Tính toán kiểm tra và dựng revit hệ thống điều hòa không khí và thông gió công trình tòa nhà văn phòng và thương mại hạng a cobi tower i

Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023 ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN KIỂM TRA VÀ DỰNG REVIT HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ VÀ THƠNG GIĨ Trang 9 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, nhóm chúng em xin gửi đến Quý Thầy Cô t

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT GVHD: TS LÊ MINH NHỰT SVTH : HỒ QUỐC CƯỜNG

NGUYỄN THỊ BÍCH VÂN

TÍNH TOÁN KIỂM TRA VÀ DỰNG REVIT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ CÔNG TRÌNH TÒA NHÀ VĂN PHÒNG VÀ THƯƠNG MẠI HẠNG A COBI TOWER I S K L 0 1 1 6 5 9

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

-   -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT

Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023

ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN KIỂM TRA VÀ DỰNG REVIT

HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ

CÔNG TRÌNH TÒA NHÀ VĂN PHÒNG VÀ

THƯƠNG MẠI HẠNG A COBI TOWER I

SVTH: HỒ QUỐC CƯỜNG MSSV: 19147180

SVTH: NGUYỄN THỊ BÍCH VÂN MSSV: 19147268

GVHD: TS LÊ MINH NHỰT

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, nhóm chúng em xin gửi đến Quý Thầy Cô trong Bộ môn Công nghệ Nhiệt Điện lạnh nói riêng và Khoa Cơ khí Động lực – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM nói chung lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất Đặc biệt, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Thầy Lê Minh Nhựt – người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ nhóm chúng em trong suốt quá trình thực hiện bài khóa luận tốt nghiệp này

Thầy đã giảng dạy, truyền đạt những kiến thức bổ ích để chúng em có thể hoàn thành khóa luận với đề tài: “TÍNH TOÁN KIỂM TRA VÀ DỰNG REVIT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ CÔNG TRÌNH TÒA NHÀ VĂN PHÒNG VÀ THƯƠNG MẠI HẠNG A COBI TOWER I” Những vốn kiến thức chuyên ngành được tích lũy trong quá trình thực hiện khóa luận này rất quan trọng đối với nhóm chúng em trên quãng đường sự nghiệp sau này

Vì kiến thức của nhóm chúng em còn hạn chế, trong quá trình làm đề tài khóa luận sẽ không tránh khỏi những sai sót nhất định, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ Quý Thầy Cô của Bộ môn

Một lần nữa, nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn và xin kính chúc Quý Thầy Cô có nhiều sức khỏe và đạt được nhiều thành công hơn nữa Kính chúc Bộ môn Công nghệ Nhiệt Điện lạnh của Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh

sẽ luôn mãi là niềm tin, nền tảng vững chắc cho nhiều thế hệ sinh viên trên con đường chinh phục tri thức của ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt

TÓM TẮT

Đồ án “TÍNH TOÁN KIỂM TRA VÀ DỰNG REVIT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ CÔNG TRÌNH TÒA NHÀ VĂN PHÒNG VÀ THƯƠNG MẠI HẠNG A COBI TOWER I” gồm 3 nội dung chính: tính toán kiểm tra tải lạnh hệ thống ĐHKK bằng 2 phương pháp: Carrier và phần mềm Heatload Daikin; tính toán kiểm tra hệ thống thông gió; dựng mô hình 3D hệ thống hệ thống ĐHKK và TG bằng phần mềm Revit

Về tính toán kiểm tra hệ thống ĐHKK, nhóm chúng em sẽ vận dụng những kiến thức

đã được học, tham khảo các tiêu chuẩn, quy chuẩn, tài liệu trong và ngoài nước về ĐHKK

và thông gió để kiểm tra, so sánh với các thông số của công trình Phần này sẽ được trình bày trong chương 2 và chương 3 của đồ án Nội dung này giúp nhóm chúng em vận dụng được kiến thức chuyên ngành vào thực tế và hiểu rõ hơn về hệ thống ĐHKK và thông gió

Về dựng mô hình 3D của hệ thống ĐHKK và thông gió bằng phần mềm Revit, nhóm chúng em sẽ dựa trên cơ sở bản vẽ thiết kế thi công (shopdrawing) của dự án để xây dựng lên mô hình 3D hệ thống Với góc nhìn 3D, nhóm chúng em đã kiểm soát được va chạm giữa các hệ thống với nhau, giảm thiểu rủi ro khi thi công thực tế Ngoài ra còn có một góc nhìn trực quan hơn về hệ thống so với bản vẽ AutoCAD 2D truyền thống

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

DANH MỤC CÁC BẢNG xi

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Giới thiệu công trình 2

1.3 Các hệ thống ĐHKK 3

1.3.1 Hệ thống ĐHKK cục bộ 3

1.3.2 Hệ thống ĐHKK trung tâm 4

1.3.2.1 Hệ thống ĐHKK trung tâm VRV 4

1.3.2.2 Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller 5

1.4 Phạm vi đề tài 7

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA PHỤ TẢI LẠNH 8

2.1 Thông số tính toán 8

2.1.1 Thông số khí hậu 8

2.1.2 Thông số công trình 8

2.2 Tính tải lạnh bằng phương pháp Carrier 11

2.2.1 Nhiệt bức xạ qua kính Q 1 11

2.2.2 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q 2 16

2.2.2.1 Nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ Q 21 16

2.2.2.2 Nhiệt truyền qua vách Q 22 17

2.2.2.3 Nhiệt truyền qua nền Q 23 19

2.2.3 Nhiệt tỏa ra từ thiết bị Q 3 20

2.2.3.1 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q 31 20

2.2.3.2 Nhiệt tỏa ra do máy móc Q 32 21

2.2.4 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn tỏa ra do người Q 4 23

2.2.4.1 Nhiệt hiện do người tỏa Q 4h 23

2.2.4.2 Nhiệt ẩn do người tỏa ra Q 4â 24

2.2.5 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào Q hN và Q âN 25

2.2.6 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q 5h và Q 5â 25

2.2.7 Nhiệt tổn thất do các nguồn khác Q 6 25

2.3 Kiểm tra và phân tích sơ đồ ĐHKK 26

2.3.1 Sơ đồ ĐHKK 26

2.3.2 Tính toán sơ đồ ĐHKK tuần hoàn một cấp 28

2.3.2.1 Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF (ε h ) 28

2.3.2.2 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (ε hf ) 29

2.3.2.3 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (ε ht ) 29

2.3.2.4 Hệ số đi vòng (ε BF ) 30

2.3.2.5 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (ε hef ) 31

2.3.2.6 Đồ thị t – d hệ thống ĐHKK của công trình 31

2.3.2.7 Nhiệt độ đọng sương t s và kiểm tra đọng sương trên vách 33

2.3.3 Kiểm tra điều kiện vệ sinh 34

2.4 Tính tải lạnh bằng phần mềm Heatload Daikin 34

2.4.1 Giới thiệu về phần mềm 34

2.4.2 Các bước tính tải lạnh cho công trình 35

2.4.3 Kết quả sau khi tính toán 36

2.5 So sánh kết quả tính toán tải lạnh so với công trình thực tế 37

2.6 Tính kiểm tra thiết bị chính cho hệ thống 38

2.6.1 Tính kiểm tra PAU 38

2.6.2 Tính kiểm tra FCU 39

2.6.3 Tính kiểm tra Chiller 41

2.6.4 Tính kiểm tra tháp giải nhiệt 42

2.6.5 Tính kiểm tra hệ thống đường ống nước 42

2.6.5.1 Hệ thống ống cấp, ống hồi nước lạnh 42

2.6.5.2 Hệ thống ống cấp, ống hồi nước giải nhiệt 46

2.6.6 Tính kiểm tra bơm 47

2.6.7 Tính kiểm tra bình dãn nở 53

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG GIÓ, TẠO ÁP VÀ HÚT KHÓI 54

3.1 Tính kiểm tra hệ thống thông gió 54

3.1.1 Tính kiểm tra hệ thống cấp gió tươi 54

3.1.1.1 Mục đích của hệ thống cấp gió tươi 54

3.1.1.2 Xác định tốc độ không khí trong ống cấp gió tươi 54

3.1.1.3 Tính kiểm tra lưu lượng cấp gió tươi 55

3.1.1.4 Tính toán tổn thất cột áp 56

3.2 Tính kiểm tra hệ thống tạo áp 59

3.2.1 Mục đích của hệ thống tạo áp 59

3.2.2 Tính kiểm tra lưu lượng hệ thống tạo áp 60

3.2.2.1 Lưu lượng hệ thống tạo áp buồng thang bộ 60

3.2.2.2 Lưu lượng hệ thống tạo áp hố thang máy và phòng đệm thang máy chữa cháy 61

3.2.3 Tính kiểm tra tổn thất cột áp hệ thống tạo áp 62

3.2.3.1 Tổn thất cột áp ống gió tạo áp cầu thang bộ 62

3.2.3.2 Tổn thất cột áp ống gió tạo áp phòng đệm thang máy chữa cháy 63

3.3 Tính kiểm tra hệ thống hút khói 63

3.3.1 Mục đích của hệ thống hút khói 63

3.3.2 Tính kiểm tra lưu lượng khói 64

3.3.2.1 Hệ thống hút khói bãi đỗ xe 64

3.3.2.2 Hệ thống hút khói hành lang 64

3.3.3 Tính kiểm tra tổn thất cột áp hệ thống hút khói 66

3.3.4.1 Hệ thống hút khói bãi đỗ xe 66

3.3.4.2 Hệ thống hút khói hành lang 67

CHƯƠNG 4: TRIỂN KHAI MÔ HÌNH 3D BẰNG PHẦN MỀM REVIT 68

4.1 Phần mềm Revit 68

4.1.1 Giới thiệu chung 68

4.1.2 Ưu và nhược điểm 68

4.1.3 Ứng dụng bóc tách khối lượng công trình trên Revit 68

4.2 Mô hình 3D hệ thống ĐHKK và thông gió của công trình 69

4.3 Nhận xét 74

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75

5.1 Kết luận 75

5.2 Kiến nghị 75

PHỤ LỤC 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BIM Building Information Modeling

CBD Central Business District

ĐHKK Điều hòa không khí

ESHF Effective Sensible Heat Factor

FCU Fan Coil Unit

F&B Food and Beverage

GSHF Grand Sensible Heat Factor

HVAC Heating, Ventilating and Air Conditioning

MEP Mechanical, Electrical and Plumbing

PAU Primary Air Handling Unit

PCCC Phòng cháy chữa cháy

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

RSHF Room Sensible Heat Factor

SĐNL Sơ đồ nguyên lý

SEEC Sai Gon Exhibition and Convention Center

SHF Sensible Heat Factor

TGHK Thông gió hút khói

TGTT Thông gió thông thường

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TMDV Thương mại – dịch vụ

VRF Variable Refrigerant Flow

VRV Variable Refr igerant Volume

WC Water Closet

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Hiện tượng nóng lên toàn cầu 1

Hình 1.2 Hình ảnh thực tế công trình 3

Hình 1.3 Hệ thống ĐHKK cục bộ 3

Hình 1.4 Hệ thống ĐHKK trung tâm VRV 4

Hình 1.5 Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller 5

Hình 1.6 Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller giải nhiệt bằng không khí 6

Hình 2.1 Tham khảo SĐNL và bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị của công trình 27

Hình 2.2 Sơ đồ ĐHKK tuần hoàn 1 cấp 27

Hình 2.3 Điểm gốc G (t = 24oC, φ = 50%) và thang chia nhiệt hiện SHF 29

Hình 2.4 Đồ thị t – d của hệ thống ĐHKK 32

Hình 2.5 Thẻ Project Outline của phần mềm Heatload Daikin 35

Hình 2.6 Hộp thoại nhập dữ liệu của không gian cần tính toán 35

Hình 2.7 Hộp thoại kết quả tính toán tải lạnh bằng phần mềm Heatload Daikin 36

Hình 2.8 Hộp thoại thiết lập file và xuất kết quả tính toán 36

Hình 2.9 Kết quả tính toán tải lạnh bằng phần mềm Heatload Daikin 37

Hình 2.10 Đường ống hút DN200 vào bơm 48

Hình 2.11 Tính toán tổn thất cột áp qua đường ống nước lạnh bằng phần mềm 49

Hình 2.12 Cột áp tĩnh phía đẩy và phía hút 51

Hình 2.13 Tính toán tổn thất cột áp qua đường ống nước tháp giải nhiệt 52

Hình 3.1 Minh họa hệ thống cấp gió tươi 54

Hình 3.2 Van FD 58

Hình 3.3 Kết quả tổn thất cột áp qua van ngăn cháy lan bằng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database 58

Hình 4.1 Lưới trục và cao độ tầng nhìn từ hướng Đông của công trình 69

Hình 4.2 Lưới trục và cao độ tầng nhìn từ hướng Bắc của công trình 69

Hình 4.3 Mô hình 3D cột và sàn kết cấu của công trình 70

Hình 4.4 Link CAD vào Revit 70

Hình 4.5 Tổng quan mô hình 3D hệ thống ĐHKK và thông gió 71

Hình 4.6 Mặt bằng hệ thống ĐHKK và thông gió của tầng 9 trên bản vẽ Revit 71

Hình 4.7 Mô hình 3D phòng kỹ thuật lạnh của công trinh 72

Hình 4.8 Mô hình 3D hệ thống quạt hút khói bãi đỗ xe ở 2 tầng hầm 72

Hình 4.9 Mô hình 3D hệ thống quạt tạo áp cầu thang bộ tầng hầm và quạt cấp gió tươi 72 Hình 4.10 Mô hình 3D hệ thống hút khói hành lang 73

Hình 4.11 Mô hình 3D hệ thống tạo áp cầu thang bộ tầng nổi 73

Hình 4.12 Mô hình 3D FCU điển hình 73

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Thông số khí hậu ngoài trời mùa hè của công trình 8

Bảng 2.2 Thông số khí hậu trong nhà mùa hè của công trình 8

Bảng 2.3 Các thông số cần thiết của công trình 8

Bảng 2.4 Nhiệt bức xạ mặt trời lớn nhất qua kính RTmax 12

Bảng 2.5 Nhiệt bức xạ tức thời qua kính Q’1 13

Bảng 2.6 Kết quả tính toán G’ 14

Bảng 2.7 Kết quả tính toán G” 15

Bảng 2.8 Mật độ diện tích trung bình gs 15

Bảng 2.9 Kết quả tính toán nhiệt truyền qua tường Q22t 17

Bảng 2.10 Kết quả tính toán nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c 18

Bảng 2.11 Kết quả tính toán nhiệt truyền qua vách Q22 19

Bảng 2.12 Kết quả tính toán nhiệt truyền qua nền Q23 của tầng 1 20

Bảng 2.13 Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng 20

Bảng 2.14 Kết quả tính toán nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 21

Bảng 2.15 Kết quả tính toán nhiệt tỏa ra do máy móc Q32 22

Bảng 2.16 Kết quả tính toán nhiệt hiện do người tỏa Q4h 23

Bảng 2.17 Kết quả tính toán nhiệt ẩn do người tỏa Q4â 24

Bảng 2.18 Thông số các điểm nút trên đồ thị t – d 32

Bảng 2.19 Kết quả kiểm tra đọng sương trên vách 33

Bảng 2.20 So sánh kết quả tính toán tải lạnh so với công trình thực tế 37

Bảng 2.21 So sánh kết quả tính toán kiểm tra PAU 39

Bảng 2.22 Lưu lượng gió cần thiết của FCU 40

Bảng 2.23 Lưu lượng của các đường ống góp phân phối nước lạnh 43

Bảng 2.24 Vận tốc nước chảy khuyên dùng trong đường ống 44

Bảng 2.25 Vận tốc tính toán của hệ thống ống cấp, ống hồi nước lạnh 45

Bảng 2.26 Vận tốc tính toán của hệ thống ống cấp, ống hồi nước giải nhiệt 46

Bảng 2.27 Kết quả tính toán tổn thất qua đường ống hút của bơm nước lạnh Water Chiller 49

Bảng 2.28 Kết quả tính toán kiểm tra bơm 52

Bảng 3.1 Tốc độ gió khuyên dùng và tối đa trong ống gió 55

Bảng 3.2 Kết quả tính toán và so sánh hệ thống cấp gió tươi cho các tầng hầm (TGTT) 56 Bảng 3.3 Kết quả tính toán và so sánh hệ thống cấp gió tươi cho các tầng hầm (TGHK) 56

Bảng 3.4 Tổn thất cột áp của ống gió cấp tầng 1 57

Bảng 3.5 Kết quả tính toán tổn thất cột áp do phụ kiện ống gió trên mặt bằng tầng 1 59

Bảng 3.6 Kết quả tính toán tổn thất cột áp của hệ thống cấp gió tươi tầng hầm 59

Bảng 3.7 Kết quả tính toán và so sánh lưu lượng hệ thống tạo áp cầu thang bộ 61

Bảng 3.8 Kết quả tính toán và so sánh lưu lượng hệ thống tạo áp hố thang máy 62

Bảng 3.9 Kết quả tính toán và so sánh hệ thống tạo áp cầu thang bộ tầng hầm 63

Bảng 3.10 Kết quả tính toán và so sánh hệ thống hút khói bãi đỗ xe cho các tầng hầm (TGTT) 64

Bảng 3.11 Kết quả tính toán và so sánh hệ thống hút khói bãi đỗ xe cho các tầng hầm (TGHK) 64

Bảng 3.12 Hệ số n tương ứng với chiều rộng B 65

Bảng 3.13 Kết quả tính toán và so sánh cột áp hệ thống hút khói bãi đỗ xe 67

Bảng 3.14 Kết quả tính toán và so sánh cột áp hệ thống hút khói hành lang 67

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Hệ thống ĐHKK ngày nay đã trở thành một phần quan trọng trong cuộc sống nhằm tạo

ra và duy trì ổn định điều kiện vi khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, đảm bảo độ sạch của không khí, khống chế độ ồn và sự lưu thông của dòng không khí… tùy theo mục đích sử dụng Ngày nay, môi trường sống càng ngày càng khắc nghiệt, thế giới đang có nhiệt độ cao nhất từ trước tới nay, mùa đông đã đạt nhiệt độ âm sâu chưa từng thấy Gây khó chịu, ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ của chúng ta cũng như các hoạt động sinh hoạt hằng ngày

Hình 1.1 Hiện tượng nóng lên toàn cầu

Vì vậy, có thể thấy được tầm quan trọng của ĐHKK đối với cuộc sống của con người

Do đó, việc tìm hiểu về nó là điều rất cần thiết

Cobi Tower I là tòa nhà văn phòng đa tiện ích được thiết kế để phù hợp với mọi công ty

từ start - ups cho đến các tập đoàn lớn, doanh nghiệp tư nhân hay công ty quốc tế Ở đây được trang bị cơ sở vật chất hiện đại cùng dịch vụ tiện nghi cao cấp, đặc biệt hơn còn tích hợp không gian ăn uống, mua sắm và giải trí tại các tầng khối đế của tòa nhà Với cấu trúc

và diện tích khá lớn như thế nên việc tính toán, lắp đặt hệ thống ĐHKK là vô cùng quan trọng và cần thiết nhằm đảm bảo và phát huy được hết tất cả công năng của toà nhà Nắm bắt được nhu cầu đó, nhóm chúng em đã chọn thực hiện đề tài “Tính toán kiểm tra và dựng Revit hệ thống điều hòa không khí và thông gió công trình Tòa nhà văn phòng và thương mại hạng A Cobi Tower I” để tính toán và kiểm tra lại các hạng mục

có liên quan đến ĐHKK và thông gió của công trình Qua đó, giúp nhóm chúng em cải thiện chuyên môn và học được thêm những kiến thức liên quan đến chuyên ngành thông qua quá trình thực hiện đề tài

1.2 Giới thiệu công trình

Công trình Cobi Tower I được đầu tư bởi Tập đoàn Cobi Group và do Công ty cổ phần Tập đoàn xây dựng Hòa Bình thi công Với những tiêu chuẩn quốc tế cùng với sự trau chuốt trong từng công đoạn Từ thiết kế sáng tạo, thi công chuẩn chỉnh cho đến việc lựa chọn vật liệu một cách công phu và tỉ mỉ Cobi Tower I là tòa nhà văn phòng và thương mại hạng A hiện đại và sang trọng giữa lòng quận 7, thành phố Hồ Chí Minh

Với tiêu chuẩn cao cấp của mình, Cobi Tower I đã đáp ứng được yêu cầu của các doanh nghiệp trong và ngoài nước về không gian làm việc kết hợp nhiều tiện ích khác nhau như shophouse, nhà hàng, F&B, Youth Street, sân khấu ngoài trời, trung tâm giáo dục, chăm sóc sức khỏe… Song song đó, Cobi Tower I còn có một vị trí vô cùng lý tưởng Công trình nằm kế bên SECC, cách Trung tâm thương mại The Crescent Mall chỉ 700m, đến CBD quận 1 chỉ 20 phút, 40 phút đến sân bay Tân Sơn Nhất, xung quanh gần tòa nhà có đến khoảng 25000 cư dân trí thức sinh sống…

Sứ mệnh của Cobi Tower I là đem đến một không gian làm việc thoải mái, thịnh vượng, hiện đại, cao cấp và điển hình cho văn phòng cho thuê của tương lai

Hình 1.3 Hệ thống ĐHKK cục bộ

Ưu điểm:

- Lắp đặt dễ dàng, không đòi hỏi kỹ thuật cao

- Sử dụng đơn giản, không ảnh hưởng đến các máy điều hòa khác trong hệ thống nếu gặp sự cố

- Bảo trì, sửa chữa dễ dàng

- Giá thành rẻ

Nhược điểm:

- Không thể lắp đặt ở các khu vực có công suất nhiệt lớn như hội trường, phân xưởng,…

- Việc lắp đặt ảnh hưởng đến thẩm mỹ, kết cấu và kiến trúc

- Hiệu suất hoạt động phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ môi trường

1.3.2 Hệ thống ĐHKK trung tâm

1.3.2.1 Hệ thống ĐHKK trung tâm VRV

Hệ thống ĐHKK trung tâm VRV do hãng Daikin phát minh và các biến thể khác như VRF của Panasonic, Multi V của LG,… là máy điều hòa có thể thay đổi lưu lượng môi chất tuần hoàn bằng cách thay đổi tốc độ của máy nén thông qua tần số dòng điện Qua đó

có thể thay đổi công suất theo phụ tải bên ngoài Hệ thống sử dụng một hoặc ghép nối nhiều dàn nóng lại với nhau, phân phối môi chất lạnh đến các dàn lạnh thông qua bộ chia gas

Hình 1.4 Hệ thống ĐHKK trung tâm VRV

Ưu điểm: VRV đã khắc phục được hầu hết các nhược điểm của ĐHKK cục bộ

- Chiều dài ống dẫn môi chất lạnh lên đến 1000 m

- Chênh lệch độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh lên đến 90 m khi đặt dàn nóng cao hơn dàn lạnh, 50 m khi đặt dàn nóng thấp hơn dàn lạnh

- Dải công suất lớn

- Tổng công suất dàn lạnh có thể lắp đặt dao động từ 50 – 130% công suất lạnh tương ứng của dàn nóng

- Đảm bảo tính mỹ quan của công trình

Nhược điểm: mặc dù có nhiều ưu điểm vượt trội, tuy nhiên hệ thống ĐHKK trung tâm VRV vẫn có một vài điểm yếu nhất định

- Chỉ phù hợp với các công trình có công suất nhiệt trung bình và nhỏ

- Vẫn dùng phương pháp giải nhiệt bằng không khí nên phụ thuộc nhiều vào khí hậu

- Vốn đầu tư cao, đòi hỏi kỹ thuật lắp đặt, vận hành, bảo trì bảo dưỡng cao

- Khả năng rò rỉ môi chất lạnh lớn

1.3.2.2 Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller

Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller là hệ thống làm lạnh nước và phân phối đến các tải tiêu thụ như AHU, PAU, FCU

Hình 1.5 Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller

Phân loại:

- Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller giải nhiệt bằng không khí: môi chất lạnh của

hệ thống được giải nhiệt bằng không khí Vì vậy, hiệu suất hoạt động của hệ thống bị phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường Các hệ thống có công suất nhỏ thường dùng kiểu giải nhiệt này

- Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller giải nhiệt bằng nước: để nâng cao hiệu quả giải nhiệt môi chất lạnh, các hệ thống có công suất lớn sẽ sử dụng nước để giải nhiệt Hệ

thống này đòi hỏi phải trang bị thêm hệ thống bơm cùng với đường ống dẫn nước giải nhiệt

và tháp giải nhiệt

Hình 1.6 Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller giải nhiệt bằng không khí

và giải nhiệt bằng nước

Ưu điểm: Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller đã khắc phục được hầu hết các

nhược điểm của hệ thống ĐHKK trung tâm VRV

- Chiều dài kết nối với dàn lạnh không giới hạn, chỉ cần trang bị hệ thống bơm nước lạnh đủ đáp ứng lưu lượng và cột áp

- Có thể phục vụ các công trình có công suất nhiệt rất lớn

- Công suất lạnh hầu như không bị hạn chế

- So với hệ thống ĐHKK trung tâm VRV thì vòng tuần hoàn môi chất lạnh đơn giản hơn nhiều nên rất dễ kiểm soát

Nhược điểm: Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller sử dụng nước làm chất tải lạnh nên sẽ có những nhược điểm nhất định

- Phải lắp đặt ở nơi có nguồn nước dồi dào, ngoài việc cấp nước vào hệ thống ban đầu

thì cần phải có hệ thống cấp nước bù khi vận hành hệ thống

- Để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định lâu dài, cần trang bị hệ thống lọc nước trước khi cấp vào

- Vì dùng nước để làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt động thì hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller tổn thất năng lượng lớn hơn các hệ thống dùng môi chất lạnh là gas

- Việc vận hành phức tạp hơn, đòi hỏi người vận hành phải có chuyên môn cao

- Bảo trì, bảo dưỡng khó khăn và phải thực hiện thường xuyên

- Chi phí đầu tư ban đầu lớn vì phải trang bị nhiều thiết bị và hệ thống phụ trợ

1.4 Phạm vi đề tài

Đề tài này nhóm chúng em chỉ tính toán hạng mục hệ thống ĐHKK và thông gió của tòa nhà, phù hợp với chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt

Với thời gian thực hiện đề tài được giao, nhóm sẽ hoàn thành những nhiệm vụ sau:

- Tính toán kiểm tra phụ tải lạnh công trình (trừ những tầng điển hình trùng nhau) theo phương pháp Carrier, bằng phần mềm Heatload Daikin và so sánh với công trình thực tế

- Kiểm tra, phân tích sơ đồ ĐHKK và tính toán kiểm tra các thiết bị chính gồm: PAU, FCU, Chiller, tháp giải nhiệt, bơm, bình dãn nở

- Tính toán kiểm tra hệ thống thông gió, tạo áp và hút khói so với công trình thực tế

- Triển khai mô hình 3D hệ thống ĐHKK và thông gió bằng phần mềm Revit

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA PHỤ TẢI LẠNH

2.1 Thông số tính toán

2.1.1 Thông số khí hậu

Dựa vào mục 4.2.2 và phụ lục B tài liệu [2] ta tra được thông số khí hậu ngoài trời mùa

hè của công trình sử dụng hệ thống ĐHKK cấp II với số giờ không đảm bảo là 200h/năm Đồng thời, tra đồ thị t – d được các thông số như bảng 2.1

Bảng 2.1 Thông số khí hậu ngoài trời mùa hè của công trình

Nhiệt độ

bầu khô

tN (oC)

Độ ẩm tương đối

ts (oC)

Nhiệt độ bầu ướt

ts (oC)

Nhiệt độ bầu ướt

tư (oC)

24 60 52,6 11,2 15,8 18,6

2.1.2 Thông số công trình

Dựa vào bản vẽ kiến trúc của công trình, xác định các thông số cần thiết như bảng 2.3

Bảng 2.3 Các thông số cần thiết của công trình

Tầng Khu vực Diện tích

(m2)

Chiều cao (m)

Thể tích (m3) Hầm 2 Bãi đỗ xe 1.331,5 3,35 4460,6

Tầng 1

TMDV 1 119,0

6,8

809,2 TMDV 2 80,0 544,0 TMDV 3 82,0 557,6 TMDV 4 82,0 557,6 TMDV 5 83,0 564,4 Sảnh thang 25,7 174,9

WC nam 14,1 95,9

WC nữ 16,5 112,0

WC dành cho người khuyết tật 3,5 24,0

Tiếp tân 20,4 138,7 Sảnh chính 79,2 538,5 Nhà kho 4,8 32,8 Phòng điều khiển chữa cháy

và bảo vệ

16,2 109,9

TMDV 1 56,0 240,8 TMDV 2 60,0 258,0 TMDV 3 105,0 451,5 TMDV 4 105,0 451,5 TMDV 5 127,0 546,1 TMDV 6 208,0 894,4

Tầng 2 WC nam 14,9 4,3 64,2

WC nữ 17,6 75,7 Nhà bếp 4,9 21,1 Sảnh thang 33,5 144,2

Tầng 3

TMDV 1 116,0

4,3

498,8 TMDV 2 208,0 894,4 TMDV 3 163,0 700,9 TMDV 4 105,0 451,5 TMDV 5 127,0 546,1 Sảnh thang 33,8 145,2

WC nữ 17,4 74,7

WC nam 14,8 63,8 Nhà bếp 5,0 21,5

Tầng 4

Sảnh thang 26,4

3,8

100,3 Văn phòng 561 2131,8 Nhà bếp 5,0 19,0

WC nam 14,1 50,9

WC nữ 10,2 36,8 Tầng 8 ~ 19

Sảnh thang 26,4

3,6

95,0 Văn phòng 365,0 1314,0

WC nam 11,5 41,2

2.2 Tính tải lạnh bằng phương pháp Carrier

2.2.1 Nhiệt bức xạ qua kính Q 1

Nhiệt bức xạ qua kính được xác định theo biểu thức:

Q1 = nt.Q’1 (W) (2.1) Với:

𝜀𝑐 – hệ số kể đến ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển Độ cao của công trình so với mực nước biển H = 19m Do ảnh hưởng này nhỏ, chọn 𝜀𝑐= 1

𝜀𝑐 = 1 + H

1000 0,023 ≈ 1 (2.3)

𝜀đ𝑠 – hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát so với nhiệt độ đọng sương của không khí ở trên mặt mực nước biển là 20°C, xác định theo công thức:

𝑄′1 = 𝐹 𝑅𝐾 𝜀𝑐 𝜀đ𝑠 𝜀𝑚𝑚 𝜀𝑘ℎ 𝜀𝑚 𝜀𝑟Với 𝑅𝐾 = [0,4 𝛼𝑘 + 𝜏𝑘( 𝛼𝑚+ 𝜏𝑚+ 𝜌𝑘 𝜌𝑚 + 0,4 𝛼𝑘 𝛼𝑚)] 𝑅𝑁 (2.5)

𝛼𝑘, 𝜌𝑘 , 𝜏𝑘: lần lượt là hệ số hấp thụ, phản xạ, xuyên qua của kính Theo bảng 4.3 tài liệu [1], công trình sử dụng loại kính trong tráng màng phản xạ RS20, 6mm có:

RN: bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính Ví dụ tính cho khu vực Sảnh chính tầng 1

có vách kính hướng Tây Bắc, RTmax = 483 theo bảng 4.2 tài liệu [1]

Theo biểu thức 2.5, ví dụ tính cho khu vực sảnh chính tầng 1:

Tương tự, kết quả tính toán Q’1 được tổng hợp trong bảng 2.5

Bảng 2.5 Nhiệt bức xạ tức thời qua kính Q’1

5 ~ 7

Sảnh thang Tây Nam 24,40 164,74 1,52 Văn phòng

Tây Nam 97,58 164,74 6,08 Tây Bắc 134,18 154,80 7,85 Đông Bắc 195,17 154,80 11,42 Đông Nam 134,18 164,74 8,35

8 ~ 19

Sảnh thang Tây Nam 97,58 164,74 6,08 Văn phòng

Tây Nam 390,34 164,74 24,30 Tây Bắc 341,54 154,80 19,98 Đông Bắc 829,46 154,80 48,52 Đông Nam 341,54 164,74 21,26

Hệ số tác động tức thời nt được xác định theo bảng 4.6 tài liệu [1], giả sử điều hòa hoạt động 24/24 giờ và coi nhiệt độ không khí trong phòng không đổi

nt phụ thuộc vào gs Giá trị gs được tính như sau:

Đối với tầng 4 đến tầng 19, có tường làm bằng gốm tetracotta có khối lượng 31kg/m2

theo tài liệu [4], tiếp xúc với bức xạ mặt trời và không có sàn nằm trên mặt đất

Ví dụ tính G’ cho khu vực Sảnh thang của tầng 4 có diện tích tường 4,3m2

G’ = 31.4,3 = 132,68 (kg) Tương tự, kết quả tính toán G’ cho các khu vực còn lại được tổng hợp trong bảng 2.6 Bảng 2.6 Kết quả tính toán G’

Ví dụ tính cho khu vực Sảnh chính tầng 1 có thông số sàn như sau:

- Diện tích sàn 79,2 m2

- Mật độ sàn bê tông cốt thép 2400 kg/m3 (theo bảng 4.11 tài liệu [1])

- Độ dày sàn 0,25m (theo bản vẽ kiến trúc)

G” = 79,2.2400.0,25 = 47520 (kg) Tương tự, kết quả tính toán G” cho các khu vực còn lại được tổng hợp trong bảng 2.7 Bảng 2.7 Kết quả tính toán G”

Tầng Khu vực Diện tích (m2) Độ dày sàn (m) G” (kg)

Văn phòng 253,47

Theo từng thời điểm, bức xạ mặt trời sẽ tác động theo hướng nhất định Khu vực Sảnh chính tầng 1 chịu tác động bởi bức xạ mặt trời vào buổi chiều, hướng Tây Bắc, lớn nhất vào lúc 5h chiều và có gs = 300kg/m2

Tra bảng 4.6 tài liệu [1] và nội suy được nt = 0,74

Nhiệt bức xạ qua kính của khu vực Sảnh chính tầng 1:

Q1 = nt.Q’1 = 0,74 2804,91 = 2075,63 (W) ≈ 2,08 (kW) Tương tự, kết quả tính toán Q1 của các khu vực được tổng hợp trong Phụ lục 1

2.2.2 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q 2

2.2.2.1 Nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ Q 21

Nhiệt truyền qua mái của không gian điều hòa được chia làm 3 dạng:

- Dạng 1: Không gian điều hòa cần tính nằm dưới phòng có ĐHKK Khi đó:

∆t = 0, Q21 = 0

- Dạng 2: Không gian điều hòa cần tính nằm dưới phòng không có ĐHKK Khi đó:

∆t = 0,5(tN – tT), Q21 = k.F.∆t (2.8) Trong đó:

k – hệ số truyền nhiệt qua mái, tra bảng 4.15 tài liệu [1], nội suy với vật liệu là bê tông dày 200mm có lớp vữa dày 25mm, lát gạch vinyl dày 3mm, k = 2,57 W/m2.K

F – diện tích mái

∆t – hiệu nhiệt độ giữa 2 không gian

- Dạng 3: Trần mái của không gian điều hòa cần tính chịu tác động bởi bức xạ mặt trời

và chênh lệch nhiệt độ giữa không khí trong và ngoài nhà Do việc xác định chính xác lượng nhiệt trên là khá phức tập Vì vậy, tính toán gần đúng theo biểu thức:

2.2.2.2 Nhiệt truyền qua vách Q 22

Nhiệt truyền qua vách Q22 do:

- Chênh lệch nhiệt độ giữa trong và ngoài không gian điều hòa

- Bức xạ mặt trời vào vách

Q22 được xác định theo biểu thức:

Q22 = ∑Q2i = ki.Fi.∆t = Q22t + Q22c + Q22k, W (2.9) Với:

Q22t: Nhiệt truyền qua tường

Q22c: Nhiệt truyền qua cửa ra vào

Q22k: Nhiệt truyền qua cửa sổ

a Nhiệt truyền qua tường Q 22t

Q22t = k.F.∆t, W (2.10) Với:

k – hệ số truyền nhiệt của tường, được xác định bằng biểu thức:

αT = 10 W/m2.K – hệ số tỏa nhiệt bên trong tường

δ = 0,05m – độ dày của lớp gốm terracotta – vật liệu tường

γ = 0,31W/m.K – hệ số dẫn nhiệt của gốm terracotta theo tài liệu [4]

Bảng 2.9 Kết quả tính toán nhiệt truyền qua tường Q22t

Tầng Khu vực Diện tích (m2) Q22t (kW)

1

Sảnh chính (ramp dốc) 16,50 1,18 Sảnh chính (phòng máy phát điện) 17,19 0,32

b Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q 22c

Nhiệt truyền qua cửa ra vào được xác định bằng biểu thức:

Q22c = k.F.∆t, W (2.12) Với:

k – hệ số truyền nhiệt qua cửa, W/m2.K;

F – diện tích cửa, m2;

∆t – hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà, oC

Dựa vào bản vẽ kiến trúc, ví dụ tính cho cửa ra vào của Sảnh chính tầng 1 Vật liệu của cửa là kính 2 lớp solar control, có hệ số truyền nhiệt là 1,9 W/m2.K theo tài liệu [5] Diện tích cửa là 4,69m2

Q22c = 1,9.4,69.(36 – 24) = 106,98 (W) ≈ 0,107 (kW) Tương tự, kết quả tính toán Q22c được tổng hợp theo bảng 2.10

Bảng 2.10 Kết quả tính toán nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c

Tầng Khu vực Diện tích

(m2)

Q22c(kW)

Công trình không có cửa sổ nên Q22k = 0

Kết quả tính toán nhiệt truyền qua vách Q22 được tổng hợp theo bảng 2.11

Bảng 2.11 Kết quả tính toán nhiệt truyền qua vách Q22

Tầng Khu vực Q22t (kW) Q22c (kW) Q22 (kW)

1 Sảnh chính - 0,107

1,607 Sảnh chính (ramp dốc) 1,18 -

Sảnh chính (phòng máy phát điện)

2.2.2.3 Nhiệt truyền qua nền Q 23

Nhiệt truyền qua nền Q23 được xác định bằng biểu thức:

Q23 = k.F ∆t, W (2.13) Với:

F – diện tích nền, m2;

∆t – hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong không gian tính toán;

k – hệ số truyền nhiệt của nền, W/m2.K

Nhiệt truyền qua nền được chia làm 3 trường hợp:

- Nền được đặt trực tiếp trên mặt đất: lấy k của sàn bê tông dày 300mm, ∆t = tN – tT;

- Nền được đặt trên tầng hầm hoặc không gian không có điều hòa: lấy ∆t = 0,5.(tN – tT)

- Nền được đặt giữa hai không gian có điều hòa: Q23 = 0

Công trình có nền tầng 1 nằm trên tầng hầm 1, ví dụ tính cho Sảnh chính Không gian này

có nền bê tông dày 250mm, có lớp vữa dày 25mm, lát gạch vinyl dày 3mm Tra bảng 4.15 tài liệu [1] và nội suy được k = 2,36 W/m2.K

Q23 = 2,36.79,2.0,5.(36 – 24) = 1121,47 (W) ≈ 1,12 (kW)

Tương tự, kết quả tính toán nhiệt truyền qua nền Q23 của tầng 1 như bảng 2.12

Bảng 2.12 Kết quả tính toán nhiệt truyền qua nền Q23 của tầng 1

Tầng Khu vực Q23 (kW)

1

Sảnh chính 1,12 Sảnh thang 0,36 Tiếp tân 0,29

Kết quả tính toán nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q2 được tổng hợp trong Phụ lục 2

2.2.3 Nhiệt tỏa ra từ thiết bị Q 3

2.2.3.1 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q 31

Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 được xác định bằng biểu thức:

Q31 = nt.nđ.Q = nt.nđ.qs.F, W (2.14) Với:

nt – hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng, hoạt động từ 8h sáng đến 6h tối Nội suy bảng 4.8 tài liệu [1] và tra bảng 2.8 được hệ số nt của các khu vực như bảng 2.13

Bảng 2.13 Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng

Tầng Khu vực gs (kg/m2) nt

1

Sảnh chính 300 0,95 Sảnh thang 300 0,95 Tiếp tân 300 0,95