Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và triển khai bản vẽ bằng phần mềm revit cho sơn nam center

Nhóm đã thực hiện nghiên cứu về “Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và triển khai bản vẽ bằng phần mềm Revit cho Sơn Nam Center” khi nắm được nhu cầu cấp thiết đó và đưa ra n

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN MAI NGÂN

TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

VÀ TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG PHẦN MỀM REVIT

CHO SƠN NAM CENTER

S K L 0 1 1 5 5 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

TP Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 07 năm 2023

TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

VÀ TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG PHẦN MỀM REVIT CHO

SƠN NAM CENTER

GVHD: PGS TS Đặng Thành Trung Sinh viên thực hiện:

TP Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 07 năm 2023

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt Mã ngành đào tạo: 52510206

Khóa: 2019 – 2023 Hệ đào tạo: Chính quy

Tên đề tài: TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ

TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG PHẦN MỀM REVIT CHO

SƠN NAM CENTER

1 Nhiệm vụ đề tài:

- Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và rút ra nhận xét

- Tính toán chọn thiết bị cho hệ thống điều hòa không khí - thông gió

- Dựng mô hình Revit cho hệ thống điều hòa không khí, thông gió cho dự án

2 Sản phẩm của đề tài

- Kết quả tính toán

- Mô hình hệ thống dựng bằng phần mềm Revit

3 Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 13/04/2023

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 23/07/2023

TP Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 07 năm 2023

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Tên đề tài: TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ

TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG PHẦN MỀM REVIT CHO

SƠN NAM CENTER

3 Nguyễn Mai Ngân 19147015

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt Mã ngành đào tạo: 52510206 Khóa: 2019 – 2023 Hệ đào tạo: Chính quy Họ và tên GVHD: PGS TS Đặng Thành Trung Ý KIẾN VÀ NHẬN XÉT 1 Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)

2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng dẫn nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển.)

2.4 Những thiếu sót và tồn tại (nếu có):

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

TP Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 07 năm 2023

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Tên đề tài: TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ

TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG PHẦN MỀM REVIT CHO

SƠN NAM CENTER

3 Nguyễn Mai Ngân 19147015

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt Mã ngành đào tạo: 52510206 Khóa: 2019 – 2023 Hệ đào tạo: Chính quy Họ và tên GVPB: Th.S Lại Hoài Nam Ý KIẾN VÀ NHẬN XÉT 1 Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN (không đánh máy) 1.1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

có thể tiếp tục phát triển.)

1.3 Kết quả đạt được:

2 Câu hỏi

Nhiệt, tất cả Quý thầy (cô) trong trường đã hướng dẫn, tận tâm, tận tình giúp đỡ để chúng

em có được nhiều bài học và hành trang cho mình trong suốt bốn năm học tập tại trường

Trong suốt quá trình học tập tại trường, chúng em được tiếp thu những kiến thức hữu ích,

được tạo điều kiện trong những thao tác thực hành tại xưởng Nhiệt được tiếp xúc với nhiều

hệ thống và thiết bị có trong ngành học và ngành kỹ thuật Nhiệt Nhờ đó, chúng em được

trang bị những kiến thức về chuyên ngành để phục vụ cho việc thực hiện đồ án và trong

công việc sau này Được đồng ý của giảng viên hướng dẫn, nhóm đã hoàn thành đề tài

“Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và triển khai bản vẽ bằng phần mềm

REVIT cho Sơn Nam Center”

Nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS.TS Đặng Thành Trung, thầy

đã đưa ra đề tài, hướng dẫn trực tiếp, hỗ trợ nhóm em rất tận tình cũng như bổ sung cho

chúng em lượng kiến thức chuyên ngành mà chúng em còn yếu, thầy cũng giúp chúng em

đưa ra những giải pháp để chúng em có thể khắc phục những vấn đề phát sinh trong quá

trình thực hiện đồ án Chúng em cũng cảm ơn lời động viên của người thân và các bạn

cùng khóa đã hỗ trợ

Các thiếu sót khi tiến hành thực hiện đồ án thì không tránh khỏi Nhóm em mong

nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy (cô) để nhóm em rút kinh nghiệm cho những

lần làm viêc sau Nhóm em xin trân trọng cảm ơn các Thầy (cô) đã dành thời gian xem đồ

án!

Cuối cùng, nhóm em xin gửi Quý thầy (cô) lời chúc sức khỏe và thành công!

nhiều lĩnh vực Trong đó, lĩnh vực về ngành nhiệt nói chung gọi là lĩnh vực ĐHKK, trong các công trình lớn thì ĐHKK có nhiều tác động về việc đáp ứng được nhu cầu cho đời sống sản xuất Đặc biệt, với tình hình biến đổi khí hậu diễn ra ngày càng phức tạp và sự ảnh hưởng của việc thế giới ngày càng nóng lên vì thế tác động đến cuộc sống của con người

Để phục vụ tốt hơn cho mọi người thì nhu cầu sử dụng ĐHKK là cần thiết và đang có xu hướng tăng nhanh Dù đây là một giải pháp tối ưu cho việc đối đầu lại với không khí ngày càng tăng cao nhưng không thể phủ nhận trong giai đoạn này nó là một sự lựa chọn phù hợp nhất

Có thể thấy vị trí của điều hòa không khí là đặc biệt quan trọng đối với đời sống và sản xuất Do đó, đối với một kỹ sư thì việc học tập và nghiên cứu để đưa ra ra những hệ thống ĐHKK là cấp thiết Việc đảm bảo hoạt động của một hệ thống điều hòa không khí hoạt động đúng với công suất và tiết kiệm chi phí là rất quan trọng Nhóm đã thực hiện nghiên cứu về “Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và triển khai bản vẽ bằng phần mềm Revit cho Sơn Nam Center” khi nắm được nhu cầu cấp thiết đó và đưa ra những đóng góp cải tiến hơn

Những sai sót trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp là việc không thể tránh khỏi, nhóm rất mong nhận được những đóng góp của Quý thầy (cô) để chúng em có thể cải thiện những sai sót

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

RSHF (Room Sensible Heat Factor): Hệ số nhiệt hiện phòng

GSHF (Grand Sensible Heat Factor): Hệ số nhiệt hiện tổng

ESHF (Effective Sensible Heat Factor): Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng

ERSH (Effective Room Sensible Heat): Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng

ERLH (Effective Room Latent Heat): Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng

COP (Coefficient Of Performance): Hệ số hiệu quả năng lượng

BF (Bypass Factor): Hệ số đi vòng

AC (Air Conditioning): Điều hòa không khí

AHU (Air Handling Unit): Hệ thống xử lý không khí

FCU (Fan Coil Unit): Thiết bị xử lý không khí

VRV (Variable Refrigerant Volume): Hệ thống điều hòa trung tâm

HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning)

2D (2-Dimension): Đồ họa trong không gian 2 chiều

3D (3-Dimension): Đồ họa trong không gian 3 chiều

B.I.M (Building Information Modeling): Quá trình tạo lập và sử dụng mô hình

thông tin cho các giai đoạn thiết kế, thi công và vận hành công trình

VIP (Very Important Person): Sang trọng

WC (Water - Closet): Nhà vệ sinh

Hình 1.2 Máy điều hòa không khí loại Multi [4] 3

Hình 1.3 Hệ thống điều hòa trung tâm VRV [5] 4

Hình 1.4 So sánh hệ VRV giải nhiệt gió và VRV giải nhiệt nước [6] 4

Hình 1.5 Hệ thống điều hòa trung tâm VRV giải nhiệt nước [7] 5

Hình 1.6 Phối cảnh nhà hàng tiệc cưới Sơn Nam-Sơn Nam Center [10] 7

Hình 2.1 Sơ đồ tính toán nhiệt theo phương pháp Carrier [12] 13

Hình 2.2 Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp 28

Hình 2.3 Biểu diễn sơ đồ tuần hoàn 1 cấp trên đồ thị I - d [11] 29

Hình 2.4 Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng [11] 30

Hình 2.5 Đường hệ số nhiệt hiện của phòng RSHF [11] 32

Hình 2.6 Hệ số đi vòng BF biểu diễn trên đồ thị t - d [11] 34

Hình 2.7 Đồ thị t - d biểu thị mối quan hệ giữa các hệ số RSHF, GSHF, ESHF [11] 35

Hình 2.8 Xác định điểm nút bằng ẩm đồ Carrier dựng trên phần mềm AutoCAD 37

Hình 2.9 Kết quả tải lạnh phòng tiệc lớn tầng 3 41

Hình 2.10 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió hồi sau [16] 44

Hình 3.1 Giao diện ứng dụng ASHRAE Duct Fitting Database 47

Hình 3.2 Cài đặt đơn vị cho phần mềm 47

Hình 3.3 Giảm vuông chuyển tròn 48

Hình 3.4 Tổn thất của một giảm vuông chuyển tròn 48

Hình 3.5 Chức năng Select Fan 49

Hình 3.6 Nhập chi tiết các thông số 50

Hình 3.7 Danh sách quạt phù hợp 50

Hình 3.8 Thông số của quạt cấp gió tươi 51

Hình 3.9 Bản vẽ chi tiết của quạt cấp gió tươi 51

Hình 3.10 Giao diện phần mềm Duct Checker Pro 54

Hình 3.11 Nhập thông số lưu lượng gió và kích thước miệng gió thải 55

Hình 3.12 Thông số kích thước ống phụ 55

Hình 3.13 Thông số kích thước ống chính 56

Hình 3.14 Giảm vuông chuyển tròn 57

Hình 3.15 Tổn thất của một giảm vuông chuyển tròn 58

Hình 3.18 Thông số của quạt gió thải 60

Hình 3.19 Bản vẽ chi tiết của quạt thải 60

Hình 3.20 Nhập thông số lưu lượng gió và kích thước miệng gió cấp 62

Hình 3.21 Nhập lại thông số lưu lượng gió cấp 62

Hình 3.22 Thông số lưu lượng gió cấp đã thỏa điều kiện 63

Hình 3.23 Nhập thông số lưu lượng gió và kích thước miệng gió hồi 63

Hình 3.24 Thông số lưu lượng gió hồi đã thỏa điều kiện 64

Hình 4.1 Cơ chế hoạt động của Worksets trong Revit 66

Hình 4.2 Các file của công trình được thực hiện bằng Revit 66

Hình 4.3 Mô hình kết cấu 3D của công trình Sơn Nam Center dựng bằng Revit 67

Hình 4.4 Mô hình kiến trúc 3D của công trình Sơn Nam Center dựng bằng Revit 67

Hình 4.5 Kiến trúc công trình Sơn Nam Center ở các tầng 68

Hình 4.6 Mô hình 3D hệ thống ống gió của công trình Sơn Nam Center 68

Hình 4.7 Mô hình hệ thống HVAC tầng 1 69

Hình 4.8 Mô hình hệ thống HVAC tầng 2 69

Hình 4.9 Mô hình hệ thống HVAC tầng 3 và tầng mái 70

Hình 4.10 Hệ thống hút khí thải nhà vệ sinh 70

Hình 4.11 Bảng Interference Check 71

Hình 4.12 Bảng thông báo các vị trí xung đột 72

Hình 4.13 Thông báo đã hết xung đột 72

Hình 4.14 Điền số tầng cần bóc tách vào ô "Comments" 73

Hình 4.15 Chọn mục “New Schedule/ Quantities ” 73

Hình 4.16 Chọn và đặt tên cho khối lượng cần bóc tách 74

Hình 4.17 Các biến cần đưa vào khi thực hành bóc tách khối lượng 74

Hình 4.18 Chọn tầng để thống kê từng tầng 75

Hình 4.19 Tìm lệnh để xuất ra tệp Notepad 75

Hình 4.20 Bảng thống kê hệ thống ống gió tầng 1 đã xuất ra file Excel 76

Hình phụ lục 2.1 Project Outline 96

Hình phụ lục 2.6 Các thông số thời gian và thiết bị hoạt động trong phòng 98

Hình phụ lục 2.7 Các thông số chi tiết khác 99

Hình phụ lục 2.8 Thông số kích thước mái hiên (nếu có) 99

Hình phụ lục 2.9 Chức năng Material II 100

Hình phụ lục 2.10 Chức năng Extension 100

Hình phụ lục 2.11 Giao diện Sum/Print 101

Hình phụ lục 4.1 Giao diện khởi động Revit 108

Hình phụ lục 4.2 Giao diện làm việc Revit .108

Hình phụ lục 4.3 Thanh Ribbon .109

Hình phụ lục 4.4 Thanh Properties khi không click chọn đối tượng .110

Hình phụ lục 4.5 Thanh Properties khi click chọn đối tượng Supply Air .110

Hình phụ lục 4.6 Thanh Project Browser .111

Hình phụ lục 4.7 Công cụ Quick Access .111

Hình phụ lục 4.8 Công cụ View Control .111

Hình phụ lục 4.9 Mặt bằng tầng 1 .111

Hình phụ lục 4.10 Mặt bằng tầng 2 112

Hình phụ lục 4.11 Mặt bằng tầng 3 112

Hình phụ lục 4.12 Mặt bằng tầng mái .112

Bảng 2.1 Thông số vi khí hậu tối ưu thích ứng với các trạng thái lao động 9

Bảng 2.2 Tiêu chuẩn không khí ngoài (gió tươi) theo yêu cầu vệ sinh cho các phòng được ĐHKK tiện nghi (trích Phụ lục F – TCVN 5687: 2010) [14] 10

Bảng 2.3 Lưu lượng không khí ngoài (gió tươi) cho các phòng được thông gió cơ khí (trích Phụ lục G – TCVN 5687: 2010) [14] 11

Bảng 2.4 Thông số thiết kế hệ thống điều hòa không khí trong và ngoài nhà cho công trình 12

Bảng 2.5 Lượng nhiệt bức xạ mặt trời lớn nhất xâm nhập qua cửa kính và Lượng nhiệt bức xạ mặt trời đến bên ngoài cửa kính 15

Bảng 2.6 Lượng nhiệt bức xạ vào phòng 16

Bảng 2.7 Hệ số tác động tức thời nt theo hướng 17

Bảng 2.8 Thông số vật liệu tường của công trình 20

Bảng 2.9 Hệ số truyền nhiệt k qua cửa ra vào 21

Bảng 2.10 Hệ số truyền nhiệt qua kính cửa sổ, W/m2.K 21

Bảng 2.11 Hệ số truyền nhiệt k, W/(m2.K) của sàn hay trần chọn theo công trình 22

Bảng 2.12 Nhiệt tỏa ra từ người trưởng thành (W/người) 25

Bảng 2.13 Thông số tại hai điểm N và T đã biết theo phần chọn các thông số tính toán 31 Bảng 2.14 Các thông số của các trạng thái 38

Bảng 2.15 Năng suất của dàn lạnh có sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp 39

Bảng 2.16 So sánh tải lạnh tính tay với tải lạnh thiết kế và dùng phần mềm Heat Load 42 Bảng 3.1 So sánh lưu lượng gió tươi tính tay với thiết kế 52

Bảng 3.2 So sánh lưu lượng gió thải tính tay với thiết kế 61

Bảng phụ lục 2.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11 80

Bảng phụ lục 2.2 Nhiệt truyền qua mái Q21 81

Bảng phụ lục 2.3 Nhiệt truyền qua tường Q22t 81

Bảng phụ lục 2.4 Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c 84

Bảng phụ lục 2.5 Nhiệt truyền qua kính cửa sổ vào Q22k 86

Bảng phụ lục 2.6 Nhiệt truyền qua nền Q23 87

Bảng phụ lục 2.11 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q5 93

Bảng phụ lục 2.12 Các hệ số nhiệt hiện 94

Bảng phụ lục 2.13 Chọn FCU cho công trình Sơn Nam Center 101

Bảng phụ lục 2.14 Chọn dàn nóng cho công trình Sơn Nam Center 102

Bảng phụ lục 3.1 Lưu lượng cấp gió tươi 103

Bảng phụ lục 3.2 Tổn thất ma sát trên đường ống 104

Bảng phụ lục 3.3 Tổn thất áp suất cục bộ 104

Bảng phụ lục 3.4 Tổng tổn thất áp suất 104

Bảng phụ lục 3.5 Thông số quạt cấp gió tươi 105

Bảng phụ lục 3.6 Lưu lượng gió thải nhà vệ sinh 105

Bảng phụ lục 3.7 Chọn miệng gió thải nhà vệ sinh 105

Bảng phụ lục 3.8 Kích thước ống phụ 105

Bảng phụ lục 3.9 Kích thước ống chính 106

Bảng phụ lục 3.10 Tổn thất áp suất trong hệ thống gió thải nhà vệ sinh 106

Bảng phụ lục 3.11 Thông số quạt gió thải 106

Bảng phụ lục 3.12 Số miệng gió cấp và gió hồi 107

LỜI MỞ ĐẦU xiv

DANH MỤC VIẾT TẮT xv

DANH MỤC HÌNH ẢNH xvi

DANH MỤC BẢNG xix

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 1

1.1 Giới thiệu về hệ thống điều hòa không khí 1

1.1.1 Hệ thống điều hòa không khí cục bộ 2

1.1.2 Hệ thống điều hòa không khí trung tâm 3

1.1.3 Tầm quan trọng của ĐHKK đối với con người và hoạt động sản xuất 5

1.1.3.1 Đối với con người 5

1.1.3.2 Đối với sản xuất 6

1.1.4 Nhiệm vụ đề tài 6

1.1.5 Nội dung đề tài 6

1.2 Giới thiệu về công trình Sơn Nam Center 6

1.3 Tầm quan trọng của đề tài 8

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT 9

2.1 Tính toán phụ tải lạnh 9

2.1.1 Chọn thông số tính toán 9

2.1.2 Tính cân bằng nhiệt ẩm 12

2.1.2.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11 13

2.1.2.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ Q21 17

2.1.2.3 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q22 19

2.1.2.4 Nhiệt truyền qua nền Q23 22

2.1.2.7 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4 24 2.1.2.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QaN 26 2.1.2.9 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q5h và Q5a 26 2.1.2.10 Nhiệt tổn thất do các nguồn nhiệt khác Q6 27 2.1.2.11 Tổng phụ tải lạnh của công trình Q0 28 2.2 Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí 28 2.2.1 Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí 28 2.2.2 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí 29 2.3 Tính kiểm tra tải nhiệt bằng phần mềm Heat Load 40 2.3.1 Giới thiệu phần mềm 40 2.3.2 Các bước tính tải lạnh cho dự án 41 2.3.3 Kết quả sau tính toán 41 2.3.4 So sánh tải lạnh 42 2.4 Tính toán kiểm tra và chọn thiết bị chính của hệ thống 43 2.4.1 Lựa chọn hãng cung cấp 43 2.4.2 Chọn FCU 43 2.4.2 Chọn dàn nóng 44 CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ 45 3.1 Hệ thống cấp gió tươi 45 3.1.1 Mục đích cấp gió tươi 45 3.1.2 Xác định tốc độ không khí trong ống 45 3.1.3 Tính lưu lượng cấp gió tươi 45 3.1.4 Xác định kích thước ống 45 3.1.5 Tính toán tổn thất áp suất 45 3.1.5.1 Tổn thất ma sát trên đường ống 46

3.1.6 Tính chọn quạt cấp gió tươi 49 3.2 Hệ thống gió thải nhà vệ sinh 52 3.2.1 Mục đích của việc hút gió thải 52 3.2.2 Lưu lượng gió thải nhà vệ sinh 52 3.2.3 Chọn miệng gió thải 53 3.2.4 Xác định kích thước ống gió thải 55 3.2.4.1 Kích thước ống phụ 55 3.2.4.2 Kích thước ống chính 56 3.2.5 Tính tổn thất áp suất trên đường ống 56 3.2.5.1 Tổn thất ma sát trên đường ống 57 3.2.5.2 Tổn thất áp suất cục bộ 57 3.2.6 Tính chọn quạt gió thải 59 3.3 Tạo áp cầu thang và hút khói hành lang 61 3.3.1 Tạo áp cầu thang 61 3.3.2 Hút khói hành lang 61 3.4 Chọn thiết bị liên quan 61 3.4.1 Chọn miệng gió cấp 61 3.4.2 Chọn miệng gió hồi 63 CHƯƠNG 4 TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG REVIT 65 4.1 Giới thiệu về phần mềm Revit 65 4.2 Sử dụng Worksets trong Revit triển khai lại bản vẽ kiến trúc và hệ thống HVAC của công trình Sơn Nam Center 65 4.2.1 Khái niệm Worksets trong Revit 65 4.2.2 Mô hình kết cấu 3D của công trình Sơn Nam Center 66

4.3 Kiểm tra và xử lý xung đột 70 4.4 Bóc tách khối lượng bằng phần mềm Revit 72 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 5.1 Kết luận 77 5.2 Kiến nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC 80 Phụ lục Chương 2 Tính tải lạnh 80 Phụ lục 2.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11 80 Phụ lục 2.2 Nhiệt truyền qua mái Q21 81 Phụ lục 2.3 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q22 81 Phụ lục 2.4 Nhiệt truyền qua nền Q23 87 Phụ lục 2.5 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 88 Phụ lục 2.6 Nhiệt tỏa ra do máy móc Q32 89 Phụ lục 2.7 Nhiệt do người tỏa ra Q4 91 Phụ lục 2.8 Nhiệt do gió tươi mang vào QN 92 Phụ lục 2.9 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q5 93 Phụ lục 2.10 Các hệ số nhiệt hiện 94 Phụ lục 2.11 Các bước tính tải lạnh bằng Heat Load 95 Phụ lục 2.12 Chọn FCU cho công trình 101 Phụ lục 2.13 Chọn dàn nóng cho công trình 102 Phụ lục Chương 3 Tính toán thông gió 103 Phụ lục 3.1 Lưu lượng cấp gió tươi 103 Phụ lục 3.2 Tổn thất áp suất trong hệ thống cấp gió tươi 104 Phụ lục 3.3 Chọn quạt cấp gió tươi 105

Phụ lục 3.5 Chọn miệng gió thải nhà vệ sinh 105 Phụ lục 3.6 Xác định kích thước ống gió thải 105 Phụ lục 3.7 Tổn thất áp suất trong hệ thống gió thải nhà vệ sinh 106 Phụ lục 3.8 Chọn quạt gió thải 106 Phụ lục 3.9 Chọn miệng gió cấp và miệng gió hồi cho công trình 107 Phụ lục Chương 4 Triển khai bản vẽ bằng phần mềm Autodesk Revit 108 Phụ lục 4.1 Chi tiết cách sử dụng phần mềm Revit 108 Phụ lục 4.2 Các mặt bằng của công trình Sơn Nam Center 111

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Nước ta hiện nay đang ngày càng phát triển và hội nhập cùng với các nước khác trên thế giới về khoa học kỹ thuật nhằm mục đích nâng cao chất lượng cuộc sống con người Trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật nói chung và ngành công nghệ kỹ thuật Nhiệt nói riêng cũng đóng vai trò quan trọng trong các ngành xây dựng, cơ điện trên thế giới và ở Việt Nam, chúng được áp dụng lên các trung tâm thương mại, khu công nghiệp, tòa nhà lớn, trường học lớn, để nước ta bắt kịp xu hướng phát triển của thế giới Tại các thành phố lớn, các công trình xây dựng đều đi kèm với các hệ thống điều hòa không khí, cơ điện, phòng cháy chữa cháy và những hệ thống khác Thông qua đó, ta nhìn thấy được tầm quan trọng của hệ thống điều không khí trong ngành Nhiệt đóng vai trò lớn để thúc đẩy sự phát triển của các thành phố lớn trong thời kỳ hiện đại hóa Cùng với sự phát triển đó nên những

hệ thống điều hòa buộc phải cần có cách để tối ưu cách sử dụng thuận tiện nhất cho người vận hành Do đó cần phải phát triển những phần mềm, hệ thống mới để phù hợp với tất cả công trình trong các lĩnh vực khác nhau Vì vậy, đó là những thách thức lớn đối với các nhà nghiên cứu và phát triển các hệ thống mới Đồng thời, công tác giúp giảm thiểu chi phí vận hành, sử dụng hiệu quả nguồn lao động và nguồn năng lượng khi thi công các hệ thống điều hòa không khí đóng vai trò quan trọng đối với các kỹ sư ngành Nhiệt Nhờ vào sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS TS Đặng Thành Trung, chúng em đã được giao nhiệm

vụ thực hiện đề tài: “Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và triển khai bản vẽ bằng phần mềm revit cho Sơn Nam Center”, qua đó chúng em đã có thể hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của hệ thống điều hòa không khí trong cuộc sống hiện nay

1.1 Giới thiệu về hệ thống điều hòa không khí

Điều hòa không khí hay còn gọi là điều hòa nhiệt độ (tên tiếng Anh: Air Conditioning, thường được viết tắt là AC hoặc A/C) là quá trình loại bỏ nhiệt và độ ẩm trong không gian cần điều hòa để cải thiện nhiệt độ giúp người sử dụng cảm thấy thoải mái [1]

Chúng ta cần nâng cao tính tự động hóa của hệ thống để phát triển hệ thống điều hòa không khí tốt nhất Hệ thống phải có tính kỹ thuật và thẩm mỹ cao phù hợp với mục đích khi sử dụng trong công trình Để có thể hỗ trợ rút ngắn thời gian, tránh đi những trường hợp sai sót và đơn giản hóa các bước trong quá trình thi công Tính toán hợp lý mức chi phí mua sắm trang thiết bị, vật tư đối với mọi công trình giúp tránh đi trường hợp dư

thừa quá nhiều hoặc thiếu vật tư trong công trình Khi đưa vào hoạt động thì chúng ta phải đảm bảo làm sao để hệ thống hoạt động an toàn, duy trì được tuổi thọ cao, tiết kiệm năng lượng và mang lại hiệu suất làm việc tốt nhất cho nhà đầu tư

Trong cuộc sống hiện nay, những hệ thống điều hòa không khí đã và đang được phát triển và cải tiến về mặt kỹ thuật, mẫu mã đa dạng và độc đáo Dựa vào các yêu cầu từ nhà đầu tư mà những nhà thiết kế đưa ra tư vấn hợp lý để lựa chọn hệ thống điều hòa không khí đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo vốn đầu tư kinh tế và các chi phí vận hành một cách hợp lý [2] Hai hệ thống điều hòa không khí cơ bản được sử dụng thông dụng trong công trình là:

- Hệ thống điều hòa không khí cục bộ

- Hệ thống điều hòa không khí trung tâm

1.1.1 Hệ thống điều hòa không khí cục bộ

Các loại máy điều hòa có năng suất làm lạnh nhỏ được gọi là hệ thống điều hòa không khí cục, bộ chỉ sử dụng trong một không gian nhất định Nó thường được sử dụng cho các văn phòng, căn hộ, nhà riêng hoặc các khu vực nhỏ khác để cải thiện chất lượng không khí và tạo ra môi trường làm việc hoặc sinh hoạt thoải mái hơn Máy điều hòa không khí với dàn bay hơi làm lạnh không khí trực tiếp, dàn ngưng giải nhiệt bằng gió 1 cụm hoặc

2 hay nhiều cụm và các loại máy điều hòa được thể hiện ở Hình 1.1

Máy điều hòa loại Multi thực chất là dạng máy điều hòa có một dàn nóng, thường

có 2 đến 5 dàn lạnh, mỗi dàn lạnh hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau Các máy điều hòa

có chủng loại khác nhau có thể ghép lại một cách hợp lý Đây là một sự lựa chọn tốt cho các căn hộ hay các tòa nhà văn phòng có nhiều phòng cần làm mát Máy điều hòa Multi có

độ ổn định cao và hiệu suất tiêu thụ năng lượng đáng kể cao hơn so với máy điều hòa không khí thông thường Loại này có tính năng tiết kiệm diện tích lắp đặt, tiết kiệm năng lượng giảm thiểu chi phí vận hành và giảm lượng khí thải carbon

Hình 1.2 Máy điều hòa không khí loại Multi [4]

1.1.2 Hệ thống điều hòa không khí trung tâm

❖ Hệ thống điều hòa VRV (Variable Refrigerant Volume)

➢ Hệ thống điều hòa VRV giải nhiệt gió

Kiểu hệ thống lạnh thường sử dụng cho các tòa nhà cao tầng, các công trình lớn nhưng bị hạn chế về vị trí và không gian lắp đặt dàn nóng riêng được gọi là hệ thống điều hòa VRV Hệ thống này sử dụng nguyên lý thay đổi lưu lượng môi chất lạnh giữa dàn nóng đến các dàn lạnh từ đó thay đổi công suất lạnh cho phù hợp với yêu cầu không gian cần điều hòa Đối với hệ thống điều hòa VRV, chủ đầu tư có thể dùng một hoặc nhiều dàn nóng với nhiều dàn lạnh VRV, cũng có thể dùng dàn lạnh VRV kết hợp với dàn lạnh dân dụng được thể hiện ở Hình 1.3 bên dưới

Hình 1.3 Hệ thống điều hòa trung tâm VRV [5]

Với công nghệ phát triển như ngày nay, các hệ thống điều hòa VRV được nâng cấp

và hoàn thiện hơn rất nhiều về yêu cầu kỹ thuật, chức năng và tính thẩm mỹ

Tuy vậy, hệ thống điều hòa VRV vẫn có khuyết điểm đáng lo ngại về chiều dài ống gas kết nối đến dàn nóng đặt ngoài trời giải nhiệt gió cho phép có giới hạn nên chỉ phù hợp với tòa nhà dưới 20 tầng Để khắc phục khuyết điểm đó nên hệ thống điều hòa VRV đã phát triển thêm loại VRV giải nhiệt nước Dưới đây là Hình 1.4 so sánh hệ thống VRV giải nhiệt gió và nước

Nguyên lý hoạt động của hệ thống VRV giải nhiệt nước tương tự như loại giải nhiệt gió thông thường ở phía dàn lạnh bằng môi chất lạnh từ dàn nóng đến các dàn lạnh Nhưng phía dàn nóng giải nhiệt thay vì giải nhiệt gió thì các dàn nóng sẽ là kiểu kín và giải nhiệt thông qua nước bởi tháp giải nhiệt và bơm nước Nước giải nhiệt sẽ được bơm vận chuyển lên tháp giải nhiệt đặt ngoài trời Việc này giúp công tác bố trí dàn nóng trở nên dễ dàng hơn đối với các dự án lớn Cách phân bố hệ thống điều hòa trung tâm VRV giải nhiệt nước được thể hiện qua Hình 1.5 bên dưới

Hình 1.5 Hệ thống điều hòa trung tâm VRV giải nhiệt nước [7]

1.1.3 Tầm quan trọng của ĐHKK đối với con người và hoạt động sản xuất

1.1.3.1 Đối với con người

Trong đời sống của chúng ta và hoạt động sản xuất, sinh hoạt của con người thì nhiệt độ là yếu tố đóng vai trò quan trọng Điều kiện nhiệt độ ảnh hưởng đến môi trường xung quanh và nhu cầu sản xuất

Nhiệt độ là yếu tố liên quan đến môi trường xung quanh Nếu nhiệt độ môi trường thay đổi tăng lên hoặc giảm xuống đều ảnh hưởng trực tiếp đến con người, sinh hoạt thường ngày và sản xuất [8] Đối với đời sống xã hội càng phát triển, con người càng khắt khe hơn với điều kiện xung quanh Sự tiện nghi và thoải mái được đặt lên hàng đầu thì việc yêu cầu giải pháp điều hòa không khí với các công nghệ hiện đại hơn là vô cùng cần thiết

1.1.3.2 Đối với sản xuất

Với điều kiện phát triển ngày càng mạnh mẽ hơn, ngoài nhu cầu phục vụ con người thì nhu cầu sản xuất đóng vai trò cơ cấu phát triển của nền kinh tế [9] Vì vậy, không thể

kể đến vai trò mà điều hòa không khí mang lại Lĩnh vực điều hòa không khí đã có bước tiến vượt bậc ngày càng xuất hiện nhiều trong các ngành nghề khác như y học, ngành dược, thủy sản, chế biến thủy hải sản,… Việc đưa điều hòa không khí vào trong các ngành khác

để đảm bảo chất lượng sản phẩm của các hóa chất, linh kiện và thiết bị sẽ có yêu cầu nhiệt

độ và độ ẩm ổn định

1.1.4 Nhiệm vụ đề tài

Thông qua đề tài, sinh viên cần đạt được những mục tiêu:

- Tính đúng tải lạnh của Sơn Nam Center bằng 2 phương pháp: Phương pháp thủ công

và sử dụng phần mềm tính tải Head Load

- So sánh, đánh giá kết quả tính toán của 2 phương pháp trên

- So sánh, đánh giá kết quả sinh viên tính toán với kết quả từ phía tư vấn thiết kế

- Dựng lại mô hình 3D hệ thống lạnh của công trình Sơn Nam Center bằng phần mềm Revit

1.1.5 Nội dung đề tài

1.2 Giới thiệu về công trình Sơn Nam Center

Công trình Sơn Nam Center là kiến trúc nhà hàng tiệc cưới thiết kế theo phong cách hiện đại, có 3 tầng nổi, diện tích 2100 m2 nằm trên khu đất hai mặt tiền đường lộ có bốn mặt thoáng tạo cho khách hàng cảm giác thoải mái khi đến đây Nhà hàng tiệc cưới Sơn Nam được thiết kế kiến trúc bởi Công ty cổ phần Kiến trúc và xây dựng D.O.O.R.W.A.Y

Dự án này nhằm mục đích đáp ứng nhu cầu tổ chức ở các nhà hàng tiệc cưới sang trọng, bên cạnh đó còn phục vụ các nhu cầu khác của các cơ quan ban ngành như dự thảo, hội họp, đại hội cổ đông thường niên

Chủ đầu tư của công trình Sơn Nam Center là Công ty Cổ phần Sơn Nam và vị trí công trình nằm trên đường Lê Hồng Phong, phường Vị Hoàng, thành phố Nam Định, tỉnh Nam Định, Hình 1.6 thể hiện phối cảnh Sơn Nam Center

Hình 1.6 Phối cảnh nhà hàng tiệc cưới Sơn Nam - Sơn Nam Center [10]

Thông số cơ bản các phòng của Sơn Nam Center được thể hiện ở Bảng 1.1

Bảng 1.1 Thông tin cơ bản các phòng của Sơn Nam Center

Tầng 1

Diện tích cho thuê 1 405 Diện tích cho thuê 2 240 Diện tích cho thuê 3 330 Diện tích cho thuê 4 266

Tầng 3

1.3 Tầm quan trọng của đề tài

Điều hòa không khí là một phần không thể thiếu trong đời sống và sản xuất, có tại hầu hết ở các văn phòng, tòa nhà, trường học, trung tâm thương mại, siêu thị, Ngoài ra, các nơi mang tính chất đặc thù như cơ sở nghiên cứu hóa học, xưởng sản xuất, bệnh viện

và những nơi đặc thù khác cần một hệ thống kiểm soát không khí nghiêm ngặt

“Sơn Nam Center” là Trung tâm tổ chức Sự kiện và Tiệc cưới thuộc Khách sạn Sơn Nam tọa lạc tại vị trí trung tâm của thành phố Nam Định Sơn Nam Center được xây dựng

từ năm 2017 với thiết kế tinh tế, không gian sang trọng và hiện đại Với mục đích chủ yếu

là tổ chức tiệc cưới thì nhu cầu cần có một hệ thống điều hòa không khí ổn định để tạo được không gian thoáng mát là rất quan trọng Điều này giúp nâng cao chất lượng dịch vụ cho khách hàng khi đặt niềm tin lựa chọn Sơn Nam Center tổ chức các sự kiện quan trọng Với nhu cầu trên, nhóm quyết định chọn đề tài cho đồ án: “Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và triển khai bản vẽ bằng phần mềm Revit cho Sơn Nam Center”, tính toán sử dụng phương pháp Carrier và phần mềm Heat Load So sánh với kết quả phía tư vấn thiết kế, chọn thiết bị cho cả hệ thống, dựng mô hình 3D hệ thống lạnh bằng phần mềm Revit Qua đề tài này này, nhóm chúng em được vận dụng các kiến thức đã học để áp dụng cho đề tài, qua đó giúp chúng em có thêm kinh nghiệm thực tế , là bàn đạp tốt cho các công trình khác trong tương lai

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT

2.1 Tính toán phụ tải lạnh

2.1.1 Chọn thông số tính toán

❖ Thông số đầu vào của công trình

Sơn Nam Center nằm trên đường Lê Hồng Phong, phường Vị Hoàng, thành phố Nam Định, tỉnh Nam Định Công trình tọa lạc trên một khuôn viên đẹp phù hợp với mục đích xây dựng nhà hàng tiệc cưới Toàn bộ các không gian của công trình đều cần điều hòa Sảnh và hành lang ở các tầng được lắp trần giả phù hợp để lắp đặt các thiết bị và đường ống của hệ thống điều hòa không khí

Để tính toán phụ tải lạnh cho công trình, bước đầu ta cần xác định được thông số đầu vào của công trình thông qua địa điểm cụ thể và xác định mọi nguồn nhiệt ảnh hưởng đến không gian điều hòa từ đó tính toán tải cho công trình Ở đây nhóm chúng em lựa chọn tính toán tải lạnh bằng phương pháp Carrier

Trước khi sử dụng phương pháp Carrier để tính tải, ta cần xác định các thông số trong nhà và ngoài nhà (xem Bảng 2.1) gồm các đại lượng như sau:

- Nhiệt độ t (℃)

- Độ ẩm tương đối φ (%)

❖ Chọn thông số thiết kế trong nhà

Bảng 2.1 Thông số vi khí hậu tối ưu thích ứng với các trạng thái lao động

𝜑, %

Vận tốc gió v, m/s

Nhiệt

độ t, o

C

Độ ẩm tương đối

𝜑, %

Vận tốc gió v, m/s

1 Nghỉ ngơi tĩnh tại 22÷24 70÷60 0,1÷0,2 25÷28 70÷60 0,5÷0,6

2 Lao động nhẹ 21÷23 70÷60 0,4÷0,5 23÷26 70÷60 0,8÷1,0

3 Lao động vừa 20÷22 70÷60 0,8÷1,0 22÷25 70÷60 1,2÷2,5

4 Lao động nặng 18÷20 70÷60 1,2÷1,5 20÷23 70÷60 2,0÷2,5

❖ Tiêu chuẩn gió tươi và số lần thay đổi không khí

Tiêu chuẩn gió tươi là lượng gió bên ngoài cần được cấp để đảm bảo lượng oxy cho con người trong phòng, có đơn vị đo là m3

/h trên một người hoặc một m2 sàn Lượng gió tươi tùy vào công năng phòng, loại công trình, và số người trong phòng (xem Bảng 2.2 và

2.3)

Bảng 2.2 Tiêu chuẩn không khí ngoài (gió tươi) theo yêu cầu vệ sinh cho các phòng

được ĐHKK tiện nghi (trích Phụ lục F – TCVN 5687: 2010) [14]

27 (m3/h.m2)

Bội số thay đổi không khí là lượng không khí bên ngoài cấp và thải cho không gian

có thông gió cơ khí (không điều hòa) nhà vệ sinh, như nhà bếp, …

Bảng 2.3 Lưu lượng không khí ngoài (gió tươi) cho các phòng được thông gió cơ khí

* Áp dụng đối với chiều cao phòng 2,5 m Khi chiều cao phòng trên 2,5 m, phải tính theo

tỷ lệ tăng của chiều cao;

** Sảnh có diện tích dưới 10 m2 không đòi hỏi phải có thông gió cơ khí

Đối với phòng trong tầng hầm, bội số trao đổi không khí có thể tăng thêm từ 20 - 50 %

❖ Chọn thông số thiết kế trong và ngoài nhà

Dựa vào tư vấn thiết kế và tài liệu tham khảo [12] có thể đưa ra thông số thiết kế ngoài nhà của Sơn Nam Center là:

- Nhiệt độ không khí ngoài trời: t N =32,8 ℃

- Độ ẩm không khí ngoài trời: N =66 %

Nhiệt độ và độ ẩm trong nhà vào mùa hè [15] như sau:

- Nhiệt độ không khí trong phòng: t = T 25 ℃

Enthalpy, I (kJ/kg)

Dung ẩm, d (g/kgkkk)

Nhiệt độ đọng sương, ts (℃)

Hình 2.1 Sơ đồ tính toán nhiệt theo phương pháp Carrier [12]

2.1.2.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11

Ta có công thức tính lượng nhiệt bức xạ mặt trời qua kính sau [12]:

11 11' t

Q =Q n (2.1) Trong đó:

 – Hệ số ảnh hưởng độ chênh lệch nhiệt độ của nhiệt độ đọng sương không khí

so với nhiệt độ đọng sương của không khí trên mặt nước biển

kh

 – Hệ số ảnh hưởng của khung, khung gỗ kh =1, khung kim loại lấy kh =1,17

 – Hệ số ảnh hưởng của mây mù

Công trình sử dụng kính trong tráng màng phản xạ và có màn che

R

R = (2.4) Trong đó:

H là độ cao của khu vực đang tính với mặt nước biển, ( )m ;

Độ cao của tầng 3 so với mực nước biển là 20,6 m

Đựa vào công thức 2.5 ta tính ra C =1,0004738 (ta chọn 1)

❖ Hệ số chênh lệch nhiệt độ đọng sương

20

10

s ds

t

 = − −  (2.6)

Ta có t = S 25,61 ℃, dựa vào công thức 2.6 ta tính được ds =0,92707(chọn ds = ) 1

❖ Hệ số ảnh hưởng mây mù

Để tính toán cho một hệ thống điều hòa không khí, ta chọn khi thời tiết ít mây nhất

để lượng tải được tính lớn nhất để đảm bảo lượng tải ổn định cho tòa nhà Vì vậy, chúng

em chọn mm = 1

❖ Hệ số ảnh hưởng của khung

Các khung cửa làm bằng kim loại nên ta chọn kh = 1,1 7 [12]

❖ Hệ số kính

Công trình sử dụng kính Antisun màu nâu đồng, 12mm Ta tra Bảng 4.3 tài liệu [12]

ta được m =0,58 Ngoài ra, theo bảng trên thì ta có được các hệ số khác như:

0,74

k

 = ; k =0,05; k =0,21

❖ Hệ số mặt trời

Công trình dùng màn che Brella trắng kiểu Hà Lan, tra Bảng 4.4 tài liệu [12] ta có

hệ số r =0,33 Theo bảng trên, ta chọn được các thông số khác như:

0,09

m

 = ; m =0,77; m =0,14Xét đến công trình:

- Công trình sử dụng khung thép nên lấy bằng F

- Vì hệ thống điều hòa hoạt động liên tục và thành phố Nam Định nằm bán cầu Bắc, thuộc vĩ độ 20 và có nhiệt độ trung bình cao nhất vào tháng 6

- Công trình gồm 4 hướng kính là Đông Bắc, Tây Nam, Đông Nam, Tây Bắc Tra theo Bảng 4.2 [12], ta xác định được

Bảng 2.5 Lượng nhiệt bức xạ mặt trời lớn nhất xâm nhập qua cửa kính và Lượng nhiệt

bức xạ mặt trời đến bên ngoài cửa kính

R Tmax (W/m2 ) 486 230 486 230

R N (W/m 2 ) 552,27 261,36 552,27 261,36

Thay RN vào công thức (2.3) ta tính được Rk (xem bảng 2.6)