Giới thiệu về hệ thống điều hồ khơng khí và thông gió của công trình ..... Ngày nay, điều hồ khơng khí là một trong những hệ thống phổ biến và không thể thiếu trong các công trình như nh
QUAN
Lý do chọn đề tài
Kể từ khi xã hội loài người hình thành, con người đã không ngừng sáng tạo và phát triển nền văn minh để đáp ứng nhu cầu cơ bản Khi những nhu cầu này được thỏa mãn, con người lại nảy sinh những nhu cầu cao hơn Hiện nay, con người cần một môi trường ấm áp vào mùa đông và mát mẻ vào mùa hè, đồng thời yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm, tiếng ồn và không khí sạch cũng trở nên quan trọng để phục vụ cho công việc và nghỉ ngơi Để đáp ứng những nhu cầu này, nhiều phương pháp đã được phát triển, được gọi chung là điều hòa không khí.
Trong những năm qua, sự phát triển của khoa học công nghệ đã thúc đẩy ngành điều hòa không khí phát triển nhanh chóng, cải thiện đời sống người dân và gia tăng nhu cầu về cuộc sống tiện nghi Việt Nam, với khí hậu nhiệt đới gió mùa, có nhu cầu sử dụng máy điều hòa không khí rất lớn Nhằm áp dụng kiến thức về điều hòa không khí và thông gió từ 4 năm học đại học vào thực tiễn, nhóm chúng tôi đã chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là “Tính toán kiểm tra và triển khai bản vẽ thiết kế bằng phần mềm Revit hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho công trình Alpha Tower”.
Mục tiêu của đề tài
Nhóm chúng em chọn đề tài tính toán và kiểm tra hệ thống điều hoà không khí và thông gió cho công trình Alpha Tower tại TP Hồ Chí Minh Chúng em sẽ triển khai bản vẽ thiết kế bằng phần mềm Revit, kiểm tra tải lạnh của các phòng thiết kế và so sánh với năng suất lạnh của thiết bị thực tế Đồng thời, chúng em cũng sẽ tính toán cho hệ thống cấp gió tươi, hút khí thải toilet và hút khói tầng hầm, nhằm đưa ra kết luận về tính hợp lý của công trình.
Học và ứng dụng các phần mềm tính toán tải lạnh như Heatload của Daikin, Ductchecker cho đường ống gió, và ASHRAE Duct Fitting Database để giải quyết hiệu quả các vấn đề liên quan đến kiểm tra và tính toán tổn thất áp.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: toà nhà Alpha Tower
- Kiểm tra hệ thống điều hoà không khí
- Kiểm tra hệ thống thông gió
- Kiểm tra hệ thống hút khí thải toilet
- Kiểm tra hệ thống hút khói tầng hầm
- Áp dụng các tiêu chuẩn, quy chuẩn vào việc tính toán kiểm tra như TCVN5687:2010, QCVN02:2009, Environmental Design – CIBSE Guide A…
Nhóm sinh viên sẽ sử dụng phần mềm Revit MEP để triển khai hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) và thông gió cho tòa nhà, đồng thời tạo video diễn họa cho hệ thống này.
Tổng quan về điều hoà không khí
1.4.1 Giới thiệu về điều hoà không khí Điều hoà không khí là quá trình tạo ra và duy trì ổn định trạng thái không khí bên trong không gian cần điều hoà ở trong vùng trạng thái đã quy định mà không phụ thuộc vào điều kiện ở bên ngoài nhằm tạo ra môi trường thuận lợi cho các hoạt động của con người và thiết lập các điều kiện phù hợp với các công nghệ sản xuất,chế biến, bảo quản máy móc, thiết bị Bao gồm như: độ ẩm, nhiệt độ, lưu thông tuần hoàn không khí, lọc bụi và các thành phần gây hại đến sức khoẻ con người
Có thể nói nói các mô hình điều hoà không khí đã xuất hiện từ rất sớm, người
Ai Cập cổ đại đã sử dụng lau sậy treo trên cửa sổ và phun nước để làm mát không gian sống nhờ vào gió Qua nhiều nghiên cứu và phát minh về điều hòa không khí, chiếc máy lạnh đầu tiên chạy bằng điện do Wills H Carrier sáng chế ra đời vào năm 1902, được ứng dụng trong một nhà máy in nhằm kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm.
Alpha Tower 4 đã định nghĩa điều hòa không khí là sự kết hợp giữa làm lạnh, gia ẩm, lọc không khí và hút ẩm tự động, nhằm duy trì và kiểm soát trạng thái không khí ổn định Định nghĩa này không chỉ phục vụ cho nhu cầu tiện nghi của con người mà còn đánh dấu một bước tiến mới trong sự phát triển của ngành điều hòa không khí.
1.4.2 Một số hệ thống điều hoà không khí a) Hệ thống điều hoà cục bộ Điều hoà cục bộ là máy điều hoà không khí có hệ thống gồm một dàn nóng và một dàn lạnh Với công suất vừa và nhỏ cùng với mẫu mã đa dạng thì hệ thống điều hoà không khí cục bộ thường được sử dụng cho các hộ gia đình, căn hộ, văn phòng có diện tích nhỏ…
Hình 1.1 Điều hoà cục bộ Ưu điểm:
- Nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt, chi phí thấp
- Bảo trì bảo dưỡng đơn giản, nhanh chóng vì hệ thống hoạt động độc lập
- Đối với các công trình lớn sẽ gây chiếm dụng diện tích lắp đặt dàn nóng vì một dàn nóng chỉ kết nối được với một dàn lạnh
Alpha Tower 5 b) Hệ thống điều hoà Multi
Hệ thống điều hòa multi là một giải pháp hiệu quả với một dàn nóng kết nối đến nhiều dàn lạnh, tối đa lên đến 5 dàn lạnh theo tiêu chuẩn của Daikin, giúp tiết kiệm không gian và năng lượng.
Hệ thống Multi là lựa chọn lý tưởng cho các căn hộ và chung cư cao cấp nhờ vào kích thước nhỏ gọn, tiết kiệm không gian cho dàn nóng Với hệ số sử dụng đồng thời thấp, hệ thống này phù hợp với nhu cầu sử dụng của các công trình này.
Hình 1.2 Điều hoà multi Ưu điểm:
- Tiết kiệm diện tích lắp đặt dàn nóng từ đó giúp tăng tính thẩm mỹ cho công trình cũng như tiết kiệm được chi phí vật tư lắp đặt
- Dễ dàng tháo lắp, bảo trì bảo dưỡng
- Chi phí đầu tư ban đầu cao
- Bị hạn chế một số tính năng tiện ích c) Hệ thống điều hoà trung tâm giải nhiệt bằng nước ( Water Chiller )
Hệ thống water chiller sử dụng nước lạnh 7 độ C để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt như FCU, AHU và PAU Hệ thống này phổ biến trong các tòa nhà lớn, trung tâm thương mại và khu công nghiệp có diện tích sử dụng trên 2000 m² Water chiller được chia thành hai loại: hệ thống giải nhiệt gió và hệ thống giải nhiệt nước Một hệ thống water chiller giải nhiệt nước bao gồm
- Cụm máy lạnh trung tâm
- Tháp giải nhiệt và bơm nước giải nhiệt
- Các dàn trao đổi nhiệt (FCU,AHU…)
- Hệ thống đường ống và bơm nước cấp lạnh
Hình 1.3 Hệ thống Water chiller giải nhiệt nước Ưu điểm:
- Thường được sử dụng trong các công trình lớn với hệ số đồng thời lớn nên từ đó giúp tiết kiệm năng lượng vận hành
- Với các công trình được thiết kế sẵn khu vực đặt máy sẽ không gây ảnh hưởng tới thẩm mỹ cũng như kiến trúc của công trình
- Giá thánh đầu tư ban đầu cao
- Không phù hợp đối với công trình có tần suất hoạt động không liên tục
- Phải cần bố trí không gian đặt các thiết bị: máy lạnh trung tâm, bơm… d) Hệ thống điều hoà VRV
Hệ thống VRV, viết tắt của "Variable Refrigerant Volume", bao gồm một hoặc một cụm dàn nóng kết nối với nhiều dàn lạnh thông qua một cặp ống gas chung Thiết kế nhỏ gọn của dàn nóng giúp tiết kiệm không gian lắp đặt, mang lại hiệu quả cao cho các công trình.
Dàn lạnh VRV của Daikin có nhiều mẫu mã đa dạng, đáp ứng nhu cầu điều hòa không khí cho các công trình thương mại với yêu cầu thẩm mỹ cao.
Hình 1.4 Hệ thống điều hoà VRV Ưu điểm:
Hệ thống VRV Daikin mang lại nhiều lợi ích với chiều dài ống gas tối đa lên đến 190m và chênh lệch cao độ giữa dàn lạnh thấp nhất và cao nhất lên tới 30m Điều này cho phép sự linh hoạt trong việc lắp đặt và thiết kế hệ thống cho các công trình khác nhau.
- Chi tiết lắp ghép có độ tin cậy cao
- Tiết kiệm năng lượng vận hành với công nghệ inverter cùng nhiều công nghệ khác giúp cải thiện hiệu suất
- Có hệ thống điều khiển thông minh và có thể kết nối được với BMS của toà nhà
- Có nhiều chức năng thông minh giúp kiểm tra phát hiện sự cố hư hỏng trong hệ thống một cách nhanh chóng và chính xác
- Lắp đặt đơn giản, nhanh chóng
- Bảo trì, bảo dưỡng dễ dàng hơn nhiều so với hệ thống water chiller
Chiều dài ống gas và công suất tối đa của cụm dàn nóng có giới hạn, do đó, hệ thống này chỉ phù hợp cho các công trình có chiều cao dưới 20 tầng hoặc công suất dưới 1000KW.
- Chi phí đầu tư ban đầu khá cao so với các hệ thống multi hay cục bộ
Giới thiệu về công trình
Tên dự án : Toà nhà Alpha Tower
Chủ đầu tư: Công ty TNHH Địa Ốc Hoa Đào
Toạ lạc tại 151 Nguyễn Đình Chiểu, phường 6, quận 3, thành phố Hồ Chí Minh
Hình 1.5 Toà nhà Alpha Tower Đặc điểm công trình:
Công trình gồm 1 tầng hầm, 11 tầng lầu, 1 tầng thượng và một tầng mái
Trong đó tầng hầm và tầng lửng là bãi giữ xe, 2 thang máy cho khách, 1 thang máy PCCC và 2 cầu thang sắt thoát hiểm
Công trình được xây dựng với kết cấu bê tông cốt thép, kính dày 6mm
Dựa vào bản vẽ thiết kế ta có được thông tin của các phòng trong toà nhà như sau:
Bảng 1.1 Thông số công trình
Tầng Khu vực Diện tích (m 2 ) Chiều cao (m)
MF Bãi giữ xe máy 465,7 3,2
TÍNH TOÁN KIỂM TRA PHỤ TẢI LẠNH
Cơ sở tính toán và kiểm tra hệ thống điều hoà không khí
2.1.1 Giới thiệu về hệ thống điều hoà không khí và thông gió của công trình
Toà nhà Alpha Tower có diện tích sử dụng lớn, vì vậy hệ thống điều hoà không khí VRV được lựa chọn để đáp ứng nhu cầu Với chiều cao khoảng 35 mét, toà nhà nằm trong điều kiện cao độ cho phép của hệ thống VRV, cho phép dàn nóng được lắp đặt trên tầng thượng, tiết kiệm không gian và đảm bảo khả năng trao đổi nhiệt hiệu quả Dàn lạnh sử dụng trong công trình là máy lạnh giấu trần nối ống gió.
2.1.2 Thông số ban đầu a) Điều kiện ngoài trời
Theo QCVN02:2009 ta có nhiệt độ và độ ẩm ở thành phố Hồ Chí Minh là:
Tra đồ thị t-d ta có:
Dung ẩm của công trình Alpha Tower được xác định là dN = 25,7 (g/kg) Công trình chủ yếu phục vụ cho mục đích văn phòng làm việc, bên cạnh đó còn có khu vực thông tầng và hành lang tầng trệt Theo tiêu chuẩn TCVN 5687:2010, các yêu cầu về điều kiện môi trường trong văn phòng làm việc cần được tuân thủ để đảm bảo hiệu quả sử dụng và sức khỏe cho người lao động.
Tra đồ thị t-d ta có :
-Dung ẩm : dT = 11,32 (g/kg) Đối với khu vực là thông tầng:
Tra đồ thị t-d ta có :
2.2 Tính toán năng suất lạnh bằng phương pháp Carrier
2.2.1 Giới thiệu phương pháp Carrier
Nhóm chúng em đã chọn phương pháp Carrier để xác định tải lạnh cho công trình Theo phương pháp này, năng suất lạnh Q0 được tính bằng tổng nhiệt hiện thừa Qht và nhiệt ẩn thừa Qat từ các nguồn nhiệt phát sinh và xâm nhập vào khu vực điều hòa.
Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa theo Carrier :
Trong thiết kế công trình, việc đảm bảo đủ năng suất lạnh là rất quan trọng Để đạt được điều này, trước tiên cần xác định các nguồn nhiệt ảnh hưởng lớn đến không gian điều hòa Hình 2.1 minh họa sơ đồ tính toán các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa theo Carrier.
Các nguồn nhiệt tác động đến không gian điều hòa:
- Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1
- Nhiệt hiện truyền qua bao che Q2
- Nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị chiếu sáng và máy móc Q3
- Nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra Q4
- Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào Q5
2.2.2 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11
Theo [1],nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11 được xác định như công thức bên dưới:
- t : Hệ số tác dụng tức thời
-Q ’ 11 : Theo [1],lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng được xác định theo công thức bên dười :
F: diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép (m 2 )
Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào trong phòng được đo bằng đơn vị W/m² và phụ thuộc vào nhiều hệ số khác nhau Hệ số εc phản ánh ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, trong khi εđs thể hiện sự khác biệt giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát và nhiệt độ đọng sương trên mặt nước biển, với giá trị chuẩn là 20°C Hệ số εkh liên quan đến ảnh hưởng của khung cửa, εm đại diện cho hệ số kính, và εmm phản ánh tác động của mây mù Cuối cùng, hệ số εr thể hiện ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời.
Toàn bộ công trình sử dụng kính trong, phẳng, dày 6 mm với rèm che màu sáng, giúp tối ưu hóa việc kiểm soát nhiệt bức xạ mặt trời Nhiệt bức xạ được tính với εr = 1 và RT được thay thế bằng nhiệt bức xạ vào phòng qua kính cơ bản RK, theo công thức được nêu trong tài liệu [1].
RN : Bức xạ mặt trời đến bên ngoài kính
Alpha Tower 13 là một công trình nổi bật với các hệ số quan trọng như hệ số hấp thụ (αk, αm) của kính và màn che, hệ số xuyên qua (τk, τm) của kính và màn che, cùng với hệ số phản xạ (ρk, ρm) của kính và màn che Những thông số này đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá hiệu suất và khả năng cách nhiệt của công trình.
Xác định các hệ số ảnh hưởng
-Hệ số ảnh hưởng của cao độ so với mặt nước biển được tính theo công thức bên dưới theo [1] : c
= +1000 Độ cao của tầng 2 so với mặt nước biển là 25 (m) c
= +1000 = Để thuận tiện cho việc tính toán, ta chọn εc = 1
Hệ số ảnh hưởng của độ chênh lệch giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát và nhiệt độ đọng sương của không khí trên mặt nước biển là 20°C, được xác định theo công thức dưới đây [1]: s ds t 20.
Với nhiệt độ môi trường tN = 34,6 o C, độ ẩm φ = 72%, tra đồ thị t-d ta xác định được nhiệt độ đọng sương là tđs = 29,07 o C ds
= − − -Hệ số ảnh hưởng của mây mù, để tính toán lượng nhiệt cao nhất ta lựa chọn khi trời không mây với ε mm = 1
-Hệ số ảnh hưởng của khung, vì công trình sử dụng khung kim loại nên ε kh 1,17
Cửa kính sử dụng trong công trình là kính trong phẳng 6(mm) nên theo bảng 4.3 [1] ta có:
Hệ số kính εm = 0,94 Đặc tính bức xạ của màn che màu sáng theo bảng 4.4 [1] ta có:
Xác định nhiệt bức xạ mặt trời qua kính vào trong không gian điều hoà:
Công trình là toà nhà văn phòng nên chủ yếu hoạt động vào khoảng thời gian từ 6h đến 18h, nên chọn RT = RTmax
Tòa nhà tọa lạc tại vĩ độ 10° Bắc, với tháng nóng nhất trong năm tại thành phố Hồ Chí Minh là tháng 4 Theo bảng 4.2 [1], bức xạ mặt trời lớn nhất được ghi nhận là RTmax.
Các hệ số đã được xác định ở phần trên
Ta có được kết quả tính toán như bảng 2.1 bên dưới:
Bảng 2.1 Bảng kết quả tính nhiệt bức xạ mặt trời qua kính R K
Hướng R Tmax (W/m 2 ) R N (W/m 2 ) R K (W/m 2 ) Đông Bắc 410 465,9 226,34 Đông Nam 296 336,4 143,8
Hệ số tác dụng tức thời η t = f(g s )
Ta có công thức bên dưới theo [1] : s s
G’: Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn nằm trên mặt đất, kg
G’’:Khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất, kg
Theo bảng 4.11 [1], tính cho văn phòng 2 tầng 2 ta có:
Khối lượng 1m 2 tường bê tông gạch vỡ dày 0,22 m: M = 0,22.1800 = 396
Khối lượng 1m 2 tường bê tông gạch vỡ dày 0,115 m: M = 0,115.1800 = 207
Khối lượng 1m 2 tường bê tông gạch vỡ dày 0,29 m: M = 0,29.1800 = 522
Khối lượng 1m 2 tường bê tông gạch vỡ dày 0,15 m: M = 0,15.1800 = 270
Khối lượng 1m 2 tường bê tông gạch vỡ dày 0,095 m: M = 0,095.1800 = 171
Khối lượng 1m 2 tường bê tông gạch vỡ dày 0,265 m: M = 0,265.1800 = 482,4 (kg/m 2 )
Khối lượng 1m 2 sàn bê tông cốt thép dày 0,215 m: M = 2400.0,215 = 516
Khối lượng 1m 2 tường kính có độ dày 0,006 m: M = 2500.0,006 = 15 (kg/m 2 )
Ta tính được mật độ khối lượng riêng diện tích trung bình : s s
Với gs = 645,44 (kg/m 2 ) từ bảng 4.6 [1], ta được hệ số tức thời nt của các hướng như bảng bên dưới:
Bảng 2.2 Hệ số tác dụng tức thời của công trình
Hướng η t Đông Bắc 0,58 Đông Nam 0,64
Tính toán nhiệt bức xạ qua kính là cần thiết cho văn phòng 2 tầng có hai hướng kính là Tây Bắc và Đông Bắc Do đó, cần xác định Q11 truyền qua kính của cả hai hướng để đảm bảo hiệu quả sử dụng năng lượng và kiểm soát nhiệt độ trong văn phòng.
= 4,29 (kW) Theo hướng Tây Bắc:
Ta chọn hướng có nhiệt bức xạ lớn nhất là hướng Tây Bắc,vậy nhiệt bức xạ truyền qua kính của văn phòng 2 tầng 2:
2.2.3 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ Q 21
Phòng điều hòa có 3 dạng chính: Thứ nhất, khi phòng điều hòa nằm giữa các tầng trong tòa nhà, Δt và Q21 bằng 0 Thứ hai, nếu phòng trên là phòng không điều hòa, cần sử dụng hệ số k từ bảng 4.15 và Δt tính bằng 0,5.(tN - tT) Cuối cùng, trong trường hợp có bức xạ mặt trời, nhiệt độ truyền vào phòng sẽ phụ thuộc vào bức xạ mặt trời và chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong, do đó cần tính lại độ chênh nhiệt độ theo công thức đã nêu.
Với: εs : Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của một số dạng bề mặt mái theo bảng 4.10
[1] tN : Nhiệt độ ngoài trời ( 0 C) tT : Nhiệt độ trong phòng điều hoà ( 0 C) αN: hệ số toả nhiệt phía ngoài mái khi tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài αN = 20 (W/m 2 K)
RN: bức xạ mặt trời đến bên ngoài mái N R T
R = 0,88 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆t theo [1] được tính bằng công thức:
Q 21 = k.F t td (kW) Trong đó: k: Hệ số truyền nhiệt qua mái, (W/m 2 K)
∆ttd : Hiệu nhiệt độ tương đương, ( o C) Đối với tầng 2 do phía trên là tầng có điều hoà nên Q21 = 0
Tầng trệt của Alpha Tower 18 có hệ số truyền nhiệt qua mái là k = 2,78 (W/m² K), được tính toán dựa trên cấu trúc gồm lớp bê tông dày 150mm, lớp vữa dày 25mm và lớp gạch Vinyl 3mm Lưu ý rằng tầng phía trên là bãi đỗ xe không có điều hòa không khí.
Ta có chênh lệch nhiệt độ qua mái của văn phòng 1 tầng trệt là :
= − = − Tính nhiệt truyền qua mái văn phòng 1 tầng trệt ta có ;
Q = k.F t = 2, 78.138,5.5,3 / 1000 = 2, 04(kW) Đối với tầng 8, vì có một phần mái tiếp xúc trực tiếp với mặt trời nên ta có lần lượt các hệ số như sau :
Theo bảng 4.2 [1],theo mặt nằm ngang 10 0 Bắc, RT = 789 (W/m 2 )
Hệ số truyền nhiệt qua trần bê tông dày 150mm, với lớp vữa xi măng cát dày 25mm, lớp bitum và trần giả bằng thạch cao dày 12mm, được xác định là k = 1,67 (W/m²·K) theo bảng 4.9.
Theo bảng 4.10, hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của mái Fibro xi măng sau 6 năm sử dụng đạt εs = 0,71 Độ chênh lệch nhiệt độ cho văn phòng 3 tầng 8 được tính lại như sau: s N 0 td N T.
= − + = − + Tính nhiệt truyền qua mái cho văn phòng 3 tầng 8 :
Theo [1], nhiệt truyền qua vách Q22 được chia thành 2 thành phần:
-Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà Δt = tN – tT
-Do bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên phần nhiệt này được coi bằng không khi tính toán
Nhiệt truyền qua vách được xác định bằng biểu thức sau theo [1]:
Q 22 = Q 22i = k F t i i = i Q 22t + Q 22c + Q 22k (kW) Trong đó: ki : là hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa, kính (W/m 2 K)
Fi : là diện tích tường cửa kính tương ứng, (m 2 )
ti : là chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và trong không gian điều hòa a)Nhiệt truyền qua tường Q 22t
Nhiệt truyền qua tường được tính bằng công thức sau theo [1]:
t1 = tN - tT = 34,6-24 = 10,6 0 C, chênh lệch nhiệt độ giữa trong phòng và ngoài trời
t2 = 0,5 (t N - t T ) = 5,3 0 C, chênh lệch nhiệt độ giữa trong phòng điều hoà và hành lang hoặc không gian không điều hoà
Ft: Diện tích tường, (m 2 ) kt: là hệ số truyền nhiệt qua vách tường được tính bằng công thức sau theo [1] :
𝛼N = 20 (W/m 2 K) - Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc với không khí bên ngoài
𝛼N = 10 (W/m 2 K) - Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài (không gian không điều hoà)
𝛼T = 10 (W/m 2 K) – Hệ số tỏa nhiệt trong nhà
𝛿 - Chiều dày của lớp vật liệu, (m)
𝜆 - Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu, (W/mK) Hệ số dẫn nhiệt của gạch rỗng và xi măng lần lượt là 0,52 W/mK và 0,93 W/mK tra theo bảng 4.11 [1]
Hệ số truyền nhiệt qua tường gạch 220(mm) tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài:
Hệ số truyền nhiệt qua tường 95(mm) tiếp xúc gián tiếp:
Hệ số truyền nhiệt qua tường 265(mm) tiếp xúc gián tiếp:
Hệ số truyền nhiệt qua tường hành lang 150(mm) :
-Nhiệt truyền qua vách tường văn phòng 2 tầng 2:
Diện tích tường ngoài dày 220 mm là 31,1 m², trong khi diện tích tường trong dày 95 mm là 21,3 m² Đối với tường trong dày 265 mm, diện tích là 17,9 m², và tường trong dày 150 mm có diện tích 4,16 m² Tổng hợp lại, nhiệt truyền qua tường văn phòng 2 tầng 2 sẽ được tính toán dựa trên các diện tích này.
Q = k F t = (1,85.10, 6.31,1 + 2, 7.5,3.21,32 1, 43.5,3.17,9 + + 2,12.5,3.4,1) / 1000 = 1,1(kW) b)Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q 22c
Nhiệt truyền qua cửa ra vào được tính bằng công thức [1]:
t = 0,5.(tN - tT) = 5,3 0 C Chênh lệch nhiệt độ trong phòng và hành lang
t = (tN - tT) = 10,6 0 C Chênh lệch nhiệt độ trong phòng và ngoài trời k: Hệ số truyền nhiệt của cửa, (W/m 2 K) Chọn theo bảng 4.12 và 4.13 [1]
Công trình sử dụng cửa gỗ dày 40mm và cửa kính có hệ số truyền nhiệt lần lượt là k = 2,23 (W/m 2 K) và k = 5,89 (W/m 2 K)
Nhiệt truyền qua cửa ra vào văn phòng 2 tầng 2:
Văn phòng 2 tầng 2 có một cửa kính ra vào tiếp xúc với hàng lang không điều hoà nên ta có nhiệt truyền qua cửa này là:
Q 22c = k.F t = 5,89.1,98.5,3 = 62, 75(W) c)Nhiệt truyền qua vách kính Q 22k
Nhiệt truyền qua vách kính được tính bằng công thức sau theo [1]:
t = (tN - tT) = 10,6 0 C Chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài trời và trong không gian điều hòa k: Hệ số truyền nhiệt qua kính, (W/m 2 K) theo bảng 4.13 [1] ta có k = 5,89 (W/m 2 K)
Nhiệt truyền qua vách kính cửa sổ văn phòng 2 tầng 2:
2.2.5 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23
Theo [1], nhiệt hiện truyền qua nền được tính theo công thức:
Q 23 = k.F t(kW) Trong đó: k: hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền xác định theo bảng 4.15 [1] (W/m 2 K)
t: độ chênh lệch nhiệt độ ( o C)
Kiểm tra phụ tải lạnh bằng phần mềm Heatload của Daikin
2.4.1 Giới thiệu về phần mềm Ở Việt Nam hiện nay có rất nhiều hãng điều hoà không khí khác nhau như Samsung,LG,Daikin… Với những tính năng đặc trưng cũng như mẫu mã phong phú để cho người dùng có nhiều sự lựa chọn Do đó các hãng đều phát triển phần mềm tính tải của riêng mình để hỗ trợ cho đội ngũ kỹ sư của mình có thể tính toán, kiểm tra hệ thống được chính xác nhất như phần mềm Trace 700 của Trane, phần mềm của Samsung, Heatload của Daikin… Và phần mềm Heatload của Daikin là một phần mềm tính tải dễ sử dụng, độ chính xác cao và đáng tin cậy
2.4.2 Tính toán bằng phần mềm Heatload
Bước 1: Sau khi mở phần mềm, chọn Project Outline để đặt tên, địa chỉ và một vài thông số ban đầu cho công trình
Hình 2.4 Đặt tên và địa chỉ công trình Đặt tên công trình là ALPHA TOWER và địa chỉ của công trình tại quận 3 – Thành phố Hồ Chí Minh
Hình 2.5 Cài đặt các thông số chung của công trình trong Design Data
Hình 2.6 Weather Data (nhiệt độ trong ngày của công trình)
Nhiệt độ của ngày trung bình nóng nhất trong năm ở thành phố Hồ Chí Minh từ
1 đến 24 giờ ( giữ mặc định)
Hình 2.7 (Overall Heat Transfer Coef)-Hệ số truyền nhiệt qua vách của công trình
Hình 2.8 Temp & Humid (nhiệt độ và độ ẩm của không gian điều hoà)
Bước 2: Vào Room Data để nhập thông số của các phòng
Hình 2.9 Room Data > Add để nhập thông số các phòng
Hình 2.10 Nhập các thông số cho văn phòng 2 tầng 2
Usage of Room: Loại công năng được sử dụng (Do công trình là tòa nhà văn phòng nên chọn Office)
Ventilation system : Kiểu thông gió (Vent Fan)
Ceiling Board: Có trần hay không có trần (Avail)
Floor Area: Diện tích sàn (190 m 2 )
Ceiling Height: Chiều cao từ sàn đến trần (2,6 m)
In an office setting, the primary equipment, such as computers and printers, generates sensible heat, which amounts to 11,400W For additional information, you can refer to the Heat Source Input section to select a relevant heat source.
Roof & Non – Cond ceiling area: Diện tích phía trên không điều hoà
Upper Room: Phòng bên trên không điều hòa
Non – Conditioned Floor Area (nền): Diện tích phía dưới không điều hòa
Earth floor: Nền tiếp xúc với mặt đất Air layer exit: Tầng dưới có trần giả và không có điều hòa
Air layer no: Tầng dưới không có trần giả và không có điều hòa
Pilotis: Không gian bên dưới là ngoài trời
Outer Wall Length: Chiều dài của tường tiếp xúc trực tiếp với ngoái trời
Window area on Outer Wall: Diện tích kính trên bức tường tiếp xúc trực tiếp với ngoài trời
Inner Wall Length for Non-Cond Space: Chiều dài tường trong giáp với không gian không điều hòa
Hình 2.11 O.H.T.C (Over Heat Transfer Coeff) – Hệ số truyền nhiệt qua vách
Hình 2.12 Temp&Humid – Nhiệt độ và độ ẩm của phòng (đã nhập ở bước 1)
Hình 2.13 Schedule – Lịch trình hoạt động của phòng trong 1 ngày
Hình 2.14 Other – Các thông số khác của phòng
Fresh Air Intake: Tiêu chuẩn gió tươi cho một người – Tính cho mùa hè (27 m 3 /h)
Internal Heat Gain Heating: Chọn No consideration (không xem xét) do chỉ dành cho mùa đông nhằm tận dụng nguồn nhiệt từ thiết bị, đèn, người
Giá trị xâm nhập gió trời trong công trình có cấp gió tươi là 0 do áp suất trong phòng dương Tuy nhiên, thông số 0,2 lần/h không đáng kể, vì vậy chúng ta giữ nguyên giá trị mặc định của phần mềm.
Safety Factor: Hệ số dự phòng, để mặc định
Window Type: Chiều dày kính của công trình (6mm)
Blind Type: Kiểu rèm sử dụng trong công trình (chọn rèm màu sáng)
Humid Method: Phương pháp khử ẩm (không sử dụng)
Lighting: Mật độ chiếu sáng
Persons: Số người trong phòng (24 người)
Height Attic: Chiều cao la phòng (0,6 m)
Hình 2.15 Extension – Nhập hệ số nhiệt hiện và nhiệt ẩn của người
Nhiệt hiện và nhiệt ẩn của người theo bảng 4.18 [1] lần lượt là 70 (W/người) và
Tương tự ta nhập các thông số cần thiết cho các phòng còn lại của công trình
Bước 3: Xuất tải công trình: Để xuất tải ta chọn Main Menu > Sum Print > Start
Hình 2.16 Xuất tải lạnh công trình
Hình 2.17 Kết quả tính tải lạnh của Heatload
2.4.3 So sánh, đánh giá các kết quả tính toán kiểm tra năng suất lạnh Q 0
Sau khi tính toán năng suất lạnh cần thiết (Q0) cho các khu vực bằng phương pháp Carrier và phần mềm Heatload của Daikin, chúng ta đã có bảng so sánh kết quả giữa các phương pháp tính toán và năng suất lạnh thiết kế của công trình.
Năng suất lạnh của công trình được tổng hợp ở bảng 2.15 trong phần kiểm tra thiết bị ở bên dưới
Bảng 2.14 So sảnh kết quả tính toán năng suất lạnh (Q0)
Tính theo phương pháp Carrier
Heaload Công suất lạnh công trình (kW)
Qua việc so sánh kết quả tính toán năng suất lạnh của các phương pháp với năng suất lạnh thực tế của công trình, nhóm nghiên cứu phát hiện có sự chênh lệch Phần lớn sự chênh lệch này nằm trong khoảng chấp nhận được dưới 10% Tuy nhiên, một số khu vực, như văn phòng 3 tầng 3, có sự chênh lệch cao hơn 10%, cụ thể là 17,1% giữa phương pháp tính toán Carrier và dữ liệu thực tế của công trình.
Kết quả tính toán bằng tay và phần mềm cho thấy công suất lạnh của hệ thống điều hòa không khí đáp ứng yêu cầu làm mát của công trình, vì cả hai kết quả đều nhỏ hơn công suất lạnh cần thiết.
Lý do cho sự chêch lệch đó là do:
-Việc đo đạc diện tích, tính toán, làm tròn kết quả có sự sai lệch so với bên thiết kế
-Các yêu cầu đặc biệt được đặt ra bởi chủ đầu tư
-Hệ số an toàn để đảm bảo hệ thống đáp ứng tải của công trình cũng như phòng trường hợp cải tạo, bổ sung của công trình sau này.
Kiểm tra thiết bị
FCU, viết tắt của Fan-Coil-Unit, là thiết bị xử lý không khí với cấu trúc đơn giản, có công suất hoạt động từ 2KW đến 20KW Thiết bị này có khả năng làm mát hiệu quả cho các khu vực theo yêu cầu thiết kế, sử dụng nguồn lạnh từ hệ thống water chiller qua nước lạnh hoặc môi chất lạnh FCU thường được áp dụng trong các không gian có diện tích vừa và nhỏ.
Công trình sử dụng thiết bị của Daikin nên để kiểm tra FCU ta dựa vào Catalogue dàn lạnh VRV IV [6] loại giấu trần nối ống gió hồi sau
Hình 2.18 Catalogue dàn lạnh giấu trần nối ống gió hồi sau
Bảng 2.15 Model dàn lạnh của công trình
Công suất công trình (KW)
Model máy Công suất máy (KW) Số lượng
2.5.2 Kiểm tra dàn nóng với VRV Xpress
Công trình sử dụng dàn nóng của Daikin nên theo [6] ta có:
Các bước chọn thiết bị Daikin bằng phần mềm VRV Xpress:
Bước 1: Thực hiện một số bước cài đặt ban đầu
Hình 2.20 Giao diện phần mềm VRV Xpress
Vào Preferences > Advanced và thực hiện một số chỉnh sửa như hình bên dưới
Hình 2.21 Chỉnh sửa tab Advanced trong Preferences
Bước 2: Nhập tên công trình, thông tin công trình và thêm dàn lạnh trong mục Indoor Units
Hình 2.22 Nhập thông tin trong mục Indoor Units
Hộp thoại Edit Indoor Units Selection xuất hiện:
Hình 2.23 Thông số của dàn lạnh
Tương tự như vậy, ta nhập các thông số của các dàn lạnh có trong công trình vào phần mềm:
Hình 2.24 Các dàn lạnh của toà nhà Alpha Tower
Bước 3: Thiết lập các thông số của dàn nóng, ta chọn Outdoor Units
Hình 2.25 Thông số nhập vào dàn nóng
Tương tự như vậy, ta nhập các dàn lạnh tương ứng cho từng dàn nóng
Bước 4: Chọn Piping để nhập chiều dài đường ống gas
Hình 2.26 Chiều dài đường ống gas
Tương tự như vậy, ta nhập chiều dài đường ống gas cho các dàn nóng còn lại, ta được:
Hình 2.27 Thông số các dàn nóng
Từ file Xpress vừa lập, ta có bảng thống kê công suất dàn nóng như sau:
Bảng 2.16 Công suất dàn nóng
Công suất dàn nóng (kW) Điện năng tiêu thụ (kW)
Công suất điện công trình (kW)
Theo kết quả tính toán, sự chênh lệch giữa kết quả thực tế của công trình và kết quả kiểm tra là chấp nhận được, với mức cao nhất là 6,2% cho hai tầng và các tầng còn lại không vượt quá 1% Công suất điện của dàn nóng kiểm tra bằng phần mềm nhỏ hơn so với công suất thực tế của dàn nóng trong công trình, cho thấy dàn nóng được sử dụng đáp ứng yêu cầu của công trình.
Hình 2.28 Sơ đồ nguyên lý hệ thống ống gas của công trình
TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ỐNG GIÓ
Kiểm tra hệ thống cấp gió tươi
3.1.1 Mục đích của hệ thống cấp gió tươi
Trong không gian điều hòa, việc cung cấp đủ lượng oxy cho con người là rất quan trọng để tránh tình trạng mệt mỏi và khó thở Do đó, việc cấp gió tươi từ bên ngoài vào không gian điều hòa là cần thiết Gió tươi được hút từ ngoài thông qua louver, đi qua hệ thống ống gió và được phân phối đều vào box hồi của dàn lạnh, đảm bảo cung cấp gió tươi cho các phòng cần thiết.
3.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống cấp gió tươi
Gió tươi từ ngoài trời được quạt hút qua louver và lưới lọc, sau đó được dẫn qua ống gió vào box hồi của FCU Tại đây, gió tươi hòa trộn với gió hồi trong phòng, được FCU làm mát và sau đó cấp vào phòng qua miệng gió bốn hướng Mỗi nhánh ống gió đều có VCD để điều chỉnh lưu lượng gió cấp vào từng FCU.
Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp gió tươi 3.1.3 Tính toán kiểm tra lưu lượng
Theo TCVN5687:2010, ta có công thức:
- L : Lưu lượng gió tươi cần tính toán (m 3 /h)
- n: Số người trong phòng (người)
- l: Lưu lượng gió tươi cần cấp cho một người (m 3 /h.người)
Tính toán lưu lượng gió tươi cấp cho văn phòng 2 tầng 2:
Văn phòng 2 tầng 2 có diện tích 190 m² Theo TCVN 5687:2010, mật độ người cho văn phòng được quy định là từ 8-10 m²/người Với lựa chọn mật độ 8 m²/người, số người tối đa có thể làm việc trong văn phòng này là 24 người.
= 8 (người) Theo bảng 4.19 [1], ta có lưu lượng gió tươi cấp cho một người là : l = 27 (m 3 /h.người)
Vậy lưu lượng cần tính là:
Ta tính tương tự với các phòng khác trong công trình, ta được lưu lượng gió tươi cấp cho công trình được thống kê ở bảng sau:
Bảng 3.1 Lưu lượng gió tươi cấp vào phòng
Kết quả tính toán cho thấy có sự chênh lệch giữa các giá trị so với công trình, nhưng mức chênh lệch này khá thấp và vẫn nằm trong khoảng cho phép.
3.1.4 Tính toán kiểm tra kích thước đường ống gió tươi
Nhóm em đã lựa chọn phương pháp ma sát đồng đều kết hợp với phần mềm Duct Checker Pro để thực hiện tính toán và kiểm tra kích thước ống gió tươi cho khu vực tầng 2.
Phương pháp FAF-2F chọn tổn thất ma sát trên 1 mét ống ∆p cho tất cả các đoạn ống đều bằng nhau, nhằm cân bằng giữa độ ồn, vận tốc gió và chi phí Theo khuyến cáo của ASHRAE, vận tốc gió tối đa trong ống gió cho hệ thống điều hòa không khí là 8,9 m/s cho ống gió chính và 7,1 m/s cho ống gió nhánh Tổn thất áp suất trên 1 mét ống được khuyến cáo là ∆p1 = 0,8÷1 Pa/m, do đó chọn ∆p1 = 1 Pa/m.
Kiểm tra kích thước ống gió của quạt tầng 2 (FAF-2F): Ống gió này cung cấp gió tươi cho cả 3 phòng ở tầng 2: văn phòng 1,2 và 3
- A1 là các ống nhánh vào văn phòng 1
- A2 là các ống nhánh vào văn phòng 2
- A3 là các ống nhánh vào văn phòng 3
Hình 3.2 Đường ống cấp gió tươi tầng 2 Để tính kiểm tra kích thước ống gió, đầu tiên chúng ta mở phần mềm và chọn như hình bên dưới
Hình 3.3 Giao diện phần mềm Duct Checker Pro
Chọn kích thước ống dẫn (Duct size), sau đó nhấn vào biểu tượng cài đặt để thiết lập vận tốc tối đa trong ống và tổn thất ma sát lớn nhất tính bằng Pa/m, cuối cùng nhấn Apply để lưu cài đặt.
-Max Air Velocity: 8,9 (m/s) -Max friction loss: 1 (Pa/m)
Hình 3.4 Hộp thoại Settings to select DUCT size
Trên giao diện chính của phần mềm, người dùng nhập lưu lượng vào ô Flow Rate và nhấn nút Calc Phần mềm sẽ cung cấp các tùy chọn kích thước ống gió phù hợp với các điều kiện đã thiết lập Nếu không tìm thấy kích thước mong muốn, người dùng có thể chọn mục Properties of selected Duct để nhập kích thước ống gió tùy chỉnh Ví dụ, đối với đoạn ống Quạt-A với lưu lượng 1850 (m³/h), quy trình tính toán sẽ được thực hiện như sau:
Hình 3.5 Tính toán kiểm tra đoạn ống quạt – A cho tầng 2
Khi chọn kích thước ống gió 800(mm)x150(mm), tổn thất đường ống đạt 0,956 (Pa/m) và vận tốc gió trong ống là 4,28 (m/s) Cả hai chỉ số này đều đáp ứng yêu cầu đề ra, với tổn thất nhỏ hơn 1 Pa/m và vận tốc dưới 8,9 (m/s).
Với các đoạn giảm size lưu lượng ống giảm size bằng lưu lượng trước khi giảm size trừ đi lưu lượng của các ống nhánh trước khi giảm
Đoạn A-C cho thấy cách tính toán lưu lượng khí: LAC = 1850 – 193*3 = 1270 (m³/h) Sau khi nhập lưu lượng vào ô Flow rate và chọn kích thước ống 650(mm)x150(mm), ta thu được vận tốc gió là 3,62 (m/s) và tổn thất ma sát là 0,728 (Pa/m).
Hình 3.6 Tính toán kiểm tra đoạn ống quạt – A cho tầng 2
Thực hiện tính tương tự cho các đoạn ống khác, ta được bảng sau:
Bảng 3.2 Tính toán kiểm tra kích thước đường ống gió tươi
Trục ống Đoạn ống Lưu lượng
Vận tốc (m/s) Kích thước (mm)
D-E 240 2,22 300x100 Ống nhánh A1,B1 186 2,6 200x100 Ống nhánh A2 102 1,89 150x100 Ống nhánh C1 160 2,22 200x100 Ống nhánh C2 80 2,22 100x100
Hầu hết các đoạn ống trong công trình đều có kích thước tương đồng, ngoại trừ các đoạn ống nhánh A1, B1, A2 và C1 tại tầng trệt, có chiều rộng lớn hơn kích thước công trình là 50 mm Theo thông số công trình, những đoạn ống này gặp tổn thất áp suất ma sát lớn hơn 1 Pa/m khi được kiểm tra bằng phần mềm ductchecker Mặc dù việc này giúp tiết kiệm vật tư ống gió, nhưng cũng dẫn đến tổn thất áp suất ma sát cao hơn.
3.1.5 Tính toán kiểm tra tổn thất áp đường ống gió tươi
Theo [1], ta có công thức tính tổn thất áp suất trên đường ống gió:
∆p = ∆pms + ∆pcb (Pa) Trong đó:
∆p : Tổn thất áp tổng (Pa)
∆pms: Tổn thất áp suất ma sát trên đường ống (Pa)
∆pcb : Tổn thất áp suất cục bộ (Pa)
Tính toán kiểm tra tổn thất áp điển hình trên đường ống gió tươi cho tầng 2:
Tổn thất ma sát trên đường ống gió:
∆pms = l ∆p1 (Pa) Trong đó l: Chiều dài ống gió (m)
∆p1 : Tổn thất ma sát trên 1 mét chiều dài ống (Pa/m)
Ta có đoạn ống có tổn thất áp suất lớn nhất của đường ống gió có quạt FAF-2F như hình dưới đây:
Đường ống gió tươi ở tầng 2 có tổn thất lớn nhất với chiều dài 37 mét Áp dụng phương pháp tổn thất ma sát đồng đều, tổn thất áp suất được tính là ∆p1 = 1 Pa/m.
∆pms = 37.1 = 37 (Pa) Tổn thất cục bộ:
Trong đó: ζ: Hệ số tổn thất cục bộ ρ: Mật độ không khí (kg/m 3 ) ω: Tốc độ dòng không khí (m/s)
Xác định tổn thất ma sát cục bộ là một thách thức phức tạp, phụ thuộc vào nhiều hệ số thực nghiệm Để đơn giản hóa quy trình kiểm tra, nhóm sinh viên đã sử dụng cơ sở dữ liệu Ashrae Duct Fitting Database để tính toán tổn thất áp suất của các phụ kiện trong hệ thống thông gió Đối với cửa lấy gió louver, nhóm đã áp dụng phần mềm Trox Easy Product Finder để xác định tổn thất áp suất qua miệng lấy gió.
Miệng lấy gió louver của tầng 2 có kích thước cố 1150(mm)x200(mm) với lưu lượng 1850 (m 3 /h) là 66 Pa
Hình 3.8 Giao diện Trox Easy Product Finder của miệng lấy gió louver
Tổn thất qua giảm kích thước (SR4-2) : Chớp gió (Louver) có kích thước
1150(mm)x200(mm) giảm xuống kích thước ống 800(mm)x150(mm) với lưu lượng
1850 (m 3 /h) có tổn thất áp cục bộ là 1 (Pa)
Hình 3.9 Giao diện Ashrae Ductfitting Database của giảm kích thước ống
Khi tính toán tổn thất áp suất cục bộ qua ống tiêu âm CR8-3, chúng tôi nhập kích thước ống tiêu âm là 800(mm)x150(mm) và lưu lượng là 1850 (m3/h), kết quả thu được cho thấy tổn thất áp suất là 12 (Pa).
Hình 3.10 Giao diện Ashrae Ductfitting Database của tiêu âm
Tổn thất áp suất cục bộ qua vuông chuyển tròn (SR4-3) cho quạt FAF-2F có đường kính 500 mm, kết nối với ống gió kích thước 800 mm x 150 mm qua vuông chuyển tròn dài 600 mm là 1 Pa.
Hình 3.11 Giao diện Ashrae Ductfitting Database của vuông chuyển tròn
Tổn thất áp suất cục bộ qua core 90 (CR3-1): Core 90 kết nối với ống gió 200x100 (mm) với lưu lượng gió 216 (m 3 /h) là 1 (Pa)
Hình 3.12 Giao diện Ashrae Ductfitting Database của core 90
Kiểm tra hệ thống hút khí thải toilet
3.2.1 Mục địch của hệ thống hút khí thải toilet
Hệ thống hút khí thải nhà vệ sinh là thiết bị thiết yếu giúp loại bỏ mùi hôi và không khí khó chịu, tạo không gian vệ sinh thông thoáng và sạch sẽ, từ đó bảo vệ sức khoẻ con người Hệ thống này còn giảm độ ẩm và các khí độc hại phát sinh trong quá trình sử dụng, giúp kéo dài tuổi thọ cho các sản phẩm vệ sinh, sơn tường và gạch men.
3.2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống hút khí thải toilet
Khí thải trong toilet được quạt hút qua miệng gió trên trần, đi qua hệ thống ống gió và lưới chắn côn trùng trước khi được thải ra ngoài qua louver gió thải Khi đó, áp suất trong toilet trở thành áp âm, khiến gió tươi từ bên ngoài tràn vào qua khe cửa hoặc khi có người mở cửa nhà vệ sinh.
Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý hệ thống hút khí thải toilet 3.2.2 Kiểm tra lưu lượng quạt hút khí thải toilet
Theo tiêu chuẩn SS553:2009 của Singapore thì ta có lưu lượng hút khí thải toilet được tính theo công thức sau:
Q:Lưu lượng hút khí thải toilet (m 3 /h)
S:Diện tích hầm xe (m 2 ) h:Chiều cao hầm xe (m)
ACH:Số lần thay đổi không khí trên giờ (lần/giờ)
According to the 2005 Code of Practice on Environmental Health, public facilities with high toilet usage should use a ventilation rate of 15 ACH to calculate the exhaust airflow for toilets For buildings with toilets located between the second and eighth floors, standard calculations only need to be performed for the second floor toilet.
Tính toán lưu lượng hút khí thải cho nhà vệ sinh của tầng 2:
Vì chiều cao của hầm vượt quá 2,5 mét, theo tiêu chuẩn SS553:2009, cần nhân thêm tỷ lệ tăng của chiều cao để tính toán lưu lượng.
→ = 2,5 Vậy ta có tổng lưu lượng là : Q = Q1 + Q2 = 267,7 + 324,5 = 592,2 (m 3 /h)
Suy ra lưu lượng tính toán lệch 2,1% so với lưu lượng công trình là 580 (m 3 /h)
Sự chênh lệch này khá thấp và vẫn nằm trong phạm vi chấp nhận được
3.2.3 Kiểm tra kích thước đường ống hút khí thải toilet
Sử dụng phần mềm Duct Checker Pro, chúng ta có thể kiểm tra kích thước đường ống hút khí thải toilet tương tự như khi tính toán kích thước ống gió tươi Phương pháp ma sát đồng đều được áp dụng với tổn thất áp suất ma sát là ∆p1 = 1 Pa/m.
Hình 3.14 Đường ống hút khí thải toilet tầng 2
Theo khuyến cáo của ASHRAE, vận tốc tối đa cho ống gió trong trần thạch cao ô vuông thả là 8,9 m/s đối với ống chính và 7,1 m/s đối với ống nhánh.
Ta có kích thước đường ống gió hút khí thải toilet như ở bảng bên dưới:
Bảng 3.5 Tính toán kiểm tra kích thước của đường hút khí thải toilet
STT Đoạn ống Lưu lượng
Nhận xét : Kích thước tính toán giống với kích thước của công trình và vận tốc đi trong ống đảm bảo điều kiện đã đưa ra
3.2.4 Tính toán kiểm tra cột áp đường ống hút khí thải toilet
Ta tính tổn thất áp cho đường ống hút khí thải toilet tương tự như hệ thống cấp gió tươi:
∆p = ∆pms + ∆pcb (Pa) Trong đó:
∆p : Tổn thất áp tổng (Pa)
∆pms: Tổn thất áp suất ma sát trên đường ống (Pa)
∆pcb : Tổn thất áp suất cục bộ (Pa)
Tổn thất áp do ma sát: ms l = Δp = l.Δp 12,5.1 = 12,5 (Pa)
Tổn thất áp cục bộ:
Hình 3.15 Đường ống hút khí thải toilet có tổn thất lớn nhất
Bảng 3.6 Tổn thất áp của ống hút khí thải toilet Trục ống STT Tên chi tiết Số lượng Tổn thất áp (Pa)
13 Tổn thất do ma sát 12,5
Chọn hệ số an toàn k = 1,1 Vậy tổn thất áp tổng trên đường ống hút khí thải toilet của quạt EAF-2F là:
Cột áp công trình được xác định là 150 Pa, trong khi cột áp tính toán thủ công cho thấy sự chênh lệch 4,3% so với lưu lượng công trình Sự khác biệt này có thể do sai số trong quá trình tính toán, nhưng vẫn nằm trong giới hạn chấp nhận được.
Kiểm tra hệ thống hút khói hầm xe
3.3.1 Mục đích của hệ thống hút khói hầm xe
Khu vực tầng hầm và tầng lửng của công trình được sử dụng làm bãi đậu xe, dẫn đến sự hình thành các khí độc hại như CO, NO, SO2 và CO2, trong đó khí CO chiếm ưu thế Những khí độc này có thể gây hại cho sức khỏe con người làm việc trong hầm, do đó việc hút khói tầng hầm là cần thiết để tạo ra không gian thông thoáng và sạch sẽ, đảm bảo an toàn cho người sử dụng Hệ thống hút khói cũng giúp giảm nguy cơ cháy nổ, từ đó tăng cường tính an toàn cho cả con người và công trình.
3.3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống hút khói tầng hầm
Người thiết kế đã sử dụng quạt 2 tốc độ để hút khói tầng hầm, giúp điều chỉnh lưu lượng gió qua miệng gió 2 lớp với OBD Khí thải từ hầm xe được dẫn qua hệ thống ống gió và được thải ra ngoài trời qua louver gió thải Hệ thống còn được trang bị ống tiêu âm ở hai đầu quạt, giúp giảm tiếng ồn và duy trì hoạt động êm ái trong điều kiện bình thường.
Quạt hoạt động với hai tốc độ thấp và cao, được điều khiển dựa vào nồng độ CO trong hầm và tín hiệu báo cháy Trong chế độ thông thường, khi nồng độ CO dưới 9ppm, quạt không hoạt động; từ 9ppm đến 25ppm, quạt EAF chạy ở tốc độ thấp; và khi nồng độ CO vượt quá 25ppm, quạt EAF hoạt động ở tốc độ cao để thông gió nhanh chóng Trong chế độ khẩn cấp, khi có tín hiệu báo cháy, quạt EAF sẽ chạy ở tốc độ cao nhất để loại bỏ khói, đảm bảo an toàn cho người dân.
Hình 3.16 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống hút khói hầm xe
3.3.2 Kiểm tra lưu lượng quạt hút khói hầm xe
Lưu lượng gió thải tầng hầm được xác định theo công thức sau:
Q:Lưu lượng hút khí thải hầm xe (m 3 /h);
S:Diện tích hầm xe (m 2 ); h:Chiều cao hầm xe (m);
ACH:Số lần thay đổi không khí trên giờ (lần/giờ);
Theo tiêu chuẩn SS553:2009 của Singapore thì bãi đỗ xe được khuyến cáo là tính với 6ACH ở trạng thái bình thường khi không có sự cố
Tầng hầm của toà nhà Alpha Tower có diện tích 662,3 m² Theo tiêu chuẩn CP13:1999, chỉ những tầng hầm có diện tích lớn hơn 1900 m² mới cần hệ thống hút khói hoạt động ở chế độ khẩn cấp Tuy nhiên, thiết kế của công trình này đã bao gồm quạt hoạt động ở hai tốc độ, do đó nhóm chúng tôi sẽ tiến hành kiểm tra theo thiết kế hiện tại Tiêu chuẩn CP13:1999 cũng khuyến cáo áp dụng 9ACH cho hệ thống hút khí thải trong chế độ khẩn cấp tại bãi đỗ xe.
Tính toán lưu lượng hút khói hầm xe cho tầng hầm của công trình:
Lưu lượng quạt hút khói ở chế độ bình thường:
Theo tiêu chuẩn SS553:2009, khi chiều cao của hầm lớn hơn 2,5 mét, cần nhân thêm tỷ lệ tăng lên của chiều cao để tính toán lưu lượng.
→ = 2,5 Lưu lượng quạt hút khói ở chế độ khẩn cấp
→ = 2,5 Tính tương tự với tầng lửng ta có được bảng so sáng lưu lượng khói tầng hầm :
Bảng 3.7 Lưu lượng hút khói tầng hầm
BF 662,3 Thông thường 17310 17200 0,6 Hợp lý
MF 465,7 Thông thường 11445 11450 0,04 Hợp lý
Lưu lượng tính toán bằng tay thường có sự sai lệch thấp so với lưu lượng thực tế của công trình Nguyên nhân của sự sai lệch này có thể đến từ các sai số trong quá trình đo đạc và việc làm tròn số trong các phép tính kiểm tra, nhưng vẫn nằm trong giới hạn cho phép.
3.3.3 Tính toán kiểm tra kích thước đường ống hút khói tầng hầm Để hút khói cho tầng hầm, người thiết kế đã sử dụng hai quạt 2 chế độ với lưu lượng và cột áp như nhau Nhóm em sẽ tính điển hình cho quạt EAF-BF-01 Để tối ưu chi phí công trình, thì ta sẽ tính kích thước ống với lưu lượng thông thường ở 6ACH
Quạt 2 chế độ hoạt động ở tốc độ thấp hay cao thì phụ thuộc vào nồng độ CO mà cảm biến đo được
9ppm < CO < 25ppm : NM (6ACH)
Hình 3.17 Đường ống hút khói tầng hầm của quạt EAF-BF-01
Ta có lưu lượng hút khí thải hầm xe ở chế độ bình thường cho một quạt:
Theo khuyến cáo của Ashrae [9], vận tốc không khí tối đa trong ống gió không có trần là 10,2 (m/s)
Chọn vận tốc đi trong ống là 8 (m/s)
Theo [1], ta có tốc độ không khí đi trong ống được tính theo công thức: ω = , (m/s)L F
Trong đó: ω : Tốc độ không khí đi trong ống (m/s)
L : Lưu lượng không khí đi qua ống (m 3 /s)
Do đó ta tính được tiết diện của đoạn ống Quạt-A: F L 2,39 0,3(m ) 2
Chọn ống gió có kích thước 1200(mm) x 250(mm) cho đoạn ống Quạt-A
Ta tính lại vận tốc gió đi trong đoạn ống Quạt-A:
= = Sử dụng bảng 7.11 [1], ta được kết quả tính toán như bên dưới:
Bảng 3.8 Tính toán kiểm tra kích thước ống gió hệ hút khói tầng hầm
Kích thước ống (mm)x(mm)
Tất cả đoạn ống nhóm tính toán đều có vận tốc hợp lý và có kích thước như kích thước ống của công trình
3.3.4 Kiểm tra cột áp của hệ thống hút khói tầng hầm
Tổn thất áp suất cho đường ống hút khói tầng hầm của quạt EAF-BF-01 được tính toán và sẽ được tổng hợp trình bày trong bài viết này Theo tài liệu [1], tổng tổn thất áp suất trên đường ống gió được xác định dựa trên một công thức cụ thể.
∆p = ∆pms + ∆pcb (Pa) Trong đó:
∆p : Tổn thất áp tổng (Pa)
∆pms: Tổn thất áp suất ma sát trên đường ống (Pa)
∆pcb : Tổn thất áp suất cục bộ (Pa)
Hình 3.18 Đường ống có tổn thất lớn nhất của quạt EAF-BF-01
Theo [1] ta có công thức:
∆pms = l ∆p1 (Pa) Trong đó l: Chiều dài ống gió (m) l = 36,6 (m)
∆p1 : Tổn thất ma sát trên 1 mét chiều dài ống (Pa/m)
Ta có kích thước của đoạn ống Quạt-A là 1200(mm)x250(mm) nên tra bảng 7.3
[1], ta được đường kính tương đương của đoạn ống là dtđ = 558(mm) Với lưu lượng là
2389 (l/s) và đường kính tương đương dtđ = 558(mm), tra đồ thị 7.24 [1], ta được l = 1,6 (Pa/m) Δp
Nhóm em sử dụng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database để đơn giản hóa việc tính toán và kiểm tra tổn thất cục bộ Đối với miệng gió và louver, chúng em áp dụng phần mềm Trox Easy Product Finder để tính toán tổn thất áp suất một cách hiệu quả.
Nhập miệng gió một lớp có kích thước cổ là 550(mm)x200(mm) với lưu lượng
860 (m 3 /h) vào phần mềm Trox Easy Product Finder ta được tổn thất áp qua miệng gió là 9 Pa và của OBD khi mở 50 % là 12 Pa
Hình 3.19 Giao diện Trox Easy Product Finder của miệng gió một lớp
Tổn thất qua LCCT (CR6-1) : LCCT gắn trên đường ống gió có kích thước 1200
(mm)x250(mm) với lưu lượng là 2389 (l/s) có tổn thất là 24 Pa
Hình 3.20 Giao diện Ashrae Ductfitting Database của LCCT
Làm tương tự với các chi tiết còn lại như hệ cấp gió tươi, ta được bảng tổng hợp tổn thất áp suất như bên dưới:
Bảng 3.9 Tổn thất áp của ống hút khói tầng hầm Trục ống STT Tên chi tiết Số lượng Tổn thất áp (Pa)
EAF-BF-02 1 Miệng gió một lớp 1 9
10 Core vuông cánh hướng dòng 1 15
13 Tổn thất do ma sát 63,5
Chọn hệ số an toàn k = 1,1 Vậy tổn thất áp tổng trên đường ống hút khói tầng hầm của quạt EAF-BF-01 ở chế độ thông thường (6ACH) là:
∆p1 = 284,6.1,1 = 313,1 (Pa) Đối với chế độ tốc độ cao (9ACH), ta dựa vào quan hệ giữa cột áp và lưu lượng để tính cột áp ở chế độ này:
Bảng 3.10 So sánh kết quả tính kiểm tra cột áp đường ống hút khói bãi đậu xe
Tổn thất áp tính toán (Pa)
Tổn thất áp công trình (Pa)
EAF-MF-01 Thông thường 229,9 250 8 Hợp lý
EAF-MF-02 Thông thường 286,7 300 4,4 Hợp lý
EAF-BF-01 Thông thường 313,1 320 2,1 Hợp lý
EAF-BF-02 Thông thường 319,6 320 0,13 Hợp lý
Tổn thất áp tính toán và tổn thất áp thực tế của công trình có sự chênh lệch do sai số trong quá trình tính toán và đo đạc, nhưng vẫn nằm trong khoảng cho phép, với chênh lệch lớn nhất là 8% đối với quạt EAF-MF-01 Điều này cho thấy quạt hút khói hầm sử dụng trong công trình đáp ứng được yêu cầu cột áp của hệ thống.
ỨNG DỤNG REVIT MEP 2019 VÀO THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ CỦA DỰ ÁN ALPHA TOWER
Ứng dụng của BIM
BIM (Building Information Modeling) là quy trình hiện đại trong ngành xây dựng, sử dụng các mô hình 3D kỹ thuật số trong suốt vòng đời dự án thiết kế, hạ tầng và xây dựng Những mô hình BIM vượt trội hơn so với bản vẽ 2D và 3D thông thường, vì chúng bao gồm các mô hình thông minh với nhiều thông tin và được cập nhật liên tục trong quá trình phát triển dự án.
Công nghệ đang cách mạng hóa thiết kế, xây dựng và vận hành tòa nhà và cơ sở hạ tầng, mang lại hiệu quả cao hơn trong quá trình làm việc Mô hình thông tin xây dựng (BIM) cung cấp một mô hình 3D ảo chi tiết của công trình, bao gồm tất cả các thành phần như gạch, vữa, lợp, ánh sáng và nội thất, giúp cải thiện hiệu suất thiết kế và vận hành trong suốt vòng đời của các công trình.
Mô hình BIM cho phép cá nhân và tổ chức tham gia thiết kế và xây dựng công trình sử dụng dữ liệu để phân tích giá cả, thời gian và phương pháp thi công, bảo trì Quá trình làm việc dựa trên việc chia sẻ thông tin liên tục, từ giai đoạn phác thảo đến khi hoàn thiện công trình Do đó, BIM có thể được coi là "Quản lý thông tin công trình".
Quy trình thiết kế 2D đã trở nên lạc hậu với sự ra đời của BIM, gây ra nhiều khó khăn trong việc chuyển giao thông tin giữa nhóm thiết kế và nhóm xây dựng Mỗi chỉnh sửa nhỏ đều ảnh hưởng đến nhiều bản vẽ khác, yêu cầu chỉnh sửa thủ công, dẫn đến việc dữ liệu không được liên kết đồng nhất và tự động Điều này làm cho việc cập nhật và bổ sung thông tin trở nên khó khăn, đặc biệt trong việc phát hiện xung đột trong công trình, từ đó gia tăng khả năng xảy ra sai sót và trễ tiến độ.
Với công nghệ BIM, dữ liệu được tập trung và đồng nhất trong suốt quá trình làm việc, đảm bảo mọi cập nhật diễn ra tự động và chính xác Hệ thống cũng cung cấp các cảnh báo kịp thời, giúp nâng cao hiệu quả quản lý dự án.
Alpha Tower 86 được thiết kế thông minh và linh hoạt, giúp phát hiện xung đột như giữa đường ống và khung dầm Hệ thống này cho phép xuất ra các bảng vẽ 2D một cách dễ dàng và nhận diện các điểm bất hợp lý thông qua mô hình thiết kế 3D Đồng thời, Alpha Tower 86 cũng tạo ra sự liên kết chặt chẽ giữa các phòng ban như kiến trúc, kết cấu, MEP và xây dựng.
BIM được phát triển vào thời điểm hiện tại nhờ sự tiến hóa của công nghệ, bắt đầu từ bản vẽ kiến trúc trên giấy, đến CAD (Computer Aided Design) với bản vẽ điện tử chính xác và dễ chỉnh sửa Sự gia tăng sức mạnh của phần cứng và đồ họa máy tính đã thúc đẩy sự ra đời của mô hình CAD-3D, cho phép mô phỏng chi tiết công trình bằng hình họa 3D với độ chính xác cao Kết hợp với quy trình BIM, công nghệ này cung cấp những mô hình thông tin đầy đủ, hỗ trợ tối đa cho tất cả các giai đoạn phát triển dự án xây dựng.
Với việc thiết lập thông tin chính xác, BIM giúp xây dựng nhanh chóng, chính xác và tiết kiệm chi phí Chính vì vậy, BIM đang trở thành xu hướng mới và gần như là tiêu chuẩn bắt buộc trong ngành xây dựng toàn cầu.
Tại Việt Nam, chính phủ đã đặt mục tiêu đưa BIM trở thành tiêu chuẩn trong ngành xây dựng vào năm 2021, nhằm đáp ứng yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 Việc áp dụng BIM mang lại nhiều ưu điểm cho các dự án xây dựng, bao gồm cải thiện hiệu quả quản lý, giảm thiểu sai sót và tối ưu hóa chi phí.
Quản lý dữ liệu tập trung giúp bạn tiết kiệm thời gian bằng cách tự động cập nhật các bản vẽ CAD 2D mỗi khi có chỉnh sửa trong dự án Với công nghệ BIM, mọi quy trình diễn ra chính xác và hiệu quả, cho phép bạn tập trung vào việc nâng cao chất lượng của các mô hình thiết kế 3D.
Thiết kế mô hình trực quan cho phép số hóa toàn bộ dự án một cách chi tiết và chính xác, giúp chủ đầu tư có cái nhìn trực quan về từng thành phần và chi tiết nhỏ nhất Đội ngũ thiết kế kết cấu và MEP có thể dễ dàng phát hiện xung đột và tối ưu hóa thiết kế trong không gian tòa nhà.
BIM giúp nhà thầu và chủ đầu tư tiết kiệm chi phí và thời gian bằng cách cung cấp cái nhìn chính xác hơn trong việc ước lượng đầu tư và chi phí Mọi mô hình trên BIM đều mang tính chiều sâu và độ chính xác cao, từ đó giảm thiểu các khoản phát sinh không mong muốn.
Alpha Tower 87 làm việc với việc quản lý dữ liệu đồng nhất, tránh mất mác trong quá trình lưu trữ và quản lý tài liệu
Việc áp dụng BIM giúp tăng cường khả năng cộng tác giữa các phòng ban, bao gồm thiết kế kiến trúc, kết cấu, MEP và dự toán, bằng cách cho phép tất cả các bên làm việc trên một mô hình thống nhất Điều này tạo ra một luồng thông tin xuyên suốt, giúp cập nhật thông tin thường xuyên và chặt chẽ hơn, từ đó nâng cao hiệu quả làm việc nhóm và giảm thiểu sai sót.
Mô hình 3D trong BIM giúp hạn chế rủi ro bằng cách cung cấp đầy đủ các yếu tố của công trình thực tế, từ đó dễ dàng phát hiện xung đột giữa các thành phần Việc này không chỉ giảm thiểu các phát sinh trong quá trình thi công mà còn hạn chế sai sót Tuy nhiên, việc sử dụng BIM cũng có một số khuyết điểm cần được lưu ý.
Việc chuyển đổi từ mô hình cũ 2D sang mô hình mới BIM mang lại nhiều ưu điểm rõ rệt, nhưng đòi hỏi doanh nghiệp phải đầu tư ban đầu đáng kể Chi phí cho bản quyền phần mềm, thuê chuyên gia tư vấn và triển khai, cũng như đào tạo nhân viên sử dụng phần mềm mới là những yếu tố cần cân nhắc Ngoài ra, doanh nghiệp còn có thể cần nâng cấp hệ thống máy tính để đáp ứng yêu cầu của mô hình BIM.
REVIT và BIM 3D
Quy trình BIM tập trung vào việc sử dụng các mô hình số hóa 3D, đòi hỏi các phần mềm chuyên dụng để xây dựng chúng Autodesk là một trong những công ty hàng đầu trong việc phát triển ứng dụng hỗ trợ quy trình BIM, với Autodesk Revit nổi bật như một phần mềm thiết yếu cho BIM, đặc biệt là BIM 3D Revit cung cấp các công cụ hỗ trợ quan trọng trong việc thực hiện quy trình này.
Thiết kế kiến trúc (architecture)
Thiết kế kết cấu (structure)
Thiết kế cơ điện (MEP)
Mặc dù phần mềm Revit còn một số hạn chế, nhưng Autodesk liên tục cập nhật và cải tiến nó Điểm mạnh nổi bật của Revit là khả năng đồng bộ hóa mạnh mẽ với AutoCAD, cũng thuộc Autodesk, mang lại lợi ích lớn cho người dùng.
Xây dựng một quy trình liên tục từ thiết kế kiến trúc, kết cấu đến hệ thống MEP trên nền tảng phần mềm Revit, nhằm giảm thiểu tối đa việc nhập và xuất dữ liệu, ngăn ngừa tình trạng thất thoát thông tin như trước đây.
Liên kết với các phần mềm khác của hãng Autodesk như: Navisworks, Infraworks, 3Ds Max, Inventor
Dữ liệu đồng bộ liên tục trên một mô hình tổng, giúp các kỹ sư có thể cùng thiết kế trên cùng một mô hình theo thời gian thực
Revit là phần mềm mạnh mẽ do Autodesk phát triển, hỗ trợ kiến trúc sư và kỹ sư xây dựng trong quá trình thiết kế Được thiết kế đặc biệt cho Building Information Modeling (BIM), Revit cho phép chuyên gia hiện thực hóa ý tưởng từ giai đoạn thiết kế đến thi công thông qua một phương pháp phối hợp và nhất quán Phần mềm này tích hợp đầy đủ các tính năng cho thiết kế kiến trúc, MEP và kỹ thuật kết cấu, đáp ứng nhu cầu đa dạng trong ngành xây dựng.
Những lợi ích khi sử dụng Revit
Mức độ ăn khớp giữa các hình chiếu của công trình trên bản vẽ phụ thuộc vào tỷ lệ sử dụng mô hình trong bản vẽ Điều này càng trở nên quan trọng khi có sự điều chỉnh ý tưởng thiết kế và sự phối hợp giữa các bộ môn.
Quản lý hệ thống ký hiệu trở nên đơn giản và tiết kiệm thời gian hơn với phần mềm REVIT Người dùng có thể dễ dàng xuất bảng thống kê và khối lượng dự toán từ hồ sơ bản vẽ, giúp nâng cao hiệu quả công việc.
Thời gian triển khai dự án sẽ rất nhanh chóng nếu bạn đã chuẩn bị đầy đủ dữ liệu chuyên ngành và thư viện cần thiết Việc chỉnh sửa hồ sơ trở nên dễ dàng, nhanh chóng và đồng bộ Sự phối hợp giữa ba bộ môn Architecture, Structure và MEP trong Revit giúp tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh và hồ sơ dự án chất lượng.
Ứng dụng Revit vào Triển khai mô hình
4.3.1 Tìm hiểu về phần mềm Revit a) Giao diện làm việc
Hình 4.1 Giao diện bắt đầu của phần mềm Revit 2019
Trên thanh công cụ gồm có các công cụ hỗ trợ:
Architecture: Chứa các lệnh hỗ trợ cho việc triển khai bản vẽ kiến trúc
Structure: Chứa các lệnh hỗ trợ cho việc triển khai bản vẽ kết cấu
System: Chứa các lệnh hỗ trợ cho việc triển khai bản vẽ cơ điện của các hệ thống MEPF
Insert: Cổng ngõ đưa mọi dữ liệu vào mô hình dự án
Anotation: Nơi chứa các công cụ 2D phục vụ quá trình triển khai bản vẽ
Collaborate: Công cụ phối hợp làm việc nhóm, 1 bộ môn, đa bộ môn
View: Liên quan đến phần hiển thị (2D, 3D)
Manage: Nơi quản lí cài đặt chung cho toàn bộ mô hình dự án
Modify là nơi chứa các công cụ hỗ trợ chỉnh sửa mô hình dự án, giúp người dùng dễ dàng quản lý và chỉnh sửa dự án của mình Trong đó, có hai công cụ quan trọng phục vụ việc hiển thị trong suốt quá trình dự án, hỗ trợ người dùng theo dõi và chỉnh sửa dự án một cách hiệu quả.
-Properties: 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 bảng điều hướng các tác vụ xây dựng mô hình, giúp tạo cây thư mục để quản lý toàn bộ các bản vẽ và cấu kiện trong dự án.
Hình 4.2 Giao diện làm việc của Revit 2019 b) Thanh công cụ hỗ trợ Revit
Ribbon là thanh công cụ bao gồm chuỗi tab và phím tắt cho các lệnh của phần mềm Mỗi tab chứa các nhóm công cụ và công cụ khác nhau, 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, …
-Thanh Properties: là thanh công cụ chứa nội dung đối tượng
Hình 4.4 Properties của ống gió thải
Khi chọn đối tượng thì trong bảng Properties sẽ chứa các thông tin của đối tượng đó
Khi bạn chọn "Edit Type", hộp thoại "Type Properties" sẽ hiển thị Tiếp theo, khi chọn "Edit", hộp thoại "Routing Preferences" sẽ xuất hiện với thông tin của đối tượng đã chọn Tại đây, bạn có thể điều chỉnh và cài đặt thông tin cho đối tượng để phù hợp với thiết kế của công trình.
Hình 4.5 Các bước thiết lập ống gió
- Thanh Project Browser: Đây là nơi quản lý mặt bằng, mặt cắt, của dự án
-Các thanh công cụ hỗ trợ
Thanh Quick Access: là nơi truy cập nhanh các phím tắc,công cụ hay sử dụng khi làm việc (Save, Undo, Print, …)
Thanh view Control: Là nơi kiểm soát cách hiển thị của đối tượng trong bản vẽ
Hình 4.8 Thanh View Control 4.3.2 Các bước thực hiện của 1 dự án
Bước 1: Khởi tạo dự án (Project) và chọn Template phù hợp với hệ thống cơ điện
Hình 4.9 Chọn template phù hợp với hệ thống cơ điện
Bước 2: Tạo cây thư mục Central để quản lý dữ liệu đầu vào, dữ liệu làm việc một cách hiệu quả
Hình 4.10 Các Folder dữ liệu của một dự án
Bước 3: Link bản vẽ Autocad từ File Central vào Revit, khởi tạo Lưới trục (grid), cao độ (level) theo bản vẽ thiết kế 2D Autocad
Hình 4.11 Link file Cad vào revit
- Tạo grid, level từ file Cad
Hình 4.12 Tạo Grid từ Link File cad
Hình 4.13 Tạo level từ file cad link vào revit
Bước 4: Tiến hành phân chia các hệ thống ống gió, bao gồm ống gió cấp, gió hồi và gió thải, cùng với các ống nước như ống cấp và ống hồi trong hệ thống Ducting và Piping của Project Browser.
Hình 4.14 Phân loại hệ thống Ống gió cần vẽ
Bước 5: Sử dụng các lệnh hỗ trợ để vẽ hệ thống cơ điện, nhằm dựng mô hình 3D cho hệ thống MVAC trong dự án dựa trên file 2D Autocad có sẵn.
Các công cụ thường được sử dụng để vẽ trong hệ thống MVAC:
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.
Hình ảnh dựng mô hình kết cấu và kiến trúc
Trước khi tiến hành vẽ hệ thống cơ điện (ME), nhóm chúng em đã xây dựng mô hình kết cấu và kiến trúc từ file CAD 2D một cách chính xác, đảm bảo kích thước phủ bì luôn đúng nhằm tránh va chạm trong quá trình thiết kế.
Hình 4.15 Dựng mô hình 3D kết cấu cho công trình Alpha Tower
Hình 4.16 Dựng mô hình 3D kiến trúc cho công trình Alpha Tower
Hình 4.17 Mặt bằng ống gió thải tầng hầm Alpha Tower
Hình 4.18 Bản vẽ revit 3D ống gió thải tầng hầm
Hình 4.19 Bản vẽ revit 3D hệ thống thông gió tầng trệt
Hình 4.20 Bản vẽ revit 3D của ống nước ngưng,gas tầng trệt
Hình 4.21 Bản vẽ revit 3D hệ thống thông gió tầng 2-8
Hình 4.22 Bản vẽ revit 3D hệ thống ống nước ngưng,gas tầng 2-8
Hình 4.23 Bản vẽ revit 3D hệ thống ống gió tầng 9
Hình 4.24 Bản vẽ revit 3D hệ thống ống nước ngưng, gas tầng 9
Hình 4.25 Bản vẽ revit 3D hệ thống ống gió thải tầng lửng