Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió và dựng lại bằng phần mềm revit 2020 nhà máy sản xuất dược phẩm nonbetalactam gmp ed

Tên đề tàiTính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió và dựng lại bằngphần mềm Revit 2020 nhà máy sản xuất dược phẩm Nonbetalactam GMP-EU.2.. Mai Song Em 19147013Tên đề tài

QUAN VỀ NHÀ MÁY DƯỢC TV.PHARM

Đặc điểm của công trình

Công trình có diện tích 3000 m 2 bao gồm có tầng 1 và tầng 2 được xây dựng trong khuân viên cụm công nghiệp dược phẩm công nghệ cao TV.Phram ấp Tân Ngại, xã Lương Hòa A, huyện Châu Thành, tỉnh Trà Vinh Mỗi phòng chức năng đều được trang bị đầy đủ các tiện nghi như hình 1.1 dưới đây.

Nhà máy sản xuất dược phẩm này trang bị đầy đủ các hệ thống như: PCCC, hệ thống điện, điện nhẹ, cấp thoát nước trong đó không thể thiểu đó là điều hòa không khí và thông gió nhằm phục vụ nhu cầu sử dụng cho nhà máy.

Hình 1.1:Hình cụm công nghiệp dược phẩm TV.Phram (Nguồn internet)

Trên diện tích 30.000 m 2 , bao gồm các hạng mục công trình Bảng 1.1 dưới đây thống kê các hạng mục công trình:

Bảng 1.1: Thống kê các hạng mục công trình

STT TÊN HẠNG MỤC SỐ TẦNG DIỆN TÍCH

2 NHÀ SX THUỐC ĐÔNG DƯỢC 02 3000

8 NHÀ MÁY SX CÔNG NGHỆ

12 NHÀ TRẠM KỸ THUẬT ĐIỆN 01 830

13 NHÀ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC

15 KHU THỂ DỤC THỂ THAO - -

16 CỔNG CHÍNH VÀ NHÀ TRỰC - -

17 CỔNG CHÍNH CÁC NHÀ MÁY - -

Hình 1.2 thể hiện nhà máy sản xuất dược phẩm Nonbetalactam GMP-EU:

Hình 1.2: Nhà máy sản xuất dược phẩm Nonbetalactam GMP-EU (Nguồn internet)

Tên dự án: NHÀ MÁY SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM NONBETALACTAM

Chủ dầu tư: CÔNG TY CỔ PHẦN DƯỢC PHẨM TV.PHARM Đơn vị thiết kế & thi công: CÔNG TY FORMAPHARM ENGINEERING

GROUP & CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ ĐIỆN HME

Dây chuyền sản xuất theo bố trí của Chủ đầu tư Các phòng trong các dây chuyền công nghệ được đảm bảo độ sạch theo tiêu chuẩn GMP-WHO với việc kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và tuân theo nguyên tắc một chiều Tầng 1 với ba mặt giáp với các hành lang hiện hữu nên phải thiết kế một tường riêng với mục đích cách ly chống lún nứt và đảm bảo độ sạch theo yêu cầu Bố trí đầy đủ các lối thoát hiểm theo quy định hiện hành.

Hệ thống ĐHKK và thông gió được thiết kế theo yêu cầu công nghệ sản xuất nhà xưởng được phân bố độ sạch cấp D (GMP-WHO) và cấp độ sạch E có kiểm soát về nhiệt độ và độ ẩm.

Tiếng ồn từ thiết bị HVAC không có âm thanh và chứa quang phổ sẽ không vượt quá mức, khi đo ở khoảng cách 1.2 m trên mức sàn và 1.5 m từ bất kỳ ống dẫn, tủ hay tường phòng máy Tiêu chuẩn mức độ ồn liên tục được thể hiện trong phần tiêu chuẩn tiếng ồn (NC) và được đo trong quãng 63Hz đến 8KHz.

Khu vực nhà xưởng NC 50

Hành lang, khu vực lưu thông NC 45

Mặt bằng tổng thể xưởng đông dược được thể hiện ở hình 1.3:

Hình 1.3:Mặt bằng tổng thể công trình

Các mặt hàng sản xuất của nhà máy dược:

Giới thiệu về phòng sạch được sử dụng trong nhà máy dược

Phòng sạch là “căn phòng được xây dựng và sử dụng để giảm thiểu các hạt bụi trong không khí, đồng thời kiểm soát các thông số kỹ thuật liên quan khác trong phòng như độ ẩm, nhiệt độ, áp suất khi cần thiết Khi các thông số kỹ thuật được kiểm soát chặt chẽ sẽ giúp hạn chế tối đa việc nhiễm bẩn, lây nhiễm chéo giữa các sản phẩm với nhau trong quá trình nghiên cứu và sản xuất, đảm bảo vô trùng”.”

Hiện nay nhu cầu sử dụng phòng sạch ngày một tăng cao Do ứng dụng và đáp ứng các yêu cầu của các sản phẩm công nghệ cao như sản xuất chíp, bản mạch, linh kiện điện tử, công nghệ bán dẫn đặc biệt là các loại thuốc trong dược phẩm, thiết bị y tế và phòng mổ ngành y tế.

Tóm lại, đối với phòng sạch thường sẽ chú ý đến 5 điểm quan trọng: nhiệt độ (Temperature), độ ẩm (Humidity), áp suất trong phòng (Room Pressureization), độ sạch (Cleanliance) và cuối cùng là độ nhiễm chéo Trong một chiếc điều hòa chúng ta chỉ giải quyết 2 vấn đề chính là nhiệt độ và độ ẩm nhưng thường thì độ ẩm sẽ không đạt được như thiết kế yêu cầu Trong phòng sạch, ngoài nhiệt độ thì độ ẩm trong phòng cũng hạn chế hơn rất nhiều.

Hình 1.4: Các thông số yêu cầu về phòng sạch[1]

Những điểm khác nhau giữa phòng sạch và điều hòa không khí thông thường:

- Áp suất phòng (Room Pressurization)

Nhiệm vụ là ngăn chặn không khí, các hạt bụi, chất truyền nhiễm, v.v bay từ phòng sang khu vực có môi trường kém trong sạch hơn để bay qua phòng đến khu vực có môi trường trong sạch hơn.

Việc tạo áp suất đáng kể nhất trong phòng thiết kế là cột áp của quạt và sự khác biệt giữa gió hồi và gió cấp trong phòng sạch Trong thiết kế nhà máy dược phẩm theo tiêu chuẩn WHO-GMP (World Health Organization-GoodManufacturing Practice) các mức áp suất là: +(15Pa), ++(30Pa), +++(45Pa).

Số lần trao đổi gió (bội số tuần hoàn - Air Changes per Hour) và phin lọc là

2 yếu tố quyết định độ sạch của phòng.

Thông thường, đối với hệ thống điều hòa của các tòa nhà văn phòng, bội số tuần hoàn sử dụng có thể từ 2 đến 10 lần “Nhưng đối với phòng sạch thì bội số vòng lên tới 20 lần, riêng phòng sạch có vi mạch lên tới 100 lần Tăng số lần trao đổi gió để giảm nồng độ hạt bụi và chất ô nhiễm phát sinh trong phòng” “Ví dụ, trong một nhà máy dược phẩm, nơi phòng thay đồ cấp độ sạch E có áp suất xung quanh +(15Pa); số lần thay đổi gió là 10, trong khi phòng pha chế có độ sạch C ở áp suất môi trường ++(30Pa), số lần thay đổi gió là 20, phin lọc H13 Công việc của bộ lọc là lọc các hạt bụi khỏi không khí trước khi chúng vào phòng Thông thường, các bộ phận của nhà máy dược phẩm sử dụng bộ lọc hiệu suất cao HEPA (High Efficiency Particle Air)” Hình 1.5 thể hiện bộ lọc HEPA.

Hình 1.5:Bộ lọc HEPA (Nguồn internet)

Nhiễm chéo là sự pha trộn nguyên liệu tạp nhiễm, có nghĩa là thành phẩm trung gian trộn lẫn với các sản phẩm có nguồn nguyên liệu thô khác hoặc sản phẩm khi mới được tạo ra Lây nhiễm chéo bị ảnh hưởng bởi các tác nhân từ bên trong lẫn bên ngoài.

Nguyên nhân gây nhiễm chéo trong các nhà máy dược phẩm là :

+ Giữa các khu vực bố trí chưa đúng + Các vùng sạch được cung cấp không đúng + Hệ thống xử lý nước thải không được lắp đặt + Lắp đặt chung hệ thống ĐHKK

+ Lựa chọn các cấp lọc không phù hợp

+ Quy trình vệ sinh chưa được thẩm định + Đường nguyên liệu đi không đúng + Nhân công không thực hiện đúng quy trình vệ sinh Hiện tại ở Việt Nam có rất nhiều nhà máy dược trong một phòng sản xuất qua nhiều loại thuốc quá nhiều loại thuốc khác nhau dẫn đến việc nhiễm chéo trở nên khó kiểm soát và yêu cầu về cấp độ sạch rất khắt khe Tóm lại, 8 vấn đề được nêu trên gần như sẽ giải quyết được sự nhiễm chéo.

Phòng sạch là phòng kiểm soát hàm lượng bụi ở một mức độ cho phép Đây là tiêu chuẩn đầu tiên khi thiết kế phòng sạch.

Nếu so sánh theo nghĩa bóng, đường kính của một cọng tóc người vào khoảng 100 àm thỡ trong phũng hạt bụi cú thể cú đường kớnh từ 0,05 đến 50 àm. Hình 1.6 thể hiện so sánh kích thước hạt bụi.

Hình 1.6:So sánh kích thước bụi [1]

Kích thước bụi được chia thành các loại và các phòng được xác định bằng số lượng hạt bụi lớn hơn 0,5 àm trong thể tớch 1 foot khối (ft 3 ) khụng khớ trong phũng.

“Tiêu chuẩn này được quy định lần đầu tiên vào năm 1963 (có tên là 209),sau đó được tiếp tục hoàn thiện, bổ sung trong các phiên bản 209 A (1966), 290 B(1973) , cho đến phiên bản 209 E (1992) Giới hạn bụi trong tiêu chuẩn 209 như trong bảng 1.2.

Bảng 1.2:Giới hạn bụi trong tiêu chuẩn 209 (1963)[1]

Loại 0,1 àm 0,2 àm 0,3 àm 0,5 àm 5,0 àm

“Tiêu chuẩn này xác định nồng độ bụi lửng trong không khí theo đơn vị chuẩn (đơn vị thể tích không khí là m 3 ) Việc phân loại phòng sạch được xác định theo thang logarit của hàm lượng bụi cú đường kớnh lớn hơn 0,5 àm Bờn dưới bảng tiêu chuẩn FS 209 E Giới hạn bụi trong tiêu chuẩn 209 E (1992) như trong bảng 1.3.

Bảng 1.3:Giới hạn bụi trong tiêu chuẩn 209 E (1992)[1]

Tên loại Các giới hạn

0,1 àm 0,2 àm 0,3 àm 0,5 àm 5,0 àm Đơn vị Đơn vị Đơn vị Đơn vị Đơn vị

SI English m3 ft 3 m3 ft 3 m3 ft 3 m3 ft 3 m3 ft 3

“Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) đã thiết lập các tiêu chuẩn quốc tế cho phòng sạch Tiêu chuẩn ISO 14644-1 được xuất bản năm 1999 với tiêu đề

"Phân loại độ sạch của không khí" Các loại phòng sạch được chỉ định dựa trên biểu thức:

Cn là hàm lượng cho phép tối đa ( tính bằng hạt bụi/m 3 ) của bụi lửng không khí lớn hơn hoặc bằng kích thước xem xét.

N là chỉ số phân loại ISO, không vượt quá 9 và chỉ số cho phép nhỏ nhất là 0,1

D là đường kớnh hạt bụi tớnh theo àm 0,1 ở đõy là hằng số với thứ nguyờn là àm Bảng 1.4 thể hiện các giới hạn bụi trong tiêu chuẩn ISO 14644-1.

Bảng 1.4:Các giới hạn hàm lượng bụi trong tiêu chuẩn ISO 14644-1[1]

Loại Giới hạn nồng độ cho phép

0,1 àm 0,2 àm 0,3 àm 0,5 àm 1 àm 5 àm

Cần lưu ý rằng mức độ ô nhiễm không khí trong phòng còn phụ thuộc vào hạt bụi phát sinh trong quá trình sinh hoạt trong phòng chứ không chỉ phụ thuộc vào một số phòng cố định Vì vậy, trong các tiêu chuẩn về phòng luôn yêu cầu phải có hệ thống làm sạch liên tục và nêu rõ kích thước của phòng và số người, số hoạt động có thể thực hiện trong phòng sạch.”

“Ngoài các tiêu chuẩn này, mỗi ngành có thể có các yêu cầu bổ sung dành riêng cho ngành đó Ví dụ, làm việc trong ngành vi mạch bán dẫn có những yêu cầu khác với ngành y tế… Hãy nhớ rằng ngành bán dẫn liên quan đến các nguyên tố do đó yêu cầu rất khắt khe về ít bụi, trong khi ngành y tế yêu cầu cao về độ sạch và điều hòa để tránh vi khuẩn…”

1.2.2 Phân loại cấp độ sạch trong nhà máy dược

Các điều kiện thiết kế phòng sạch của nhà máy dược

Hệ thống điều hòa không khí và thông gió cưỡng bức được thiết kế căn cứ vào các tiêu chuẩn sau:

+ TCVN 5687-2010: Thông gió, điều tiết không khí, sưởi ấm Tiêu chuẩn thiết kế.

+“TCXD 175-1990: Mức ồn cho phép công trình công cộng Tiêu chuẩn thiết kế.”

+“TCXD 232- 1999: Hệ thống thông gió, điều hòa không khí và cấp lạnh - Chế tạo lắp đặt và nghiệm thu”

+ ASHRAE Handbooks and Standard: Tiêu chuẩn & các hướng dẫn điều hòa không khí và thông gió hiệp hội kỹ sư lạnh Mỹ”.

+ BS: Tiêu chuẩn Anh về điều hòa không khí và thông gió

+ CP 13- 2001: Tiêu chuẩn Singapore về điều hòa không khí và thông gió

+ ARI: Tiêu chuẩn thiết bị Lạnh

1.3.2 Các thông số tính toán

Dựa theo TCVN 5687-2010, áp dụng cho các phòng chức năng, ta chọn thông số tính toán không khí ngoài trời ở tỉnh Trà Vinh như sau:

+ Enthalpi không khí ẩm: 91,88 kJ/Kg

Thông số để tính toán trong phòng ta chọn dựa trên TCVN 5687-2010.

Tại các khu vực có lượng người hoạt động sẽ được tính dựa trên các số liệu liệt kê sau đây (theo TCVN 5687-2010)

+ Khu vực văn phòng: 13 m 2 /người

+ Khu vực nhà xưởng: 18 m 2 /người

+ Khu vực nhà kho: 18 m 2 /người

Lưu lượng gió tươi được cung cấp như sau (theo tiêu chuẩn ANSI/ASHRAE Standard 62.1 - 2010 )

+ Khu vực văn phòng: 2,35 l/s/người và 0,43 l/s/m 3

+ Khu vực nhà xưởng: 2,35 l/s/người và 0,43 l/s/m 3

Các thiết bị chiếu sáng thường có phụ tải nhiệt tương ứng với độ chiếu sáng trong phòng nên căn cứ vào mật độ chiếu sáng được lấy theo QCVN 09:2013/BXDBCX

Phạm vi đề tài

Vì đây là đề tài tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, nhóm chúng em sẽ hoàn thành những nhiệm vụ sau:

+ Tính toán kiểm tra tải nhiệt theo 2 phương pháp: Carrier & Heatload

+ So sánh sự chênh lệch giữa 2 phương pháp: Carrier & Heatload với tính toán thiết kế của công trình

+ Thành lập sơ đồ điều hòa không khí

+ Triển khai bản vẽ bằng Revit MEP và bóc tách khối lượng công trình nhà máy dược phẩm Nonbetalactam GMP - EU.

Hệ thống thông gió và ĐHKK trong phòng sạch nhà máy dược

AHU thường được kết nối với hệ thống HVAC Công nghệ này được ứng dụng trong hầu hết các ngành sản xuất yêu cầu độ sạch cao như dược phẩm, thực phẩm, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm, điện tử, vi điện tử, bán dẫn…

AHU thường được ghép từ nhiều module như sau: buồng trộn, lọc bụi, dàn trao đổi nhiệt và hộp quạt Trên buồng trộn có 02 cửa có van điều chỉnh, một cửa cấp gió tươi và một cửa cấp gió hồi.

AHU được thiết kế để phù hợp với các dự án khác nhau, nhưng tất cả các loại AHU đều có cấu trúc chung bao gồm:

+ Quạt gió + Dàn gia nhiệt (Heater) + Dàn lạnh

+ Bộ lọc khí + Vỏ bọc bảo vệ Hình 1.8 và 1.9 thể hiện cấu tạo model 1 và 2 của AHU:

Hình 1.8: Cấu tạo của AHU model 1 (Nguồn internet)

Hình 1.9 Cấu tạo của AHU model 2 (Nguồn internet)

Quá trình hoạt động AHU: Nước lạnh di chuyển bên trong cụm ống trao đổi nhiệt, không khí di chuyển ra bên ngoài, không khí được quạt làm mát và thổi qua hệ thống ống dẫn gió đến các phòng, khu vực Quạt AHU thường là quạt ly tâm chạy bằng dây cu-roa.

Chiller là tên được đặt cho một loại máy sản xuất nước lạnh để cung cấp cho các nhà máy và tòa nhà Thông thường loại máy này được lắp đặt và sử dụng rộng rãi trong các nhà máy, trung tâm thương mại Còn chiller điều hòa trung tâm là loại máy tạo ra nguồn nhiệt lạnh Nó thường được sử dụng để làm lạnh thực phẩm hoặc tạo nước lạnh cho điều hòa không khí trung tâm Ngoài ra, nước đã xử lý được làm mát bằng thiết bị bay hơi, thường từ 12°C đến 7°C.

Cấu tạo cơ bản của máy làm lạnh giải nhiệt nước bao gồm 4 bộ phận: máy nén lạnh, dàn nóng chiller, bảng điều khiển và dàn bay hơi của chiller.

1.5.3 Phương pháp xử lý gió

Hiệu suất năng lượng và việc duy trì chất lượng không khí bên trong nhà là hai yếu tố quan trọng trong khâu xử lý gió trong quá trình thiết kế phát triển Do đó, những đặc điểm chính cấu thành hệ thống được liệt kê theo nhưng điều sau:

+ Tất cả louver gió tươi sẽ được trang bị với lưới lọc thô rửa được và lưới chắn côn trùng.

+ Tất cả các cửa gió hồi khu vực cấp D sẽ được trang bị lưới lọc thô G4 rửa được.

+ Tất cả các cửa gió khu vực cấp D sẽ được trang bị lưới lọc tinh H13 hiệu suất 99,95%.

+ Tất cả AHU phục vụ cho khu vực độ sạch cấp D sẽ được trang bị với bộ phận làm sạch không khí gồm lọc thô G4 và lọc túi F9 cửa gió hồi, và bộ lọc thô rửa được.

+ Tất cả gió thải sẽ được trang bị với bộ làm sạch không khí lọc túi F9,lọc H13 trước khi thải ra môi trường.

Kết luận

Phòng sạch là một hệ thống làm việc hiện đại đòi hỏi cao và không phải là hiếm ở các nước công nghệ tiên tiến Ở Việt Nam hiện nay tình hình kinh tế khoa học kỹ thuật đang phát triển tương đối tốt, phòng sạch ngày càng trở nên phổ biến ở nước ta Vì vậy, nghiên cứu về phòng sạch ngày nay vẫn cần thiết Trong bài tiểu luận này chúng em sẽ tính toán rà soát phòng sạch nhà máy dược phẩm TV.Pharm.

Hiện nay các hệ thống thông gió và điều hòa không khí trong phòng sạch nhà máy dược thường sẽ sử dụng hệ thống VRV và Chiller giải nhiệt nước Dựa vào thống kê số liệu của công trình nhà máy dược phẩm chúng em sẽ tiến hành tính toán và kiểm tra các AHU của nhà máy dược phẩm TV.Phram.

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH

Tính toán tải lạnh

2.1.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 1

Dựa trên các bản vẽ mặt đứng của tài liệu công trình, ta thấy công trình nhà máy sản xuất dược phẩm Nonbetalactam GMP - EU không sử dụng kính làm vách bao che cho tất cả các mặt Nên nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1= 0 W

2.1.2 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q 21

Nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ và dot: Q21

Có 3 kiểu mái bằng trong phòng điều hòa: a) Phòng được tính toán nằm trong 1 tòa nhà và phòng bên trên cũng có điều hòa, khi đót = 0 o C và Q21= 0 W. b) Phía trên phòng được tính toán là khu vực không có điều hòa thì khi đót 0,5( tN– tT) chọn k và tính theo mục. c) Trần ở tầng thượng có bức xạ mặt trời, khi đó lượng nhiệt truyền vào phòng gồm lượng nhiệt do bức xạ mặt trời và lượng nhiệt do chênh lệch nhiệt độ giữa trong phòng và bên ngoài. Ở đây ta xét trường hợp (b) vì chỉ có điều hòa không khí cho tầng 1.

+ Để tính toán gần đúng lượng nhiệt truyền qua mái, ta dùng cơ cấu bao cheNhiệt hiện truyền qua kết cấu bao che công thức:

Q – lượng nhiệt đi vào không gian cần điều hòa do sự tích tụ nhiệt của kết cấu và do chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong. k – hệ số truyền nhiệt qua mái, phụ thuộc vào kết cấu và vật liệu làm mái Vì là trần bê tông dày 150 mm và không có lớp cách nhiệt, trần giả bằng thạch cao 12 mm , tra bảng 4.9 trang 142, tài liệu [3] nên tra ra hệ số k = 1,67 W/m 2 K

F – diện tích mái (phần mái tiếp xúc với khu vực tầng trên không có điều hòa).

t – Nhiệt độ bên trong và bên ngoài có độ chênh lệch Vì khu vực không có điều hòa ta xem như là môi trường ngoài nên t = 35 – 24 = 11 o C.

+ Trường hợp b): Tra bảng 2.1 hệ số truyền nhiệt của sàn hay trần

Bảng 2.1: Hệ số truyền nhiệt của sàn hoặc trần

Cấu tạo sàn hoặc trần Đặc điểm mặt trên của sàn hoặc trần

Mô tả Chiều dày mm

Có lát gạch Vinyl 3 mm

Có lót giấy hoặc trải thảm

- Sàn bê tông dầy 100 mm có lớp vữa ở trên 25 mm

- Sàn gỗ dầy 22 mm khoảng trống 100 mm

Bảng 2.2 thể hiện tổng nhiệt hiện truyền qua kết cấu qua trần Q21

Bảng 2.2: Nhiệt hiện truyền qua kết cấu qua trần Q 21

Tên phòng Diện tích trần tiếp xúc khu vực không điều hòa (m 2 )

Mal (R08 078) 7,52 117,46 Đóng gói thứ cấp 1 (R08 079) 63,03 984,53 Đóng gói thứ cấp 2 (R08 080) 66,02 1031,2 Đóng gói thứ cấp 3 (R08 081) 52,26 816,3

Phòng giặt bảo quản trang phục (R08 090) 7 109,34 Sấy xắp xếp trang phục cấp CNC(R08 091) 18,11 282,88

Giặc trang phục cấp CNC(R08 093) 10,93 170,73

Phần diện tích tiếp xúc khu vực không có điều hòa F = 346,35 m 2

2.1.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22

Dòng nhiệt truyền qua vách gồm 2 thành phần:

+ Nhiệt độ giữ bên trong và bên ngoài chênh lệch nhau

+ Do nhiệt bức xạ vào tường, lượng nhiệt này bằng không khi tính toán + Nhiệt truyền qua vách được tính theo công thức :

Q2i –hệ số nhiệt truyền qua tường, cửa ra vào, cửa kính ki –hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa, kính

Fi– diện tích tường, cửa, kính tương ứng a) Hệ số truyền nhiệt qua tường:

Hệ số truyền nhiệt qua tường được xác định bằng biểu thức: k = 1

 � = 20 W/m 2 K – hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài theo tài liệu [3], � = 10 W/m 2 K khi tường tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài theo tài liệu [3]

 � = 10 W/m 2 K – hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà theo tài liệu [3]

R – nhiệt trở dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường

 � độ dày của lớp vật liệu thứ i

 � hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i xem trong bảng 4.11 tài liệu [3]Bảng 2.3 thể hiện tổng nhiệt hiện truyền qua tường Q22t:

Bảng 2.3: Nhiệt hiện truyền qua tường Q 22t

Diện tích tường tiếp xúc khu vực không điều hòa (m 2 )

Sấy xắp xếp trang phục cấp

20 + ( 0,81 0,1 + 0,03 0,93 ) + 10 1 = 3,27 Khi đó Q22t= 3,27 223,44 11 = 8037,14 W b) Nhiệt truyền qua cửa ra vào:

t – chệnh lệch nhiệt độ giữa trong và ngoài k – hệ số truyền nhiệt qua cửa panel tra bảng 4.12 tài liệu [3] k = 0,025 W/m 2 K

Bảng 2.4 thể hiện tổng nhiệt hiện truyền qua cửa Q22c:

Bảng 2.4: Nhiệt hiện truyền qua cửa Q 22c

Tên phòng Diện tích cửa tiếp xúc khu vực không điều hòa (m 2 ) Q22c(W)

Q22c= 0,025 12,65 11 = 3,47 W c) Nhiệt truyền qua kính cửa sổ:

t – độ chênh nhiệt độ giữa ngoài và trong nhà k – hệ số truyền nhiệt qua kính 1 lớp dựa vào bảng 4.13 trang 146, tài liệu [3] ta được k = 5,89 W/m 2 K

Q22k= 5,89 1,125 11 = 73,01 W Vậy lượng nhiệt truyền qua vách

2.1.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23

Nhiệt hiện truyền qua nền được tính theo công thức sau:

Trong đó: k: là hệ số truyền nhiệt qua nền được tra trong bảng 4.15 trang 147, tài liệu

Ta có công thức tính hệ số truyền nhiệt qua k như sau: k = 1 1

�� + �� 1 W/m 2 KTrong đó: αN= 20 W/m 2 K : Hệ số tỏa nhiệt phía tường ngoài tiếp xúc trực tiếp với mặt trời, αN= 10 W/m 2 K, khi nền tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài theo tài liệu [3]. αT= 10 W/m 2 K: Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà δi: độ dầy của lớp vật liệu thứ I của cấu trúc nền λi: hệ số dẫn nhiệt qua lớp vật liệu thứ i của cấu trúc nền

Trong trường ta đang tính toán là nhiệt truyền qua nền nên không tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài nên: αT= 10 W/m 2 K, Dựa vào Bảng 4.11 [trang 143, TL3], ta có các thông số tính toán như sau: Sàn bê tông cốt thép dày 200 mm, δ = 1,55 W/m.K

Lớp vữa xi măng và vữa trát xi măng 20 mm, δ = 0,93 W/m.K k = 1 1

10 + 1.55 0.6 + 0.15 0.93 + 10 1 = 1,34 W/m 2 K Δt độ chêch nhiệt độ qua nền, không gian giữa các tầng sử dụng điều hòa, ta có Δt được tính như sau: Δt = 0,5 (tN– tT) = 0,5 (35 – 24) = 5,5 o C Ở đây lấy ví dụ tính nhiệt truyền qua nền phòng Đóng gói thứ cấp 1 với diện tích sàn F = 77,25 m 2 ta tính được:

Q23= 77,25 1,34 5,5 = 569,33 WBảng 2.5 thể hiện tổng nhiệt hiện truyền qua nền Q23:

Bảng 2.5:Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23

Tên phòng Diện tích sàn

Mal (R08 078) 7,52 55,42 Đóng gói thứ cấp 1 (R08 079) 77,25 569,33 Đóng gói thứ cấp 2 (R08 080) 77,46 570,88 Đóng gói thứ cấp 3 (R08 081) 61,54 453,55

Biệt trữ bao bì thứ cấp (R08 082) 18,90 139,29

Văn phòng khu vực đóng gói thứ cấp (R08

Phòng dụng cụ vệ sinh (R08 085) 6,92 51,00

Phòng dụng cụ vệ sinh(R09 003) 6,89 50,77

Biệt trữ bao bì thứ cấp(R09 002) 10,19 75,10

Phòng giặc bảo quản trang phục (R08 090) 7,00 51,29 Sấy xắp xếp trang phục cấp CNC(R08 091) 18,11 133,47

Giặc trang phục cấp CNC(R08 093) 10,93 80,55

2.1.5 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q 31

Hiện tại trên trị trường có 2 loại đèn được sử dụng rộng rãi là đèn dây tóc và đèn huỳnh quang. Đối với đèn dây tóc nhiệt tổn thất qua đèn được xác định theo công thức:

Còn đối với đèn huỳnh quang được xác định theo công thức:

Q là lượng nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Công trình sử dụng đèn huỳnh quang nên ta lấy

N là tổng công suất đèn chiếu sáng.

Ví dụ tính cho phòng đóng gói thứ cấp 1:

Q31= 1,25 24 40 = 1200 (W)Bảng 2.6 thể hiện tổng nhiệt hiện tỏa do bóng đèn chiếu sáng Q31:

Bảng 2.6:Nhiệt hiện tỏa do bóng đèn chiếu sáng Q 31

Mal (R08 078) 2 0,1 Đóng gói thứ cấp 1 (R08

Biệt trữ bao bì thứ cấp (R08

Văn phòng khu vực đóng gói thứ cấp (R08 084), (R09

Phòng dụng cụ vệ sinh (R08

Phòng giặc bảo quản trang phục (R08 090), (091 093)

2.1.6 Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q 32 :

Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q32được tính theo công thức như sau:

Ví dụ tính toán cho máy màn co phòng đóng gói thứ cấp 1

Nhiệt tỏa ra do máy móc của một máy màn co là:

Bảng 2.7 thể hiện tổng nhiệt hiện do máy móc tỏa ra phòng đóng gói thứ cấp:

Bảng 2.7:Nhiệt hiện do máy móc tỏa ra của phòng đóng gói thứ cấp 1

Tên thiết bị Máy màn co

Máy siết nắp chai Động cơ băng tải

Bảng 2.8 thể hiện tổng nhiệt lượng do máy móc tỏa ra của AHU 14

Bảng 2.8:Tổng nhiệt lượng do máy móc tỏa ra của AHU 14

Tên Phòng Q32(kW) Đóng gói thứ cấp 1 53,12 Đóng gói thứ cấp 2 53,12 Đóng gói thứ cấp 3 22,22

2.1.7 Nhiệt hiện do người toả ra��

Tổn thất do người toả ra được xác định theo công thức:

Q4h= n qh(W) [4.19 trang 150, TL3] n: là số người trong không gian cần điều hòa qh: nhiệt hiện tỏa ra từ một người, W/người

Công thức tính nhiệt hiện được sử dụng:

Q4h= nt nđ n qh(W) [Trang 150, TL3]

Q4a= n qa(W) [4.20 trang 150, TL3] n: là số người trong không gian cần điều hòa. qa: nhiệt ẩn tỏa ra từ một người, W/người

Bảng 2.9 tổng nhiệt hiện do người tỏa ra Q4:

Bảng 2.9:Nhiệt hiện do người tỏa ra Q 4

2.1.8 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào Q hN và Q âN

Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâNđược tính theo công thức như sau:

QhN= 1,2 n l (tN- tT), (W) [4.21, trang 150, TL3]

QaN= 3 n l (dN- dT), (W) [4.22, trang 150, TL3]

Trong đó: dN, dT- dung ẩm (g/kg) n - số người trong không gian điều hòa, đã tính Q4 l - lưu lượng không khí tươi cần cho 1 người trong 1 giây (l/s.người), tham khảo các và tiêu chuẩn Ashrae 62.1 2010.

Ta có dữ liệu ban đầu:

Tên phòng Số lượng người � 3ℎ (kW) � 3� (kW) � 3 (kW) Đóng gói thứ cấp 1 5 0,085 0,135 1,1 Đóng gói thứ cấp 2 5 0,085 0,135 1,1 Đóng gói thứ cấp 3 5 0,085 0,135 1,1

Kho vật tư tiêu hao 1 0,11 0,19 0,3

Kho biệt trữ thành phẩm

Kho biệt trữ bao bì 1 0,11 0,135 0,3

 Nhiệt độ: tT= 24 o C Độ ẩm: φT= 55 % lấy chung số nhiệt độ và độ ẩm phòng chuẩn đoán hình ảnh Ta tra theo đồ thị t - d ta được: dN= 22,6 (g/kgkkk) dT= 10,25 (g/kgkkk)

Ví dụ tính cho phòng Đóng gói thứ cấp 1:

Bảng 2.10 thể hiện nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào:

Bảng 2.10:Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào

(kW) Đóng gói thứ cấp 1 5 18 1,2 3,3 4,5 Đóng gói thứ cấp 2 5 18 1,2 3,3 4,5 Đóng gói thứ cấp 3 5 18 1,2 3,3 4,5

Biệt trữ bao bì thứ cấp 1 5 0,07 0,81 0,88

Kho vật liệu tiêu hao 1 5 0,07 0,81 0,88

2.1.9 Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q 5

Khi có độ chênh áp suất trong nhà và bên ngoài nhà, hoăc giữa các phòng thì sẽ có hiện tượng rò rỉ không khí, việc này luôn kèm theo tổn thất nhiệt.

V - Thể tích phòng, m 3 ξ - Hệ số kinh nghiệm cho theoBảng 2.11[3].

Bảng 2.11:Hệ số kinh nghiệm độ rò không khí.

Tổng lượng nhiệt do rò rỉ không khí:

TheoBảng 2.12[3], ta có lượng không khí lọt qua cửa là:

Bảng 2.12:Lưu lượng không khí rò qua cửa

Do đó ta chọn Vc= 3 m 3 /người.

Tra bảng thông số trạng thái hơi nước, ta có thông số trạng thái các cấp độ sạch được thể hiện trongBảng 2.13.

Bảng 2.13:Thông số trạng thái không khí các cấp độ sạch Độ cấp sạch Cấp B Cấp C Cấp D Bình thường tT oC 24 24 24 24 φT% 40 50 60 70 dT

[kgkkẩm/kgkk] 0,00829 0,00941 0,01135 0,01312 tN= 35 o C; φN= 62,2 % suy ra dN= 0,02226 kgkk ẩm/kgkk.

Tóm tắt công thức tính:

Ví dụ tính toán cho sảnh có cấp sạch CNC:

= 0,335 10 -3 (tN- tT) (V ξ ) + 0,84 10 -3 (dN- dT) (V ξ) n, người/giờ Lưu lượng Vc, m 3 /người

Tương tự cách tính như trên, ta tính được nhiệt thừa do lọt không khí vào phòng được thể hiện ở bảng 2.14:

Bảng 2.14:Nhiệt thừa lọt vô các phòng

Ngoài các nguồn nhiệt được tính ở trên, còn có các nguồn nhiệt khác như nhiệt tỏa ra từ các thiết bị trao đổi nhiệt, ống gió, bán thành phẩm … Tuy nhiên, các nguồn tồn thất này không đáng kể nên có thể bỏ qua.

Thành lập sơ đồ điều hòa không khí

2.2.1 Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí.

Việc lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí là quá trình xử lý không khí trên ẩm đồ sau khi đã tính được tổng lượng nhiệt hiện và nhiệt ẩn, từ đó ta tính được năng suất cần thiết của các thiết bị xử lý không khí, lựa chọn thiết bị phù hợp và bố trí vị trí lắp đặt của hệ thống cho phù hợp.

Qua khảo sát, tìm hiểu về công trình cùng với việc xem hồ sơ thiết kế thì ta lựa chọn hệ thống điều hòa một cấp cho công trình là phù hợp Nó đáp ứng đầy đủ về yêu cầu kỹ thuật cũng như về mặt kinh tế cho công trình.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa không khí một cấp: Không khí ở trong không gian điều hòa (T) được lấy đi một phần sau đó hòa trộn với với không khí ở ngoài không gian điều hòa (N) tạo thành không khí hòa trộn (C) Sau đó đi qua thiết bị làm lạnh xuống trạng thái (O≡V) được đưa vào không gian điều hòa trao đổi với lượng nhiệt - ẩm có trong phòng Quá trình cứ diễn ra tạo thành một vòng tuần hoàn.

Hình 2.1: Sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn một cấp

Hình 2.2:Xác định các thông số trạng thái trên ẩm đồ t-d

2.2.2 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí

Ta tính ví dụ cho AHU-14

 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF ( Room Sensible Heat Factor ) ɛ hf

Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF được tính như công thức sau:

 Qhf là tổng nhiệt hiện của phòng, W

 Qaflà tổng nhiệt ẩn của phòng, W

Dựa vào các tính toán ở trên ta có:

Từ đó ta tính được: � hf = � � ℎ�

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

Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF được tính như công thức sau:

 Qhlà tổng nhiệt hiện kể cả nhiệt hiện gió tươi, kW

 Qalà tổng nhiệt ẩn kể cả nhiệt ẩn của gió tươi, kW

Dựa các các tính toán ở trên ta có :

Từ đó ta tính được: � ht = � � ℎ

 Hệ số đi vòng ( Bypass Factor ) ɛ BF

Hệ số đi vòng là tỉ lệ giữa không khí đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn nóng với tổng lượng không khí qua dàn Được xác định theo biểu thức: ɛBF= � � ℎ [4.31 Trang 161, TL3]

 Ghlà lưu lượng không khí qua dàn lạnh mà không trao đổi nhiệt ẩm với dàn nóng, kg/s

 G là tổng lưu lượng không khí qua dàn, kg/s

Hệ số đi vòng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như là số hàng ống, tốc độ của không khí trong dàn, số cánh Ta tra bảng 4.22 [Trang 191, TL3] ta tìm được giá trị hệ số vòng là ɛBF= 0,1.

 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF ( Effective Sensible Heat Factor ) ɛ hef

Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng là tỷ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng và phòng và nhiệt tổng hiệu dụng của phòng: ε hef = Q Q hef hef + Q aef [4.33 Trang 163, TL3]

 Qheflà nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH ( Effective Room Sensible Heat )

Qhef= Qhf + εbf QhN [4.34 Trang 163, TL3]

 Qaeflà nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH (Effective Room Latent Heat)

Q aef = Q af + ε bf Q âN [4.35 Trang 163, TL3]

Từ đó ta tính được:

Qhef= Qhf + εbf QhN= 157,05 + 0,1 7,13 = 157,763 kW

Q aef = Q af + ε bf QâN = 2,21 + 0,1 21,77 = 4,387 kW Suy ra Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng: ε hef = Q Q hef hef + Q aef = 157,763 + 4,387 157,763 = 0,96

2.2.3 Thành lập sơ đồ điều hòa không khí

Ta có các thông số cần xác định:

 Xác định điểm gốc G: tG= 24 o C vàφ G = 50%

 Xác định điểm T và N trên ẩm đồ t-d theo các thông số:

 T là trạng thái không khí trong phòng : tT= 24 o C vàφT = 55%

 N là trạng thái không khí ngoài trời : tN= 35 o C vàφ N = 62,2%

 Trên thang chia hệ số nhiệt hiện ta vẽ các đường tới điểm G

 Từ điểm T ta vẽ một đường song song vớiεhef cắt vớiφ= 100% ta tìm được điểm S đây là điểm đọng sương của thiết bị.

 Từ điểm S ta vẽ một đường song song với�ht cắt NT tại một điểm đây là điểm hòa trộn H.

 Từ điểm T vẽ một đường song song với� hf cắt SH tại điểm O≡ �đây là điểm sau dàn lạnh.

 Biểu diễn hình vẽ trên đồ thị t - d

Hình 2.3: Sơ đồ điều hòa không khí trên đồ thị t - d

Bảng 2.17 thể hiện các thông số trạng thái trên đồ thị t - d:

Bảng 2.17: Các thông số trạng thái

Trạng thái Nhiệt độ ( o C) Độ ẩm (%) Enthalpy (kJ/kg)

2.2.4 Kiểm tra điều kiện đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh

Kiểm tra nhiệt độ phòng và nhiệt độ thổi vào:

∆tVT= tT- tV= 24 - 16,5 = 7,5 o C < 10 o C [trang 170, TL3]

Vậy thỏa mãn điều kiện về vệ sinh an toàn cho sức khỏe con người.

Năng suất lạnh của AHU 14:

G lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh, kg/s.

G = ρ L, kg/s ρ= 1.2 kg/m 3 là mật độ không khí.

L là lưu lượng thể tích m 3 /s

L là lưu lượng không khí l/s.

Qhef là nhiệt hiện hiệu dụng của phòng W. tT, tSlà nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, o C. ε BF là hệ số đi vòng.

Q0 =1,2 15,376 (55 - 45) = 184,5 kW Vậy năng suất lạnh của AHU 14 là 184,5 kW

Tương tự tính cho các AHU còn lại:

Dưới đây là bảng 2.18 năng suất lạnh của các AHU còn lại

Bảng 2.18: Năng suất lạnh của các AHU còn lại

Tính toán kiểm tra bằng phần mềm Heatload Daikin

Hiện nay, có rất nhiều phần mềm tính tải với những tính năng đặc trưng Do đó các hãng đều phát triển phần mềm tính tải của riêng mình để hỗ trợ cho đội ngũ kỹ sư của mình có thể tính toán, kiểm tra hệ thống được chính xác nhất Và phần mềm Heatload của Daikin là một phần mềm tính tải dễ sử dụng, độ chính xác nhất Nhóm em chọn phần mềm Heatload của Daikin để tính toán cho đồ án này.

2.3.2 Tính toán phần mềm Heatload

Bước 1: Sau khi mở phần mềm, chọn Project Outline để đặt tên, địa chỉ và thông số ban đầu cho công trình.

Hình 2.4 :Đặt tên và chọn địa chỉ cho công trình

Hình 2.5:Cài đặt các thông số chung của công trình

Hình 2.6:Nhiệt độ trong ngày tại địa chỉ công trình

Bước 2: Vào Room Data để nhập thông số các phòng

Hình 2.7 :Room Data →Add để nhập thông số

Hình 2.8: Nhập thông số cho phòng đóng gói thứ cấp

- Usage of Room: Loại công năng được sử dụng (Do công trình là tòa nhàvăn phòng nên chọn Office)

- Ventilation system: Kiểu thông gió (Vent Fan)

- Celling Board: Có trần hay không có trần

- Floor Area: Diện tích sàn (m 2 )

- Ceiling Height: Chiều cao từ sàn đến trần (m)

- Equipments - Nhiệt hiện (Sensible Heat) và nhiệt ẩn(Laten Heat) của thiết bị, ở đây là nhà máy dược phẩm nên thiết bị chủ yếu là máy móc, AHU, nên có nhiệt hiện là 54120 W Có thể vào Heat Source Input để tham khảo thiết bị

- Roof & Non - Cond ceiling area: Diện tích phía trên không điều hòa

- Upper Room: Phòng bên trên không điều hòa

- Non - Conditioned Floor Area (nền): Diện tích phía dưới không điều hòa.

- Earth floor: Nền tiếp xúc với mặt đất

- Air layer exit: Tầng dưới có trần giả và không có điều hòa

- Air layer no: Tầng dưới không có trần giả và không có điều hòa

- Pilotis: Không gian bên dưới là ngoài trời

- Outer Wall Length: Chiều dài của tường tiếp xúc trực tiếp với ngoài trời

- Window area on Outer Wall: Diện tích kính trên bức tường tiếp xúc trực tiếp với ngoài trời.

- Inner Wall Length for Non-Cond Space: Chiều dài tường trong giáp với không gian không điều hòa.

Hình 2.9: Nhiệt độ và độ ẩm của phòng

Hình 2.10: Lịch trình hoạt động trong 1 ngày

Hình 2.11: Các thông số khác của phòng

- Fresh Air Intake: Tiêu chuẩn gió tươi cho một người - Tính cho mùa hè (64.8m 3 /h).

- Internal Heat Gain Heating: Chọn No consideration (không xem xét) do chỉ dành cho mùa đông nhằm tận dụng nguồn nhiệt từ thiết bị, đèn, người.

- Infiltration: Trị số xâm nhập của gió trời Công trình có cấp gió tuơi nên áp suất trong phòng dương vì vậy giá trị này bằng 0 Tuy nhiên, thông số 0,2 lần/h không đáng kể nên ta giữ nguyên mặc định của phần mềm.

- Safety Factor: Hệ số dự phòng, để mặc định.

- Window Type: Chiều dày kính công trình (10mm)

- Blind Type: Kiểu rèm sử dụng trong công trình (chọn No).

- Humid Method: Phương pháp khử ẩm (không sử dụng).

- Lighting: Mật độ chiếu sáng

- Persons: Số người trong phòng

- Height Attic: Chiều cao la phông (0.5)

Hình 2.12: Nhập hệ số nhiệt ẩn và nhiệt hiện

Tương tự ta nhập các thông số cần thiết cho các phòng còn lại của công trình. Bước 3: Xuất tải công trình

- Để xuất tải công trình ta chọnMain menu => Sum/Print => Start.

Hình 2.13: Xuất tải của công trình

Hình 2.14: Kết quả tính tải lạnh bằng phần mềm Heatload

Kết quả tính toán cho các khu vực còn lại bằng phần mềm Heatloat Daikin được trình bày dưới bảng 2.19 sau:

Bảng 2.19: Kết quả tải lạnh cho các khu vực còn lại

STT Khu vực Năng suất lạnh Q0(kW)

So sánh kết quả tính toán công suất lạnh lý thuyết và công suất lạnh bằng phần mềm với thiết kế ban đầu

Bảng 2.20 thể hiện kết quả so sánh tính toán công suất lạnh lý thuyết và công suất lạnh bằng phần mềm với thiết kế ban đầu:

Thông qua bảng 2.20, chúng ta có thể nhận thấy sự sai số giữa năng suất lạnh lý thuyết, năng suất lạnh tính bằng phần mềm và năng suất lạnh thực tế của công trình không quá 10% vẫn nằm trong phạm vi cho phép.

Bảng 2.20: Kết quả so sánh tính toán công suất lạnh lý thuyết và công suất lạnh bằng phần mềm với thiết kế ban đầu

Năng suất lạnh (kW) Tỷ lệ % chênh lệch

Tính chọn thiết bị AHU

AHU (viết tắt của Air handling unit) là thiết bị trao đổi nhiệt và xử lí không khí dùng cho ngành công nghiệp sản xuất có yêu cầu độ sạch cao như dược phẩm, công nghệ điện tử,…

Cấu tạo của AHU được chia thành nhiều module riêng (hộp hoà trộn, bộ lọc không khí, bộ gia nhiệt sơ cấp, dàn ống, quạt ly tâm,…) tuỳ theo yêu cầu của mỗi công trình mà có độ phức tạp của thiết khác nhau.

Dựa vào năng suất lạnh Q0đã tính được ta tra bảng catalogue các AHU của hãng Daikin ở hình 2.15 để chọn AHU cho nhà máy sản xuất dược phẩm

Nonbetalactam GMP-EU như bảng 2.21:

Bảng 2.21: Model AHU bố trí tại nhà máy sản xuất dược phẩm Nonbetalactam

Vị trí Công suất công trình(kW)

TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THÔNG GIÓ

Tính toán hệ thống đường gió cấp

3.1.1 Tính toán kích thước ống gió

Ftinh: Tiết diện đường ống dài (dài x rộng) (m 2 )

G: Là lưu lượng gió đi trong ống (m 3 /s)

V: Vận tốc gió được chọn đi trong đường ống (m/s)

Căn cứ vào tiết diện ống vừa tính được chọn kích cỡ ống gió có tiết diện thực tế lớn hơn và gần với tiết diện tính được (theo TL3)

Vận tốc gió thực tế trong ống gió được xác định bởi công thức

Vtt: Vận tốc gióthực tế đi trongống gió(m/s)

Ftt= a b: Tiết diện thực tếcủaống gióm 2 (theo TL3)

Nhóm áp dụng tính toán các đường bằng phần mềm Duct Sizer, đầu tiên cài đặt thông số về hệ Metric Giao diện phần mềm Duct Sizer hình 3.1.

Hình 3.1: Giao diện phần mềm Duct sizer

Nhập thông số tính toán như hình 3.2:

Hình 3.2: Nhập thông số cho phần mềm Duct Sizer

Nhập lưu lượng, sau đó nhập size kích thước đường ống và nhập Headloss 1 Pa/m

Ví dụ tính kích thước ống gió cho phòng đóng gói thứ cấp 2 với lưu lượng

Hình 3.3: Nhập thông số tính toán phòng đóng gói thứ cấp 2

Từ phần mềm, ta thấy được với lưu lượng 847 l/s, chọn kích thước ống sẽ là

400 mm x 375 mm, vận tốc gió là 6.04 m/s.

Tương tự, nhóm đã tính toán cho các AHU của nhà máy sản xuất dược phẩmNonbetalactam GMP-EU, các thông số tính toán được thể hiện bảng 3.1 đến 3.14 dưới đây:

Bảng 3.1Kích thước ống gió tươi của AHU 14

Tên phòng Lưu lượng gió tươi (l/s)

Kích cỡ tính toán(mm)

Kích thước thực tế (mm) Đóng gói thứ cấp 1 833 450x325 450x450 Đóng gói thứ cấp 2 847 400x375 450x450 Đóng gói thứ cấp 3 694 400x325 400x400

Biệt trữ bao bì thứ cấp 208 250x200 300x300

Kho vật liệu tiêu hao 111 200x175 250x250

Bảng 3.2: Kích thước ống gió cấp của AHU 1

Kích thước thực tế (mm)

Vệ sinh dụng cụ lấy mẫu 09 010 83,3 175x150 250x250

Chứa dụng cụ lấy mẫu sạch 09

Bảng 3.3: Kích thước ống gió cấp AHU 2

Tên phòng Lưu lượng gió tươi

08 003 phòng biệt trữ dụng cụ thứ cấp và xây ray sạch

08 026 Văn phòng ( khu pha chế) 138,9 200x200 250x250

08 030 Biệt trữ sản phẩm trung gian 555,6 350x300 400x400

08 031 Phòng bảo quản khuôn mẫu của máy vỏ nang 555,6 350x300 400x400

08 010 Phòng biệt trữ sản phẩm sau cân 347,2 300x250 300x300

08 099 Phòng dụng cụ vệ sinh 138,9 200x200 250x250

(l/s) Kích cỡ tính toán(mm) Kích thước thực tế (mm)

08 048 Pha chế dịch bao phim 277,8 250x250 300x300

08 036 Phong biệt trữ sản phẩm trung gian 666,7 425x300 400x350

08 061 Bảo quản vỏ nang rỗng 136,1 200x200 250x250

08 062 Bảo quản khuôn mẫu dóng gói sơ cấp

08 074 Bảo quản bao bì sơ cấp 263,9 250x250 300x300

08 050 Bảo quản trang phục sạch cấp D 111,1 200x200 250x250

08 063 Sấy & đóng gói trang phục 333,3 300x250 300x300

08 073 Phòng chứa rác tạm thời 166,7 200x200 300x300

Sử dụng phần mềm Duct Checker Pro để lựa chọn miệng gió.

+ Miệng gió 4 hướng: kích thước mặt cách kích thước cổ 150 mm; vận tốc từ 1,5- 2,5 m/s.

+ Miệng gió 1 lớp: kích thước mặt cách kích thước cổ 50 mm; để hồi gió lạnh thì chọn vận tốc từ 1-2 m/s; để thải gió thì chọn 1,5-2,5 m/s.

+ Miệng gió 2 lớp/3 lớp: chọn vận tốc 2 m/s đối với cao độ trần từ 3.3 m trở xuống Chọn vận tốc 2,5-3 m/s đối với cao độ trần từ 3,3 m đến 6 m; kích thước mặt đến kích thước cổ 40 mm.

+ Miệng gió Linear: kích thước mặt cách kích thước cổ 50 mm.Để cấp lạnh/hồi chọn vận tốc từ 1,5 - 2,5 m/s.

+ Miệng lấy gió/thải gió ngoài trời (Louver): kích thước mặt cách kích thước cổ 50 mm Louver gió tươi nên chọn vận tốc từ 1,5 – 2,5 m/s Louver gó thải nên chọn vận tốc từ 2 – 2,5 m/s.

+ Miệng gió sọt trứng: kích thước mặt cách kích thước cổ 50 mm Để hồi lạnh thì chọn vận tốc từ 1- 2 m/s Để thải gió thì chọn vận tốc từ 1,5 – 2 m/s.

Chọn tabDiffuser,Air Grillevì đề bài đang tính chọn miệng gió.

Chọn Miệng gió 4 hướng với Free are là 60%

Lưu lượng gió Hành Lang 087 là 283 m 3 /h, nhập thông số lưu lượng vào

Phần mềm tính chọn ra nhiều loại, ở đây nhóm chọn size 250x250 mm như hình 3.4 là kích thước cổ cho miệng gió kích thước mặt 450x450 mm Vận tốc gió là 2,1 m/s.

Lưu lượng gió Hành Lang 087 là 283 l/s Chọn miệng gió 4 hướng có kích thước mặt là 400x400 mm.

3.1.3 Tổn thất áp suất trên đường ống gió cấp

Tổn thất áp suất trên đường ống gió được tính bằng công thức:

∆Pms: Trở kháng ma sát trên đường ống (Pa).

∆Pcb: Trở kháng cục bộ trên các phụ kiện đường ống (tê, cút, co, gót giày…)

Xác định tổn thất ma sát:

Trở kháng ma sát của đoạn ống gió được xác định theo công thức:

∆Pms: Tổn thất ma sát trên cả đoạn ống gió (Pa)

L: Chiều dài đoạn ống gió tính tổn thất (m)

∆P′: Tổn thất ma sát trên một mét ống gió (Pa/m)

Nhóm sử dụng phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database như hình 3.5 để tính toán các tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống.

Ta có: Loss pressure = 1 Pa/m Tổng chiều dài đường ống gió tươi ở tầng 1 là 311 m Vậy tổn thấp áp suất do ma sát trên đường ốngP ms= 311 Pa.

Hình 3.5 :Phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database

Hình 3.6 thể hiện các chọn đơn vị trong phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database Trước tiên ta chọn đơn vị SI bằng cách: Ultilities => Preference => Unit=>Chọn đơn vị SI

Hinh 3.6:“Chọn đơn vị SI trong phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database

Tính tổn thất của một co 90 o có kích thước 1000x950 mm, có lưu lượng 7244(l/s) Thông qua phần mềm ta tính được tổn thất như hình 3.7:

Hình 3.7 :Kết quả tính tổn thất bằng phần mềm ASHARE

Như hình trên ta thấy, khi chúng ta chọn phụ kiện và điền các thông số về kích thước, lưu lượng qua ống ở Height, Width 1 & Flow Rate Sau đó click vào Calculate, phần mềm sẽ cho ra kết quả Theo ví dụ trên ta có thể thấy tổn thất qua co 90 o 1000x900 mm ( Lưu lượng 7244l/s ) là 6 Pa.

Tương tự, nhóm tính toán được các tổn thất phụ kiện của công trình dưới bảng sau:

Bảng 3.15: Tổn thất phụ kiện công trình

Tên thiết bị Số lượng Tổn thất áp (Pa)

Tổng tổn thất áp suất trong toàn bộ hệ thống là: P= 622 Pa

3.1.4 Tính toán chọn quạt gió cấp Ở đây nhóm ứng dụng phần mềm Fantech để tính toán chọn quạt cho tầng 1 thực hiện trên phần mềm như sau: Đầu tiên, vào mục Select Fan, chọn chức năng của quạt, sau đó nhập thông số lưu lượng và cột áp như hình 3.8:

Hình 3.8:Chọn thông số và lưu lượng cột áp

Sau đó, phần mềm hiện ra danh sách các quạt đáp ứng điều kiện lưu lượng và cột áp ở trên như hình 3.9:

Hình 3.9: Danh sách các model đáp ứng điều kiện lưu lượng và cột áp

Nhóm chọn quạt với các thông số chi tiết của quạt thể hiện qua hình 3.10:

Hình 3.10.: Thông số quạt gió cấp

Từ phần mềm, nhóm chọn quạt cho tầng một với các thông số dưới bảng3.16 sau:

Bảng 3.16:Model của quạt gió cấp

Tính toán hệ thống đường ống gió hồi

Tính toán lưu lượng gió thải tolet

F – diện tích phòng tolet, m 2 h – chiều cao phòng

Ach: số lần thay đổi không khí (lần/h), tra bảng phụ lục ASHRAE

Ach= 5 lần/h, dùng cho phòng vệ sinh

Tính toán bằng phần mềm chọn được kích thước 250x250 So với kích thước thực thế là 200x200.

3.2.1 Tính toán kích thước ống gió hồi

Sử dụng phần mềm Duct Sizer để tính chọn ống gió hồi cho khu vực Ở đây nhóm sử dụng lưu lượng thực tế để tính kích thước ống và kiểm tra lại cho các ống gió hồi từ bảng 3.17 đến bảng 3.30:

Bảng 3.17: Lưu lượng ống gió của AHU 14

Tên phòng Lưu lượng gió hồi

Kích cỡ tính toán (mm)

Kích cỡ thực tế (mm) Đóng gói thứ cấp 1 833 400x375 400x400 Đóng gói thứ cấp 2 847 400x375 400x400 Đóng gói thứ cấp 3 694 400x325 400x400

Văn phòng kho, đóng gói 117 275x200 300x300

Biệt trữ bao bì thứ cấp, thành phẩm 638 400x300 350x350

Kho vật tư tiêu hao, phòng dự phòng, vệ sinh dụng cụ 305 300x225 350x350

Phòng giặt, Phòng kỹ thuật 195 275x175 300x300

Phòng sấy, Mal, bảo quản trang phục 377 325x250 300x300

Bảng 3.18: Kích thước ống gió hồi AHU 1

Tên phòng Lưu lượng gió hồi (l/s)

Kích cỡ thực tế (mm)

Vệ sinh dụng cụ lấy mẫu 09 010 115,3 200x175 250x250

P Chứa dụng cụ lấy mẫu sạch 09 011 51,4 150x125 250x150

08 003 phòng biệt trữ dụng cụ thứ cấp và xây ray sạch

08 026 Văn phòng ( khu pha chế) 154,2 200x200 250x250

08 030 Biệt trữ sản phẩm trung gian 587,5 375x300 400x400

08 031 Phòng bảo quản khuôn mẫu của máy vỏ nang

08 010 Phòng biệt trữ sản phẩm sau cân

Bảng 3.24: Bảng kích thước ống gió hồi AHU 7

08 048 Pha chế dịch bao phim 277,8 250x250 300x300

Bảng 3.27: Kích thước ống gió AHU 10

08 061 Bảo quản vỏ nang rỗng 168,1 250x175 250x250

08 062 Bảo quản khuôn mẫu dóng gói sơ cấp

08 074 Bảo quản bao bì sơ cấp 295,8 250x250 300x300

08 050 Bảo quản trang phục sạch cấp D

08 063Sấy & đóng gói trang phục

08 073 Phòng chứa rác tạm thời

3.2.2 Tổn thất áp suất trên đường ống hồi

Tổn thất áp suất trên đường ống gió được tính bằng công thức:

P =Pms+Pcb(Pa) Trong đó:

∆Pms: Trở kháng ma sát trên đường ống (Pa).

∆Pcb: Trở kháng cục bộ trên các phụ kiện đường ống (tê, cút, co, gót giày…)

Xác định tổn thất ma sát:

Trở kháng ma sát của đoạn ống gió được xác định theo công thức:

∆Pms: Tổn thất ma sát trên cả đoạn ống gió (Pa)

L: Chiều dài đoạn ống gió tính tổn thất (m)

∆P′: Tổn thất ma sát trên một mét ống gió (Pa/m)

Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống gió hồi được thể hiện qua bảng 3.31 sau:

Bảng 3.31: Tổn thất áp cục bộ trên đường ống gió hồi

Tên thiết bị Số lượng Tổn thất (Pa)

3.2.3 Tính chọn quạt gió hồi

Lưu lượng gió thải của tầng 1 là 21391 (m 3 /h) và tổn thất áp suất là 1551 Pa, nhóm sử dụng phần mềm Fantech để chọn quạt như hình 3.11 sau:

Hình 3.11.: Thông số quạt hút gió hồi

Dựa vào thông số hình 3.11 ta chọn ra model của quạt ở bảng 3.32:

Bảng 3.32: Model quạt hút gió hồi

Hành lang kho 21391 APCR1254CA12/19 22 1440

Tính toán tạo áp cho hành lang sản xuất

Mục tiêu của hệ thống điều áp là giữ cho khói và khí độc ngăn sự ô nhiễm của không gian xung quanh ảnh hưởng đến phòng sạch.

Lưu lượng không khí cần tạo áp cho Hành lang sản xuất được tính theo công thức sau:

Qp= Qr+ Qm, m 3 /sTrong đó,

Qp– Lưu lượng không khí thoát ra , m 3 /s

Qr–Lưu lượng không khí rò rỉ qua khe hở kết cấu phòng sạch, m 3 /s

Qm– Lưu lượng không khí thoát qua khe hở cửa ra vào, m 3 /s

Theo Tài liệu [7] , lưu lượng không khí thoát qua ngoài do rò rỉ qua khe cửa: Trong đó,

Qr– Lưu lượng không khí thoát ra ngoài do khe hở kết cấu phòng sạch, m 3 /s

A – Diện tích không gian tạo áp, m 2

P – Độ chênh lệch áp suất

Lượng không khí lọt qua cửa đóng phòng đệm 044:

Qm= 1,29 S � 1/2 = 1,29 0,0045 7.5 1/2 = 55 m 3 /h Tổng lưu lượng gió rò rỉ qua tất cả các cửa đóng:

Vậy lưu lượng không khí cần để tạo áp cho hành lang sản xuất

Tính toán hệ thống hút khói

Mục dích, ý nghĩa của việc thiết kế hệ thống hút khói là:

+ Những công trình dân dụng thường có mùi (mùi của thức ăn, mùi của sàn nhà,…), có khí CO2, bụi,… hệ thống sẽ đảm nhận hút mùi ở điều kiện bình thường.

+ Khi có cháy hệ thống sẽ hoạt động với công suất cao mục đích hút khói từ hành lang ra ngoài, giúp mọi người không bị ngạt khói và cũng có thể nhìn thấy lối đi ra cầu thang thoát hiểm Công thức tính lưu lượng hút khói theo Tiêu Chuẩn Việt Nam (TCVN 5687-2010) như sau:

+ Đối với nhà công cộng, nhà hành chính sinh hoạt và sản xuất:

B là chiều rộng của cánh cửa lớn hơn mở từ hành lang hay sảnh vào cầu thang hay ra ngoài nhà, tính bằng mét (m).

H là chiều cao của cửa đi; khi chiều cao lớn hơn 2,5m thì lấy H = 2,5m; Kd là hệ số “thời gian mở cửa đi kéo dài tương đối” từ hành lang vào cầu thang hay ra ngoài nhà trong giai đoạn cháy, K = 1 nếu lượng người thoát nạn trên 25 người qua một cửa và Kd= 0,8 nếu số người thoát nạn dưới 25 người qua một cửa. n là hệ số phụ thuộc vào chiều rộng tổng cộng của các cánh cửa lớn cửa đi mở từ hành lang vào cầu thang hay ra ngoài trời khi có cháy, lấy theo bảng L.1 phụ lục L TCVN 5687-2010.

3.4.1 Tính chọn kích thước ống hút khói

Sử dụng Duct Checker Pro để tính toán ống gió hút khói cho hành lang tầng

Bảng 3.33:Thông số kích thước ống gió hút khói

3.4.2 Tính chọn miệng gió hút khói

Sử dụng Duct Checker Pro để tính toán miệng gió hút khói cho hành lang tầng 1, ta được bảng 3.34:

Bảng 3.34:Thông số miệng ống gió hút khói

Kích thước miệng gió (mm)

3.4.3 Tính chọn quạt hút khói:

Tổng chiều dài đoạn ống là 40m, Head loss = 1 Pa/m Vậy tổn thất trên đường ống hút khói là Pms= 40 Pa

Với lưu lượng 2989l/s và cột áp 40 Pa, dùng phần mềm Fantech chọn quạt hút khói có thông số như hình 3.12 sau:

Hình 3.12 :Thông số của quạt hút khói

Dựa vào thông số của quạt hút khói hình 3.12 ta chọn ra được model như bảng 3.35 sau:

Bảng 3.35: Model quạt hút khói

Hành lang sản xuất 8610 AP0564AP5/21 0,605 1440

TRIỂN KHAI BẢN VẼ VÀ BÓC TÁCH KHỐI LƯỢNG BẰNG PHẦN MỀM REVIT 2020

Giới thiệu phần mềm Revit

Revit là phần mềm thiết kế, được sử dụng để xem kiến trúc và tạo mô hình thông tin, được nghiên cứu và phát triển bởi Autodesk, cha đẻ của phần mềm nổi tiếng trong đó nổi tiếng nhất là AutoCad Revit là phần mềm hỗ trợ đắc lực cho các kiến trúc sư và kỹ sư lập mô hình cho Building Information Modeling (BIM) Đây là một xu hướng toàn cầu Khi nhắc đến Revit là chúng ta đang nhắc đến BIM, nó hỗ trợ rất nhiều trong việc triển khai các quy trình BIM.”

Giới thiệu giao diện cơ bản trên phần mềm Revit 2020

Hình 4.1: Giao diện khi khởi động phần mềm Revit

Hình 4.2: Giao diện làm việc ban đầu của Revit 2020

Revit là phần mềm được ví như một công ty lưu trữ dữ liệu thông tin của công trình, được phân chia thành các vùng làm việc và sẽ có các bộ phận chính như sau:

+ Thanh Ribbon: là một thanh công cụ chứa các tab bên trong chứa các hàng công cụ làm việc được sắp xếp hợp lý Các phân vùng để xử lý bất kỳ chủ đề như bảng dưới đây:

Bảng 4.1: Các tab trên thanh công cụ Ribbon

Architecture Thiết kế kiến trúc Structure Thiết kế kết cấu

System Thiết kế ống gió, ống nước,… các thiết bị khác của hệ MEP

Insert Chèn file, hình ảnh,…

Annotate Ghi kích thước, chú thích

Manage Quản lý, thiết lập thông tin dự án Modify Thay đổi đối tượng, di dời

View Tạo khung hình, mặt cắt,…

+ Thanh Properties: Ẩn chứa nội dung thông tin đối tượng

Hình 4.3: Thanh công cụ Properties

Tab hiển thị các thông số của đối tượng như sau: Loại đối tượng (ống gió, ống nước, ống dẫn điện, khớp nối, v.v.), chiều cao đối tượng (tính từ các mốc), kích thước đối tượng (dài, rộng, cao), phân loại hệ thống (gió tươi, gió thải, v.v.).

+ Thanh Project Brower: Tất cả thông tin dự án được quản lý tại đây.

Nó được tổ chức theo cây thư mục Nếu bạn muốn làm việc với các giao diện như Plans, Sections, 3D, Statistics Tables, Sheets, Family thì chỉ cần kích đúp chuột vào tên đó Không gian làm việc tương ứng được hiển thị.

Hình 4.4: Thanh công cụ Project Brower

Thiết kế mô hình 3D hệ thống điều hòa không khí cho nhà máy sản xuất dược phẩm Nonbetalactam GMP-EU băng phần mềm Revit 2020

Các bước cơ bản để thiết kế một hệ thống điều hòa không khí thực tế là:

+ Cài đặt thuộc tính tệp bản vẽ: Chuẩn bị thư viện thiết bị và đặt các tham số như vật liệu, kích thước và màu sắc của đối tượng…

+ Tạo một sơ đồ cấu trúc của dự án của bạn Đối với những công trình chưa có bản vẽ kết cấu trong Revit thì nên thực hiện giai đoạn dựng hình kết cấu (tạo mô hình kết cấu của công trình dựa trên bản vẽ kiến trúc trong file CAD).

+ Lập mô hình điều hòa không khí bằng các lệnh và công cụ Revit.

+ Trình bày bản vẽ: Về cơ bản, thông qua bước dựng hình, bạn sẽ có một bản vẽ Revit hoàn chỉnh.

Hình 4.5: Sơ đồ điều hòa không khí - thông gió của công trình

Hình 4.6: Mô hình đường gió cấp của công trình

Hình 4.7: Mô hình đường gió hồi của công trình

Hình 4.8: Mô hình ống nước ngưng của các AHU

Ứng dụng phần mềm Revit để bóc tách khối lượng

Để giúp chúng ta biết được chính xác khối lượng cần thi công thực tế của công trình để chủ đầu tư dễ dàng xem được khối lượng công việc, chúng ta thực hiện bóc tách khối lượng bằng Revit MEP 2020.

+ Trên thanh công cụ Project Browser, nhấp chuột phải chọn mục Schedules/Quantities, tiếp đến chúng ta chọn New Schedules/Quantities thì sẽ thấy bảngNew Schedulesxuất hiện.

Hình 4.9: Thao thác mở bảng New Schedules

+ Ở đây chúng ta chọn đối tượng cần bóc tách cụ thể là ống gió, bảng Schedules Properties của ống gió xuất hiện

Hình 4.10: Chọn đối tượng cần bóc khối lượng

+ Tiếp theo cần chọn những thông tin cần xuất của đối tượng từ bảng

Available Fields các thông tin sẽ được xuất hiện bên bảng Scheduled Fields (in order) Sau đó ấnOK.

Hình 4.11: Hộp thoại Schedules Properties

+ Chúng ta tính tổng khối lượng ống gió bằng cách chọn vào Sorting/Grouping của bảng Schedule Properties

+ Sort by: Ta chọn thông tin cần thống kê tổng

+ Grand total: Là tổng số

Hình 4.12: Bảng thống kê ống gió

Tương tự như trên, chúng ta bóc tách khối lượng cho các đối tượng còn lại ở trong bản vẽ.

Tiêu đề	Tính Toán Kiểm Tra Hệ Thống Điều Hòa Không Khí, Thông Gió Và Dựng Lại Bằng Phần Mềm Revit 2020 Nhà Máy Sản Xuất Dược Phẩm Nonbetalactam GMP-EU
Tác giả	Lê Nguyễn Hoài Nam, Phạm Hoàng Tính, Mai Quốc Toản, Mai Song Em
Người hướng dẫn	ThS Võ Kim Hằng
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	117
Dung lượng	13,01 MB