex Duct, Mechanical Equipment → OK
Sau khi Click Ok sẽ hiện lên bảng Interference Report thông báo kết quả xung đột từ bảng này ta có thể chọn:
Show: Để hiện từng vị trí xung dộ trong dự án
Export…: Để xuất kết quả sang định dạng html đẻ xem trên trình duyệt web Refresh: Để cập nhật lại bảng kết quả
Hình 5.29: Bảng Interference Report báo cáo xung đột
Để xuất kết quả sang định dạng html, bạn chọn "Export…" và đặt tên cũng như chọn nơi lưu giữ file Sau khi chọn "Save", bạn sẽ trở về bảng "Interference Report" và nhấn "Close" để đóng bảng kết quả.
After saving, proceed to run the newly saved file, which will connect to the internet and display an Interference Report table containing the IDs of each conflict.
Hình 5.30: Bảng Interference Report dưới định dạng html chứa ID
Ta copy ID của từng xung đột, sau đó vào mục tiềm kiếm ID trong revit bằng cách vào Tab Manage →ID
Hình 5.31: Mở bảng Select Elements by ID
Tại bảng Select Elements by ID, bạn có thể nhập ID và chọn "Show" để tìm kiếm vị trí xung đột hoặc chọn "OK" để chọn phần tử xung đột cụ thể Sau đó, bạn có thể tiến hành xử lý xung đột tại vị trí đã tìm thấy.
Hình 5.32: Nhập ID và thể hiện vị trí xung đột
Thực hiện tương tự với các hệ thống còn lại cho đên khi xung đột về không
5.6 Ứng dụng revit cho việc bốc tách khối lượng dự án
Bốc tách khối lượng là hạng mục tính toán quan trọng trong xây dựng, giúp xác định khối lượng công tác cần thực hiện dựa trên bản vẽ thiết kế hoặc bản vẽ hoàn công Thông qua việc bốc tách khối lượng, các nhà thầu có thể dự tính chính xác chi phí đấu thầu, đồng thời làm cơ sở cho việc thanh toán và quyết toán với chủ đầu tư.
Việc bốc tách khối lượng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chính xác số lượng vật tư cần thiết để thi công, từ đó giúp kiểm soát giá cả, lượng nhân công và các khâu lắp đặt của dự án một cách hiệu quả Quá trình này giúp tránh tình trạng dư thừa vật tư gây lãng phí hoặc thiếu hụt gây cản trở công tác thi công, đảm bảo dự án được thực hiện suôn sẻ và tiết kiệm chi phí.
Các bước tiến hành bốc khối lượng dự án:
Để tạo bảng khối lượng, bạn cần thực hiện theo các bước sau: Đầu tiên, truy cập vào View và chọn Schedule/Quanlities Tiếp theo, trong hộp thoại New Schedule, bạn cần chọn loại đối tượng cần bốc chọn ở bảng Category, chẳng hạn như Ducts cho ống gió hoặc Pipes cho ống nước Cuối cùng, nhập tên bảng khối lượng cần tạo để hoàn tất quá trình này.
Hình 5.33: Khởi tạo bảng khối lượng trên revit
Hình 5.34: Bảng New Schedule lựa chọn đối tượng bốc tách
Bước 2: Chọn các tham số cần bốc tách (hình 5.35) Ví dụ trong bản này: Family and
Type là loại đối tượng, Size (kích thước đối tượng), Length (chiều dài đối tượng), System Abbreviation (viết tắt tên hệ thống đối tượng)
Hình 5.35: Chọn các tham số phù hợp cho bảng khối lượng
Bước 3: Sau khi chọn tham số cần bóc tách phù hợp, ta tiến hành căn chỉnh hình thức trình bày để tạo ra bản khối lượng theo yêu cầu Quá trình này sẽ giúp người dùng có được kết quả chính xác và dễ dàng sử dụng.
Hình 5.36: Bảng khối lượng ống gió thiết lập bằng revit 2023
Hình 5.37: Bảng khối lượng ống nước chiller thiết lập bằng revit 2023
Ứng dụng revit cho việc bốc tách khối lượng dự án
Bốc tách khối lượng là hạng mục tính toán quan trọng trong xây dựng, giúp xác định khối lượng công tác xây dựng và lắp đặt dựa trên bản vẽ thiết kế hoặc bản vẽ hoàn công Thông qua quá trình này, các nhà thầu có thể dự tính chính xác khối lượng công việc cần thực hiện, từ đó làm cơ sở cho việc đấu thầu hoặc thanh toán, quyết toán với chủ đầu tư.
Việc bốc tách khối lượng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chính xác số lượng vật tư cần thiết cho thi công, từ đó giúp kiểm soát giá cả, lượng nhân công và các khâu lắp đặt của dự án một cách toàn diện Quá trình này giúp tránh tình trạng dư thừa vật tư gây lãng phí hoặc thiếu hụt gây cản trở công tác thi công, đảm bảo dự án được thực hiện một cách hiệu quả và tiết kiệm.
Các bước tiến hành bốc khối lượng dự án:
Để tạo bảng khối lượng, bạn hãy truy cập vào View và chọn Schedule/Quanlities Tiếp theo, hãy chọn loại đối tượng cần bốc chọn ở bảng Category trong hộp thoại New Schedule, chẳng hạn như Ducts cho ống gió hoặc Pipes cho ống nước Sau đó, nhập tên bảng khối lượng cần tạo để hoàn tất quá trình.
Hình 5.33: Khởi tạo bảng khối lượng trên revit
Hình 5.34: Bảng New Schedule lựa chọn đối tượng bốc tách
Bước 2: Chọn các tham số cần bốc tách (hình 5.35) Ví dụ trong bản này: Family and
Type là loại đối tượng, Size (kích thước đối tượng), Length (chiều dài đối tượng), System Abbreviation (viết tắt tên hệ thống đối tượng)
Hình 5.35: Chọn các tham số phù hợp cho bảng khối lượng
Sau khi lựa chọn tham số cần bóc tách phù hợp, bước tiếp theo là căn chỉnh hình thức trình bày để tạo ra bản khối lượng theo yêu cầu Quá trình này giúp đảm bảo rằng bản khối lượng được trình bày một cách rõ ràng và chính xác, đáp ứng nhu cầu của người dùng.
Hình 5.36: Bảng khối lượng ống gió thiết lập bằng revit 2023
Hình 5.37: Bảng khối lượng ống nước chiller thiết lập bằng revit 2023