Chuyên đề trang thiết bị kỹ thuật công trình

Trang 11 BÀI 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT TRONG CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC 31.2 NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG KHI BỐ TRÍ TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT TRONG CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC Khi bố trí

TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT … KIẾN TRÚC

GIỚI THIỆU CHUNG

Trong các công trình kiến trúc, các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật chiếm phần quan trọng nhằm phục vụ mọi nhu cầu của công trình, bao gồm các hệ thống nguồn cấp điện để cung cấp điện cho chiếu sáng, thông gió, sưởi ấm, thang máy, cấp thoát nước, các hệ thống tin học, phòng chống cháy, hệ thống thiết bị vệ sinh, … Nhìn từ trên trần, đến tường, từ tầng hầm cho đến các tầng trên, ta đều có thể thấy sự bố trí các trang thiết bị này.Các hệ thống này gồm các đường ống như ống nước sạch, ống nước dơ, ống nước nóng, ống dẫn ga, ống dẫn khí;Các đường ống này có thể đặt theo chiều đứng hoặc dọc theo tường, cột hoặc đặt nằm ngang theo đà trần, hoặc sàn.Các đường dây như dây điện chính, dây điện phụ, dây điện thoại, dây ăng-ten, dây dẫn của các hệ thống điều khiển tự động, được gắn cố định hoặc gắn ngầm vào tường, trần, sàn, Các trang thiết bị kỹ thuật như đèn, quạt, điều hòa không khí, thang máy, chiếm một khoảng không gian đáng kể bên trong công trình, và sự làm việc của các trang thiết bị này có ảnh hưởng lớn đến trang trí nội thất bên trong công trình và cả hoạt động của con người trong công trình Các hệ thống kỹ thuật này thường là những đường nối thẳng đứng theo suốt chiều cao công trình, hoặc là những đường nằm ngang theo từng tầng Có những đường ống tròn hoặc ống chữ nhật có kích thước lớn có thể tới 2000 x2000mm dùng làm ống dẫn dây điện, ống dẫn hơi lạnh hoặc dẫn khí nóng của hệ thống thông gió Ống dẫn nước lạnh, nước nóng của các công trình công cộng… Các thiết bị kỹ thuật như các loại đèn điện với các kiểuchụp

2 BÀI 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC đèn hình dáng khác nhau có thể bố trí trên trần, trên tường, có thế phối hợp với kết cấu kiến trúc để tạo những hình dáng trang trí đặc biệt vừa là chiếu sáng vừa là trang trí.Các miệng hút gió thổi gió của hệ thống thông gió tập trung cũng gắn lên tấm trần (lafont)hoặc gắn lên tường Các đầu báo cháy, các thiết bị của hệ thống theo dõi chống trộm cũng gắn lên tường hoặc trần

Do vậy, việc trang trí trần, tường của kiến trúc sư cần quan tâm đến vị trí và kích thước của các trang thiết bị kỹ thuật được lựa chọn để bố trí hợp lý trong công trình Ngoài ra còn phải xét đến việc nối các trang thiết bị bên trong với các đường dây, đường ống ở bên ngoài công trình như đường điện thoại, đường cáp nối mạng truyền số liệu, dây ăng-ten ti vi, đường dây nối các thiết bị tự động và điều khiển từ xa, các thiết bị của hệ thống chống sét hoặc bố trí trên vị trí cao nhất của công trình Khi bố trí các trang thiết bị kỹ thuật trên tường hoặc trần cũng ảnh hưởng không nhỏ đến mỹ quan của công trình Cần phải làm sao bố trí chúng hợp lý để chính chúng trở thành vật trang trí cho công trình (ví dụ các loại đèn, dàn lạnh )

Các đường ống thường bố trí trong các tầng kỹ thuật là những đường ống nằm ngang để cung cấp cho một số tầng Nếu công trình có số tầng nhiều hơn, cao hơn, số tầng kỹ thuật này phải được nghiên cứu vị trí bố trí và số lượng cần thiết sao cho việc sử dụng tầng kỹ thuật là hợp lý nhất

Ta có thể quan sát bên trong một công trình kiến trúc để tìm hiểu các thiết bị này Như vậy, trong các công trình kiến trúc hiện đại, các trang thiết bị kỹ thuật chiếm một vi trí quan trọng Tính chất, chất lượng và mức độ sử dụng các trang thiết bị này cũng là một phần giá trị của công trình Cách bố trí, lựa chọn các trang thiết bị kỹ thuật phù hợp chắc chắn, an toàn và tiện lợi cũng là một phần xác định cấp bậc của công trình Nó có tác dụng nâng cao giá trị công trình về tiện nghi sử dụng Các trang thiết bị kỹ thuật chiếm một phần lớn giá thành khi xây dựng công trình Đồng thời mức độ an toàn tin cậy khi sử dụng công trình cũng phụ thuộc rất lớn vào việc chọn các trang thiết bị kỹ thuật này Từ đó để thấy rằng việc tìm hiểu về cấu tạo, kích thước, công dụng và vị trí bố trí của các trang thiết bị kỹ thuật trong công trình có tầm quan trọng rất lớn trong việc thiết kế kiến trúc của công trình

BÀI 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC 3

NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG KHI BỐ TRÍ TRANG THIẾT BỊ … KIẾN TRÚC

TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT TRONG CÔNG

Khi bố trí các trang thiết bị kỹ thuật trong công trình kiến trúc, ta thường gặp một số yếu tố ảnh hưởng đến việc bố trí chúng gồm cả các yếu tố chủ quan và khách quan như sau:

1.2.1 Vị trí bố trí công trình

Phạm vi khu vực nơi có vị trí bố trí công trình có ảnh hưởng lớn đến việc bố trí các trang thiết bị kỹ thuật trong công trình bao gồm: địa hình đất đai, khí hậu nơi xây dựng công trình; các cơ sở kỹ thuật hạ tầng của khu vực đưa đến công trình như: các đường giao thông trong khu vực, các công trình kỹ thuật liên quan như vị trí các đường dây bao gồm đường dây điện cao thế và đường dây điện hạ thế, đường dây điện thoại, đường dây cáp truyền số liệu, các đương ống cấp và thoát nước dẫn từ bên ngoài vào công trình và từ bên trong công trình đưa ra, cũng như các thiết bị trang trí mặt ngoài công trình, đèn chiếu sáng, các thiết bị trang trí

1.2.2 Môi trường khí hậu nơi xây dựng công trình

Môi trường khí hậu nơi xây dựng công trình có quyết định đến việc sử dụng các trang thiết bị như đèn chiếu sáng, màu sắc, độ sáng, thiết bị thông gió, thiết bịchữa cháy Đối với Việt nam, môi trường khí hậu của các vùng khác nhau, dẫn đếnviệc lựa chọn các trang thiết bị kỹ thuật cũng khác nhau Ví dụ: ở miền Nam, khí hậu nóng ẩm, người ta thường chọn các loại đèn có ánh sáng lạnh, chọn các thiết bị chủ yếu là làm lạnh không khí Trong khi đó ở miền bắc hay miền núi - những nơi có khí hậu lạnh, người ta ưa chọn đèn nung sáng; Để thông gió, người ta cố gắng tận dụng thông gió tự nhiên nhờ các giải pháp về kết cấu kiến trúc, khi thông gió tự nhiên không đạt mà phải chọn thông gió cưỡng bức bằng các thiết bị điều hòa không khí, người ta thường chọn các thiết bị vừa có khả năng tạo lạnh vừa sưởi ấm

Mỗi công trình khi xây dựng đều nhằm vào mục đích sử dụng nào đó Có công trình chỉ có một mục đích - ví dụ trường học, bệnh viện, nhà ở Nhưng những công

4 BÀI 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC trình đa năng, khi đó phải xem xét cụ thể từng phần của công trình để chọn thiết bị cho thích hợp Ví dụ: Chọn máy lạnh đối với nhà ở gia đình thường chọn các loại máy

1 cục hoặc 2 cục công suất nhỏ, tùy túi tiền và yêu cầu thẩm mỹ Nếu chọn máy lạnh cho cửa hàng bách hóa, cho các văn phòng trung tâm, hay các nơi sản xuất có yêu cầu về điều chỉnh nhiệt độ cao thì thường chọn máy điều hòa trung tâm với các miệng thải gió và miệng thu gió bố trí trên trần, trên tường.Chọn thang máy cũng vậy, chọn thang máy cho xí nghiệp công nghiệp phải khác với thang máy sử dụng cho bệnh viện cả về cấu tạo, kích thước và kiểu dáng Ngoài ra, việc chọn số lượng thang máy, loại thang máy còn phụ thuộc diện tích sử dụng, độ cao công trình và số người sử dụng thang máy

1.2.4 Không gian bên trong công trình

Không gian bên trong như chiều cao nhà, kích thước các căn phòng, các loại nhà có trần hay không có.Các phòng có cửa sổ, cửa đi thông ra không gian bên ngoài yêu cầu chiếu sáng cũng như thông gió khác với các phòng nằm sâu bên trong không nhận được ánh sáng tự nhiên, hay thông gió tự nhiên… Vị trí bố trí nguồn điện cũng khác nhau: Với nhà có công suất sử dụng điện ít thường dùng điện hạ thế khác với nhà cao tầng có công suất sử dụng điện lớn, khi đó phải tính đến vị trí và kích thước nơi bố trí các trạm biến thế, nơi đặt các máy phát điện dự phòng

1.2.5 Tầm quan trọng của công trình và quy định về mức độ trang thiết bị

Tầm quan trọng của công trình ảnh hưởng đến việc lựa chọn chủng loại trang thiết bị cũng như giá trị của các trang thiết bị.Công trình quan trọng, có thời gian sử dụng lâu dài, phải chọn các trang bị có độ bền cao, đặc tính tốt.Những công trình công cộng có nhiều người sử dụng cần chọn các trang thiết bị dễ sử dụng, chắc chắn, bền Nhưng đối với những trang bị có tính chất quảng cáo, thay đổi theo thời gian nên chọn loại có giá thành vừa phải, phù hợp với khả năng của chủ đầu tư.Từ đó cần xét đến kết cấu công trình để bố trí vị trí hợp lý của các trang thiết bị kỹ thuật

Mức độ trang bị phụ thuộc yêu cầu kỹ thuật và khả năng tài chính của chủ công trình Nhưng trong đó những trang bị tối thiểu như các thiết bi của hệ thống điện,

BÀI 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC 5 nước, điện thoại đều phải có và phải sử dụng các trang thiết bị đảm bảo yêu cầu an toàn tuyệt đôi cho người sử dụng.Khi thiết kế, lắp đặt phải có kiểm tra theo các tiêu chuẩn an toàn do nhà nước quy định

1.2.6 Y êu cầu của chủ đầu tư và kinh phí xây dựng công trình

Thông thường các chủ đầu tư đều đưa ra các yêu cầu về trang thiết bị cần sử dụng theo ý thích riêng của họ, người kiến trúc sư phải căn cứ vào sự cần dùng của thiết bị theo yêu cầu của bản thân công trình, phù hợp với nội thât của công trình và cân nhắc với yêu cầu của chủ đầu tư để đưa ra kiến nghị các trang thiết bị cần dùng phù hợp nhất cho công trình

Chi phí về các trang thiết bị kỹ thuật cho công trình chiếm phần vốn đầu tư rất lớn khoảng 30-50% giá trị công trình hoặc hơn nữa, do đó cần cân nhắc lựa chọn sao cho đạt được những trang bị quan trọng nhất, cần thiết nhất đảm bảo yêu cầu làm việc tốt nhất cho công trình để ưu tiên bố trí trước

Chủng loại trang thiết bị lựa chọn theo chủ quan: Chủng loại trang thiết bị (mẫu mã, tên hiệu, kiểu dáng ) có thể chọn lựa theo kinh nghiệm hoặc theo sự nổi tiếng của hãng sản xuất, hoặc theo nhu cầu của công trình.

TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÁC HỆ THỐNG TRANG THIẾT BỊ … KIẾN TRÚC

TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT TRONG CÔNG

Như vậy chúng ta thấy rằng các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật thực sự cần thiết cho hoạt động của các công trình, là những bộ phận không thể thiếu được của công trình Nếu một trong các hệ thống này gặp sự cố, không hoạt động được sẽ gây khó khăn cho hoạt động của các bộ phận khác và làm cho con người hoặc kém an toàn, không thoải mái hoặc khó chịu Việc bố trí không hợp lý các trang thrết bị kỹ thuật cũng sẽ làm cho hoạt động của các hệ thống các trang thiết bị kỹ thuật kém hiệu quả, gây tốn kém và lãng phí không cần thiết Do vậy cần tính toán cụ thể, so sánh thận trọng khi lựa chọn các hệ thống, chủng loại, công suất kích thước và vị trí bố trí thích hợp nhất

6 BÀI 2: HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC

HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC

CÁC LOẠI PHỤ TẢI ĐIỆN CÔNG TRÌNH

Khi dùng điện làm nguồn cung cấp năng lượng cho công trình hoạt động, cần xác định công suất dùng điện của các thiết bị có mặt trong công trình để làm căn cứ lựa chọn công suất nguồn điện của công trình, chọn lựa cấp điện áp phù hợp Để thực hiện điều đó trước hết cần tính toán phụ tải điện

Muốn tính toán phụ tải điện, cần phân biệt các loại phụ tải điện thông dụng hiện nay Căn cứ theo loại công trình, ta phân các loại phụ tải dùng điện như sau:

2.1.1 Phụ tải nhà ở công trình

Phụ tải điện của nhà ở gia đình bao gồm điện cho chiếu sáng (tính chiếu sáng theo tiêu chuẩn qui định của nhà nước với các loại đèn điện phổ biến như đèn huỳnh

BÀI 2: HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC 7 quang, đèn nung sáng, đèn tiết kiệm năng lượng, các loại đèn này cần tính toán đủ để đạt tiêu chuẩn chiếu sáng quy định và dùng để làm vật trang trí bên trong và cả bên ngoài công trình) Tính công suất điện cho các thiết bị sinh hoạt gia đình như: ti vi, radio, bếp điện, tủ lạnh, máy giặt, máy đun nước nóng, điều hòa không khí, quạt gió, lò vi ba, máy hút bụi, …

Mỗi thiết bị sinh hoạt đều có ghi công suất định mức và điện áp định mức, do công suất tính toán (Ptt) cho một hộ dùng điện gia đình được tính theo các bước sau:

- Tính toán bố trí chiếu sáng bằng điện (tổng công suất các đèn điện)

- Thống kê các thiết bị dùng điện gia đình và xác định công suất định mức của thiết bị lập thành bảng thống kê

Trong đó: P ttno : Phụ tải tính toán của 1 căn hộ(KW hoặc W)

P đm : Công suất tác dụng định mức của các thiết bị sử dụng điện, giá trị này thuờng được ghi trên thiết bị điện (KW hoặc W)

K c : Hệ số cần dùng (cho theo sự cần dùng điện của phụ tải: Tra bảng)

Theo thống kê, thông thường tổng công suất các thiết bị dùng điện trong gia đình:

- Hộ nhỏ thường được gắn công tơ có dòng điện cho phép từ 5-10A điện áp 1 pha 220V nên công suất phụ tải cho phép từ 1,2 đến 2KW

- Hộ trung bình thường được gắn công tơ có dòng điện cho phép từ 40 - 80A điện áp

1 pha 220V nên công suất phụ tải cho phép 7KW đến 10,5KW

- Các hộ lớn thường được gắn công tơ có dòng điện cho phép từ 100 A điện áp 1 pha 220V nên công suất phụ tải cho phép khoảng 20KW

Trong tương lai khi các thiết bị dùng điện gia đình phổ biến hơn, mức sống của con người cao hơn, các hộ này có thể được mắc công tơ 3 pha dòng điện 100A thì công suất điện của các hộ gia đình có thể lên đến 25-35KW hoặc hơn nữa

2.1.2 Phụ tải nhà công cộng

Trong nhà công cộng như chung cư, ký túc xá, khách sạn, trường học, bệnh viện, bảo tàng nhà văn hóa ngoài phụ tải riêng trong từng hộ còn có phụ tải công cộng dùng chung như:Thang máy, bơm nước, quạt gió, thiết bị cứu hỏa Thang máy thường dùng động cơ không đồng bộ công suất từ 3 đến 30KW tùy theo chiều cao nhà và trọng tải của thang; tốc độ thang máy từ 0,5 đến 2,5m/s, cá biệt có những thang máy chạy nhanh hơn (khoảng 4- 5m/s) để vận chuyển người và hàng hóa cho những nhà cao trên 100m Bơm nước tính theo lưu lượng yêu cầu cấp nước sinh hoạt và cứu hỏa Ngoài ra còn có các thiết bị dùng điện khác như thiết bị vệ sinh, thiết bị tin học, thiết bị của hệ thống chống sét

Công suất điện phục vụ cho nhà công cộng gồm cả công suất hữu công và công suất vô công, nên cos thường thấp (khoảng 0,7 - xuất hiện vào các giờ ban đêm)do ảnh hưởng của tủ lạnh, máy lạnh thường xuyên đóng, các đèn phóng điện chiếu sáng bảo vệ

Do đó phụ tải tính toán nhà công cộng (Pttchung) thường tính như sau:

- Tính chiếu sáng bằng điện cho từng phòng và phần chiếu sáng chung

- Tính công suất diện của các thiết bị dùng chung khác

Ptt chung = ∑ (n ch x P ttno ) + 0,9.P máy

Trong đó: n ch : số căn hộ

P máy : Phụ tải tính toán của các máy động lực có trong nhà công cộng như: thang máy, bơm nước, quạt gió Trị số này thường tính theo công thức sau:

P đmi : Là công suất định mức của các TB kỹ thuật dùng chung trong nhà

P thm : Công suất điện của thang máy, thường tính:

P thm = K ym ( ∑ P đcơ chính √𝑇𝑆%√TS% + P điều khiển ) Với: K ym là hệ số yêu cầu của thang máy thường lấy theo bảng 2-2

P đcơchính : Công suất động cơ chính của thang máy

BÀI 2: HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC 9

√𝑇𝑆%√TS%: Tỷ số % của thời gian làm việc của thang máy thường có giá trị 0,15; 0,20; 0,40; 0,60

P điều khiển : Công suất của thiết bị điều khiển

Bảng 2.1: Chỉ tiêu phụ tải điện sinh hoạt và các hệ số

LOẠI PHỤ TẢI ĐƠN VỊ Po kc COS

Nhà ở chung cư KW/ chỗ 0.1 0.9 0.9

Nhà văn hóa, cấu lạc bộ KW/ chỗ 0.25 0.9 0.85

Nhà trẻ, mẫu giáo KW/ chỗ 0.4 0.8 0.9

Cơ quan thiết kế KW/ m 2 0.045 0.9 0.87

Trường phổ thông KW/ chỗ 0.14 0.8 0.95

Trường ĐH, TH chuyên nghiệp KW/ chỗ 0.16 0.8 0.9

Rạp hát, rạp chiếu phim, rạp xiếc KW/ chỗ 0.12 0.9 0.92

Bệnh viện nhi đồng KW/ giường 2 0.8 0.93

Bệnh viện đa khoa KW/ giường 2.2 0.8 0.93

Sân vận động > 40 000 chỗ KW/ chỗ 0.02 0.8 0.98

Cửu hàng ăn uống KW/ m 2 0.6 0.9 0.82

Cửa hàng bán thực phẩm KW/ m 2 0.11 0.9 0.85

Hiệu cắt tóc KW/ chỗ 1.3 0.8 0.87

Bảng 2.2: Hệ số yêu cầu của phụ tải điện thang máy các nhà ở

Hệ số yêu cầu Kym

Bảng 2.3: Phụ tải điện thang máy các nhà công cộng

Số lượng TM Hệ số yêu cầu Kym

Bảng 2.4: Phụ tải tính toán tổng hợp khu vực thành phố có nhà ở và nhà công cộng nối vào lưới điện trung thế 15(22)KV

BẢO ĐẢM CHO NHÀ CÔNG CỘNG VÀ XN CN CÓ ĐUN NẤU BẰNG ĐIỆN VÀ CÓ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ %

Nhà ở có bếp ga Nhà ở có bếp điện

Tiểu khu ((Thị trấn) w/ng 0 140 150 155 260

Bảng 2.5: Phụ tải tính toán tổng hợp khu vực thành phố có nhà ở và nhà công cộng KW/HA

SỐ LƯỢNG TẦNG MẬT ĐỘ NHÀ Ở

BẢO ĐẢM CHO NHÀ CÔNG CỘNG VÀ XN CN CO ĐUN NẤU BẰNG ĐIỆN VÀ CÓ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ %

Nhà 2 tầng có kèm mảnh đất 850 13.5 14 15 24.5

Phụ tải của các xí nghiệp công nghiệp tính theo số liệu các đề án thiết kế, trường hợp không có đề án thì tính theo các xí nghiệp tương tự, hoặc xác định gần đúng theo hệ số yêu cầu và suất phụ tải cho đơn vị sản phẩm, phụ tải tối đa của xí nghiệp công nghiệp thường xảy ra vào lúc 9 -11 giờ (ca 1) Hệ số cos𝜙Φcủa các xí nghiệp thường lấy bằng 0,92-0,95

Phụ tải của các xí nghiệp công nghiệp thường lây điện từ hệ thống cao thế hoặc trung thế (điện áp trên 1000V) Các thiết bị trong xí nghiệp có cả thiết bị dùng điện hạ thế (điện áp dưới 1000V) và thiết bị dùng điện trung thế (điện áp trên 1000V)

Xác định phụ tải tính toán của các xí nghiệp công nghiệp:Trước hết cũng phải tính chiếu sáng điện theo các ticu chuẩn quy định.Sau đó thông kê các thiết bị dùng điện theo từng cấp điện áp, và tính tổng công suất dùng điện

Po: Gọi là suất phụ tải

Nếu đơn vị dùng điện là diện tích S tính theo m 2 , ta có P o tính theo W m2

Nếu đơn vị dùng điện là số chỗ ngồi S tính theo chỗ, ta có P o tính theo 𝑊

Nếu đơn vị dùng điện là điện năng để sảnh xuất 1 đơn vị sản phẩm S tính theo Sản lượng, ta có P o tính theo

Bảng 2.6: Một số chỉ tiêu phụ tải công nghiệp

LOẠI PHỤ TẢI ĐƠN 1 >o kc COS𝜙

VỊ Động lực Chiếu sáng

Xưởng hàn và nhiệt luyện w/m 2 300-600 13-15 0.35 0.35

Xưởng mô hình và chế biến gỗ w/m 2 75-140 15-18 0.16 0.6 Nhà máy thiết bị khoan và thủy lực w/m 2 260-330 14-15 0.35 0.6

Nm thiết bị về dầu mỏ w/m 2 220-270 17-18 0.5 0.6 Xướng lắp ráp cơ khí w/m 2 280-300 12-19 0.75 0.75

Sau khi đã tính toán các loại phụ tải cần lập bảng thống kê về yêu cầu dùng điện của công trình để cung cấp cho ngành điện làm căn cứ để cung cấp điện cho công trình Kết quả tính toán thường ghi thành bảng sau:

STT TÊN THIẾT BỊ SỬ DỤNG ĐIỆN

Căn cứ vào kết quả tính toán nhu cầu dùng điện của công trình để chọn công suất nguồn điện cấp cho công trình.

CÁC LOẠI NGUỒN NĂNG LƯỢNG

Khi đã xác định được phụ tải điện tức là nhu cầu dùng điện của công trình, cần tiến hành xác định nguồn cung cấp điện; Có thể có các loại nguồn điện sau:

Trạm biến áp là loại nguồn điện phổ biến, trong trạm có các máy biến áp dùng để nhận năng lượng điện từ một nguồn có điện áp cao của lưới điện và biến đổi thành năng lượng điện với điện áp thấp hơn để cung cấp cho phụ tải Trạm biến áp có thể có một hoặc nhiều máy biến áp với tổng công suất được chọn Sđm≥Stt.Thông thường nên

BÀI 2: HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC 13 chọn trạm 1 hoặc có 2 máy biến áp có công suất bằng nhau và có các thông số kỹ thuật giống nhau, không nên chọn số máy nhiều, việc hòa mạng sẽ khó khăn hơn

2.2.1.2 Chọn công suất trạm biến áp

Công suất của các máy biến áp trong trạm được chọn căn cứ vào công suất tính toán từ phụ tải điện Stt là công suất biểu kiến tính toán của phụ tải Giá trị công suất Stt này đã xác định khi tính phụ tải điện tính toán nói ở phần trên.Chọn Sđm là tổng công suất định mức của nguồn điện chính là công suất của các máy biến áp có trong trạm

2.2.1.3 Chọn điện áp trạm biến áp

Máy biến áp cần có công suất đủ lớn đáp ứng công suất yêu cầu của phụ tải và điện áp đầu vào phù hợp với điện áp lưới cung cấp cho nó; Máy biến áp cần có điện áp đầu ra phù hợp với điện áp của thiết bị được nó cung cấp điện Trên thực tế có các loại trạm cao thế (2 đầu vào ra đều có điện áp cao) Trạm trung thế và trạm hạ thế (đầu ra có điện áp dưới 1000V dùng cung cấp điện cho phụ tải hạ thế) Lưới điện cung cấp cho trạm thường lấy từ lưới điện quốc gia Kết cấu đường dây nối từ lưới điện quốc gia đến trạm có thể chọn đường dây trên không hoặc cáp ngầm tùy theo yêu cầu cụ thể và khả năng kinh tế của chủ đầu tư Nhưng ở các đô thị mới xây dựng sau này, để đảm bảo mỹ quan và an toàn lâu dài thường người ta sử dụng đường cáp ngầm (Dùng đường cáp ngầm giá thành đường dây có tăng lên 3-4 lần).Có thể dùng cáp ngầm ở cả đầu vào trạm và đầu ra khỏi trạm, hoặc chỉ có cáp ngầm một phía

2.2.1.4 Chọn vị trí đặt trạm biến áp

Trạm biến áp có thể đặt ngoài trời hoặc trong nhà

A Đặt ngoài trời: Trạm biến áp đặt ngoài trời trong phạm vi công trình có thể dùng loại:

• Trạm treo trên 1 trụ:Dùng cho trạm có công suất nhỏ dưới 200KVA 1 pha hoặc

• Trạm đặt trên 2 trụ:Dùng cho trạm có công suất nhỏ dưới 500KVA thường là 3 pha

• Trạm đặt trên nền bê tông xung quanh có hàng rào B40 bảo vệ: Dùng cho trạm có công suất lớn hơn 500KVA

Hình 2.1a: Mặt đứng trạm treo trên 1 trụ Hình 2.1b: Mặt đứng trạm đặt trên 2 trụ

Hình 2.2: Trạm biến thế ngoài trời Công suất dưới 1000KVA diện tích: 4 x 5m 2 Công suất dưới 10000KVA diện tích: 10 x 20m 2

B Đặt trong nhà: Trạm biến áp đặt trong phạm vi công trình trong nhà, có thể đặt với các loại máy biến áp có công suất tùy ý

Trạm có thể đặt trong nhà xây dựng riêng biệt hoặc đặt ngay bên trong công trình, có tường chung với tường của công trình Nhưng các bức tường chung này phải là

BÀI 2: HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC 15 tường chịu lực, cách điện và cách nhiệt, cách âm.Vì trên mặt các bức tường này thường phải lắp đặt các thiết bị đóng cắt, đo lường hoặc các sứ xuyên tường Khi đặt trạm biến áp bên trong công trình có thể đặt ở tầng hằm, tầng trệt hoặc lầu 1 Khi bố trí trạm điện cần chú ý bố trí lối đi thường xuyên để vận chuyển thiết bị (vì thiết bị điện nói chung đều rất nặng và nguy hiểm, ngoài việc lắp đặt còn cần bảo trì, sửa chữa thường xuyên), còn cần tính đến khả năng chữa cháy và chông ngập nước khi bố trí ở tầng hầm Trạm phải đặt nơi thuận tiện cho quan sát, theo dõi và thao tác vận hành dễ dàng, an toàn.Trạm phải đặt ở nơi có phạm vi xung quanh rộng rãi, có chỗ bố trí các đường dây đưa điện vào và ra khỏi trạm Các đường dây này có thể là đường dây trên không hoặc là đường dây cáp Nếu các đường dây này là dây có điện áp cao thì cần tuân thủ các khoảng cách an toàn theo quy phạm của ngành điện về lắp đặt và vận hành đường dây cao áp.Ví dụ một trạm trong nhà có thể bố trí như trong hình sau:

Hình 2.3: Máy cắt trạm trong nhà

2.2.1.5 Kích thước trạm biến áp

Khi bố trí trạm biến áp trước hết phải xác định công suất trạm để chọn diện tích và không gian đủ lớn để bố trí thiết bị điện đảm bảo các khoảng cách an toàn theo quy định của ngành điện Khoảng cách này xác định trên mặt bằng và cả trên mặt đứng

Có thể xác định các kích thước này tương đôi như sau:

- Trạm hạ thế trong nhà: Công suất dưới 1000KVA diện tích 4x 5m 2 chiều cao nhà từ 4 đến 5m

- Trạm hạ thế trong nhà: Công suất dưới 10000KVA diện tích8x 10m 2 chiều cao nhà 8m (khi có yêu cầu đặc biệt có thể cao hơn).Nếu số tủ, bảng phân phối nhiều thì có thể cần diện tích lớn hơn

Các thiết bị điện trong trạm đều có trọng lượng lớn, nên phải bố trí lối vận chuyển thiết bị bằng cơ giới có đủ chiều rộng và chiều cao cần thiết, ngoài ra còn phải đảm bảo khoảng cách an toàn về phòng chống cháy nổ

2.2.1.6 Nguồn dự phòng là các máy phát điện diezel Đối với các công trình loại 1 và loại 2 có yêu cầu cung cấp điện liên tục, ngoài các nguồn cung cấp điện chính lấy từ nguồn điện lưới của quốc gia còn cần bố trí thêm các máy phát điện dự phòng, các máy phát điện này cần có công suất đủ lớn để đảm bảo hoạt động của các bộ phận chủ yếu, quan trọng của công trình khi mất điện của nguồn điện lưới Các máy phát dự phòng thường chạy bằng dầu, nên trong quá trình hoạt động phải được cung cấp dầu đầy đủ, liên tục, phải có nước làm mát và thông gió thoát khí độc hại.Ngoàira khi máy chạy thường có tiếng ồn, nhiệt độ cao và rung động mạnh, nên nơi đặt máy phải có tường cách âm, cách nhiệt và đệm chống rung

Có thể đặt máy phát điện cùng chỗ với trạm biến áp, ngăn cách bởi một bức tường, hoặc đặt ở một nơi riêng biệt, nhưng phải bảo đảm quy định về khoảng cách an toàn điện và các tiêu chuẩn phòng chống cháy nổ, có thông gió và chiếu sáng.Kích thước nơi đặt máy phát điện tương tự trạm biến áp cùng công suất

Hình 2.4: Sơ đồ cấp điện có dùng nguồn dự phòng

Ngày nay ngoài các máy phát điện dự phòng là các máy phát điện Diezel, người ta còn dùng các bộ lưu trữ và ổn định điện áp công suất lớn (UPS), tiện lợi nhưng tương đôi đắt tiền để làm nguồn dự phòng, thường dùng nhất là cho các thiết bị của hệ thống máy vi tính văn phòng

Mặt trời là trung tâm của hệ Thái dương, trong đó trái đất mà chúng ta đang sinh sống là một thành phần trong đó Trên mặt trời luôn xảy ra phản ứng hạt nhân nóng giải phóng ra lượng nhiệt rất lớn Nhiệt độ bề mặt mặt trời lên đến 6000°C, nhiệt lượng gửi đến trái đất là 109.000 tỷ KWh, với năng suất 8 KW/m 2 s Khi xuyên qua vũ trụ đến trái đất, năng suất của nhiệt mặt trời giảm đi chỉ còn 1, 35KW/m 2 s.Nhưng năng lượng mặt trời không phân bố đều trên mặt đất Ở những vùng xích đạo, vùng nhiệt đới được mặt trời chiếu trực diện năng lương nhận được có thể lên đến 1000w/m 2 s, năng lượng này lớn hơn ở các vùng ôn đới hoặc hàn đới Phần năng lượng này còn phụ thuộc vị trí của trái đất khi di chuyển trên quỹ đạo xung quanh mặt trời Ngoài phần năng lượng trực xạ, còn có năng lượng tán xạ qua bầu khí quyển xung quanh trái đất Nguồn năng lượng từ mặt trời gửi đến trái đất duy trì sự sống cho con người trên trái đất từ hàng triệu năm qua và vẫn còn kéo dài hàng triệu năm nữa

Năng lượng mặt trời gửi đến trái đất dưới dạng ánh sáng (42%)(ánh nắng), tia tử ngoại (3%) và tia hồng ngoại (55%) Ngoài ra, trong phần năng lượng giải phóng từ mặt trời còn có những vật thể nhỏ người ta gọi là gió mặt trời Khi xuyên qua lớp khí quyển tầng ôzon đã lọc hầu hết tia tử ngoại (do vậy việc hủy hoại làm thủng tầng ôzon liên quan đến sự sống và gây ra các bệnh cho con người)

CÁC SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ BỐ TRÍ HỆ THỐNG ĐIỆN

Để bố trí hệ thống điện trong công trình sau khi đã điều tra cụ thể về nhu cầu, sự phân bố và đặc tính kỹ thuật của các thiết bị dùng điện trong công trình, ta cần căn cứ mức độ quan trọng của các thiết bị dùng điện của mỗi loại đối tượngđể chọn sơ đồ cấp điện là hình tia, phân nhánh hay hỗn hợp Chọn cách đi dây đến thiết bị là đặt ngầm trong tường trần, trong các ống gel, hay cho đặt nổi Từ đó lập ra sơ đồ điện nguyên lý nhằm chỉ rõ hướng cung cap điện, công suất dùng điện của các thiết bị, các thiết bị bảo vệ và số đường cấp điện từ nguồn cho các thiết bị dùng điện Đối với mạch một pha thường có 3 dây: Dây pha (còn gọi là dây nóng), dây trung tính, dây nối đất Đối với mạch ba pha có 5 dây: 3 dây pha A, B, C ; dây trung tính N ; dây nối đất E Tiết diện các dây này được tính như đã học trong phần điện công trình

Sơ đồ nguyên lý thường có các dạng như sau: a) b) c) Để dễ dàng trong việc bố trí thiết bị điện phù hợp với không gian kiến trúc người ta thường sử dụng sơ đồ không gian.

CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN DÙNG ĐỂ ĐO LƯỜNG, ĐÓNG CẮT VÀ … CÔNG TRÌNH

ĐÓNG CẮT VÀ BẢO VỆ CHÍNH CỦA MẠCH ĐIỆN CÔNG TRÌNH

Là thiết bị dùng để đo công suất tác dụng đã tiêu thụ tính đơn vị KWh Có loại công tơ đo công suất ba pha, có loại đo công suất một pha;Công tơ ba pha dùng cho các

BÀI 2: HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC 27 đơn vị dùng điện ba pha như: Cơ quan, công sở, trường học, bệnh viện, các hộ tiêu thụ lớn , còn công tơ 1 pha dùng cho các hộ dân sử dụng thiết bị 1 pha có công suất tiêu thụ nhỏ Công tơ điện được lăp đặt ngay trên bảng nhận điện vào công trình (Bảng điện chính) Công tơ thường làm việc theo nguyên tắc cảm ứng Đĩa từ xoay, nối qua bộ số để cho phép đọc kết quả trực tiếp trên khung hiện số Ngày nay, ngành điện đã bố trí thêm thiết bị chống quay lùi để chống ăn cắp điện

Còn gọi là CB (Circuir Breaker) Bên dưới công tơ này có thiết bị bảo vệ, hiện nay thường dùng là áp tô mát dùng ở điện áp hạ thế < 1000V) Đây là loại thiết bị đóng bằng tay, cắt bằng tay và cắt tự động khi có sự cố Áp tô mát có 2 loại:

Loại nhiệt (Temp Breaker) dùng để bảo vệ quá tải và ngắn mạch, thiết bị hoạt động ngắt mạch điện khi dòng điện trong mạch tăng cao quá giá trị dòng điện cho phép (tăng từ từ hoặc tăng đột ngột).Khi đó CB sẽ tự động ngắt mạch điện ra khỏi nguồn Khi đã khắc phục sự cố thì phải dùng tay đóng lại

Loại sụt áp : (Low voltage Breaker) dùng để bảo vệ sụt áp, thiết bị hoạt động ngắt mạch điện khi điện áp trong mạch sụt giảm dưới giá trị điện áp cho phép (giảm từ từ hoặc giảm đột ngột) Khi đó CB sẽ tự động ngắt mạch điện ra khỏi nguồn Khi đã khắc phục sự cố thì phải dùng tay đóng lại

CB - 2p -50A Là áp tômát 1 pha 2 cực có dòng điện định mức 50 A, Khi dòng điện trong mạch vượt trị số này trong một thời gian (ví dụ 1-2 phút) thì mạch tự động cắt ra khỏi nguồn

CB - 3p -150A Là áp tômát 3 pha 3 cực có dòng điện định mức của mỗi pha là 150A, Khi dòng điện trong bất cứ pha nào của mạch vượt quá trị số này trong một thời gian (ví dụ 1-2 phút) thì mạch tự động cắt ra khỏi nguồn Hoặc dòng điện trong mạch đột ngột tăng lên 1000A (Thiết bị có khả năng cắt dòng điện tới 2500A = 2.5 KA) thì CB tự động cắt phần mạch bị sự cố nằm sau CB ra khỏi nguồn

Ngoài ra còn có nhiều thiết bị tự động khác, sinh viên tìm hiểu thêm trong thực tế

28 BÀI 3: HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC CÔNG TRÌNH

HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC CÔNG TRÌNH

HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH

Hệ thống cấp nước bên trong công trình cho nhà ở nhà công cộng: Có thể làm chung hệ thống cấp nước sinh hoạt và chữa cháy hoặc có thể đặt riêng hệ thống cấp nước sinh hoạt và cấp nước chữa cháy

Hệ thống cấp nước bên trong nhà công nghiệp: Gồm có cấp nước sinh hoạt, cấp nước chữa cháy và cấp nước sản xuất Tùy theo mức độ sử dụng mà có thể kết hợp các phần hệ thống cấp nước, hoặc đặt riêng biệt từng hệ thống Việc lựa chọn hệ thống cấp nước phải căn cứ vào luận chứng kinh tế kỹ thuật về các yêu cầu sử dụng nước sinh hoạt, nước vệ sinh, yêu cầu sử dụng nước của quá trình sản xuất, yêu cầu dùng nước trong phòng chống cháy

Nước từ bên ngoài được đưa vào công trình cao tầng trên 16 tầng, công trình có hệ thống chữa cháy tự động phải có ít nhất 2 đường ống cấp nước Với các công trình này thường phải bồ trí hầm chứa nước điều hòa và phải có máy bơm để chủ động lượng nước cấp cho công trình (Khoảng cách đến các đường ống khác theo bảng 5 trang 99)

BÀI 3: HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC CÔNG TRÌNH 29 Đường kính ống

Khoảng cách nhỏ nhất từ đường ống dẫn nước vào nhà (m) tới Đường ống thoát nước Đường ống dẫn nhiệt Đường ống dẫn hơi áp lực trung bình

Bên trong nhà cao tầng cần nghiên cứu phương án phân vùng cấp nước theo chiều cao, vì với nhà cao trên 60 mét, áp lực nước sẽ rất lớn Tính toán phân vùng cấp nước cần căn cứ vào áp lực nước cho phép lớn nhất tại các họng chữa cháy (thường là khoảng 6m - xem bảng 4 trang 97 TCVN - 4513-1988), áp lực tại vòi nước sinh hoạt (từ 1-4m) hoặc vòi nước dùng trong sản xuất (không quá 6m) Khi sử dụng phân vùng cấp nước, nước có thể lấy trực tiếp từ két nước áp lực hoặc từ máy bơm tăng áp Các tầng bên dưới công trình thường sử dùng từ áp lực của hệ thống cấp nước bên ngoài

3.1.2 Vị trí các thiết bị cấp nước sinh hoạt

Các thiết bị cấp nước sinh hoạt là các vòi nước có van khóa bằng cơ khí hoặc bằng thiết bị tự động (cảm nhiệt) ở trong nhà bếp, trong toilet, trong bể bơi hoặc trong phòng thí nghiệm; trong các gian sản xuất ngoài ra còn có các miệng phun nước bố trí tên trần nhà của hệ thống chữa cháy tự động bằng nước Các vòi nước này được cấp nước từ các tuyến ống nước bên trong để cấp nước sạch hoặc nước nóng

3.1.3 Vị trí tuyến ống cấp nước

Mạng đường ống cấp nước bao gồm các ống đứng và ống nhánh đặt thẳng đứng hoặc nằm ngang Các đường ống này được đặt trong tầng hầm, tầng kỹ thuật, rãnh ngầm dưới đất hoặc đặt chung với các ống dẫn nước nóng, ống dẫn hơi có nắp đậy, hoặc đặt trực tiếp dưới nền nhà nếu nhà không có tầng hầm Khi đó các ống dẫn nước nóng phải nằm bên trên ống nước lạnh, đường ống nước chữa cháy chính không được đạt dọc theo vì kèo cột bằng kim loại Không được đặt ống dẫn nước nằm bên trong ống thông gió, ống thông hơi hay ống thoát khói Các ống nước áp lực, đường ống cấp nước nóng thường dùng ống thép tráng kẽm khi đường ống đến 70mm, ống thép không tráng kẽm, ống gang khi đường ống lớn hơn 70mm Khi chọn loại ống dẫn nước, cần căn cứ vào yêu cầu của chất lượng nước, nhiệt độ của nước, áp lực nước và

30 BÀI 3: HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC CÔNG TRÌNH yêu cầu về kinh tế Chỉ dùng ống PVC cho những đường cấp nước áp lực thấp với đường kính ống < 50mm

Các ống chính, ống nhánh, ống phân phối nước dẫn đến các dụng cụ vệ sinh đều đặt với độ dốc tối thiểu là 0.002 đến 0.005 về phía đường ống đứng hay điểm lấy nước Ống đứng, ống nhánh của hệ thống cấp nước bên trong có thể đặt chung với các đường ống khác trong hộp panen, bloc, cabin kỹ thuật vệ sinh sản xuất ở nhà máy và phải có điều kiện sửa chữa, thay thế dễ dàng

Nước nóng được lấy trực tiếp từ mạng lưới cấp nhiệt, trạm nồi hơi hay từ hệ thống nước giải nhiệt của các thiết bị lạnh và điều hòa không khí Cũng có thể lấy từ hệ thống thu nhiệt của năng lưựng mặt trời Nước nóng cáp cho nhu cầu công nghiệp hoặc vệ sinh có thể là nước sạnh nhưng chưa uống được; muốn sử dụng là nước uống được trực tiếp phải qua các thiết bị xử lý đảm bảo vô trùng Tuyến ống của hệ thống này thường dùng ống thép tráng kẽm được bọc cách nhiệt Tuyến ống này không đi chung đường với dây điện, dây điện thoại hoặc dây anten, ống ga Để đảm bảo hoạt động an toàn trong hệ thống có các van, các đồng hồ thuộc loại chịu nhiệt và chịu áp lực Lưu lượng cấp nước nóng tập trung tính toán (1/s) của nước trong mạng cấp nước nóng và nước lạnh xác định theo công thức:

Trong đó: q: Lưu lượng nước tính toán (1/s) a: Trị số phụ thuộc tiêu chuẩn dùng nước của một người trong một ngày (bảng 9 trang 104 TCVN4513)

Tiêu chuẩn nước của một người trong 1 ngày(1/ngày) 100 125 150 200 250 300 350 400

BÀI 3: HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC CÔNG TRÌNH 31

K: Hệ số phụ thuộc vào số đương lượng

Số đương lượng đến 300 301-500 501-800 801-1200 1201-lớn hơn

3.1.5 Cấp nước chữa cháy Áp lực của cột nước chữa cháy phụ thuộc vào đường kính của miệng lăng phun nước và bán kính hoạt động của cột nước dày đặc (bán kính này thường lấy theo chiều cao gian phòng từ nền đến mái hay đến tấm trần của phần trần nhà cao nhất (xem bảng 16 TCVN 4513) Ngoài ra cần bố trí tuyến ống cho hệ thống cứu hỏa tự động dùng nước có lưu lượng đáp ứng yêu cầu của áp lực nước ở miệng vòi phun theo chỉ dẫn của thiết bị của thiết bị chữa cháy tự động.

BƠM NƯỚC

Đối với công trình ta cần chọn máy bơm nước theo yêu cầu theo chế độ làm việc: Máy bơm nước làm việc lâu dài liên tục, máy bơm nước hoạt động có thời hạn theo chu kỳ ngắn hạn lặp lại (máy chỉ chạy khi mức nước trong két xuống dưới mức qui định); Máy bơm nước chữa cháy (chỉ hoạt động khi có cháy)

Lựa chọn máy bơm bao gồm lựa chọn số máy bơm và công suất của máy bơm và vị trí bố trí máy bơm nước

- Số máy bơm nước: số máy bơm nước phụ thuộc vào lưu lượng nước và công suất máy, thường một công trình có ít nhất 2 máy bơm dùng cho yêu cầu sinh hoạt hoặc sản xuất và bơm nước chữa cháy Ngoài ra cần thêm bơm nước chữa cháy dự phòng có công suất bằng công suất máy bơm chính, máy bơm này được cấp điện từ cả nguồn điện lưới và nguồn điện dự phòng

- Công suất của máy bơm nước sinh hoạt, sản xuất có bể chứa nước cần tính theo lưu lượng/giờ lớn nhất Công suất của máy bơm nước sinh hoạt, sản xuất khi không có bể chứa nước cần tính theo lưu lượng/giây

32 BÀI 3: HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC CÔNG TRÌNH

Công suất này thường tính như sau:𝑃 = 𝑘 𝑑 𝑞.𝐻𝛾

Trong đó: k đ : hệ số dự trữ: Bơm có công suất < 5 KW: kđ= 1, 2 ; Bơm có công suất 50-350

KW: k(i = 1, 15 ; Bơm có công suất >350 KW: kd = 1, 1 q: Lưu lượng nước cần bơm (m 3 /s) y: Khối lưựng riêng của chất lỏng Kg/m 3 h: Chiều cao đến vị trí két nước (m)

𝜂 𝑏 𝜂 𝑏 : hiệu suất bơm và hiệu suất truyền động

Máy bơm có thể điều khiển bằng tay hoặc tự động hoặc điều khiển từ xa Riêng máy bơm của két nước khí nén phải thiế kế bơm tự động

Máy bơm phải đặt trên nển cao hơn sàn tối thiểu là 0,2m Phòng đặt máy bơm có chiều cao tối thiểu là 2,2m có bố trí cách âm, thoát nhiệt và chống rung…Khoảng cách đến các tường đối diện phải >1m; ở phía có thể rút roto cần có chiều dài lớn hơn chiều dài roto để có thể sửa chữa máy mà không phải tháo máy bơm ra khỏi bệ máy.

KÉT NƯỚC ÁP LỰC

Có thể dùng chung két nước cứu hỏa & sinh hoạt nhưng phải bảo đảm đủ lượng nước chữa chấy nguyên vẹn theo tiêu chuẩn khi có sự cố hỏa hoạn, không được sử dụng lượng nước này vào mục đích khác, nếu không đảm bảo điều trên phải xây dựng riêng két nước cứu hỏa Dung tích của két nước áp lực không vượt quá 20-25m 3 ; Nếu vượt quá trị số này cần phải làm nhiều két nước và phân theo các khu vực cấp nước riêng

Dung tích điều hòa của két nước áp lực và bể nước có máy bơm tăng áp dùng để chữa cháy cần dự trữ lượng nước đủ để các họng chữa cháy và vòi phun tự động hoạt động trong thời gian ít nhất là 10 phút và vẫn phải bảo đảm cấp đủ nước sinh hoạt.

HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH

Bao gồm các dụng cụ thu nước thải, các đường thoát nước từ các thiết bị thu nước thải và thoát nước mưa trên máng xả ra hệ thống thoát nước bên ngoài Kiểu loại, số lượng dụng cụ vệ sinh, vị trí bố trí các thiết bị này tính toán theo giáo trình cấp thoát nước

BÀI 3: HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC CÔNG TRÌNH 33

3.4.1 Mạng lưới đường ống thoát nước bên trong

Bao gồm các đường ống thoát nước sinh hoạt, thoát nước mưa bên trong công trình vật liệu đường ống:

- Các đường ống thoát nước sinh hoạt có thể dùng ống gang, ống PVC, ống ximăng, ống sành tráng men 2 mặt

- Các đường ống thoát nước sản xuất có thể dùng ống gang, ống PVC, ống ximăng, ống sành tráng men 2 mặt, ống bê tông, ống amiang, ống thủy tinh và ống thép

Chọn vật liệu cho đường ống cần căn cứ vào thành phần và nhiệt độ nước thải, yêu cầu về độ bền của vật liệu ống và theo tiêu chuẩn thiết kế quy định

3.4.2 Vị trí đặt ống thoát nước Đường ống bên trong có thể đặt hở (đặt trên sàn, neo trên tường, cột, trần nhà ) hoặc đặt kín Đặt ngầm trong kết cấu của sàn, trần, tường, rãnh, bloc, panen, hộp bảo đảm chống thấm tốt và có khả năng thay thế, sửa chữa dễ dàng

Vị trí ống đứng phải đặt gần chậu xí, không đặt nơi có người qua lại, không đặt trong phóng ngủ, phòng khách, tiền sảnh thường bố trí ở góc tường.Khi có yêu cầu mỹ quan phải dùng hộp ống Ống thông hơi của hệ thống thoát nước sinh hoạt và nước sản xuất có hơi và khí độc phải thông qua ống đứng, nhưng ống này không nối chung với ống khói, hoặc ống thông hơi của căn nhà

Vị trí ống ngang không được phép đặt nổi trên sàn, không được phép đặt lộ dưới trần của các phòng làm việc, phòng ngủ, phòng ăn, bếp, phòng bệnh nhân, phòng bác sĩ, các kho hàng quý giá, kho thực phẩm, kho lưu giữ các tác phẩm nghệ thuật… Thường bố trí ống ngang phải có độ dốc không nhỏ hơn 0,01 và kích thước ống đủ lớn (>50mm) theo yêu cầu tính toán để thoát nước thải và các chất ô nhiễm dễ dàng

Có những vị trí của ngôi nhà, ví dụ nhà ở chỗ thấp, trũng hoặc tầng hầm không thể tự thoát nước thải, nước mưa, khi đó phải dùng trạm bơm

Máy bơm cần đặt thấp hơn mực nước thấp nhất của bể chứa Cấp điện cho trạm bơm phải từ 2 nguồn riêng Trạm bơm phải được thông gió 2 chiều (hút và thổi)

34 BÀI 4: HỆ THỐNG THÔNG GIÓ VÀ ĐIỀU TIẾT KHÔNG KHÍ

HỆ THỐNG THÔNG GIÓ VÀ ĐIỀU TIẾT KHÔNG KHÍ

TIÊU CHUẨN VI KHÍ HẬU

Qua việc nghiên cứu về môi trường khí hậu, vấn đề đặt ra là phải làm sao tạo được điều kiện sống tốt nhất cho con người Để tính toán, ta thường căn cứ vào các tiêu chuẩn về điều kiện vi khí hậu do Nhà nước ban hành (TCVN-4318-1986 và TCVN- 5687-1992) Cụ thể, tiện nghi sinh hoạt của con người thể hiện ở các thông số vi khí hậu như sau:

Thông số vi khí hâu: Đối với nhà ở, công trình công cộng và xí nghiệp công nghiệp, trước hết người ta cần sử dụng các giải pháp về vật lý kiến trúc để thiết kế các kết cấu bao che nhằm bảo đảm tránh gió lùa, giữ nhiệt tránh gió về mùa đông; thông thoáng tự nhiên về mùa hè Các chỉ tiêu được chỉ ra trong bảng dưới đây:

Trạng thái lao động MÙA LẠNH MÙA NÓNG t°C 𝜑% V (m/s) t°C 𝜑% V (m/s)

Nghỉ ngơi 22-24 60-75 0.1 -0.3 24-27 60 - 75 0.3-0.5 Lao động nhẹ 22-24 60-75 0.3 -0.5 24-27 60-75 0.5 -0.7 Lao động vừa 20-22 60-75 0.3 -0.5 23-26 60 - 75 0.7- 1.0 Lao động nặng 18 - 20 60-75 0.3 -0.5 22-25 60-75 0.7- 1.5

Lựa chọn tính toán theo bảng chỉ tiêu này là giá trị tiêu chuẩn nhất, nhưng khi điều kiện trên khó thỏa mãn, người ta có thể chọn trong phạm vi giới hạn trong nhà qua bảng sau đây:

BÀI 4: HỆ THỐNG THÔNG GIÓ VÀ ĐIỀU TIẾT KHÔNG KHÍ 35

Loại hình vi khí hậu

Nhiệt độ không khí t°C Độ ẩm 𝜑%

Tốc độ không khí (m/s) nhiệt độ bề mặt kết cấu °C

Nhiệt độ không khí t°c Độ ẩm 𝜑%

Vi khí hậu tự nhiên 2,3m để bảo đảm an toàn Quạt bàn, quạt tường, quạt đứng bố trí theo yêu cầu sử dụng

Gác loại quạt bàn, quạt tường, quạt đứng, quạt trần chỉ có tác dụng hỗ trợ làm mát cục bộ, chưa gọi là thông gió vì chưa thay đổi được chất lượng không khí thường

36 BÀI 4: HỆ THỐNG THÔNG GIÓ VÀ ĐIỀU TIẾT KHÔNG KHÍ có công suất nhỏ từ 20W -1000W điện áp 1 pha 220V (Các đặc tính kỹ thuật của quạt xem các bảng tra)

Muốn đạt được yêu cầu của các thông số vi khí hậu, khi sử dụng thông gió cơ khí, cần sử dụng các quạt hút, thổi gió đặt trên tường làm nhiệm vụ trao đổi không khí với bên ngoài Hoặc nối với đường ống dẫn gió để làm nhiệm vụ lưu thông với gió bên ngoài phòng Ở đây chúng ta cần tìm hiểu về quạt hút gió Cấu tạo của các loại quạt hút gió kiểu hướng trục như sau (Xem hình vẽ)

- Guồng có cánh đặt nghiêng, cong về phía trước hoặc cánh thẳng dùng để tạo áp lực lớn, đẩy khí

- Vỏ: dùng để hướng luồng khí theo dọc trục Khoảng hở giữa guồng và vỏ phải nhỏ khoảng 1,5% chiều dài cánh

- Động cơ điện để quay guồng, guồng quay thường đặt ngay trên trục động cơ

Các đặc tính của quạt hướng trục xem trong bảng dưới đây (Quạt hướng trục Wington)

Model quạt Đường kính ngoài (mm)

Tốc độ quay (vòng /phút) Lưu lượng gió(CFM)

Cường độ dòng điện (A) Độ ồn (dB)

Tính công suất cơ trên trục quạt gió theo công thức và chọn loại quạt theo bảng trên:𝑃 = 𝑄 𝑝 𝑔 𝐻 10 3

Trong đó: “Q” Năng suất quạt (m 3 /s) “H” Chiều cao áp lực của cột khí (mm cột nước hoặc N/mm) “P” Khối lượng riêng của khí (Kg/m 3 ) “g” Gia tốc trọng trường (m/s 2 ) “𝜂” Hiệu suất chung

Quạt hướng trục có thể bố trí trực tiếp ở trên tường, để làm nhiệm vụ lấy gió tươi (bên ngoài) thổi vào nhà (gọi là quạt thổi) Hoặc dùng quạt hút không khí đã ô nhiễm chứa nhiều CO2 do người, quá trình sản xuất, đun nấu thải ra và nhiều hơi nước mang theo nhiệt nóng từ trong nhà thải ra bên ngoài (quạt hút) Các quạt có thể bố trí riêng rẽ trên tường, trên trần nhà hoặc nối thành hệ thống bằng các đường ống có van điều khiển bằng tay hoặc tự động Vị trí đặt quạt thổi vào phải ở nơi sạch sẽ, thoáng mát, không gần nơi xả rác hoặc nước thải mất vệ sinh Miệng thổi tầng trên không nằm ngay phía trên miệng hút tầng dưới Các quạt công suất nhỏ từ 20 -50W điện áp 1 pha 220V khi chạy có tiếng ồn nhỏ (< 50dB) thường dùng hút gió nhà vệ sinh, bếp và phòng ngủ Các quạt dùng trong công nghiệp thường có công suất lớn khi chạy có tiếng ồn lớn (>50dB) công suất có thể đến trên 1000W, có thể dùng quạt

Hình 4.3: Vị trí bố trí quạt hút gió trên tường

Quạt ly tâm làm việc theo nguyên tắc của bơm ly tâm Cấu tạo quạt gồm các bộ phận:

- Guồng quạt để tạo áp lực và chuyển khí vào trong máy

- Vỏ: Dùng để tập trung và chuyển hướng dòng khí; Với quạt nhỏ, vỏ có thể gắn với giá quạt Với quạt lớn (do khối lượng lớn), vỏ phải đặt trên bệ đỡ riêng của nó

- Trục: Những quạt nhỏ có công suất < 3KW, guồng quạt được mắc ngay lên trục động cơ

- Giá máy được đúc hoặc hàn

- Các loại quạt ly tâm lớn có công suất >3KW, động cơ đặt lên giá đỡ truyền chuyển động cho quạt nhờ đai truyền, vận tốc quạt thay đổi nhờ tỷ số truyền động của hệ đai truyền và puli Quạt ly tâm thường không làm việc độc lập mà phải có hệ thống ống dẫn gió

Quạt ly tâm loại nhỏ có thể bố trí trong nhà, loại lớn có thể đặt trong nhà hoặc ngoài nhà nối vào trong nhà nhờ hệ thống ống dẫn khí, đặc tính của quạt ly tâm xem bảng sau:

Model Cộng suất Phase Tốc độ quay Lưu lượng Lưu lượng Độ ồn quạt (HP) (vòng /phút) gió(CFM) gió (m 3 /h) dB

Các loại quạt ly tâm và quạt hướng trục thường dùng trong các xí nghiệp công nghiệp để làm hệ thống thông gió, hút, thải bụi, nên thường dùng kèm với đường ống dẫn gió

4.2.2 Thiết bị của hệ thống điều tiết không khí

Nước ta ở vùng nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm quanh năm, nhất là ở miền Nam, ít khi nào nhiệt độ xuống dưới 20°C Trong khi đó, ở vùng núi (Đà Lạt chẳng hạn) hoặc ở miền Bắc, trong một ngày có thể thay đổi nhiệt độ đủ bốn mùa, sáng hơi lạnh, trưa nóng, chiều mát, tối lạnh Độ ẩm không khí ở nước ta cũng đặc biệt lớn, thường từ 75-100%, cho nên con người cũng khó chịu mà vật dụng dễ bị gỉ sét, thức ăn dễ ôi thiu

Con người muốn cảm thấy dễ chịu khi làm việc và sinh hoạt, đòi hỏi môi trường sống có mức nhiệt độ, ẩm độ, tốc độ gió vừa phải, không khí được lọc sạch, không ô nhiễm Ngoài ra, một số thiết bị đặc biệt, nhất là thiết bị điện tử thường có yêu cầu ổn định cao về môi trường để làm việc và kéo dài tuổi thọ

Do đó nảy sinh yêu cầu điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm và gió trong một phòng đến mức độ chênh lệch nhiều với môi trường và đảm bảo ổn định trong thời gian dài với nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn nhiệt độ môi trường từ 2 đến 10 0 C, ẩm độ chỉ ở khoảng 65-70%, tốc độ gió vừa đủ khoảng 0.3-0.5m/s, lọc sạch bụi bặm ô nhiễm để làm cho con người lúc nào cũng thấy thỏa mái dễ chịu khí sinh hoạt trong môi trường đó Để giải quyết được yêu cầu trên, ta không thể chỉ sử dụng quạt hút gió, mà phải dùng loại thiết bị đặc biệt gọi là Điều hòa không khí Loại thiết bị này có cấu tạo gọn,

40 BÀI 4: HỆ THỐNG THÔNG GIÓ VÀ ĐIỀU TIẾT KHÔNG KHÍ đẹp, phù hợp với các kết cấu kiến trúc ngày nay, có thể kết hợp sử dụng làm vật trang trí trong nhà

Theo TCVN 5687-1992 quy định điều tiết không khí cần được thiết kế để:

- Đảm bảo điều kiện vệ sinh và vi khí hậu theo tiêu chuẩn, khi những điều kiện trên không thể bảo đảm bằng các biện pháp thông gió cơ khí hay tự nhiên, kể cả làm mát bằng bốc hơi (bốc hơi đoạn nhiệt)

- Đảm bảo duy trì điều kiện vi khí hậu và vệ sinh không khí trong nhà hoặc trong một phần nhà theo yêu cầu công nghệ

CÁCH CHỌN CHỦNG LOẠI VÀ TÍNH CÔNG SUẤT MÁY ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

SUẤT MÁY ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Lựa chọn chủng loại máy điều hòa cho 1 công trình phụ thuộc công năng và kích thước căn phòng (bao gồm mục đích sử dụng, diện tích, chiều cao căn phòng, kết cấu căn phòng, số thiết bị tỏa nhiệt có trong phòng, số người thường xuyên có mặt trong phòng, vị trí địa lý của căn phòng) Thường chọn máy 1 cục công suất nhỏ cho những nơi: Nhà ở với các phòng có diện tích nhỏ, ít tiền, có vị trí thông ra không gian bên ngoài.Những phòng phụ trợ tách biệt

Máy 2 cục cho những nơi: Văn phòng làm việc, phòng khách, phòng ngủ của các nhà biệt thự, nhà phố

Máy trung tâm: Dùng cho các nơi công cộng, bệnh viện, nhà hát, nhà hàng, siêu thị, khách sạn

4.3.2.1 Chọn công suất quạt gió

Chọn quạt gió căn cứ theo tiêu chuẩn vi khí hậu (hoặc giới hạn) sao cho hiệu suất của quạt không chênh lệch quá 10% so với hiệu suất cực đại Tùy theo áp lực người ta phân chia ra:

- Áp lực trung bình: từ 100 đến 200KG/m 2

- Áp lực cao: từ 300 đến 1200KG/m 2

4.3.2.2 Chọn công suất điều hòa không khí Để chọn máy điều hòa không khí cần căn cứ vào việc tính toán nhiệt để giải quyết lượng nhiệt thừa trong phòng với tiêu chuẩn gió mới theo qui định của nhà nước (TCVN-4318-1986 và TCVN- 5687-1992) Thường tính nhiệt thừa trong phòng theo tài liệu về Vật lý kiến trúc - phần khí hậu nhiệt và thông gió Khi tính toán sơ bộ có thể tính theo bảng sau:

Loại phòng công suất lạnh (nóng) trên đơn vị diện tích (Kcalh/m 2 )

Phòng thư viên, bảo tàng 125-150

Cửa hàng bán quần áo 140-175

Ngân hàng, quầy tiết kiệm 140-170

Công suất lạnh có thể tính với đơn vị: W/h, Kcal/h, BTU/h Quan hệ giữa 3 đơn vị này là: 1Kcal/h = 3,968BTU/h = 1,16W/h

Công suất lạnh của máy điều hòa cần chọn cho phù hợp, nếu chọn nhỏ quá thì nhiệt độ trong phòng giảm chậm, máy phải làm việc liên tục, chọn lớn quá thì lãng phí vì máy lớn đắt tiền Khi chọn động cơ quạt gió cần tính thêm hệ số công suất phụ

Công suất trên trục động cơ

Hệ số K ứng với loại quạt Quạt ly tâm Quạt hướng trục

ĐƯỜNG ỐNG DẪN GIÓ CỦA HỆ THỐNG THÔNG GIÓ

Vật liệu làm đường ống dẫn gió có thể cấu tạo từ các tấm ghép bằng bê tông cốt thép bê tông than xỉ, thạch cao, tole, nhôm, thép lá, giấy, bìa, gạch, gỗ dán, chất dẻo, ống amiăng, tấm vối, tấm thạch cao, ống sành, ống sứ… Vật liệu làm đường ống dẫn gió cần lựa chọn tùy thuộc theo môi trường nơi đặt ống (độ ẩm, khí có chứa chất ăn mòn, nhiệt độ môi trường ) và chất khí vận chuyển trong ống Khi độ ẩm của không khí lớn hơn 60% thì thép lá phải sơn chịu ẩm và chống gỉ Đối với nhà ở, nhà công cộng nên sử dụng vật liệu làm ống thông gió phi kim loai Khi lựa chọn vật liệu làm ống dẫn khí còn cần tính đến những yêu cầu về an toàn chống cháy, chống nổ

Khi lắp đặt các đường ống dẫn gió song song với nhau, phải có tấm ngăn riêng cho mỗi ống và không có khớp nối ống nằm trong chiều dày của kết cấu ngăn che ở vị trí ống xuyên qua kết cấu

4.4.2 Kích thước ống Ống dẫn gió có thể có tiết diện tròn hoặc chữ nhật, ống có tiết diện tròn thường tiết kiệm hơn vì sức cản thủy lực của ống tròn nhỏ hơn, vật liệu của ống tròn cũng tiết kiệm hơn, nhưng khi cần ống có đường kính lớn thì chế tạo và lắp đặt phức tạp hơn

Do đó người ta thường sử dụng ống có tiết diện vuông hoặc chữ nhật, những ống này lắp đặt dễ dàng và mỹ quan hơn Các loại ống tiêu chuẩn xem trong bảng sau: Đường kính ống Kích thước đường ống chữ nhật (mm) tròn (mm)

160x500 Khi chọn tiết diện ống tùy theo vận tốc chuyển động của khí trong ống Thông thường có thể chọn vận tốc khí trong ống là 3-10m/s Nếu ở chỗ chật hẹp do phải bố

BÀI 4: HỆ THỐNG THÔNG GIÓ VÀ ĐIỀU TIẾT KHÔNG KHÍ 51 trí ống có tiết diện nhỏ hơn, khi đó tốc độ di chuyển của khí trong ống chọn từ 10- 15m/s Muốn vậy, công suất điện cho các quạt gió phải tăng cao hơn, và tiêu thụ điện nhiều hơn, ngoài ra tiếng kêu trong ống cũng lớn hơn (có tiếng ồn)

Do đó, muốn chọn kích thước ống dẫn gió hợp lý cần phải tính toán trở lực đường ống để xác định vận tốc kinh tế nhất và xác định tiết diện ống theo vận tốc đó

Vận tốc không khí chuyển động trong ống có chứa tạp chất thường lấy theo các giá trị sau:

- Đối với bụi khô, nhẹ 8-10m/s

- Đối với bụi bổng, sợi 10-12m/s

- Đôì với bụi đất, dăm bào, mùn cưa 12-14m/s

- Đối với bụi khoáng chất nặng 14-16m/s

4.4.3 C ách bố trí đường ống dẫn gió trong nhà ở, nhà công nghiệp

Có thể theo sơ đồ sau:

Hình 4.12: Sơ đồ bố trí thiết bị thông gió điều tiết không khí và sưởi ấm bằng không khí không dùng tuần hoàn: 1 Hệ thống cấp gió vào; 2 Gian s/x nhóm A,

B, F hoặc có chất độc cấp 1, 2 bốc ra; 3 Gian nhóm s/x C; 4 Gian nhóm s/x D;

5.Gian nhóm s/x E; 6.Gian phụ trợ của xí nghiệp; 7 Phòng máy thông gió; 8 Van một chiều tự động; 9 Sàn; 10 Mái; 11.Vách ngăn

Hình 4.13: Sơ đồ bố trí thiết bị thông gió điều tiết không khí và sưởi ấm bằng không khí có tuần hoàn: 1 Hệ thốngcấp gió vào; 2 Hệ thống hút cục bộ; 3.Hệ thống hút thải chung hoặc thải tuần hoàn; 4.Gian s/x nhóm A, B, F hoặc có chất độc cấp 1, 2 hoặc 3 bốc ra; 5 Gian nhóm s/x C; 6 Gian nhóm s/x D; 7, 8.Gian nhóm s/x

E ; 9 Gian phụ trợ của xí nghiệp; 10 Phòng máy thông gió; 11 Sàn; 12 Mái;

13.Vách ngăn;14 Van một chiều tự động

Hình 4.14: Sơ đồ bố trí thiết bị thông gió điều tiết không khí và sưởi ấm bằng không khí có tuần hoàn: 1 Hệ thống cấp gió vào; 2 Hệ thống hút cục bộ; 3.Hệ thốnghút thải chung hoặc thải tuần hoàn; 4.Gian s/x nhóm A, B, F hoặc có chất độc cấp 1, 2 hoặc 3 bốc ra; 5 Gian nhóm s/x C; 6 Gian nhóm s/x D; 7, 8.Gian nhóm s/x E; 9.Gian phụ trợ của xí nghiệp; 10 Phòng máy thông gió; 11 Sàn; 12 Mái; 13.Vách ngăn;14 Van một chiều tự động

Hình 4.15: Sơ đồ bố trí hệ thống thông gió hút, thải cho Gian s/x nhóm A, B,

F và hệ thống hút cục bộ khí dễ nổ hoặc chất cháy: 1 Hệ thống hút thải chung;

2 Hệ thống hút cục bộ; 3.Hệ thống hút cục bộ chất dễ nổ hoặc chất cháy không lắng đọng trong đường ống dẫn gió và thiết bị thông gió; 4 Hệ thống hút cục bộ chất dễ nổ hoặc chất cháy lắng đọng trong đường ống dẫn gió và thiết bị thông gió; 5.Gian s/x nhóm A; 6 Gian nhóm s/x B; 7 Gian nhóm s/x F; 8.Gian nhóm s/x bất kỳ có điểm thải cục bộ chất dễ nổ, dễ cháy; 9.Gian máy thông gió; 10 Sàn;11 Mái;

Hình 4.16: Sơ đồ bố trí đường ống dẫn gió cho các gian s/x nhóm A, B, C hoặc

F 1 Hệ thống hút thải thông gió chung; 2 Hệ thốngcấp gió hay điều tiết khôngkhí ;

3 Van một chiều tự động; 4 Gian s/x nhóm A, B, C, F; 5 Gian s/x nhóm A, B, C, F có cửa thông nhau; 6 Lò cửa; 7 Ống dẫn gió chuyển tiếp; 8 Ống góp; 9.Hệ thống hút cục bộ môi trường khí dễ nổ trong hỗn hợp với không khí;10 Phòng máy thông gió; 11 Sàn; 12 Mái; 13.Vách ngăn hoặc tường với độ chịu lửa 0,75h có cửa chống cháy với tốc độ chịu lửu 0, 6h;14 Cách vách khác;15 Đoạn ống áp lực;16.Quạt gió dự phòng

Hình 4.17: Sơ đồ ống góp trong gian máy thông gió nhà ở, nhà công cộng, nhà phụ trợ cao trên 10 tầng

Hình 4.19 Sơ đồ đường ống dẫn gió trong nhà ở, nhà công cộng, nhà phụ trợ nhiều tầng Sơ đồ với ống góp đứng (a)

1.Hệ thống hút thải; 2 Hệ thống cấp gió hay điều tiết không khí; 3 Van ; 4, 5 Giếng thải gió ; 6 Van mở tự động khi quạt đứng và nhiệt độ ở điểm 7 tăng đến 50°C; 7 vị trí đặt bộ cảm nhiệt; 8 Van một chiều tự động; 9 Nhánh ống cho một hay nhiều phòng cùng tầng; 10 ống góp; 11 Ống góp trong gian máy thông gió; 12 Gian máy thông gió

Hình 4.20 Sơ đồ đường ống dẫn gió trong nhà ở, nhà công cộng, nhà phụ trợ nhiều tầng Sơ đồ với ống góp ngang (b)

1.Hệ thống hút thải; 2 Hệ thống cấp gió hay điều tiết không khí; 3 Van; 4, 5 Giếng thải gió; 6 Van mở tự động khi quạt đứng và nhiệt độ ở điểm 7 tăng đến 50°C; 7 vị trí đặt bộ cảm nhiệt; 8 Van một chiều tự động; 9 Nhánh ống cho một hay nhiều phòng cùng tầng; 10 ống góp; 11 ống góp trong gian máy thông gió; 12 Gian máy thông gió

4.4.4 Hệ thống hút gió vào

Vị trí và kích thước miệng hút, miệng hút: Kiểu dáng của miệng thổi, miệng hút xem hình 4-21

Hình 4.21: Miệng hút có thể cấu tạo tương tự miệng thổi, hoặc cụ thể có thể chế tạo phụ thuộc hình dáng thiết bị có tỏa ra hơi nóng hoặc khí độc

Hình 4.22 Các dạng miệng thổi gió

1 Cửa hút (thải gió); 2 Bộ lọc bụi (hoặc khử độc); 3 Quạt gió;

4 Đường ống; 5 Miệng thổi; 6 Miệng hút

VÍ DỤ TÍNH TOÁN

Lựa chọn hệ thống điều tiết không khí với mục đích chính là tạo ra nhiệt độ, độ ẩm thích hợp với yêu cầu của người sử dụng Do đó, trước hết phải tính lượng nhiệt tỏa ra ngoài từ cơ thể con người, từ các thiết bị điện, thiết bị sinh nhiệt, thiết bị chiếu sáng,

58 BÀI 4: HỆ THỐNG THÔNG GIÓ VÀ ĐIỀU TIẾT KHÔNG KHÍ nhiệt do bức xạ mặt trời, nhiệt độ rò qua kết cấu bao che… Ngoài ra tính năng suất lạnh để lựa chọn hệ thống điều hòa còn phụ thuộc vào:

• Lượng gió mới theo tiêu chuẩn cho mỗi người

• Bội số tuần hoàn không khí

- Điều kiện xây dựng và kiến trúc

Thực tế năng suất lạnh lớn hơn năng suất tính theo lý thuyết Phương pháp tính đơn giản gồm các chỉ tiêu để tính toán sau:

- Diện tích, độ cao nơi cần làm lạnh

- Hướng chính của các cửa sổ, cửa đi

- Nhiệt độ, độ ẩm thực tế bên trong và bên ngoài

- Nhiệt độ, độ ẩm yêu cầu bên trong

- Số lượng và chế độ hoạt động của con người trong phòng Để đảm bảo yêu cầu vệ sinh lưu lượng không khí cấp vào lấy theo giá trị cực đại tính theo các công thức sau: a Để khử nhiệt thừa dưới dạng nhiệt hiện:𝐿 𝑣1 = 𝐿 𝑐𝑏 + 𝑂 ℎ +0.29 𝐿 𝑐𝑏 (𝑡 𝑐𝑏 − 𝑡 𝑣 )

0.29 (𝑡 𝑇 − 𝑡 𝑣 ) b Để khử lượng ẩm (hơi nước) dư:𝐿 𝑣2 = 𝐿 𝑐𝑏 + 𝑊+1.2 𝐿 𝑐𝑏 (𝑑 𝑐𝑏 − 𝑑 𝑣 )

1.2 (𝑑 𝑇 − 𝑑 𝑣 ) c Để khử nhiệt toàn phần:𝐿 𝑣3 = 𝐿 𝑐𝑏 + 𝑄 𝑜 + 1.2 𝐿 𝑐𝑏 (𝐼 𝑐𝑏 − 𝐼 𝑣 )

1.2 (𝐼 𝑟 − 𝐼 𝑣 ) d Để khử khí độc hại hay bụi:𝐿 𝑣4 = 𝐿 𝑐𝑏 + 𝐺− 𝐿 𝑐𝑏 (𝑍 𝑐𝑏 − 𝑍 𝑣 )

(𝑍 𝑟 − 𝑍 𝑣 ) Trong đó: Lv1, LV2: Lưu lượng không khí thổi vào (m 3 /h)

LCb: Lưu lượng không khí hút cục bộ (m 3 /h)

Qh, Qo : Lượng nhiệt dư ở dạng nhiệt hiện và nhiệt toàn phần (Kcal/h)

1, 2: Trọng lượng riêng của không khí (Kg/m 3 ) tcb: Nhiệt độ không khí tại miệng hút cục bộ ; tr: Nhiệt độ của không khí thải ra tv: Nhiệt độ của không khí không khí hút vào dcb: Dung ẩm của không khí tại miệng hút cục bộ dr: dung ẩm của không khí thải ra dv: dung ẩm của không khí không khí hút vào W: Lượng ẩm thừa trong phòng (g/h)

I cb : Nhiệt dung của không khí tại miệng hút cục bộ

I r : Nhiệt dung của không khí thải ra

Iv: Nhiệt dung của không khí không khí hút vào G: Lượng độc hại hoặc bụi tỏa ra trong phòng (mg/h)

Zcb: Nồng độ độc hại (hoặc bụi) tại miệng hút cục bộ

Zr: Nồng độ độc hại (hoặc bụi) trong không khí thải ra

Zy: Nồng độ độc hại (hoặc bụi) trong không khí hút vào

Trong tính toán sơ bộ, người ta cho phép tính công suất lạnh (nóng) trên đơn vị diện tích mặt bằng như sau:

Tên phòng Công suất lạnh (nóng) trên đơn vị diện tích (Kcal/h/m 2 )

Phòng thư viện, bảo tàng

Cửa hàng bán quần áo

Ngân hàng, quầy tiết kiệm

60 BÀI 4: HỆ THỐNG THÔNG GIÓ VÀ ĐIỀU TIẾT KHÔNG KHÍ Đơn vị công suất lạnh hiện nay gồm có: w/h, Kcal/h BTU/h Quan hệ giữa các đơn vị này là: lKcal/h = 3.968 BTU/h = 1.16w/h

Trên đây là giá trị để tính công suất lạnh Giá trị này khác với công suất tiêu thụ điện Tùy theo loại máy mà công suất tiêu thụ điện để sinh lạnh có khác nhau Máy có công suất sinh lạnh như nhau nhưng tiêu thụ điện càng ít càng tốt Đơn vị công suất sinh lạnh là tỷ số giữa công suất lạnh thực tế và công suất điện tiêu thụ thực tế để tạo lạnh, tỷ số này thường lớn từ 1 đến 3 lần, tỷ số này càng lớn hơn thì càng tốt vì tốn ít điện để tạo lạnh nên đưực coi là tiết kiệm năng lượng Ngoài ra máy có lượng gió tuần hoàn càng lớn càng tốt nhưng tiếng ồn phải được hạn chế không qúa 60 dB

Trong thực tế để tính năng suất lạnh cần tính nhiệt thừa, tính lưu lượng khi cần trao đổi từ đó tính năng suất lạnh để chọn thiết bị

Ví dụ tính toán: Tính toán và bố trí thiết bị thông gió cho một phòng họp tại TP Hồ

Chí Minh có các thông số như sau: Diện tích phòng 30 x 20m 2 , cao 6m; trần bê tông, tường gạch 20 rỗng có trát vữa hai mặt, sàn bê tông lát gạch men Phòng có 300 người họp Bố trí 80 bộ đèn huỳnh quang 40W - 220V và 4 bộ đèn chùm, mỗi bộ có 9bóng mỗi bóng 100W - 220V Cửa chính hướng Bắc gồm 3 cửa đi mỗi cửa có kích thước 2.3m x 1.6m Hướng nam có 4 cửa sổ mỗi cửa kích thước 1.8 x 2m và một cửa đi 2.3 x 1.6m Cửa sổ và cửa đi đều là cửa khuốn nhốm - kính 3 ly 2 lớp Trong phòng còn bố trí bộ Ampli công suất 3000W và 4 loa 500W

Xác định các chỉ tiêu để tính toán, bao gồm:

- Diện tích, độ cao nơi cần làm lạnh:

Diện tích trần phòng: F1 = 30 x 20 = 600m 2 Độ cao căn phòng 6 mét

Diện tích xung quanh kể cả các cửa đi và cửa sổ:

Diện tích cửa đi: F cửa đi = 3 x 2.3xl.6 + 1x2.3x1.6 = 14.72m 2

Diện tích cửa sổ: F cửa sổ = 4 x 1.8 x 2.0 = 14.4m 2

Thể tích không khí toàn phòng ; 3600 m 3

- Hướng chính của các cửa sồ, cửa đi: Hướng bắc Q4 = 150Kcal/h m 2

- Kết cấu bao che trần: Bê tông phẳng K = 16

- Tường tường gạch 20 rỗng có trát vữa hai mặt K = 10

- Sàn bê tông lát gạch menK = 16

- Cửa sổ và cửa đi bằng kính 5 ly K = 24

- Nhiệt độ, độ ẩm thực tế bên trong và bên ngoài Tại TP Hồ Chí Minh có thể chọn nhiệt độ môi trường bên ngoài là 37°C Nhiệt độ bên trong là 29°C, độ ẩm thực tế bên trong lấy là 𝜑 = 70%

- Số lượng và chế độ hoạt động của con người trong phòng Số lượng 300 người và chế độ hoạt động là làm việc nhẹ

Tính nhiệt thừa trong phòng gồm: Qth = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5

Q1: Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che:

Q2: Nhiệt do người tỏa ra Ở trạng thái làm việc nhẹ: q2 = 200 Kcal/h/người

Q3: Nhiệt do máy móc, thiết bị tỏa ra:

Q4: Nhiệt do bức xạ năng lượng của mặt trời qua cửa sồ, cửa đi:

Nếu không cần khống chế độ ẩm Tra đồ thị I-d ta xác định 3 điểm trạng thái trong nhà T, ngoài trời N và điểm thổi vào V với các thông số như sau:

N: t" = 37°C ;𝜑= 70% ; IN = 26kcal/h.kg ; d = 28g/Kg kkkhô

T: t° = 29°C; 𝜑= 70% ; IT = 17.5kcal/h kg ; d = 17g/Kg kkkhô

V: Giao điểm của đường nối N-T, tv= 26°C, 𝜑= 70 % ; Iv = 14.7 kcal/h.kg

Khi biến đổi trạng thái từ V đến T, phải khử hết nhiệt thừa:Qth = mTH(I T - Iv)

Lượng không khí tuần hoàn:𝑚 𝑇𝐻 = 𝑄 𝑡ℎ

Thể tích không khí tuần hoàn:𝑉 𝑇𝐻 = 𝑚 𝑇𝐻

(Với y = 1.2 g/m 3 là tỷ trọng của không khí.)

Lượng gió mới lấy bằng 30 m 3 /h cho 1 người:VGM00 x30 00 m 3 /h

(Điểm H chính là điểm hòa trộn Tại điểm hòa trộn: t° = 31°C, 𝜑= 70% ; I H = 19.5kcal/h.kg; d = 22.5g/Kg kkkhô)

ℎ = 57.58𝑈𝑆𝑇𝑜𝑛 Tra bảng chọn: loại máy lạnh 2 khối, khối trong nhà treo áp trần:

- 14 Indoor Units có công suất của mỗi cục là 12500Kcal/h; điện năng tiêu thụ 14, 5KW, kích thước 355 x 1420 x 700mm

- 7 Ourdoor Units có công suất của mỗi cục là 25 000kcal/h; điện năng tiêu thụ 28KW Tổng công, suất tiêu thụ điện 399KW

Chú ý: Nếu dùng cách tính sơ bộ công suất lạnh (nóng) trên đơn vị diện tích mặt bằng như sau: Cho là phòng làm việc có 300Kcal/h x600m 2 = 180000Kcal/h thì trị số tính được ở trên là tương đương

64 BÀI 5: HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ TIN HỌC CÔNG TRÌNH

HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ TIN HỌC CÔNG TRÌNH

NHU CẦU SỬ DỤNG

Hệ thống điện tử tin học là tập hợp các thiết bị điện tử tin học bố trí bên trong công trình để thực hiện nhiệm vụ liên lạc với bên ngoài công trình bằng đường dây hữu tuyến hoặc vố tuyến Hệ thống điện tử tin học làm nhiệm vụ phổ biến về thông tin và tin học trong công trình, tham gia vào việc tự động hóa các hoạt động thông tin, theo dõi các quá trình sản xuất, bảo vệ chống đột nhập, đóng mở cửa, truyền hình cáp, nối mạng internet…

Trong những năm gần đây công nghệ chế tạo các vi mạch điện tử phát triển mạnh mẽ, đã chế tạo dược các tổ hợpmạch có dung lượng lớn với kích thước thu lại rất nhỏ, làm đẩy nhanh quá trình công nghiệp hóa sản xuất linh kiện điện tử, đặc biệt là các mạch số Các linh kiện điện tử này dùng để chế tạo các thiết bị điện tử như điện thoại, máy tính, ti vi, máy nghe nhạc Nhờ vậy mà công nghệ tin học xâm nhập vào hầu hết các ngành kinh tế quốc dân như thông tin viễn thông, quản lý tín dụng, thanh toán kinh tế giao dịch phổ biến toàn cầu, nhất là sự kiện hòa mạng Internet của Việt Nam vừa qua là một bước đánh dấu Việt Nam tham gia vào guồng máy hoạt động lớn của toàn xã hội loài người trên hành tinh

Vì vậy, các hệ thống điện tử tin học công trình là bộ phận không thể thiếu được trong việc thiết kế, thi công các công trình kiến trúc ngày nay Người ta sử dụng các hệ thống này một cách tiện lợi để vẫn ở trong ngôi nhà của mình mà liên hệ với khắp thế giới Khi thiết kế các công trình kiến trúc ngày nay dù là để làm văn phòng, nhà ở hay bệnh viện đều đòi hỏi phải có hệ thống thông tin liên lạc từ đơn giản như điện thoại, fax, ti vi, đến các hệ thống thông tin cao cấp hơn như mạng Internet, cáp truyền hình để thu nhận và truyền số liệu, để theo dõi công việc từ xa các hệ

BÀI 5: HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ TIN HỌC CÔNG TRÌNH 65 thống tự động Việc bố trí hệ thống điện tử tin học trong các toà nhà mới xây là một yêu cầu không thể thiếu, và cần đồng bộ Chúng lại có các yêu cầu đặc biệt có ảnh hưởng tới việc bố trí các trang thiết bị khác nhất là các thiết bị điện Đồng thời việc bố trí đúng loại, đúng vị trí các trang thiết bị này còn tạo sự thuận lợi cho việc sử dụng và theo dõi sửa chữa nhanh chóng kịp thời

Ngoài nhiệm vụ thông tin liên lạc, hệ thống điện tử tin học công trình còn thực hiện chức năng của các thiết bị thuộc hệ thống tự động như: Đóng mở đèn, đóng mở cửa, máy ghi hình (camera) chống trộm, báo cháy, tự động chữa cháy, điều khiển hoạt động của toàn bộ các trang thiết bị kỹ thuật trong công trình như hệ thống điện, thang máy, bơm nước, thông gió, điều hòa không khí từ trung tâm điều khiển chung của công trình Do yêu cầu thực tế, việc nghiên cứu bố trí các ứng dụng mới nhất của công nghệ tin học vào các công trình kiến trúc là rất cần thiết.

PHÂN LOẠI, LỰA CHỌN VÀ BỐ TRÍ CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ TIN HỌC

THỐNG ĐIỆN TỬ TIN HỌC

5.2.1 Hệ thống máy phát ăng-ten, máy thu

Hệ thống thông tin liên lạc, quảng bá chương trình thường bao gồm hai bộ phận chính là bộ phận phát và bộ phận thu

Bộ phận phát sóng thường là hệ thống phát thanh và truyền thanh, truyền hình của một quốc gia, một tỉnh, hay của một hãng tư nhân nào đó (ở Việt Nam không có đài tư nhân) có hệ thống phát sóng trên một số dải băng tần sóng điện từ với mục đích là nhờ sóng điện từ mang các thông tin là âm thanh hay hình ảnh biến thành các bức xạ điện từ -bộ phận phát có máy phát sóng và ăng-ten phát Nhờ máy phát sóng và ăng-ten phát để bức xạ sóng điện từ đi xa lan tỏa ra trong không gian nhằm phổ biến thông tin cho các nơi trong nước và cả trên thế giới Ta sẽ tìm hiểu sơ bộ quá trình phát sóng và truyền sóng như sau:

Các hệ thống trang âm phổ thông hoạt động dựa trên sự truyền sóng điện từ Cơ sở của sự truyền sóng là sự tạo dao động điện từ Dao động điện từ tạo ra trong khung dao động với các phần tử L và C với tần số tính theo công thức:

66 BÀI 5: HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ TIN HỌC CÔNG TRÌNH

Do quá trình dao động có mất mát năng lượng do điện trở của bản thân các phần tử L và C nên dao động này là tắt dần Muốn duy trì dao động này, cần cung cấp cho mạch một năng lượng lấy từ một nguồn ngoài Khi đó ta có dao động cưỡng bức, khi dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của nguồn ngoài ta có HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG Và mạch dao động nói trên gọi là mạch dao động kín trong khung dao động với 2 phần tử L (cuộn cảm L và tụ điện C)

Muốn truyền dao động đi xa, cần đẩy 2 bản cực của tụ điện ra xa nhau, khi đó bức xạ điện từ sẽ lan rộng ra môi trường xung quanh, mạch dao động lúc này đã biến thành mạch dao động hở Điện dung của mạch dao động hở tạo bởi hai dây dẫn dài tách rời khỏi hai đầu cuộn cảm, một dây là ăng-ten đưa lên cao, và một dây nối đất Khi xuất hiện dao động điện, xung quanh ăng-ten sẽ tạo ra một trường điện từ biến thiên, trường điện từ này lan truyền trong không gian dưới dạng sóng điện từ Tần số dao động của sóng điện từ phụ thuộc tần số của dòng điện trong ăng-ten, chiều dài bước sóng điện từ phụ thuộc biên độ dòng điện trong ăng-ten Sóng điện từ lan truyền trong không gian với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, nó còn có thể lan truyền cả trong chân không và trong vũ trụ Bước sóng là khoảng cách mà sóng lan truyền được trong một chu kỳ dao động điện

BÀI 5: HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ TIN HỌC CÔNG TRÌNH 67

Tùy theo bước sóng và tần số lan truyền sóng mà ta có các loại sóng như sau:

Biến đổi từ … đến … Tần số f (Hz)

Sóng cực ngắn 4.11 4.56 7.3 MHz 65.8 MHz

Sóng siêu ngắn vài mm vài cm 4.8 MHz 65.8 MHz

Sóng điện từ được tạo ra từ các máy phát sóng gọi nó là sóng mang dùng để tải thông tin và tín hiệu lên các dải tần số khác nhau, mỗi dải tần thường nằm trong một tầng không khí Khả năng phát sóng với cường độ mạnh hay yếu, xa hay gần phụ thuộc công suất máy phát sóng và chiều cao cột ăng-ten Ăng-ten phát thường đặt ở nơi cao, và chiều cao cột ăng-ten cũng thường được xây dựng cao hơn các công trình khác trong đô thị

Thực tế hiện nay, các công trình kiến trúc ngày càng được xây cao hơn, thậm chí tới 500 -600m Khi đó chiều cao các ăng-ten phát thường rất khó kéo lên cao cho kịp Nhiều nước đã có vệ tinh viễn thông bay theo quỹ đạo vòng quanh trái Các vệ tinh này có khả năng nhận tín hiệu từ các đài phát đặt trên mặt đất phóng lên và phát trở lại mặt đất tới các vùng khác nhau trên trái đất theo yêu cầu của người sử dụng Nhờ có các vệ tinh viễn thông, tầm phủ sóng của các đài phát đã mở rộng là rất lớn, có thể nói là phủ khắp thế giới Ớ Việt Nam, có Đài phát thanh tiếng nói Việt Nam, Đài truyền hình Việt Nam, đặt tại thủ đô Hà Nội là đài của trung ương Ở mỗi tỉnh thành, hầu hết đều có đài phát thanh và truyền hình của địa phương Tại mỗi nơi, nhờ cột ăng-ten cao, có đài phát chương trình trực tiếp, có đài phát lên vệ tinh thông qua trạm mặt đất (trạm Hoa sen) và thu nhận tin tức của các đài khác phát từ vệ tinh Các tin tức này được biên tập, dịch thuật để tạo thành chương trình của đài và lại phát lên ăng-ten phát để phát xạ ra các bức xạ điện từ hoặc phát lên vệ tinh để nhờ chuyển đi khắp trong nước và ra cả thế giới

Bộ phận thu sóng bao gồm ăng-ten thu và các máy thu như radio, ti vi…bố trí ở các công trình Trong các công trình dân dụng hay công trình công nghiệp ngày nay

68 BÀI 5: HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ TIN HỌC CÔNG TRÌNH đều cần có hệ thống ăng-ten Hệ thống ăng-ten không chỉ để phục vụ cho việc xem ti vi, nghe radio mà còn phục vụ nhiều công việc khác trong đời sống và sản xuất

Trong các công trình kiến trúc cần bố trí ăng-ten ti-vi dùng để thu sóng điện từ từ đài phát thanh hoặc phát hình để dẫn vào các máy thu Thông thường các nhà sản xuất chế tạo cho mỗi máy thu hình có một ăng-ten riêng Nhưng như thế mỗi nhà cao tầng sẽ có một rừng ăng-ten, vừa là mất mỹ quan vừa là ảnh hưởng chất lượng tín hiệu thu được của các máy thu

Ngày nay các công trình kiến trúc trên thế giới ngày càng vươn lên cao Vì vậy việc bố trí ăng-ten lung tung như ở nước ta là không thích hợp, không thu được tín hiệu chuẩn từ đài phát; hay bị nhiễu, nhiều khi bị sóng phản tạo ra hai hình, ba hình chồng nhau rất khó xem Mặt khác các cơ quan chức năng cũng khó quản lý chương trình của người sử dụng, không nắm bắt được yêu cầu của người tiêu dùng và cũng không thu được tiền sử dụng chương trình để tái tạo vốn để đầu tư cho chương trình của đài phong phú và hấp dẫn hơn, phù hợp hơn với mỗi đối tượng Từ đó, ta thấy rằng cần thiết đề cập đến việc xây dựng hệ thống ăng-ten chung cho mỗi công trình

Máy thu sóng lan truyền là các ti vi, video, máy thu thanh Các thiết bị này thực hiện nhiệm vụ thu tín hiệu điện từ từ không trung qua ăng-ten, và biến đổi trở lại tín hiệu hình ảnh hiển thị trên màn hình, hoặc âm thanh phát ra ở loa Các tín hiệu này được chọn lọc theo yêu cầu của người sử dụng

Ta có thể xem một sơ đồ của hệ thốngăng-ten cho công trình trong hình bên:

Hình 5.1: Hệ thống anten television chung

AMP: thiết bị khuếch đại và tách sóng

BÀI 5: HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ TIN HỌC CÔNG TRÌNH 69

Vì vậy với các công trình xây mới, người ta cần tiến hành việc tính toán bố trí một hệ thống an ten chung cho toàn khu nhà và đặt ở nơi cao nhất của công trình (lưu ý có bố trí thiết bị thu sét cho ăng-ten) Ăng-ten thu được lựa chọn căn cứ vào loại sóng muốn, công suất của số thiết bị thu.Tín hiệu thu được được đưa vào bộ điều khiển trung tâm, từ bộ điều khiển trung tâm, tín hiệu được gia công, điều chế để đủ khả truyền đến các hộp rẽ và phân chia đến từng thiết bị thu sóng để đảm bảo tín hiệu tới mỗi máy thu không bị suy giảm cho âm thanh và hình ảnh trung thực Tại từng hộ tiêu thụ, cần thiết trang bị sẵn các đầu nối ra của ăng-ten ở những vị trí dự kiến bố trí máy thu Dây nối từ đầu ra được dự phòng thêm 1-3m, đề phòng di dời vị trí đặt máy thu Như vậy, khi muốn thiết kế hệ thốngăng-ten ti vi cần làm như sau:

- Xác định số máy cần lắp đặt ở mỗi phòng mỗi tầng để xác định dung lượng yêu cầu và tính toán trở kháng đầu vào để chọn bộ tách sóng Chọn vị trí bố trí đầu cắm dây ăng-ten (ký hiệu [0]), dây ăng-ten nối với các đầu nối này, dây ăng-ten có thể đặt nổi hoặc đặt âm trong tường; Các dây an ten thường bọc kim hoặc được luồn trong ống nhôm mỏng để chống nhiễu Không được phép đặt dây ăng-ten chung ống với dây điện lực và các đường ống dẫn gaz, ống dẫn khí nóng

- Căn cứ mặt bằng kiến trúc để bố trí vị trí các bộ phận rẽ nhánh, các bộ phận này cần được tính toán cụ thể để biết số lượng thiết bị nối vào mỗi vị trí và tính toán để tín hiệu truyền đến thiết bị không bị suy giảm

- Chọn bộ điều khiển trung tâm có công suất phù hợp với số máy thu và các chương trình định thu, bộ điều khiển trung tâm thường đặt ở phòng điều khiển trung tâm

- Chọn ăng-ten phù hợp với loại sóng của đài muốn thu, có công suất phù hợp với dung lượng của bộ điều khiển trung tâm

- Phải đặt chống sét cho ăng-ten, chống sét thường đặt ở mặt sau của ăng-ten

- Thường các hệ thống ăng-ten ti vi của các công trình cao tầng đều được quản lý qua mạng

HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY

HIỆN TƯỢNG CHÁY, NGUYÊN NHÂN VÀ HẬU QUẢ

Cháy là hiện tượng thường xuyên xảy ra ở mọi nơi, mọi lúc trên thế giới Năm

1998, ở Việt nam bình quân gần 2 ngày có một vụ cháy Các vụ cháy xảy ra ở nơi đông người, phạm vi chật hẹp; Đa số các vụ cháy xảy ra ở chợ như chợ Đồng xuân, chợ ở Phan thiết, chợ Bảo lộc, chợ Kim biên, chợ cầu Ông Lãnh , cháy ở các khu dân cư đông đúc, các khu nhà lá lụp xụp và ngay cả những cao ốc giữa trung tâm thành phố lớn như Imexco, khách sạn Cửu Long tại Tp Hồ Chí Minh, cháy ở các xí nghiệp như XN Giày Hiệp Hưng, XN vải giả da Thiệt hại về người và tài sản rất lớn

Do vậy cần tìm hiểu bản chất của sự cháy để đề xuất các biện pháp và sử dụng các phương tiện phòng cháy và chữa cháy có hiệu quả

Cháy là quá trình oxy hóa, là sự hòa hợp giữa tác nhân oxy hóa như oxy trong không khí với chất cháy Cũng có trường hợp cháy không cần oxy như cháy kim loại trong môi trường Clo, BaO, Na2ơ cháy trong môi trường khí CO2; thuốc súng cháy không cần oxy, axetylen nén, Clorua nitơ nén

Theo định nghiã mới: Cháy là kết quảcủa phản ứng kết hợp hoặc phân hủy các chất hóa học xảy ra nhanh chóng, phát nhiệt và phát quang Khi cháy hoàn toàn, nhiệt lượng tỏa ra là cực đại, một phần nhỏ nhiệt lượng này tiêu hao cho vấn đề gia nhiệt nóng chảy và bốc hơi chất cháy; phần lớn nhiệt lượng tiêu hao cho việc nung nóng môi trường xung quanh vùng cháy đến nhiệt độ bắt cháy Khi cháy trong phòng kín, lượng nhiệt dó sẽ lượng nhiệt tiêu hao cho việc nung nóng những kết cấu và vật liệu có trong khu vực xung quanh đám cháy Khi cháy không hoàn toàn, đám cháy

BÀI 6: HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY 77 ngoài việc sinh ra ngọn lửa còn sinh ra khói hoặc khí độc với nồng độ lớn Các đám cháy khác nhau chủ yếu về tốc độ cháy, cường độ phát nhiệt và có sinh khói hoặc khí độc

Các đám cháy thường xảy ra trong môi trường không khí, nên vấn đề đặt ra ở đây là cháy trong môi trường không khí Nếu chỉ là qúa trình cháy các chất khí ta gọi là cháy đồng thể, nếu qúa trình cháy có tham gia các chất có trạng thái vật lý khác nhau ta gọi là cháy dị thể

Khi có thừa hay đủ lượng không khí hay oxy ta gọi là cháy hoàn toàn, sản phẩm của quá trình cháy lúc này là CO2, hơi nước, nitơ, S02,

Khi không đủ lượng không khí hay oxy ta goi là cháy không hoàn toàn, sản phẩm của quá trình cháy lúc này chứa nhiều chất dễ gây cháy nổ và độc như là CO, rượu, axit, aldehit…

Như vậy để xuất hiện quá trình cháy tốc độ tỏa nhiệt của phản ứng cháy phải lớn hơn hoặc bằng tốc độ truyền nhiệt từ vùng xảy ra phản ứng ra môi trường xung quanh

Căn cứ vào bản chất của quá trình cháy, sản phẩm tạo ra khi cháy người ta đưa ra các biện pháp ngăn ngừa và khắc phục hiện tượng cháy, cũng như nghiên cứu các chất để ức chế quá trình cháy và chống cháy

Trong các công trình xây dựng lâu năm, nhà dân thường, nhà tạm và cả khu vực công cộng trong đô thị Việt nam nói chung, dây dẫn của hệ thống điện lộ thiên còn được lắp đặt để dùng rất cẩu thả, có những đường dây lâu năm, cách điện đã quá niên hạn sử dụng rất nhiều mà không được xem xét, thay thế Những đựờng dây này được lắp đặt theo kinh nghiệm, học lóm hoặc theo cảm tính, không cần tính toán, không tuân thủ các nguyên tắc kỹ thuật Tiết diện dây được sử dụng tùy tiện không được tính toán Khi sửa chữa nhà, thay đổi kết cấu hay bố trí thêm các phụ tải điện thường không chú ý thay thế dây có tiết diện lớn hơn Việc quản lý lửa, đun nấu còn sơ sài, nhiều khi chỉ giao cho trẻ em 5-6 tuổi hoặc các cụ già quá già yếu, chậm chạp Việc hút thuốc, bỏ tàn thuốc, quẹt diêm bỏ rơi vương vãi tùy tiện làm tăng nguy cơ cháy nổ

78 BÀI 6: HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY

Như vậy có rất nhiều nguyên nhân gây cháy: Do bất cẩn, do chập điện, do cố ý trong dó sự cố do chập điện chiếm khoảng 70% Ta sẽ tìm hiểu nguyên nhân gây cháy qua việc tìm hiểu các hình thức bắt cháy:

- Tự bắt cháy: quá trình tự bắt cháy có thể bắt đầu từ sự gia nhiệt một phần thể tích hỗn hợp khí cháy đến nhiệt độ rất cao, khi đó xuất hiện một tia lửa hoặc do nhiệt độ hỗn hợp tăng cao phản ứng cháy bắt đầu xuất hiện với tốc độ châm và có tỏa nhiệt Khi đó hỗn hợp được tiếp tục gia nhiệt, và tốc độ phản ứng tăng lên, cứ thế tiếp tục phản ứng sẽ gia tăng nhảy vọt tạo ra đám cháy

- Tự bắt cháy dây chuyền: phản ứng bắt cháy xẩy ra trong môi trường khí hoặc lỏng, xung quanh đám cháy nhiệt độ gia tăng tạo ra vùng cháy lan rộng, các chất cháy truyền nhiệt cho nhau lan rộng ra ngoài vùng cháy và tiếp tục gây ra phản ứng cháy mới

Như vậy điều kiện xảy ra quá trình cháy bao gồm:

(Nếu thiếu 1 trong 3 điều kiện này đám cháy sẽ ngừng)

Chất cháy: Là các chất khi bị ốxy hóa sẽ tỏa nhiệt và phát quang, chất cháy có thể ở các trạng thái vật lý khác nhau: Khí, lỏng, rắn

• Cháy nổ của hỗn hơp hơi, khí với không khí: Ở những nơi sản xuất hoặc sử dụng chất khí cho quá trình sản xuất, sinh hoạt như nơi hóa lỏng khí đốt, nén ép khí Oxy vào bình chứa, khí đá đều tồn tại khí dễ cháy ở trạng thái tự do trong không khí Khi hỗn hớp các khí này có nồng độ vượt tiêu chuẩn quy định, chúng dễ dàng tạo thành hỗn hợp gây cháy và nổ Đám cháy bắt đầu xuất hiện từ 1 điểm và lan rộng ra toàn bộ thể tích chứa hỗn hợp cháy

Cháy của chất khí có đặc điểm là: Với tốc độ lan truyền ngọn lửa từ vài mm/s đến vài cm/s gọi là cháy ổn định; Nếu tốc độ lan truyền ngọn lửa tăng nhanh đến hàng chục rồi lên đến hàng trăm m/s, khi tốc độ lan truyền của đám cháy tăng tới 1-4 Km/s ta gọi là cháy kích nổ (gọi là cháy nén áp)

BÀI 6: HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY 79

CÔNG TÁC PHÒNG CHỐNG CHÁY

Công tác phòng cháy bao gồm từ việc thiết kế công trình, lựa chọn vật liệu xây dựng công trình, lựa chọn các giải pháp kết cấu của công trình Tuân thủ các nguyên tắc phòng cháy khi thiết kế công trình Sử dụng các bộ phận ngăn cháy làm bằng vật liệu không cháy như tường, vách, sàn và kết hợp sử dụng các thiết bị báo cháy.Theo TCVN- 5738-1993, muốn lắp hệ thống báo cháy cần được sự thỏa thuận của cơ quan phòng cháy chữa cháy và thỏa mãn các quy định của các tiêu chuẩn quy phạm về phòng cháy, chữa cháy.Trong phạm vi chương trình, chủ yếu đề cập đến cấu tạo, tính năng làm việc và cách bố trí các thiết bị báo cháy và chữa cháy Hệ thống báo cháy phải đáp ứng các yêu cầu:

- Phát hiện cháy nhanh chóng theo chức năng

- Chuyển tín hiệu khi phát hiện có cháy thành tín hiệu báo động rõ ràng, nhanh chóng để mọi người xung quanh khu vực có cháy biết và tham gia chữa cháy kịp thời

- Có khả năng chống nhiễu tốt Không bị ảnh hưởng bởi các hệ thống khác lắp đặt xung quanh

- Không bị tê liệt hoặc cháy trước khi báo động Hệ thống báo cháy phải bảo đảm tin cậy

Như vậy hệ thống báo cháy cần có các bộ phận chính như sau: Trung tâm báo cháy, đầu báo cháy tự động, hộp nút ấn báo cháy, nguồn năng lượng, dây nối (nếu dùng nguồn điện)

Theo cách sử dụng thiết bị báo cháy phân ra 2 dạng:

6.2.1.1 Thiết bị báo cháy thô sơ

Do con người thực hiện, con người phát hiện đám cháy nhờ các giác quan của mình như mắt nhìn thấy lửa cháy, thấy khói, mũi ngửi thây mùi khét, tai nghe tiếng nổ của vật liệu cháy, da thấy nóng Khi dó con người sẽ trực tiếp phát lệnh báo cháy bằng các hiệu lệnh như kêu to: Cháy! Cháy! và tự mình gọi người, gõ kẻng, gọi loa Do vậy thực hiện báo cháy thô sơ phải do con người phát hiện cháy và phát hiệu lệnh báo cháy Tuy là thô sơ nhưng hết sức cần thiết vì nó phụ thuộc vào tinh thần cảnh giác đề phòng hỏa hoạn của những người có mặt trong khu vực có hỏa hoạn

6.2.1.2 Thiết bị báo cháy tự động Ớ những nơi thiếu người, ít người, những nơi có nhiều thiết bị đắt tiền, những nơi quan trọng, những nơi việc khó thực hiện báo cháy thô sơ, dù phải cắt cử người trực thường xuyên, khi cố xảy ra cháy, việc báo động và chữa cháy vẫn bị chậm trễ nên thường gây thiết hại lớn Do đó người ta cần lắp đặt hệ thống báo cháy tự động

Báo cháy tự động là dùng các thiết bị báo cháy hoạt động như một bộ cảm biến dưới sự kích thích của các tín hiệu xuất hiện khi có đám cháy như: nhiệt độ tăng cao, có ánh sáng chói, có khói hoặc nồng độ các chất khí độc hại tăng lên Các thiết bị báo cháy tự động cần bố trí tại các nơi theo dự tính có thể xảy ra cháy Các thiết bị báo cháy tự động thường gọi tên là đầu báo cháy Căn cứ theo tín hiệu ở các đám cháy, người ta chế tạo các loại đầu báo cháy với phạm vi hoạt động của thiết bị báo cháy tự động

- Đầu báo cháy dạng nhiệt: Hoạt động nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ và tốc độ biến đổi nhiệt độ của môi trường xung quanh

- Đầu báo cháy dạng nồng độ: Hoạt động nhạy cảm với sự thay đổi nồng độ các chất khí được chỉ định theo dõi và tốc độ biến đổi nồng độ của các chất khí này ở môi trường xung quanh vị trí đặt đầu báo cháy

- Đầu báo cháy dạng khói: Hoạt động nhạy cảm với tác động của khói

- Đầu báo cháy dạng ánh sáng: Hoạt động nhạy cảm với sự thay đổi ánh sáng trên mức bình thường của môi trường xung quanh

- Đầu báo cháy dạng nhiệt có bộ cảm biến kiểu lưỡng kim, khi nhiệt độ môi trường thay đổi, cặp nhiệt điện dãn nở không đều, cong nhiều hơn về phía tiếp điểm, làm đóng mạch khởi động cho các thiết bị báo động

- Đầu báo cháy dạng nồng độ có bộ cảm biến là thiết bị đo nồng độ, khi nồng độ chất khí, hóa chất được chỉ định trong môi trường thay đổi vượt một giá trị quy định, thiết bị tác động đóng mạch khởi động cho các thiết bị báo động

- Đầu báo cháy dạng khói có bộ cảm biến bằng quang điện trở, khi môi trường có nhiều khói quang điện trở thay đổi trị số, làm xuất hiện dòng điện trong mạch nhưng dòng điện này rất nhỏ yếu, nhờ các thiết bị khuếch đại dòng điện này tác động đóng mạch khởi động cho các thiết bị báo động

- Đầu báo cháy dạng ánh sáng hoạt động tương tự như thiết bị dạng khói nhưng điều kiện làm việc ngược lại (Hình dáng cấu tạo của các thiết bị này xem trong hình 6-1 Hiện nay người ta đã chế tạo nhiều thiết bị báo động sử dụng mạch bán

84 BÀI 6: HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY dẫn kỹ thuật số với nguồn năng lượng là pin Nên việc bố trí linh hoạt và dễ dàng hơn - Xem hình 6-2)

Ngoài các đầu báo cháy tự động cũng có thể dùng nút bấm bằng tay để thúc đẩy các tín hiệu báo động làm việc

Khi chọn loại đầu báo cháy theo một chỉ thị nào, trước hết cần lựa chọn đúng tín hiệu có thể xảy ra khi nơi đó bị cháy, để bộ phận cảm biến theo tín hiệu đó hoạt động.Từ bộ phận cảm biến sẽ truyền tín hiệu nhận được cho các bộ phận phát tin như còi hụ, chuông kêu, đèn chớp tắt hoặc truyền tín hiệu qua điện thoại, qua máy tính cần cung cấp năng lượng cho các đầu báo cháy hoạt động bằng điện hoặc pin Nếu dùng dây điện thì dây điện của hệ thống báo cháy phải đặt trong các ống cách điện làm bằng vật liệu không cháy Các đầu báo cháy cũng được gắn cố định trên các vật liệu không cháy Việc lựa chọn kiểu loại đầu báo cháy phụ thuộc vào việc xem xét khả năng phát tín hiệu loại gì là chủ yếu khi xảy ra cháy Vị trí lắp đặt thiết bị báo cháy thường lắp áp trần, áp tường, ở độ cao cách sàn < 7m để các thiết bị này phát huy tác dụng, trường hợp cụ thể xem bảng

Yêu cầu kỹ thuật của các đầu báo cháy xem trong bảng 6-1: Đặc tính kỹ thuật của các đầu báo cháy Đặc tính kỹ thuật Đầu báo cháy nhiệt Đầu báo cháy khói Đầu báo cháy ánh sáng Thời gian tác động < 120s < 30s

Ngưỡng tác động 40°C ÷ 170°C Mật độ khói của môi trường 15% ÷ 20% Độ ẩm không khí ban đầu tại nơi đặt đầu báo cháy

15m 2 ÷ 100m 2 Hình chóp có góc 120 0 chiều cao 3 ÷ 7m

Số lượng đầu báo cháy, các chủng loại báo cháy cần lắp cho mỗi nơi phụ thuộc vào mức độ cần thiết để phát hiện cháy trên toàn bộ diện tích cần bảo vệ

THIẾT BỊ CHỮA CHÁY

Căn cứ vào việc nghiên cứu hiện tượng cháy, các chất cháy, điều kiện xảy ra cháy cũng như các chất chữa cháy, ta thấy rằng đám cháy sẽ chấm dứt khi: Nhiệt độ vùng cháy giảm thấp hơn nhiệt độ bắt cháy và tốc độ truyền nhiệt từ đám cháy ra xung quanh giảm Từ đó người ta đề ra nguyên lý chữa cháy như sau:

1 Làm lạnh nhanh chóng vùng cháy bằng nước (nếu cho phép) hoặc hóa chất đến dưới nhiệt độ bắt cháy

2 Làm loãng chất cháy bằng cách phun các chất không cháy như nước, bụi nước hoặc các chất khí vào đám cháy

3 Cách ly vùng cháy bằng cách tạo khoảng không gian trống không có vật truyền nhiệt xung quanh đám cháy

Các chất chữa cháy phổ biến gồm:

Nước: Là chất có khả năng thu nhiệt lớn ở đám cháy, nước làm lạnh bề mặt đám cháy, thấm vào vật liệu cháy làm hạ thấp nhiệt độ bắt cháy của vật liệu làm cho nó trở nên khó bắt cháy, lượng nước phun vào các đám cháy phụ thuộc vào cường độ phun nước nhiệt độ của đám cháy và diện tích bề mặt đám cháy Nhưng nước không được dùng để chữa các thiết bị điện, các kim loại có hoạt tính hoạt động hóa học mạnh như K, Ca, Na, đất đèn và cả những đám cháy có nhiệt độ trên 170 o C (Vì khi đó nước bị phân tích thành hydro và oxy sẽ giúp cho đám cháy tăng cường)

Hơi nước: Hơi nước dùng chữa cháy trong công nghiệp khi lượng hơi đạt trên 35% thể tích khu vực chứa hàng kín bị cháy Dùng cho nơi chứa các loại hàng không bị hư hỏng vì hơi nước

Bụi nước: Nước phun thành giọt nhỏ hơn 100 pm với tốc độ vận chuyển đạt tới 25 m/s Có thể dùng bụi nước chữa cháy các đám cháy đến 1000°C và sinh khói Để chữa cháy xăng dầu bằng bụi nước, cần phải phủ kín toàn bộ bề mặt đám cháy bằng bụi nước với cường độ phun bụi ít nhất là 0.2 l/m 2 s

Bọt chữa cháy: Gồm bọt hóa học và bọt hòa không khí, tác dụng của bọt để ngăn cách vùng cháy với hỗn hợp cháy, làm lạnh vùng cháy Thường dùng bọt chữa cháy để chữa cháy các hầm tàu, các tuy nen, các nơi chứa xăng dầu Không dùng bọt hóa học để chữa cháy thiết bị điện (nhưng được dùng để chữa cháy khu vực cháy do thiết bị điện nhưng đã được ngắt điện)

Bột chữa cháy: Gồm Bột hóa học như bột ABC, bột BC, tác dụng của bột hòa với dung dịch hòa tan tạo bọt để ngăn cách vùng cháy với hỗn hợp cháy, làm lạnh vùng cháy Thường dùng bột chữa cháy để chữa cháy các hầm tàu, các tuy nen, các nơi chứa xăng dầu

Khí chữa cháy: Gồm các chất khí không cháy như CO2, N,… khói và những khí khác Khí chữa cháy có tác dụng pha loãng nồng độ cháy và làm lạnh chất cháy CO2 có nhiệt độ thấp tới - 78 o C Có thể dùng khí chữa cháy để chữa cháy các thiết bị điện, và các loại vật liệu khác Nhưng không dùng chữa cháy phân đạm, kiềm thổ, thuốc súng

Các chất Halogen: Dùng chữa cháy rất hiệu quả các đám cháy nói chung, nhưng đây là chất khí độc nên khi chữa cháy phải mang măt nạ phòng độc và dùng chữa cháy những khu vực đã sơ tán hết người trong đó

Chú ý: Các chất chữa cháy được bố trí trong các bình chữa cháy xách tay có trọng lượng 2, 4, 6, 10 kg hoặc bố trí trong các xe chữa cháy, bố trí trong thiết bị dự trữ của trung tâm chữa cháy tại chỗ

6.3.3 Thiết bị chữa cháy thô sơ

Trang bị cho các nơi có nguy cơ xảy ra cháy nổ, và khi cháy nổ gây các thiệt hại về người và tài sản, các thiết bị chữa cháy như bơm tay; các bình chữa cháy bằng bột, khí C02; gầu vẩy; thang; câu liêm; chăn; bao tải; xô xách nước; phuy đựng nước… Các loại này được trang bị rộng rãi cho các cơ quan đơn vị, kho tàng, công sở và cả các đội chữa cháy dân phòng ỏ đường phố và nông thôn Hình dạng các thiết bị chữa cháy thô sơ xem trong hình 6-3, 6-4

Hình 6.3: Bình chữa cháy bằng bọt hóa học OH-5

1 Bình đựng dung dịch;2 Tay gạt; 3 Chốt; 4 Thanh nối; 5 Vòi phun; 6.Van

Cách sử dụng bình chữa cháy: Các bình này phải để ở nơi râm mát, dễ thấy, dễ lấy và được kiểm tra định kỳ hàng năm

- Bình bọt hóa học (Hình 6-3): Bình gồm hai bình, bên ngoài là bình sắt đựng dung dịch Aluminat sunphát Dung tích bình ngoài từ 8-10 lít Bên trong là bình thủy tinh có dung tích 0.45-1 lít Vỏ bình chịu áp suất 20KG/cm 2 Khi có cháy, cần xách bình đến chỗ cần chữa cháy, dốc ngược bình (đập chốt làm vỡ bình thủy tinh bên trong) để cho 2 hung dịch hòa vào nhau để tạo bọt và tạo áp suất, có loại bình không có chốt trên đầu bình mà có khóa thì phải mở khóa Hướng vòi phun vào đám cháy Bình bọt hóa học kiểu này chỉ dùng để chữa cháy chất lỏng với diện tích tối đa là 1m 2 Không được phép dùng để chữa cháy thiết bị điện

- Bình bọt hòa không khí gồm có 2 bộ phận chính là vỏ bình dựng dung dịch tạo bọt và bình thép đựng không khí Áp suất chịu đựng của vỏ bình là 15KG/cm 2 Áp suất tối đa của không khí nén là 250KG/cm 2 Loại bình này dùng để chữa cháy các chất lỏng dễ cháy và có thể chữa cháy chất rắn nhưng hiệu quả không cao,diện tích tối đa là 0.5- 1m 2

- Bình chữa cháy bằng khí CO2: vỏ bình bằng thép dày chịu đựng áp suất thử 250KG/cm 2 Áp suất làm việc tối đa là 180KG/cm 2 Quá áp suất này van an toàn tự động mở để xả khí CO2 ra ngoài bình Bình chữa cháy bằng khí CO2 có 3 bộ phận: đầu bình có van an toàn, thân bình chứa khí CO2 và loa phun khí Loa phun khí làm bằng chất cách điện Khi có cháy, mở van, hoặc cò, hướng loa về phía gốc đám cháy với khoảng cách 0.5m dùng để chữa cháy các thiết bị điện, các tài liệu quý, các máy móc đắt tiền

Xe chữa cháy, xe thông tin và ánh sáng, xe rải vòi, xe thang, xe chỉ huy, xe điều khiển, xe chở lính cứu hỏa được trang bị cho các trung tâm chữa cháy Xe chữa cháy có bơm chữa cháy, nước và thuốc bọt chữa cháy, bơm chữa cháy có công suất từ 90 đến 300Hp, chứa 4000 đến 10000 lít nước thâm chí hiện nay có các loại xe lớn chứa tới 20000 lít nước với thang dài tới 50 mét hoặc hơn nữa Các trung tâm này luôn ở

BÀI 6: HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY 91 trong tình trạng trực 24/24 giờ trong ngày Các xe máy thiết bị đều phải sẵn sàng và được kiểm tra thường xuyên

1 Cán cầm; 2 Van; 3 Loa phun

1 Van an toàn; 2 Van đóng mở;

6.3.4 Thiết bị chữa cháy tự động

HỆ THỐNG CHỮA CHÁY

Hệ thống chữa cháy là tập hợp các thiết bị chữa cháy để dập tắt đám cháy Hệ thống chữa cháy tự động bao gồm các thiết bị chữa cháy tự động hoạt động khi có cháy Căn cứ vào chất chữa cháy được sử dụng để gợi tên hệ thống chữa cháy, ta có:

- Hệ thống chữa cháy bằng nước là hệ thống dùng nước để chữa cháy Hệ thống cấp nước chữa cháy bao gồm cấp nước chữa cháy trong nhà và ngoài nhà, có thể thiết kế hệ thống cấp nước chữa cháy riêng (nếu xét thấy có lợi hơn) hoặc chung với đường ống cấp nước sinh hoạt đối với các công trình sau:

• Nhà sản xuất có bậc chịu lửa cấp I, II có khối tích < 1000m 3 và các nhà ở đến 2 tầng

• Khu công nghiệp, công trình công nghiệp có diện tích 1000 Phụ thuộc theo số lượng người thường xuyên có mặt trong cao ốc cũng như sức chứa tôi đa của thang máy, thường chọn 60 người cho một đơn vị 22”

Thang máy nói chung thường chia ra 5 loại:

- Loại 1: Thang máy thiết kế để chuyên chở người

- Loại 2: Thang máy thiết kế để chuyên chở người và có tính đến hàng hóa mang theo

- Loại 3: Thang máy thiết kế để chuyên chở giường (băng ca) trong bệnh viện

- Loại 4: Thang máy thiết kế để chuyên chở hàng hóa nhưng có người đi kèm người

- Loại 5: Thang máy thiết kế để chuyên chở hàng hóa, điều khiển ngoài cabin

Căn cứ theo hình thức vận chuyển của thang máy, người ta chia ra: Thang đứng, thang cuốn và băng tải

Loại dùng điện điều khiển cơ khí và loại tự động, bao gồm buồng thang (cabin ) cho người đứng hoặc chứa hàng hóa; động cơ kéo buồng thang, cáp treo buồng thang, tang trống để cuốn cáp, đối trọng để giảm lực kéo Vận tốc khoảng 0, 5 đến 1m/s

Thang máy có các bộ phận sau:

• Giếng thang: Giếng thang máy thường làm bằng bê tông cốt thép, thường phải thẳng góc, phải có có lỗ trống để thoát gió khi thang máy di chuyển (Như hình

98 BÀI 7: GIAO THÔNG CHIỀU ĐỨNG thức chuyển động của pit tông trong xy lạnh) Đáy thang còn gọi là hố thang phải có lớp chống thấm và đệm chống rung

• Động cơ điện: Là động cơ để kéo buồng thang, thường dùng loại động cơ có hai hay nhiều tốc độ, điều khiển vô cấp, công suất động cơ được tính chọn dựa vào trọng lượng vật nâng chuyển quãng đường và tốc độ nâng chuyển

• Dây cáp: để kéo buồng thang, thường có nhiều loại: Cáp kéo buồng thang thường làm bằng các sợi thép bện lại.Các sợi thép này thường làm bằng thép có thành phần cacbon cao, gia công bằng phương pháp kéo nguội, giới hạn bền từ

1400 đến 2500N/mm 2 , đường kính mỗi sợi từ 0,2 đến 5mm Có 3 loại cáp bện là: Cáp bện đơn (các sợi thép bện trực tiếp lên sợi lõi); Cáp bện kép (các sợi thép bện thành tao, các tao bện lại thành cáp); Cáp bện ba (các sợi thép bện thành tao, quấn vào một lõi mềm, lõi này có tác dụng chứa chất bôi trơn, chống rỉ)

Cáp có giới hạn bền cao: Loại cáp này thường rất cứng, khó uốn, khi uốn quanh tang trống sẽ bị uốn cong rất nhiều lần, do đó tuổi thọ của loại cáp này kém (chỉ dùng làm dây néo căng tại chỗ cho các trụ dứng, nó được chốt giữ bởi các kẹp dây, hoặc cáp treo) Loại này thường không dùng để kéo buồng thang

Cáp có giới hạn bền thấp: thì mềm và dễ uốn hơn, do đó tuổi thọ lớn hơn.Trong đó cáp bện ba được dùng nhiều hơn cả do ưu điểm là có lõi mềm làm bằng bông, xơ đay, sợi bông, sợi kim loại mềm hoặc Amiăng có tẩm chất chống rỉ (Nhưng vẫn cần bôi mỡ hoặc dầu định kỳ để chống rỉ) Dây cáp thường được chế tạo bằng thép mạ kẽm để chống ri và chống tác dụng ăn mòn của các chất hóa học Cáp này thường được dùng để kéo buồng thang

Hiện nay người ta đã áp dụng loại thang hoạt động trên đệm từ, an toàn, điều khiển nhẹ nhàng và nhanh chóng hơn kéo bằng cáp

VỊ TRÍ BỐ TRÍ VÀ SỐ LƯỢNG THANG MÁY

Bố trí thang máy cần tuân thủ các qui định chủ yếu, phòng cháy, phòng khói, cấp cứu người bị nạn Thang máy dự phòng cần có tiền phòng rộng hơn 6m 2 , bố trí sát ngay lối thông ra phía ngoài nhà

Bên trong thang máy còn cần bố trí điện thoại, hệ thống điều khiển nút bấm chuyên dùng cứu hỏa Phải bố trí phòng thiết bị ở tầng dưới cùng hoặc ở tầng khác, phòng máy của thang máy có thể bố trí ở tầng trệt, tầng hầm hoặc sân thượng, theo kinh nghiệm người ta thấy nên bố trí phòng máy của thang máy ở tầng trên cùng sẽ có lợi về lực kéo thang

Số lượng thang máy: Mỗi nhà cao tầng phải có ít nhất hai thang máy, trong đó có

1 thang dự phòng Nhà cao mấy tầng thì cần có thang máy? Vấn đề này sẽ giải quyết do yêu cầu sử dụng thực tế, tính kinh tế và tiện lợi cho người sử dụng công trình Số thang máy trong một công trình nhiều hay ít phụ thuộc vào số tầng, diện tích sàn công tác của mỗi tầng, số người và thời gian sử dụng thang máy trong công, trình, công việc cần thường xuyên sử dụng thang máy, kích thước thang máy Phần tính chọn cụ thể sẽ đề cập đến vấn đề này.

TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THANG MÁY

Lựa chọn phụ thuộc vào số tầng của công trình, số người sử dụng thang máy Mỗi công trình cần có ít nhất là có 2 thang máy (trong đó 1 thang có hệ thống điện dự phòng); Hoặc hai thang chính và một thang dự phòng Số thang tăng lên khi chiều cao tầng tăng lên, số người sử dụng nhiều và sàn công tác mỗi tầng lớn; Khi nhà càng

BÀI 7: GIAO THÔNG CHIỀU ĐỨNG 105 cao và càng rộng thì số tầng thêm tăng nhiều hơn phụ thuộc diện tích sàn công tác và số người sử dụng Mỗi công trình có thể chỉ có một số thang thông suốt từ dưới trệt (hoặc tầng hầm) lên tầng trên cùng, ngoài ra có nhiều thang khác chỉ thông qua một số tầng nào đó Số lượng thang máy được tính cho các loại thang có mặt trong công trình

Có thể tham khảo theo tài liệu của “ OTIS MANUFACTURING COMPANY” Các chỉ tiêu thông dụng của thang máy OTIS 200 VF:

Kích thước (mm) Khoảng trống

- Diện tích tối thiểu cho mỗi người 0.18 m 2

- Tải trọng tối đa 585.84 Kg/m 2

Tải trọng nhỏ hơn 2000kg 1.371m

Tải trọng nhỏ hơn 2000kg 1.88m 2

106 BÀI 7: GIAO THÔNG CHIỀU ĐỨNG

- Diện tích thân mong muốn khoảng 1.7 x diện tích Cabin

Kích thước thang máy: Được tính theo công thức:𝐸 = ∑(𝐴𝐹𝐶)

226𝑁 Trong đó: E: Diện tích Cabin (m 2 )

A: Diện tích thực của sàn công tác (m 2 ) F: Số sàn công tác có cùng diện tích N: Số thang máy có trong công trình C: Hệ số công suất của thang máy, tra theo bảng sau

Loại công trình Hệ số công suất C

• Chiếm dụng mục đích thời gian

- Gara ô tô, bãi đậu xe

7.4.3 Công suất điện cung cấp cho động cơ thang máy

102 𝜂 Trong đó: P: công suất (KW) v: vận tốc thang máy (m/s) G: Tải trọng thang máy (kg) n: hiệu suất truyền động (0.6 – 0.85) F: lực cản (N)

BÀI 7: GIAO THÔNG CHIỀU ĐỨNG 107

7.4.4 Các ví dụ tính toán

Một chung cư cao 14 tầng, ba tầng dưới cùng có diện tích sàn của mỗi tầng là 540m 2 , 4 tầng tiếp theo có diện tích sàn công tác là 400m, các tầng còn lại có diện tích sàn công tác là 350m Hỏi cần bao nhiêu thang máy? Kích thước của hố thang, Kích thước Cabin, công suất động cơ điện của 1 thang máy? Tiết diện dây cung cấp cho động cơ thang máy có hiệu suât truyền động là 0.75, cos𝜑= 0.9, thời gian mở máy là 60%, hệ số truyền động = 0.9; công suất của bộ phận hãm máy là 0.15KW ? Tổng công suất điện cần cung cấp cho các thang máy là bao nhiêu? Công suất thang máy dự phòng yêu cầu là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải: Theo yêu cầu của đề bài ta có :

1 Số lượng thang máy: Theo lý thuyết ta có số lượng thang máy của công trình này ít nhất là 3 thang, trong đó có một thang dự phòng (bình thường vẫn làm việc) Giả sử các thang máy đều đi từ tầng hầm lên tầng trên cùng

2 Kích thước mỗi buồng thang Được tính theo công thức: E = (∑ AF)x C/ 226N Trong đó : E: Diện tích Cabin (m 2 )

108 BÀI 8: CÁC THIẾT BỊ KỸ THUẬT KHÁC

CÁC THIẾT BỊ KỸ THUẬT KHÁC

CÁC LOẠI THIẾT BỊ VỆ SINH

Dùng để hút bụi ở các đồ dùng như thảm trải nhà, bụi bám ỏ cửa kính, trong tủ Trong các nhà ở gia đình thường dùng các máy hút bụi công suất nhỏ từ 600 đến 1000W điện áp một pha 220V Ở các nơi công cộng như văn phòng, bệnh viện, nhà hàng, khách sạn, nhà ga… người ta thường dùng các máy hút bụi có công suất lớn hơn từ 5-20KW Các máy hút bụi có loại cầm tay, nhưng cũng có loại tự động Các máy hút bụi sử dụng điện thường kèm dây dẫn dài 5m (cho máy nhỏ) hoặc tới 100m (cho máy lớn)

Gồm máy giặt gia đình lọai nhỏ hoặc máy giặt công cộng loại lớn Máy giặt là loại thiết bị hoạt động theo nguyên tắc ly tâm, điều khiển tự động theo chương trình cơ học hoặc chương trình điện tử đã được cài đặt Có loại máy giặt chuyên dùng công suất lớn dùng trong bệnh viện, nhà trẻ, có một chức năng giặt hay thêm chức năng vắt và sấy khô Máy giặt đời mới tự động chọn chế độ theo loại vải đưa vào thùng

BÀI 8: CÁC THIẾT BỊ KỸ THUẬT KHÁC 109 giặt, chọn số lượng và chủng loại xà bông theo loại vải Những loại máy này tiết kiệm điện, nước, xà bông hơn các loại máy cũ nhưng đắt tiền Máy giặt thường bố trí tập trung trong những khu vực riêng của nhà cao tầng

Các gia đình, văn phòng, khách sạn hiện nay ưu thích dùng thảm trải nhà để trong nhà đỡ ồn ào, mùa lạnh đi ấm chân Khi trải thảm, ngoài việc sử dụng máy hút bụi để làm vệ sinh, định kỳ 3 tháng hoặc 6 tháng phải dùng máy giặt thảm để làm vệ sinh Máy giặt thảm cần có nước và hóa chất (xà bông) để giặt thảm theo nguyên tắc ly tâm

8.1.4 Máy lau kính Ở các nhà cao tầng dùng kính có tráng lớp phản xạ bên ngoài, hoặc cửa sổ của các nhà cao tầng, đều cần làm vệ sinh Để bảo đảm an toàn cho người và ngôi nhà, người ta sử dụng máy lau kính mặt ngoài điều khiển bằng tia hồng ngoại.

CÁC LOẠI THIẾT BỊ BẾP VÀ NHÀ KHO

Bếp điện: bếp điện được chế tạo trên nguyên tắc sinh nhiệt bằng điện trở Dây bếp điện là các điện trở có trị số lớn, quấn lò xo để tập trung nhiệt, các lò xo chia thành nhiều đoạn để có các mức độ công suất khác nhau và cũng tương đương là mức phát nóng khác nhau Bên ngoài các lò xo được bao bọc bở lớp cách điện chịu nhiệt

Có các loại bếp điện dùng để đun nấu hoặc làm lò nướng; Các lò nướng có 2 đàn điện trở, một ở trên nóc lò và một ở bên dưới Nhiệt độ của bếp nấu hay lò nướng được điều chỉnh bằng cách thêm, bớt các lò xo Trên bếp có núm điều khiển và đồng hồ, đèn theo dõi nhiệt độ trong lò; Có rơ le nhiệt tự động ngắt điện lò khi nhiệt trong lò nóng quá yêu cầu Các loại nồi cơm điện cũng là dạng bếp điện chuyên dùng để nấu cơm Bếp điện có công suất từ 0.5 KW đến 10 KW

Bếp ga: Đây là loại thiết bị dùng để đun nấu bằng cách đốt khí đốt ( Hơi Metal) được nén lỏng trong một bình chứa bằng thép Loại bếp này vệ sinh, sạch sẽ, không gây ô nhiễm; để đảm bảo an toàn cần kiểm tra kỹ các van khóa trước và sau khi sử

110 BÀI 8: CÁC THIẾT BỊ KỸ THUẬT KHÁC dụng Bếp nấu sử dụng bằng ga phải bố trí lỗ thoát gió tự nhiên để đề phòng khí ga bị rò ri, hoặc do người sử dụng vô ý, do trẻ em nghịch phá mở khóa làm khí đốt thoát ra ngoài dễ gây ngạt hoặc hỏa hoạn Có thể bố trí van an toàn cho mỗi bếp

Lò vi ba: Dùng hâm nóng và làm chín thức ăn bằng sóng điện từ Đặc điểm của loại lò này là làm chín từ bên trong các thực phẩm khô hoặc ướt Các thực phẩm này cần đựng trong các dụng cụ không phải bằng kim loại, hoạc trang trí bằng kim loại (viền vàng, bạc ) Thực phẩm đun nấu bằng loại lò này đảm bảo vệ sinh, sạch sẽ nhanh chóng tiện lợi nhưng màu sắc không hấp dẫn lắm

Dùng quạt hướng trục đặt trên tường cách sàn >2, 5 m

Dùng quạt ly tâm kèm đường ống hút gió có miệng cao hơn mái nhà (chỗ đặt ống) ít nhất là 0,5 m trở lên

Làm việc theo nguyên tắc nghiền nhờ dao thép nhiều lưỡi (2 đến 3 lưỡi) gắn trên trục quay Máy xay thịt chỉ xay dạng thịt tươi không xay nước

Tủ lạnh có công dụng dự trữ thực phẩm trong một thời gian nhất định bằng cách hạ thấp nhiệt độ của thực phẩm dưới nhiệt độ phát sinh vi khuẩn gây thiu thối Có nhiều loại tủ lạnh, chúng khác nhau về hình dáng, công suất, khả năng tạo nhiệt độ thấp Nhiệt độ của buồng lạnh và nhiệt độ của ngăn chứa thực phẩm

8.2.5 Máy hút khói nhà bếp

Cấu tạo: Kích thước 710 x 595 x 165mm

- 2 quạt hút: Công suất từđến 250W Lượng gió thoát: 10 đến 18 m 3 / phút

- Màng lọc Stanless ngăn rác, chất bẩn, côn trùng xâm nhập vào thực phẩm

BÀI 8: CÁC THIẾT BỊ KỸ THUẬT KHÁC 111

Công dụng: Hút khói và mùi hôi trong nhà bếp

Máy rửa chén cũng làm việc theo nguyên tắc ly tâm Chén dĩa được xếp trật tự trong giỏ inox, giỏ này đặt vào trong máy và được giữ chặt bằng các móc giữ Nước có pha chất tẩy rửa với nhiệt độ tùy chọn sẽ giúp tẩy rửa sạch chén, dĩa, sau đó sấy nóng vệ sinh và có thể lấy ra dùng ngay

8.2.7 Thiết bị xử lý rác Ở các nhà cao tầng việc xử lý rác rất phức tạp, nếu ngay ban đầu không được chú trọng đúng mức thì về sau tác dụng của hệ thống xử lý rác không đạt được yêu cầu đã đề ra Xử lý rác không đơn giản chỉ là tạo đường ống thoát rác từ trên xuống mà còn là việc giải quyết độ kín ở cửa thải rác, xử lý mùi rác hỗn hợp, cần có bộ phận tự động tống rác thải xuống dưới và làm sạch cửa nhận rác Thiết bị này thường bố trí ở đầu đường ống thải Để bảo đảm vệ sinh, tại mỗi cửa nhận rác phải có thiết bị gạt rác vào gọn trong ống, phía trên ống rác phải có thiết bị thông rác, quạt hút mùi hôi và có các mạch điều chỉnh hoạt động tự động theo thời gian Phía dưới phải bố trí thùng rác lưu động, có thể vận chuyển thay thế dễ dàng bằng tay hoặc tự động

112 BÀI 9: HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CỔ ĐIỂN FRANKLIN

Hệ thống thu sét kiểu Franklin là hệ thống thu sét cổ điển được tính toán với các kim thu sét, hình thức bố trí xem trong hình vẽ sau:

Về hình thức: số kim và dây quá nhiều, thẩm mỹ kém, thi công lâu Nếu dùng vật liệu cho toàn bộ hệ thống bằng thép thì thời gian sử dụng ngắn, vì phần sắt thép để ngoài trời và phần chôn dưới đất dễ bị rỉ sét, nên phải kiểm tra để tăng cường hoặc thay thế hàng năm Để giảm giá thành thi công và tăng thời gian và hiệu quả sử dụng, toàn

BÀI 9: HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 113 bộ hệ thống này hiện nay thường làm bằng đồng, hệ thống chống sét bằng đồng có tác dụng dẫn sét nhanh, có thể giảm số cọc nối đất, thời gian bị ăn mòn,rỉ sét lâu hơn thép Xét về góc độ kinh tế, khi sử dụng hệ thống này cho các khu vực rộng, chiều cao công trình thấp, thì giá thành sẽ thấp hơn nhiều so với việc sử dụng các bộ phận thu sét tích cực Và hệ thống thu sét kiểu Franklin gồm các kim phối hợp với các dây dẫn sét có ưu điểm là tạo thành 1 lồng Faraday có tác dụng bảo vệ an toàn cho công trình.

QUẢ CẦU THU SÉT SYSTEM 3000

Bộ phận thu sét tích cực kiểu quả cầu Global System 3000 do Cty công nghệ chống sét Toàn cầu (Australia) chế tạo có 2 kiểu như sau:

Kiểu Dynasphere có phạm vi bảo vệ lớn hơn kiểu Interceptor

Theo báo cáo, đây là loại thiết bị chống sét rất toàn diện cho các công trình dân sự và công nghiệp bao gồm chống sét đánh trực tiếp bằng các thiết bị phóng điện sớm Kiểu Dynasphere và kiểu Interceptor lắp đặt ở vị trí cao nhất của công trình Ngoài ra còn có các thiết bị khác bảo vệ chống sét lan truyền theo đường nguồn điện hoặc đường tín hiệu, dùng để bảo vệ cho nguồn điện dẫn vào các công trình, các thiết bị điều khiển, đường dây thông tin liên lạc Các thiết bị này được tính toán theo tiêu chuẩn bảo vệ chống sét của Úc (AS 1768 - 1991)và của Pháp (NFC 17-102-1995) Cấu tạo:

- Quả cầu thu sét là thiết bị tạo ion, giải phóng ion và chủ động phát ra tia phóng điện sớm về phía đám mây sét Bên trong quả cầu là kim phóng điện nối với cáp thoát sét

- Cáp thoát sét có cấu tạo đặc biệt nhiều lớp bảo vệ đồng trục có tác dụng chống nhiễu và giảm thiểu hiện tượng sét tạt ngang

- Hóa chất cải tạo đất đẻ giảm điện trở suất của vùng đất bố trí bộ phận nối đất Nguyên lý hoạt động:

Khi trên bầu trời xuât hiện mây dông, sẽ tạo ra các vùng tích điện với điện trường khác nhau, có những điện trường nằm ngay trong lòng các đám mây Khi đó quả cầu sẽ cảm ứng, và vỏ cầu tạo ion Sự giải phóng ion sẽ làm xuất hiện dòng điện phóng về phía đám mây dông kích thích dòng điện đảo ngược từ đám mây dông tạo ra kênh dẫn dòng điện sét Khi 2 dòng điện này gặp nhau sẽ sinh ra sét và sấm ở trên bầu trời Quá trình kết thúc, dòng điện tàn dư sẽ theo dây thu sét chạy xuống bộ phận nối đất và tản ra các lớp đất xung quanh

Bố trí quả cầu thu sét trên công trình như trong hình vẽ bên:

Phạm vi bảo vệ của quả cầu được xây dựng từ một ban cầu phóng điện và một parabol giới hạn bán cầu Bán kính bảo vệ công trình Rx phụ thuộc loại kim thu sét, độ cao công trình và mức dộ bảo vệ (Xem hình bên phải)

BÀI 9: HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 115

Muốn xác định phạm vi bảo vệ cần: Xác định loại công trình và mức độ cần bảo vệ (cao, trung bình, bình thường), xác định vị trí các điểm cạnh tranh (là các góc nhọn, chỗ nhô ra của kết cấu kiến trúc)

Tra bảng để xác định bán kính cạnh tranh (Rct) từ đó tra bảng xác định bán kính bảo vệ để cho số lượng hoặc chủng loại thiết bị bảo vệ

Toàn bộ hệ thống thu sét này bố trí như trong hình bên

Bán kính cạnh tranh R ct (m) và cao độ điểm cạnh tranh H (m)

Phạm vi bảo vệ của các quả cầu System 3000

Phạm vi bảo vệ có thể xem theo bảng cho sẵn như sau:

Phạm vi bảo vệ của bộ chắn (D) với chiều cao kim trên công trình là

BÌNH THƯỜNG TRUNG BÌNH CAO

Dynasphere Interceptor Dynasphere Interceptor Dynasphere Interceptor

DÂY DẪN SÉT

Cáp dẫn sét có dạng :

Theo đề xuất của các nhà sản xuất kim thu sét

System 3000 sử dụng loại cáp nhiều lớp đồng đồng trục như hình bên sẽ tăng hiệu quả dẫn dòng điện sét và giảm thiểu tác hại về nhiễu và cảm ứng và hiện tượng sét tạt ngang

Dễ dàng lắp đặt và chỉ dùng một dây dẫn sét xuống đất Đốì với hệ thống Franklin, người ta cho phép dùng dây thép hoặc dây đồng có tiết diện > 50 mm 2 đặt trong các ống cách điện để dẫn dòng điện sét xuống đất Mỗi công trình phải có ít nhất là 2 dây Nếu công trình có chiều dài hơn 20m thì cứ 20m bố trí 1 dây xuống Dây cần đặt nơi ít người qua lại.

CÁC HỆ THỐNG CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN

Ngoài sét đánh trực tiếp vào công trình, chúng ta còn biết sét đánh vào các đường dây và đường ống đi trên không, dòng điện sét sẽ lan truyền đến các thiết bị điện như các máy biến áp, các đồ dùng điện trong gia đình, trong nhà máy, xí nghiệp dòng điện sét đi vào các thiết bị điện tử như các tivi, cát sét, các thiết bị đo đếm, các dây chuyền công nghệ đắt tiền ớvi cường độ lớn đến hàng ngàn am-pe, dòng điện sét có tác dụng hủy hoại nhanh chóng mọi vật dụng mà nó ghé thăm Chính vì vậy việc chống sét lan truyền cần đặt ra đối với các đường cấp điện nguồn, đường điện thoại, đường truyền tín hiệu điều khiển, đường nối mạng truyền số liệu, mạng Internet, các đường ống kim loại…

Ngày nay người ta đã chế tạo được nhiều thiết bị chống sét hữu hiệu như:

9.4.1 Chống sét lan truyền trên đường nguồn

Trên đường nguồn, tùy theo, cấp điện áp ta thường bố trí các thiết bị sau :

- Đối với đường vào phía cao áp: Các trạm biến áp được cung cấp bằng đường dây cao áp trên không cần bố trí thiết bị chống sét trên từng dây pha ngay trên đường

118 BÀI 9: HỆ THỐNG CHỐNG SÉT dây nguồn cách 100 - 200m trước khi đến trạm, đó là các chống sét ống Ngay tại trạm, người ta bố trí thêm chống sét van với điện trỏ nối đất < 5Ω Nếu là máy phát điện quay thì điện trở nối đất này < 1Ω

Các chống sét dùng để bảo vệ quá điện áp cho cách điện, bảo vệ cuộn dây máy biến áp (chống sét ống Phibro, chống sét van SiO vỏ gốm sứ hoặc chống sét van ZnO không khe hở có vỏ cao su silicon, chống sét van ZnO có khe hở Varigap ,…)

- Đối với đường ra phía hạ áp: Người ta bố trí chống sét hạ áp trền đường ra của máy biến áp Với các trạm có trung tính trực tiếp nối đất có thể áp dụng nối L-E hoặc N-E Chống sét hạ thế có thể dùng loại một pha hoặc ba pha Các thiết bị này hiện nay rất nhiều chủng loại khác nhau Đa số sử dụng các thiết bị điện tử kỹ thuật số nên cấu tạo gọn nhẹ Có thể kể ra đây một số thiết bị của công ty Toàn cầu như:

- Thiết bị chống sét lan truyền sử dụng công nghệ MOV như:MT-MOVTEC -bảo vệ một pha và MPM bảo vệ ba pha

- Thiết bị lọc sét:SRF

- Thiết bị cắt lọc sét: E-PLF dùng cho đường dây công suất nhỏ, FAXGUARD dùng cho máy FAX, và COMGUARD dùng cho máy tính

- Thiết bị chống sét lan truyền sử dụng công nghệ TDS kết hợp giữa các công nghệ MOV, SAD, GAS -bảo vệ một pha và MPM bảo vệ ba pha

Ngoài ra còn nhiều thiết bị khác, sinh viên tự tìm hiểu thêm

Người ta còn sử dụng các thiết bị cảnh báo sét để phát hiện sét từ xa 15Km và có biện pháp đề phòng sớm

9.4.2 Chống sét lan truyền trên đường tín hiệu

- Chống sét lan truyền trên đường điện thọai: Đường điện thoại của nước ta hiện nay đa số là đường đặt nổi trên không, vì vậy cần có thiết bị đề phòng sét đánh vào làm hư hỏng điện thoại, tổng đài Ở các thiết bị điện thoại gia đình, hiện nay sử dụng bộ chống sét đơn giản 30Ω Ở mức cao hơn người ta sử dụng các thiết bị SLP10, SLP1, HSP10, DTI có tốc độ truyền đến 8Mbits/s (12MHz), đã được cấp giấy chứng nhận của Austel/ACA, CE

BÀI 9: HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 119

- Chống sét lan truyền trên đường tín hiệu điều khiển: Dùng các thiết bị mã hiệu UTB và UTB-S vận hành đến tần số 8 MHz cú khả năng cắt xung sột 20KA -8/20às, có hiệu quả bảo vệ đa tầng LSP bảo vệ cho mạch điều khiển không cân bằng trong mạch điều khiển PLC có khả năng cắt xung sét 10KA -8/20ps có hiệu quả bảo vệ đa tầng LCP bảo vệ cho cầu cân bằng và thiết bị công nghiệp có khả năng cắt xung sét 10KA -8/20ps điện áp kẹp 15V đến 30V, hiệu quả bảo vệ cao, không làm giảm độ chính xác của cầu cân

- Chống sét lan truyền trên đường đồng trục (thường dùng cho đường dây Anten) Sử dụng cho đường truyền tần số MF, HF, UHF, VHF, sử dụng các thiết bị mã hiệu CSP-NFF, CSP-NMF, CSP-BNC có khả năng cắt xung sét 10KA -8/20ps, dòng xoay chiều cực đại 65A, trở kháng đặc tính 50Ω, dải tần hoạt động rộng, ít nhiễu, ít suy hao

- Chống sét lan truyền trên mạng máy tính và đường truyền dữ liệu: Thiết bị DLP sử dụng cho đường truyền dữ liệu cho 10 cặp dây với giá cắm kiểu KRONE điện áp kẹp 9V đến 72V có khả năng cắt xung sét 10KA

SỰ CẦN THIẾT VÀ CÁCH BỐ TRÍ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT AN TOÀN … CHỐNG SÉT

NỐI ĐẤT AN TOÀN VÀ NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT

Trong hệ thống chống sét, bộ phận nối đất đóng vai trò hết sức quan trọng Bộ phận nối đất là nơi dòng điện sét có điện áp cao, cường độ lớn được giải tỏa để giảm xuống trị số an toàn Vì vậy bộ phận này cần có trị số điện trở nhỏ, đảm bảo nối chắc chắn và an toàn Nối đất an toàn cho dòng điện tần số công nghiệp và nối đất chống sét, có thể bố trí thành hai hệ thống riêng biệt, khoảng cách trong đất không nhỏ hơn 3m, nhưng nếu không đủ khoảng cách để thực hiện điều này thì cho phép nối chúng với nhau nhưng khi đó điện trở nối đất chung phải

Tiêu đề	Chuyên Đề Trang Thiết Bị Kỹ Thuật Công Trình
Tác giả	ThS.KTS Nguyễn Thanh Tân
Trường học	Đại Học Công Nghệ Tp.Hcm
Thể loại	chuyên đề
Năm xuất bản	2015
Thành phố	Tp.Hcm

Định dạng
Số trang	128
Dung lượng	4,15 MB