Thuyết Minh Đồ Án Thông Gió Sapa.pdf

ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIKHOA KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

BỘ MÔN VI KHÍ HẬU -

THUYẾT MINH ĐỒ ÁNTHÔNG GIÓ

Giảng viên hướng dẫn: TS Bùi Thị HiếuHọ và tên: Dương Thị Ngọc ÁnhMSSV: 0071566

LỚP: 66HKC2Ngày hoàn thành:

Hà Nội, ngày tháng năm 2023

CHƯƠNG 1: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN VÀKẾT CẤU BAO CHE

1.1 Giới thiệu chung:

1 Địa điểm xây dựng: Sapa2 Số liệu thiết kế:

- Mặt bằng, mặt cắt kiến trúc của công trình

- Dây chuyền công nghệ và các số liệu liên quan

3 Nội dung tính toán

- Tính toán thiết kế hệ thống thông gió cục bộ cho các thiết bịtỏa bụi, khí độc hại.

- Tính toán thiết kế hệ thống thông gió cơ khí chung kết hợp tựnhiên cho phân xưởng.

4 Bản vẽ

Số bản vẽ:

- Mặt bằng, mặt cắt, sơ dồ không gian hệ thống

- Mặt bằng, mặt cắt chi tiết gian máy

5 Tài liệu tham khảo:

- Giáo trình Thông gió_GVC.Hoàng Thị Hiền-TS.Bùi Sỹ Lý.

- Giáo trình Kỹ thuật thông gió_GS.Trần Ngọc Chấn.

- Giáo trình Điều hòa không khí _GS.Trần Ngọc Chấn.

- Giáo trình Thiết kế thông gió công nghiệp_Hoàng Thị Hiền.

- QCVN 02:2009/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng.

1.2 Chọn thông số tính toán trong và ngoài công trình: 1.2.1 Tính toán ngoài công trình:

Lấy theo quy chuẩn Việt Nam 02:2009/BXD (QCVN02:2009/BXD) và Giáotrình Thông gió_ GVC Hoàng Thị Hiền – TS Bùi Sỹ Lý.

* Mùa hè (lấy vào tháng 7):

- Nhiệt độ tính toán: = 23.1 (tra theo phụ lục 2; trang Giáo trình Thông gió_ GVC Hoàng Thị Hiền – TS Bùi Sỹ Lý.

342,343 Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng 7: (Tra bảng2.10 Trang 153 “Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm”QCVN 02:2021/BXD).

- Vận tốc gió trung bình tháng nóng nhất là: : (Theo bảng 2.15 Trang 252 “Vận tốc gió trung bình tháng và năm” QCVN02:2021/BXD)

Hướng gió chủ đạo của tháng nóng nhất là: Tây Bắc với tầnsuất xuất hiện là 25.6 (Tra bảng 2.16 QCVN02:2009/BXD)

* Mùa đông ( lấy vào tháng 1):

- Nhiệt độ tính toán: = 6.2 (tra theo phụ lục 2; trang 342,343- Giáo trình Thông gió_GVC Hoàng Thị Hiền – TS Bùi Sỹ Lý)

- Độ ẩm tương đối của không khí: (Tra bảng 2.10 Trang 153 “Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm” QCVN 02:2021/BXD).

- Vận tốc gió trung bình tháng lạnh nhất là: (Theo bảng 2.15 Trang 252 “Vận tốc gió trung bình tháng và năm” QCVN02:2021/BXD)

Hướng gió chủ đạo của tháng lạnh nhất là: Đông Bắc với tầnsuất xuất hiện là 18.2 (Tra bảng 2.16 QCVN02:2009/BXD)

1.2.2 Tính toán trong công trình:- Mùa hè:

- Nhiệt độ tính toán trong nhà vào mùa hè lấy cao hơn nhiệt độ tính toán ngoài nhà vào mùa hè từ 1-3 C, nhưng không được 0

quá 35 C0

- Nhiệt độ tính toán: = +(1÷3) = 23.1 +1.9 = 25 - Vận tốc gió: v=1.5÷2.0 (m/s) Chọn v=1,5 (m/s)- Độ ẩm tối ưu: = 60÷75% Chọn = 65%- Mùa đông:

- Để chọn nhiệt độ tính toán trong nhà mùa đông ta chọn theo điều kiện tiện nghi

nhiệt Với phân xưởng chọn trạng thái lao động nặng vậy nhiệt độ tính toán từ 18oC – 20 C và vận tốc gió từ 0,5 – 0,8 m/s.o

Thông số Ngoài nhà Trong nhà

( oC) V(m/s) % ( oC) V(m/s) %Mùa hè 23.1 2.1 88 25 1,5 65

Mùa đông 6.2 2.1 87.9 20 0,5 65

1.3 Chọn kết cấu tính toán và hệ số truyền nhiệt K

k : hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, (w/m2 0C)

Trong đó:

+ T; N : hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong, bề mặt ngoài của kết cấu bao che,W/m2 0C

+ i : bề dày của lớp vật liệu thứ i, m

+ i : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/ m C 0

+Ro : tổng nhiệt trở của kết cấu bao che,m2 0C/W

Hệ số truyền nhiệt của kết cấu ngăn che được thể hiện trong bảng 1.3 Bảng 1.3 Bảng tính toán xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu ngăn che

Tên kết cấu bao che và cấutạo

Nhiệt trởR(m C/W)20

Hệ sốtruyềnnhiệt k(W/,m20

C)1 Tường bao 220 (tiếp xúc

với không khí ngoài): 3 lớp

- Lí p 1- Lí p 2- Lí p 3

+Lớp 1(vữa trát):

= 15 mm, = 0.93 W/m

0.43 2.17

Tên kết cấu bao che và cấutạo

Nhiệt trởR(m C/W)20

Hệ sốtruyềnnhiệt k(W/,m20

= 5mm ; = 0.76 W/m C0

0.16 6.09

Mái làm bằng tôn :+Tôn: = 0,4 mm ; = 58W/m C.0

0.15 6.34

Đối với kết cấu nền:Lớp I: Gạch lát Lớp II: Vữa xi măng Lớp III: Bê tông

Lớp IV: Bê tông gạch vỡ δ=0,2m,λ=0,9 (W/m.K)

= + + + = 0,92

Hệ số truyền nhiệt k’ được xác định theo công thức:

ki’ = = W/m C)2o

Trong đó:

- Ri : nhiệt trở của dải nền không cách nhiệt thứ i (m2oC/W)- Ri’ : nhiệt trở của dải nền cách nhiệt thứ i (m2oC/W)- ’i : chiều dày của các lớp vật liệu có λ<1,163- ’i : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu có λ<1,163pm

Hệ số truyền nhiệt của dải nền được thể hiện qua bảng 1.4

Bảng 1.4 Bảng tính toán hệ số truyền nhiệt k của các dải nền.

3 3 8,6 9,52 0,1054 4 14,2 15,12 0,06

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN TỐN THẤT NHIỆT

2.1 Tốn thất nhiệt qua kết cấu:2.1.1 Công thức tổng quát

Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che được xác định theo công thức:

QKC = kFΔt (w)tt

Trong đó:

+ k: hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, w/m C2 0

+ F: diện tích của kết cấu bao che, m2

+ Δt:hiệu số nhiệt độ tính toán,

+ t : nhiệt độ tính toán của không khí ngoài nhà, Ntt 0C

+ : hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời

2.1.2.Tính diện tích kết cấu

Bảng 2.1 Diện tích truyền nhiệt kết cấu

STT Kết cấu Công thức tính toán Kết quả F(m )2

Dải nền 4 24x6 144

Hiệu số nhiệt độ được xác định theo công thức:t = (tT tN)× (oC)Trong đó:

- tT : nhiệt độ không khí trong nhà (oC)- tN : nhiệt độ không khí ngoài nhà (oC)

- hệ số phụ thuộc vào vị trí kết cấu bao che so với không khí bên ngoài- =1: kết cấu truyền nhiệt tiếp xúc với không khí ngoài.

- =0,7: kết cấu truyền nhiệt tiếp xúc với phòng không thông gió, phòng khôngthông gió tiếp xúc với không khí ngoài.

- =0,4: kết cấu truyền nhiệt tiếp xúc với phòng không thông gió, phòng khôngthông gió không tiếp xúc với không khí ngoài.

Hiệu số nhiệt độ vào mùa đông:

tĐ = (20 – 6.2 )× 13.8 (oC)Hiệu số nhiệt độ vào mùa hè:

tH = (23.1– 25 )× - 1.9 (oC)

2.1.3 Tổn thất nhiệt về mùa Đông

Bảng 2.2 : Lượng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che vào mùa đông

STT Kết cấu

Hệ số k (W/m2 0C)

F (m )2

( )

( )

tt DT

( )0

( )

tt DN

Hướng Bắc

Cửa đi 6.34 9.68 20 6.2 1 13.8 846.92Cửa sổ 6.09 18 20 6.2 1 13.8 1512.756Cửa

mái 6.09 46.8

20 6.2 1 13.8

3933.166Tường 2.17 260.32 20 6.2 1 13.8 7795.543

Hướng Nam

Cửa đi 6.34 4.4 20 6.2 1 13.8 384.965Cửa sổ 6.09 30 20 6.2 1 13.8 2521.26Cửa

mái 6.09 46.8

20 6.2 1 13.8

3933.166Tường 2.17 253.6 20 6.2 1 13.8 7594.3056

Hướng Đông

Cửa đi 6.34 5.28 20 6.2 1 13.8 461.958Cửa sổ 6.09 0 20 6.2 1 13.8 0Cửa

mái 6.09 0

20 6.2 1 13.80

Tường 2.17 138.72

20 6.2 1 13.8

Cửa đi 6.34 0 20 6.2 1 13.8 0Cửa sổ 6.09 18 20 6.2 1 13.8 1512.75

mái 6.09 0

20 6.2 1 13.80Tườn

= ()×

= (96829.566– 56694.816)×

= - 5525.8 (W)

2.2 Tốn thất nhiệt do rò gió

Gió qua các khe cửa đi vào trong phòng ở phía đón gió và sẽ đi ra ởphía khuất gió nên nhiệt trong nhà sẽ làm nóng không khí đi vào vàgây tổn thất nhiệt Tổn thất do rò gió không xảy ra với cửa mái vì cửamái chỉ làm nhiệm vụ thông gió tự nhiện - thoát gió ra ngoài.

Lượng nhiệt tiêu hao để làm nóng không khí vào nhà được tính theocông thức sau:

Trong đó:

1.005 : là tỷ nhiệt của không khí

Gro :lưu lượng của gió lùa vào trong khe cửa: lưu lượng của gió lọt vào nhà qua 1m dài khe cửa: tổng độ dài của các khe cửa

: hệ số phụ thuộc vào loại cửa

: trọng lượng riêng của không khí bên ngoài Bảng 2.3 Lượng không khí lọt vào nhà qua 1m dài khe cửa, phụthuộc vào vận tốc gió và cấu tạo của cửa (theo mục 3.2.5 sách “KỹThuật Thông gió”– GS.Trần Ngọc Chấn).

Vận tốc

g (m3/h.m) 4.0 6.5 8.0 9.0 12.5Hệ số phụ thuộc loại cửa:

+ Đối với cửa đi, cổng lớn: a= 2+ Đối với cửa sổ 1 lớp khung gỗ: a= 1 + Đối với cửa sổ 2 lớp khung gỗ: a= 0.5+ Đối với cửa sổ 1 lớp khung sắt: a= 0.65+ Đối với cửa sổ 2 lớp khung sắt: a= 0.33a Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa đông :

Tháng lạnh nhất ta chọn là tháng 1, vận tốc gió trung bình của tháng1 là hướng gió theo hướng Đông như vậy sẽ có tổn thất nhiệt do rògió qua các khe cửa của tường phía Đông

Với ta tra được

Lựa chọn cửa: Cửa sổ 1 lớp khung sắt a = 0.65; cửa đi a= 2

Lưu ý : ta chỉ tính tổng chiều dài khe cửa dưới của tường phía Bắc ,Đông của công trình , còn cửa sổ phía trên là cửa kính kín nên khôngtính Vì thế ta chỉ tính toán cho phía tường Bắc.

Bảng 2.4: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa Đông.

T Loạicửa Sốcửa g a

Q(W)Tường Đông Bắc

1 Cửađi 7 38,2 3,9 8,9 2 2651,84 1,2 31982 Cửasổ 4 13 3,9 8,9 0,65 293,29 1,2 355,

b Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa hè :

Tháng nóng nhất ta chọn là tháng 6, vận tốc gió trung bình tháng 6 là 1,6 m/shướng gió chủ đạo là hướng Tây Nam như vậy sẽ có tổn thất nhiệt do rò gióqua các khe cửa của tường phía Nam.

Với v = 1.6 m/s ta tra được g = 5.5 kg/m.htb

Ta có bảng:

Bảng 2.5: Tổn thất nhiệt do rò gió vào mùa Hè.

2.3 Tốnthấtdo

nung nóng vật liệu đem vào phân xưởng Tính lượng vật liệu G = 300 – 400kg/m đáy lòsp 2

2.3.1 Tính cho mùa đông 2.3.2 Tính cho mùa hè

STT Loạicửa cửaSố g a Δt(0C) (W)QTường Tây Nam

1 Cửađi 1 30 3,2 8,2 2 511,68 2 4011,062 Cửasổ 9 117 3,2 8,2 50,6 1995,55 2 1028,47