tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí thông gió và triển khai bản vẽ bằng phần mềm revit cho tòa nhà 29b nguyễn đình chiểu

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ, THÔNG GIÓ VÀ TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG PHẦN MỀM REVIT CHO TÒA NH

TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Tầm quan trọng của điều hòa không khí

1.1.1 Tầm quan trọng đối với con người chúng ta

Hiện nay, đời sống con người không ngừng phát triển, vì thế mà nhu cầu sử dụng điều điều hòa của con người không ngừng tăng lên Điều hòa không khí để đảm bảo con người được sinh hoạt, làm việc trong không gian thoải mái với điều kiện vi khí hậu tốt nhất Tạo không gian thoải mái cho con người nghỉ ngơi, học tập và lao động sản xuất, từ đó góp phần nâng cao hiệu quả làm việc, năng suất trong lao động

Việc tính toán điều hòa không khí đáp ứng những tiêu chuẩn ngày càng cao của con người là yếu tố quan trọng cho một công trình xây dựng trong các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại, khách sạn Yếu tốt về nhiệt độ liên quan mật thiết đến sự thay đổi trong cuộc sống con người

1.1.2 Tầm quan trọng trong sản xuất

Trong đời sống sinh hoạt, sản xuất thường ngày, nhiệt độ là yếu tố liên quan mật thiết đến chúng ta, thật vậy có những nghiên cứu cho thấy sự thật rằng nhiệt độ ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế, minh chứng cho thấy rằng nhiệt độ ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế xin được trính dẫn từ một bài báo khoa học công bố trên Tạp chí Kinh tế Chính trị vào tháng 6 năm 2021 do nhóm tác giả E Somanathan, Rohini Somanathan, Anant Sudarshan và Meenu Tewari với tiêu đề “Tác động của nhiệt độ đến năng suất và nguồn cung lao động: Bằng chứng từ ngành sản xuất của Ấn Độ” [1], đưa ra kết luận rằng: “ Sự sụt giảm sản lượng hàng ngày vào những ngày nóng hơn chỉ xảy ra ở những địa điểm không có thiết bị điều hòa không khí Nhiệt độ môi trường tăng cao sẽ làm giảm sản lượng “

Do vậy ta có thể dễ dàng thấy được sự quan trọng của điều hòa không khí đối với các hoạt động sản xuất ảnh hưởng của độ chênh nhiệt độ giữa nhiệt độ ngưng tụ tầng thấp và nhiệt độ bay hơi tầng cao đến hệ số làm lạnh 𝜀 ở nhiều trường hợp khác nhau

1.1.3 Khái quát về một số hệ thống điều hòa không khí Để nâng cao chất lượng đời sống con người thì thiết bị điều hòa không khí là thiết bị không thể thiếu Đây là thiết bị phổ biến trong các không gian sống và làm việc, giúp duy trì nhiệt độ, độ ẩm trong không gian phòng đem lại cuộc sống tiện nghi

Các thiết bị điều hòa không khí là thiết bị quan trọng trong các không gian sống và làm việc, giúp kiểm soát và duy trì nhiệt độ, độ ẩm phù hợp nhằm giúp nâng cao chất lượng đời sống của con người Có thể được phân loại hệ thống điều hòa theo nhiều cách khác nhau: phân loại theo mức độ quan trọng, theo phương pháp làm lạnh, theo phương pháp xử lý nhiệt ẩm, Hệ thống điều hòa không khí gồm 3 loại chính: a) Hệ thống điều hòa không khí cục bộ

Hệ thống điều hòa không khí cục bộ xử lý không khí cho một không gian nhất định Thường được lắp đặt tại những không gian điều hoà có diện tích nhỏ như lắp ở văn phòng, nhà dân cư, cũng như các công trình căn hộ

Hình 1.1 Hình ảnh thực tế máy điều hòa kiểu 2 cụm

Hình 1.2 Máy điều hòa kiểu nhiều cụm Ưu điểm:

- Giá thành rẻ, lắp đặt, vận chuyển dễ dàng, phù hợp lắp đặt cho không gian nhỏ như hộ gia đình

- Các máy này hoạt động độc lập vì vậy thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sửa chữa

- Cần phải gắn quạt cấp gió nếu muốn bổ sung gió tươi

- Khả năng đảm bảo nhiệt độ, độ ẩm, độ ồn thấp

- Gây mất mỹ quan của toà nhà vì lắp đặt nhiều dàn nóng, dàn lạnh b) Hệ thống kiểu phân tán: Đây là hệ thống điều hoà mà quá trình xử lý nhiệt ẩm được phân tán tại nhiều nơi Các hệ thống điều hoà có rất nhiều dàn lạnh xử lý không khí, các dàn lạnh bố trí trong các phòng, do đó được gọi là các hệ thống điều hòa kiểu phân tán

Máy điều hoà kiểu phân tán có 2 dạng phổ biến

- Máy điều hòa kiểu VRV (Variable Refrigerant Volume), VRF (Variable Refrigerant Flow),

- Máy điều hoà kiểu làm lạnh bằng nước (Water chiller)

 Đặc điểm hệ thống điều hòa VRV (Variable Refrigerant Volume):

Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý máy điều hoà VRV Ưu điểm:

- Có thể lắp đặt nhiều dàn lạnh trên một dàn nóng với công suất và kiểu dáng khác nhau, không làm giảm mỹ quan của công trình

- Chênh lệch về độ cao lắp đặt giữa dàn nóng và dàn lạnh 50m, khoảng cách giữa các dàn lạnh có thể cách nhau 15m Chiều dài cho phép của đường ống dẫn môi chất có thể lớn 100m

- Máy có thể dễ dàng thay đổi công suất lạnh qua việc thay đổi lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống bằng việc thay đổi tốc độ quay nhờ vào bộ biến tần

- Hệ thống vẫn hoạt động khi một số dàn lạnh khác hỏng, hoặc đang sửa chữa

- Dàn nóng giải nhiệt bằng gió nên hiệu suất giải nhiệt chưa cao

- Số lượng dàn lạnh bị hạn chế chỉ thích hợp sử dụng cho các hệ thống công suất vừa Đối với các công trình có không gian điều hòa lớn người ta thường sử dụng hệ thống điều hòa không khí Water Chiller hay hệ thống điều hòa không khí trung tâm

- Trước đây, trong công trình sử dụng hệ thống VRV thường có chi phí cao nhất trong các hệ thống điều hòa không khí Hiện nay thì giá thành hệ thống đã rẻ hơn nhiều so với hệ thống điều hòa làm lạnh bằng nước

 Đặc điểm hệ thống điều hoà không khí làm lạnh bằng nước (Water Chiller):

Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa làm lạnh bằng nước Ưu điểm:

- Phù hợp khu vực có yêu cầu tiêu chuẩn cao do có thể lắp thêm các thiết bị khử âm, khử bụi chung cho toàn hệ thống

- Có thể cung cấp lượng gió lớn, thích hợp lắp đặt ở không gian điều hoà đông người: hội trường, rạp phim, nhà hàng, ngân hàng…

- Đường ống nước trong hệ thống không bị hạn chế về chiều dài, chênh lệch độ cao

- Không hiệu quả khi hệ thống vận hành non tải

- Yêu cầu diện tích để xây phòng máy riêng

- Hệ thống đòi hỏi phải có người chuyên trách cho vận hành, bảo trì, sửa chữa hệ thống

- Chi phí đầu tư, bảo trì, sữa chữa lớn c) Hệ thống điều hoà trung tâm:

Hệ thống điều hòa trung tâm là hệ thống mà ở đó quá trình xử lý nhiệt ẩm được tiến hành ở trung tâm sau đó được dẫn theo các đường ống gió đến các không gian cần làm lạnh

Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà dạng tủ

1,2- Hộp tiêu âm; 3 - Cụm máy điều hoà; 4- Bơm nước giải nhiệt;

- Tương đối dễ dàng trong việc lắp đặt và vận hành

- Đảm bảo tiêu chuẩn độ ồn

4 w p 5 v ®c mt v ®c v ®c v ®c v ®c mt mt mt mt mh mh mh mh mh

- Lưu lượng cấp gió lớn thích hợp cho công trình như trung tâm thương mại, hội trường,…

- Chiếm diện tích lắp đặt do đường ống gió lớn

- Với các công trình có nhiều khu vực yêu cầu về nhiệt khác nhau thì hệ thống này không thích hợp sử dụng

- Hệ thống này hoạt động hoàn toàn độc lập với quạt, nên nếu muốn cho một phòng nghĩ có thể đóng quạt được nhưng có thể quá tải cho quạt hoặc gây hư hỏng khác

- Giá thành trung bình trong một đơn vị công suất lạnh lớn

1.1.4 Phân tích lựa chọn hệ thống điều hòa không khí

Qua phân tích ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của hệ thống điều hòa không khí kết hợp với sự phân tích đặc điểm của công trình gồm nhiều phòng có chức năng khác nhau ta rút ra nhận xét:

Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu đồ án là tính toán kiểm tra các thông số của dự án Khu thương mại dịch vụ và căn hộ The Marq, bằng phương pháp Carrier, ứng dụng phần mềm hỗ trợ tính toán tải lạnh cho công trình Trace 700, từ kết quả đó dùng để so sánh với các thông số công ty thiết kế đưa ra Với diện tích sàn lớn của dự án với nhiều tiện ích khác nhau, việc bố trí lắp đặt các hệ thống điều hòa, thông gió cho các phòng căn hộ một cách hợp lí nhằm đảm bảo được năng suất lạnh cần thiết nhằm mục đích tối ưu nhiệt cho căn phòng, từ đó mang lại lợi nhuận cho chủ đầu tư Cùng với đó phải đảm bảo áp dụng tiêu chuẩn thiết kế cho công trình.

Giới thiệu về công trình

Dự án 29B Nguyễn Đình Chiểu là khu thương mại dịch vụ và căn hộ với tên gọi The Marq là một dự án hạng sang tọa lạc tại Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh Dự án được kết hợp đầu tư và phát triển bởi chủ đầu tư Hongkong Land và Tập đoàn Hoa Lâm thành lập Liên danh là Công ty Cổ phần NDC An Khang với Tổng thầu xây dựng là công ty Coteccons Công trình được khởi công xây dựng từ tháng 7/2018 và hoàn thành vào tháng 2/2022 Cung cấp cho khách hàng và nhà đầu tư quy mô 515 căn hộ sang trọng và hiện đại với diện tích đa dạng gồm các căn hộ: 1BR, 2BR, 3BR, 4BR và Penhouse

Hình 1.6 Dự án căn hộ The Marq Quận 1 – THE MARQ DISTRICT 1 [2]

1.3.1 Tổng quan về công trình

Với diện tích xây dựng trên khu đất 5000 m 2 có quy mô bao gồm 2 block căn hộ với

26 tầng cao, 3 tầng hầm và 1 tầng lửng

Công trình được phân thành nhiều khu vực bao gồm bốn tầng hầm phục vụ cho gửi xe, tầng trệt là sảnh bảo vệ, sảnh thang máy riêng, lễ tân, các khu vực sở hữu riêng của chủ đầu tư Điều đặt biệt trong thiết kế của dự án The Marq là cụm tiện ích được đặt trên tầng thượng của dự án, khách hàng có thể trải nghiệm được những tiện ích đẳng cấp với tầm nhìn toàn cảnh của thành phố từ trên cao, từ tầng 1 – 25 là các tầng dành cho các căn hộ, tầng lửng và tầng hầm 1 là nơi đặt các hệ thống điều hòa, các phòng điều khiển, vận hành, bảo trì, chữa cháy,

1.3.2 Thống kê diện tích công trình The Marq

Bảng 1.1 Thống kê diện tích của các mã căn hộ trong The Marq

Loại căn hộ Tháp Tầng Số lượng

DT sàn (m 2 ) DT sử dụng(m 2 )

Chọn các thông số tính toán

1.4.1 Thông số tính toán ngoài trời

Theo tiêu chuẩn, hệ thống điều hòa không khí cho công trình trình được chia làm 3 cấp độ:

- Cấp 1: Duy trì nhiệt độ và độ ẩm không được phép sai số m = 35 h/năm, sử dụng cho các công trình data central, Lăng Bác, khách sạn cao cấp,

- Cấp 2: Duy trì nhiệt độ và độ ẩm được pháp sai số m = 150 ÷ 200h/năm Sử dụng trong các công trình như trường học, bệnh viện, các xưởng in ấn

- Cấp 3: Duy trì nhiệt độ và độ ẩm ẩm được pháp sai số m = 350 ÷ 400h/năm Sử dụng trong các công trình như điều hoà không khí tiện nghi, nhà ở, xưởng da giày, cơ khí

Trường hợp đồ án là công trình căn hộ cao cấp để đảm bảo sự tiện nghi và trải nghiệm tốt nhất về dịch vụ cho khách hàng vì vậy nhóm đã sử dụng hệ thống điều hòa không khí cấp 1 để tính toán cho công trình này

Dựa vào tài liệu [3] xem phụ lục 1.1 ta chọn được thông số nhiệt độ tại Thành phố

Từ thông số nhiệt độ và độ ẩm trên sử dụng phần mềm AirCalc ta tính được các thông số liên quan ở bảng dưới đây :

Bảng 1.2 Bảng thông số nhiệt độ ngoài trời

Nhiệt độ đọng sương ( o C) 26,6 Độ ẩm (%) 56

1.4.2 Thông số tính toán trong nhà

Vì công trình mà ta tính toán có vị trí ở thành phố Hồ Chí Minh nên ta chỉ chú trọng thông số tính toán tiện nghi trong phòng vào mùa hè (xem bảng phụ lục 1.2)

Bảng 1.3 Thông số nhiệt độ thiết kế

STT Tên phòng Nhiệt độ (℃) Độ ẩm tương đối

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH CÔNG TRÌNH

Phương pháp tính toán

Hiện nay có nhiều phương pháp tính tải lạnh được dùng cho công trình, những cách này khi tính tải lạnh sẽ có một sai số nhất định, ở công trình The Marq ta thực hiện tính tải lạnh theo phương pháp Carrier, sau đó ta sẽ kiểm tra sai số bằng cách dùng phần mềm Trace 700 để kiểm tra lại

Tính tải lạnh theo Carrier, trong đó Qo tổng nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa gây tổn thất nhiệt cho phòng điều hòa

Qo = Qt = ∑ Qht + ∑ Qat (2.1) Theo đó, các tác nhân gây ra nhiệt hiện thừa cho phòng bao gồm:

Hình 2.1 Sơ đồ nguồn nhiệt tổn thất theo Carrier

2.1.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11 Ở căn hộ The Marq để đảm bảo phục vụ khách hàng có những View đẹp thì cửa sổ ở các phòng của căn hộ được bố trí to rộng, ở phòng khách, phòng ngủ, tạo không gian thoải mái cho khách hàng, đồng thời đảm bảo cho căn hộ được cung cấp đầy đủ ánh sáng tự

24 nhiên nhất có thể Các căn hộ The Marq sẽ có dãy có cửa sổ các hướng Đông, Nam, Tây Nhiệt hiện bức xạ mặt trời Q11 dựa vào công thức:

− nt : Hệ số tác dụng tức thời

− Q 11 ′ : Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính

Q ′ 11 = F K R T ε c ε đs ε mm ε kh ε m ε r , W (2.3) Trong đó:

− F: Diện tích bề mặt kính, m 2

− RT: Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính, W/m 2

− εc : Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mực nước biển ε c = 1 + H

The Marq có vị trí ở Thành phố Hồ Chí Minh có độ cao H = 19,8 (m) so với mực nước biển, tính được εc = 1,00045 Ta chọn εc =1

− εđs: Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương ε đs = 1 − (t đs −20)

− εmm: Hệ số ảnh hưởng của mây mù, ta chọn khi trời không có mây vì lúc này bức xạ lớn nhất εmm = 1

− εkh: Hệ số ảnh hưởng của khung εkh = 1,17 (khung kim loại)

Bảng 2.1 Đặc tính bức xạ và hệ số kính của các loại kính 𝜀 𝑚 [5]

Nếu kính khác với kính cơ bản và có màn che, công thức nhiệt bức xạ mặt trời dựa theo tài liệu [5] được thay với εr = 1 và RT được thay thế bằng nhiệt bức xạ vào phòng khác kính cơ bản R K:

− RN: Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính, W/m 2

− Rk: Bức xạ mặt trời qua kính vào trong không gian điều hòa, W/m 2

− αk, τk, ρk, αm, τm, ρm: Hệ số hấp thụ, phản xạ, xuyên qua của kính và màn che

− Fk: Diện tích bề mặt kính, m 2

Xét công trình The Marq có vĩ độ 10 o 47’13,4’’ Bắc, lượng bức xạ mặt trời lớn nhất

RTmax xâm nhập qua cửa kính loại cơ bản vào trong phòng của tòa nhà theo các hướng như sau:

Bảng 2.2 Lưu lượng bức xạ mặt trời lớn nhất Rtmax xâm nhập vào phòng qua cửa kính

Hướng Bắc Đông bắc Đông Đông nam

Ta xem tường, trần, sàn dày 200 mm, kính dày 6mm Tra bảng 4.11 tài liệu [5] ta chọn vật liệu như sau:

- Đối với tường xây bằng gạch thông thường với vữa nặng ρ = 1800 kg/m 3

- Đối với trần nhà và sàn bê tông cốt thép ρ = 2400 kg/m 3

- Đối với kính cửa sổ ρ = 2500 kg/m 3

Tính mẫu cho phòng MASTER BEDROOM của căn hộ 3BR A, kính của phòng có diện tích là 8.4 m 2 , hướng kính là hướng Tây

− Diện tích tường có cửa sổ tiếp xúc với bức xạ: 2,5 m 2

− Diện tích tường có cửa sổ không tiếp xúc với bức xạ: 67 m 2

− Khối lượng tường có tiếp xúc với bức xạ mặt trời:

− Khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất:

20 = 1128 kg/m 2 sàn Như vậy công trình có gs = 1128 kg/m 2 sàn > 700 kg/m 2 sàn

Bảng 2.3 Hệ số tác động tức thời nt (có màn che) theo hướng g s kg/m 2 sàn

Hướng Đông Tây Nam Bắc nt 0,23 0,1 0,66 0,79

Tra bảng 2.4 Lượng bức xạ mặt trời lớn nhất Rtmax xâm nhập qua kính tra theo bảng 4.2 tài liệu [10]

Bảng 2.4 Bảng hệ số tác dụng tức thời lớn nhất Rtmax tính cho công trình (W/m 2 )

Vĩ độ Hướng Đông Tây Nam Bắc

Cửa kính hướng Đông chọn nt max = 0,23, Rtmax = 517 W/m 2

Vậy nhiệt bức xạ qua kính của phòng MASTER BEDROOM của căn hộ 3BR A:

Chi tiết tính toán trình bày ở phụ lục 2.1

2.1.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ Q 21

- Dạng 1: ∆t = 0 khi phòng điều hoà nằm giữa các không gian điều hoà trong tòa nhà có điều hòa

- Dạng 2: ∆t = 0,5 (t N − t T ), phía trên không gian cần tính là không gian không có điều hòa

- Dạng 3: ∆t td = (t N − t T ), bức xạ mặt trời xâm nhập trực tiếp qua mái của không gian cần điều hòa

− Q 21 : Dòng nhiệt xâm nhập vào phòng qua mái (W)

− k: Hệ số truyền nhiệt qua trần mái bằng (W/m 2 K) Tra Bảng 4.9 tài liệu [5], ta được k = 1,42

− 𝐹 𝑚 : Diện tích của trần mái bằng (m 2 )

− ∆t td : Hiệu nhiệt độ tương đương

∆t td = (t N − t T ) +ε s × R N α N (2.12) t N − t T : Chênh lệch nhiệt độ bên ngoài và bên trong ε s : Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của bề mặt mái

R N : Nhiệt bức xạ xâm nhập qua mái

RT = 789 W/m 2 α N = 20 W/m 2 K: Hệ số tỏa nhiệt của trần εS = 0,26: Chọn lớp gạch lót phần sân thượng ngoài trời là gạch tráng men màu trắng

Tính mẫu nhiệt lượng truyền qua mái của phòng GYM phía trên giáp trực tiếp bức xạ mặt trời nên thuộc dạng 3 Chọn trần mái loại trần bê tông dày 300mm Từ bảng 4.13 tài liệu [10] ta tra được k = 1.42 W/m 2 K

Chi tiết tính toán xem phụ lục 2.2

2.1.3 Nhiệt hiện truyền qua kết cấu bao che Q 22

Nhiệt hiện truyền qua kết cấu bao che bao gồm 3 thành phần: nhiệt truyền qua tường, nhiệt truyền qua cửa, nhiệt truyền qua kính

Nhiệt truyền qua kết cấu bao che dựa theo công thức:

− Q 22 : Nhiệt xâm nhập từ bên ngoài vào thông qua các trường hợp như tường, cửa ra vào, cửa sổ (W)

− k i : Hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, kính, cửa, (W/m 2 K)

− F i : Diện tích tương ứng của tường, cửa, kính, m 2

− ∆t: Chênh lệch nhiệt độ giữa không gian điều hòa và bên ngoài ( o C)

t : Chênh lệch nhiệt độ giữa không gian điều hòa và bên ngoài ( o C)

+ Xét trường hợp tường tiếp xúc trực tiếp bức xạ mặt trời : t = tN – tT

+ Xét trường hợp tường tiếp xúc với không gian điều hoà: t = 0

− k22t: Hệ số truyền nhiệt qua tường, W/m 2 K k 22t = 1

− αN: Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường

− Vữa xi măng: δv = 15 mm; λv = 0,93 W/mK

Tương tự tính k cho các loại tường:

Bảng 2.5 Hệ số truyền nhiệt qua tường

Tên tường Tường dày 80 mm Tường dày 180 mm Tường dày 250 mm k tường ( W/m 2 K) 3,56 2,47 2,04

Tính mẫu cho phòng ngủ MASTER BEDROOM của căn hộ 3BR A:

Nhiệt xâm nhập từ không gian bên ngoài:

Nhiệt xâm nhập từ không gian không điều hòa:

Tông nhiệt hiện truyền qua tường: Q 22t = Q 22𝑡(1) + Q 22𝑡(2) = 896.27W

 Nhiệt truyền qua cửa ra vào

− t: Chênh lệch nhiệt độ giữa không gian điều hòa và bên ngoài ( o C)

− F22c : Diện tích cửa ra vào, m 2

− k22c : Hệ số truyền nhiệt qua cửa ra vào, W/m 2 K

Cửa gỗ dày 40 mm, công trình tại TP.HCM nên tra bảng theo mùa hè, ta có k = 2,23 W/m 2 K

Tính mẫu cho phòng ngủ MASTER BEDROOM của căn hộ 3BR A:

Nhiệt truyền qua cửa ra vào => Q 22𝑐 = k 22c × F 22c × ∆t

 Nhiệt truyền qua kính cửa sổ

− t : Chênh lệch nhiệt độ giữa không gian điều hòa và bên ngoài ( o C)

− k22k: Hệ số truyền nhiệt qua cửa kính, W/m 2 K (tra bảng 4.13 tài liệu [5])

Xét công trình, tất cả căn hộ được lắp đặt kính 2 lớp (khoảng cách giữa 2 lớp kính là 10mm) cho phòng LIVING ROOM, kính 1 lớp lắp cho các phòng BEDROOM Tra bảng 4.13 tài liệu [5] ta có hệ số truyền nhiệt qua kính cửa sổ

Bảng 2.6 Hệ số truyền nhiệt khi qua kính k (W/m 2 K )

Tính mẫu cho phòng ngủ MASTER BEDROOM của căn hộ 3BR A:

Nhiệt truyền qua kính cửa sổ vào => Q 22𝑘 = k 22𝑘 × F 22𝑘 × ∆t

= 5,89 × 8,37 × (36,8 − 23) = 680,3 W Vậy tổng nhiệt truyền qua vách:

Chi tiết tính toán trình bày ở phụ lục 2.3

2.1.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23

Công thức tính nhiệt truyền qua nền:

− ∆t = tN - tT: Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà, K

Bảng 2.7 Hệ số truyền nhiệt k, W/m 2 K

Cấu tạo của nền Chiều dày, mm

Có lát gạch Vinyl 3mm Mùa hè Mùa đông

Sàn bê tông dày 200mm, có lớp vữa ở trên 25mm

Thông thường sàn có 3 dạng sau:

− TH1: ∆t = tN - tT, nền được đặt ngay trên mặt đất

− TH2: ∆t = 0,5.(tN - tT), nền được đặt ngay trên khu vực hầm hoặc phòng không điều hòa

− TH3: ∆t = 0, nền giữa hai phòng điều hòa

Ví dụ: Từ tầng 1 đến tầng thượng đều là các tầng được điều hòa, thuộc trường hợp 3 Tầng trệt gồm các phòng 1BR, nằm trên tầng hầm B1M nên thuộc trường hợp 2 Ta tính mẫu cho phòng MASTER BEDROOM của mã căn hộ 1BR AG

Theo bảng 4.15 tài liệu [5], ta chọn loại sàn bê tông dày 200 mm, ta xác định được k = 2,68 W/m 2 K

Vậy Q23 = k×Fs×∆t = 2,68 × 10 ×0 ,5× (36,8 − 23) = 184.92 W Chi tiết tính toán trình bày ở phụ lục 2.4

2.1.5 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q 31

Nhiệt toả ra do chiếu sáng gồm hai thành phần: bức xạ và đối lưu Do kết cấu bao che hấp thụ phần nhiệt bức xạ này, nên nhiệt tác động đến tải lạnh sẽ nhỏ hơn trị số tính toán Nhiệt toả ra do chiếu sáng

− ηt: Hệ số tác dụng tức thời do đèn chiếu sáng (tra bảng 4.8 tài liệu [5])

− ηđ: Hệ số tác động đồng thời, dung cho các tòa nhà và không gian điều hòa không khí lớn:

− Q: Nhiệt tỏa do đèn chiếu sáng, W

Nhóm tính toán theo mật độ tải đèn tiêu chuẩn q = 10 ÷ 12 W/m 2 sàn [5] Ở đây ta chọn:

− ηt: Hệ số tác dụng tức thời do đèn chiếu sáng

− ηđ: Hệ số tác động đồng thời Đối với công trình The Marq các căn hộ chủ yếu dùng đèn led, so với đèn huỳnh quang chênh lệch không đáng kể, nên Q được tính theo công thức sao:

Q = ∑ 1,25 N = 1,25 q F sàn (2.22) Tính mẫu cho phỏng ngủ MASTER BEDROOM của căn hộ 3BR A:

Chi tiết tính toán trình bày ở phụ lục 2.5

2.1.6 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q 32

Nhiệt tỏa ra do máy móc như: máy vi tính, máy lạnh, tivi, radio, bàn là, …trong phòng cần điều hòa Thực tế công trình là căn hộ nên sẽ có những thiết bị khác nhau tùy theo nhu cầu sử dụng của từng căn hộ, nên việc tính toán nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị sẽ tính toán dựa trên mật độ tải thiết bị công ty ước tính Nhiệt tỏa ra do máy móc:

Q32: Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc (W), q: Mật độ tải thiết bị ước tính của công ty (W/m 2 ),

Fs: Diện tích sàn khu vực tính tải (m 2 )

Công thức tính toán cho phòng 3BR A: Q 32 = q × F s = 10×20 = 200 W

Bảng 2.8 Bảng mật độ tải thiết bị cho các khu vực

2.1.7 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q 4

Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q4 được xác định:

− nđ : Hệ số tác dụng không đồng thời

− nt: Hệ số tác dụng tức thời

− n: Số người ở trong phòng điều hòa Dựa vào layout trong bản vẽ AutoCad ta xác định số người trong phòng điều hòa Riêng đối với trường hợp các phòng cộng đồng ta xác định số người dựa theo tiêu chuẩn ANSI/ASHRAE 62.1-2022 [6]

− qh: Nhiệt hiện tỏa ra do người, W/người

− qa: Nhiệt ẩn tỏa ra do người , W/người

Bảng 2.9 Nhiệt tỏa ra do con người (W/người)

Nhiệt tỏa ra của nam giới

Nhiệt độ phòng cần điều hòa, ℃

Ví dụ: Tính tải lạnh cho phòng MASTER BEDROOM của 3BR A:

Nhiệt tỏa ra do người:

=> Q 4 = Q 4h + Q 4a = 133.2 + 112 = 245.2 W Chi tiết tính toán trình bày ở phụ lục 2.6

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

Xét công trình The Marq, gió tươi cho khu căn hộ lấy gió trực tiếp từ bên ngoài vào căn hộ qua cửa hoặc khe cửa sổ, hệ thống gió tươi chỉ được cấp ở các hầm giữ xe, các phòng sinh hoạt cộng đồng ở mái thấp

Dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế cho không gian phòng thì lưu lượng cấp cho tươi vào phòng là khác nhau Thông số gió tươi mang vào lúc nào cũng sẽ cao hơn không gian bên trong phòng Vì vậy khi chúng ta thực hiện cấp gió tươi cần phải quan tâm lượng nhiệt hiện và nhiệt ẩn

- Nhiệt hiện do gió tươi:

- Nhiệt ẩn do gió tươi:

- Tổng nhiệt hiện, nhiệt ẩn do gió tươi:

− dN, dT: ẩm dung, g/kg Được xác định trên phần mềm AirCalc

− tN, tT: Nhiệt độ của gió tươi bên ngoài và bên trong không gian điều hòa, ℃

− l: Lượng gió tươi cần cho 1 người trong 1 giây, l/s

37 Bảng 2.10 Tiêu chuẩn ANSI/ASHRAE 62.1-2022 thông gió và chất lượng không khí bên trong phòng điều hòa

Với dự án The Marq hệ thống cấp gió tươi bao gồm các hạng mục sau:

Gió tươi cho khu căn hộ lấy gió trực tiếp từ bên ngoài vào căn hộ qua cửa hoặc khe cửa sổ Sử dụng thông gió tự nhiên cho khu vực hàng lang

Bảng 2.11 Nhiệt hiện, ẩn do gió tươi mang vào QN

Tên phòng Số người L/s.người Q hN (W) Q aN (W) Q N (W)

2.1.9 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q 5h và Q 5a

Thông thường gió lọt vào phòng là qua các khe cửa, cửa ra vào nên điều này là không tránh khỏi Do vậy khi tính toán tải lạnh phần tính toán nhiệt do gió lọt Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa các không gian thì sẽ có hiện tượng rò rỉ, hiện tượng rò rỉ gió lọt sẽ xảy ra nhanh hơn nếu sự chênh lệch nhiệt độ giữa 2 không gian này càng lớn

- Tổng nhiệt hiện và ẩn do gió lọt:

− V: thể tích của phòng điều hòa, m 3

Bảng 2.12 Hệ số kinh nghiệm ξ

Với dự án The Marq tất cả các căn hộ đều có thể tích < 500 m 3 nên ta chọn hệ số kinh nghiệm ξ =0,7

Tính mẫu cho phỏng ngủ MASTER BEDROOM của căn hộ 3BR A

Chi tiết tính toán trình bày ở phụ lục 2.7

2.1.10 Nhiệt tổn thất do các nguồn nhiệt khác Q 6

Thành lập sơ đồ điều hòa

2.2.1 Chọn sơ đồ điều hòa cho dự án

Việc thành lập sơ đồ điều hòa là thiết lập các quy trình xử lý không khí trên biểu đồ I-d, nhằm đưa ra sự lựa chọn các giải pháp và các thiết bị xử lý không khí phù hợp Điều này được thực hiện dựa trên tính toán về năng suất cần thiết của các thiết bị, giúp định rõ các quy trình xử lý không khí cụ thể cần được thực hiện và chọn lựa các thiết bị phù hợp để thực hiện những quy trình đó

Việc thành lập và tính toán sơ đồ tuần hoàn không khí được tính toán cho mùa hè và mùa đông Do đặc điểm khí hậu của Việt Nam chủ yếu là thời tiết nóng nên ta tập trung vào tính toán triển khai sơ đồ điều hòa không khí cho mùa hè Tùy thuộc vào các điều kiện cụ thể của từng loại dự án mà ta cần phải xây dựng một sơ đồ điều hòa không khí phù hợp cho dự án, mỗi sơ đồ điều hòa có ưu và nhược điểm nổi bật riêng do vậy việc cân nhắc lựa chọn loại sơ đồ phù hợp với đặc điểm của dự án, công trình để đảm bảo yêu cầu về hiệu quả kỹ thuật và tính kinh tế Ưu điểm nổi bật của sơ đồ thằng là dễ dàng lắp đặt Tuy nhiên, mặc dù mang lại sự thuận tiện trong việc triển khai, nhược điểm của nó là hiệu quả thấp vì không tận dụng nhiệt từ không khí thải Thường được áp dụng khi kích thước của kênh gió hồi quá lớn, gây ra chi phí đáng kể khi triển khai hệ thống hồi gió, hoặc do công trình hạn chế không gian mà không thực hiện được

Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp là lựa chọn phổ biến nhất do hệ thống đơn giản, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh và vận hành thuận tiện, đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế cao nhờ sử dụng nhiệt độ của không khí hồi Mặc dù năng suất làm lạnh và làm khô không hiệu quả so với sơ đồ thẳng, nhưng điều này được bù đắp bằng sự linh hoạt và tính hiệu quả của hệ thống Trong trường hợp của sơ đồ này, việc trang bị thiết bị sấy cấp II là cần thiết để đảm bảo rằng không khí được sấy nóng khi bị thải vào phòng, đáp ứng các tiêu chí vệ sinh Sơ đồ này thường được ứng dụng rộng rãi trong cả lĩnh vực điều hòa không gian và trong các quy trình liên quan đến việc sản xuất các linh kiện điện tử, và ứng dụng rộng rãi trong một số ngành công nghiệp khác…

Sơ đồ tuần hoàn 2 cấp được áp dụng trong các hệ thống điều hoà trong trường hợp khi nhiệt độ không khí của môi trường bên ngoài quá thấp, không đáp ứng được tiêu chuẩn vệ sinh, do vậy hệ thống này cần phải có thêm một buồng hòa trộn thứ 2 và có hệ thống trích gió đến buồng này, điều này dẫn đến làm tăng chi phí vật liệu khi sử dụng hệ thống này Sơ đồ này cũng được sử dụng phổ biến trong các nhà máy sản xuất như trong ngành dệt may, thuốc lá , nơi môi trường sản xuất yêu cầu cả nhiệt độ và độ ẩm thích hợp So với sơ đồ điều hoà 1 cấp, sơ đồ này tuy có tốn kém hơn về chi phí đầu tư, nhưng mang lại sự chính xác hơn trong việc điều chỉnh các thông số nhiệt độ cần thiết cho môi trường sản xuất

Không khí được quạt hút vào, đi qua thiết bị xử lí nhiệt ẩm, sau đó được cấp vào không gian điều hoà Sau khi trải qua quá trình trao đổi nhiệt với không khí trong phòng, không khí sẽ được thải trực tiếp ra ngoài môi trường Loại sơ đồ này thường dùng cho không gian điều hòa có khí độc hại

Hình 2.2 Sơ đồ điều hòa không khí kiểu thẳng

1 Cửa lấy gió 2 Buồng hòa trộn 3 Quạt gió cấp 4 Kênh vận chuyển gió cấp

5 Miệng gió cấp 6 Không gian cần điều hòa 7 Cửa thải gió

Nguyên lý: Không khí từ bên ngoài có trạng thái N(𝑡 𝑁 , 𝜑 𝑁 ) đưa vào buồng hoà trộn

2 sau khi qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1,tại đây không khí được xử lí nhiệt ẩm đến O theo một chương trình cài định sẵn, tiếp đó được quạt 3 thổi vào kênh gió 4 vào phòng 6 qua các miệng thổi 5 Không khí tại miệng thổi 5 có trạng thái V sau khi vào phòng nhận nhiệt thừa 𝑄 𝑇 và ẩm thừa 𝑊 𝑇 và tự thay đổi đến trạng thái 𝑇(𝑡 𝑇 , 𝜑 𝑇 ) theo tia quá trình 𝜀 𝑇 𝑄 𝑇 / 𝑊 𝑇 Sau đó không khí được thải ra bên ngoài qua các cửa thải 7

 Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp

Sơ đồ này đã trở thành một lựa chọn phổ biến bởi tính đơn giản của hệ thống, đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh và hiệu quả chi phí cao Sơ đồ được ứng dụng trong các lĩnh vực như công nghiệp sản xuất, và đặc biệt được sử dụng phổ biến trong các khu căn hộ thông thường, căn hộ cao cấp

Hình 2.3 Sơ đồ tuần hòa không khí 1 cấp mùa hè

1 Cửa lấy gió 2 Cửa lấy gió hồi 3 Buồng hòa trộn 4 Thiết bị xử lý không khí

5 Quạt gió cấp 6 Kênh gió cấp 7 Miệng thổi cấp 8 Không gian điều hòa

9 Miệng gió hồi 10 Kênh gió hồi 11 Quạt gió hồi 12 Cửa gió thải

Nguyên lý: Không khí bên ngoài có trạng thái 𝑁(𝑡 𝑁 , 𝜑 𝑁 ) đưa vào buồng hòa trộn, hòa trộn với gió hồi có trạng thái 𝑇(𝑡 𝑇 , 𝜑 𝑇 ) Sau quá trình hòa trộn hỗn hợp khí này đạt trạng thái 𝐻(𝑡 𝐻 , 𝜑 𝐻 ) đưa vào thiết bị xử lí không khí, sau chương trình định trước đạt trạng thái 𝑂(𝑡 𝑂 , 𝜑 𝑂 ) Sau đó không khí trạng thái 𝑂(𝑡 𝑂 , 𝜑 𝑂 ) được quạt 5 hút về theo kênh gió 6 thổi vào phòng qua miệng gió 7, sau khi trao đổi nhiệt thừa, ẩm thừa chuyển sang trạng thái thái 𝑇(𝑡 𝑇 , 𝜑 𝑇 ) Sau đó một phần lớn không khí được hổi về qua miệng hồi 9, một phần được thải ra môi trường qua cửa thải gió 12

Sơ đồ này có ưu điểm là năng suất lạnh và năng suất làm khô giảm so với sơ đồ thẳng vì trong hệ thống có tận dụng nhiệt của không khí hồi Tuy nhiên, khi xét điều kiện vệ sinh không đạt ta bắt buộc phải để sấy không khí cho đến khi đạt điều kiện vệ sinh thì mới được phép cấp vào không gian điều hòa do đó cần phải lắp thêm thiết bị sấy cấp 2 cho hệ thống

2.2.2 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí

Hình 2.4 Sơ đồ tuần hoàn một cấp

Bảng 2.13 Thông số tính toán của hai điểm N và T

Hè Nhiệt độ (℃) Độ ẩm (%) Ngoài trời ( t N ) 36,8 56

 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF 𝛆 𝐡𝐟 ε hf = Q hf

Hình 2.5 Đường RSHF được biểu diễn trên đồ thị t-d

Ví dụ: Tính cho phòng sinh hoạt cộng đồng(Gym)

Bảng 2.14 Tổn thất nhiệt của phòng Gym

Tổn thất nhiệt Giá trị (W)

− Tổng nhiệt ẩn phòng: Q af = Q 4a + Q 5a = 720 + 5999,276 = 6719,3 W

− Hệ số nhiệt hiện phòng: ε hf = Q hf

 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF 𝛆 𝐡𝐭 ε ht = Q h

Ví dụ: Tính cho phòng thư viện

− Thành phần nhiệt hiện: Q h = Q hf + Q hN = 24689,3 + 1843,2 = 26532,5 W

− Thành phần nhiệt ẩn: Q a = Q af + Q aN = 6719,3 + 4248 = 10967,3 W

− Hệ số nhiệt hiện tổng: ε ht = Q h

 Hệ số đi vòng ε BF hệ số đi vòng ε BF : ε BF = Q H

Hình 2.6 Hệ số đi vòng biểu diễn trên đồ thị t – d

 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF 𝜺 𝒉𝒆𝒇 ε hef = Q hef

Q hef : Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH

Q aef : Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH

Ví dụ: Tính cho phòng sinh hoạt cộng đồng (GYM)

- Nhiệt hiện hiệu dụng phòng:

- Nhiệt ẩn hiệu dụng phòng: Q aef = Q af + ε BF Q aN = 6719,3 + 0,3 ∗ 4248 = 7993,7

- Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng: ε hef = Q hef

Hình 2.7 Các đường SHF biểu diễn trên đồ thị t-d

 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị

Nhiệt độ đọng sương thiết bị được xác định dựa trên điểm cắt của đường 𝜀 ℎ𝑡 với đường φ = 100% tại S Với t s là nhiệt độ đọng sương của thiết bị

 Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh:

Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh tO ≡ tV : ε BF =t O − t s t H − t s (2.39) t O = t s + ε BF (t H − t s ) = t V (2.40) Nhiệt độ tại điểm hòa trộn tH : t H =G N t N + G T t T

 Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh

Kiểm tra điều kiện vệ sinh của không khí qua FCU thổi vào phòng:

- Nếu ∆t VT < 10 K thì đạt điều kiện vệ sinh

- Nếu ∆t VT > 10 K thì không đạt tiêu chuẩn vệ sinh bắt buộc phải dùng thiết bị sấy

Sau khi đảm bảo điều kiện vệ sinh, thực hiện việc tính toán lưu lượng không khí qua đi dàn lạnh theo công thức:

Hình 2.8 Các điểm nút được biểu diễn trên đồ thị t-d

− Giá trị SHF tính được:

− Ta xác định được: S (tS = 10,5℃, φ = 100%), O (tO = 15,2℃, φ = 81%),

− Tiến hành kiểm tra điều kiện vệ sinh:

Ta có: ∆𝑡 𝑉𝑇 = 𝑇 𝑇 − 𝑇 𝑉 = 24 − 15,2 = 8,8 ≤ 10℃ Vậy thỏa mãn điều kiện vệ sinh

− Lưu lượng của không khí qua FCU:

− Lưu lượng khối lượng của không khí khi qua dàn:

− Năng suất lạnh của FCU:

Q 0 = G × (I H − I O ) = 2,67 × (53,85 – 37,31) = 44,2 kW Bảng 2.15 Bảng so sánh chọn năng suất lạnh tính toán và của công ty

Tính kiểm tra tải nhiệt bằng phần mềm Trace 700

Phần mềm Trace 700 là một trong những phần mềm tính toán phụ tải lạnh cho công trình Ngoài Trace 700, có nhiều phần mềm khác cũng được sử dụng để tính toán tải lạnh trong ngành công nghiệp HVAC như Heatload của Daikin và Hap của Carrier là những lựa chọn phổ biến

Phần mềm Trace 700 được xây dựng dựa trên nền tảng của các nguyên lý truyền nhiệt và bức xạ trong tính toán tải lạnh công trình Phần mềm này áp dụng các tính toán theo các tiêu chuẩn ASHRAE nên kết quả tính toán tải lạnh có thể tin tưởng được Khi ứng dụng phần mềm này vào việc tính tải lạnh sẽ đảm bảo tính toán tải lạnh chính xác từ đó tiết kiệm những chi phí không đáng có, mang lại lợi nhuận cho chủ đầu tư

2.3.2 Phương pháp tính tải lạnh nhanh theo tiêu chuẩn AIRH

Ta tính nhanh tải lạnh theo tiêu chuẩn AIRAH BOOK 2007 [4]

Hình 2.9 Bảng tra mật độ tải lạnh Công năng công trình đang tính là công năng căn hộ nên ta chọn mật độ tải lạnh ước tính là qt = 120 W/m 2

Ví dụ tính mẫu cho tải lạnh phòng khách 1BR A, có diện tích sàn là 20 m 2

So sánh với tải lạnh công ty thiết kế là 2,8 kW thì hoàn toàn hợp lí Tuy nhiên sẽ có sai số rất lớn khi ta tính cho các phòng mà có bất lợi về vị trí, tại các phòng này sẽ chịu

51 lượng nhiệt xâm nhập từ bên ngoài nhiều hơn, đặc biệt là ở căn hộ 4BR bởi vì phòng khách của 4BR có thiết kế thông tầng Nên ta chỉ tham khảo phương pháp này Và ta sẽ tính kiểm tra phương pháp này dựa vào phần mềm Trace 700

2.3.3 Phương pháp tính phần mềm Trace 700

Ví dụ: Tính tải nhiệt phòng 1BR C-BED của công trình

Hình 2.10 Kết quả tải nhiệt phòng 1BR C-BED

So sánh giữa các phương pháp tính tải lạnh xem ở phụ lục 2.8

Nhận xét: Sau khi tính toán bằng phần mềm Trace 700, kết quả thu được có sai số dưới 10% so với sai số tính chọn thiết bị của công ty Sai lệch này, có thể từ việc đo đạc kích thước, hệ số đảm bảo

Tính toán kiểm tra và chọn FCU cho công trình

2.4.1 Lựa chọn hãng cung cấp

Trong các thương hiệu sản xuất điều hòa nổi tiếng lâu đời như Mitsubishi Heavy, Daikin, Panasonic thì chủ đầu tư yêu cầu lắp đặt điều hòa Mitsubishi Heavy Vì các căn hộ phải đảm bảo mật độ dàn nóng không được quá dày sẽ ảnh hưởng đến tính thẩm mĩ của công trình Dòng sản phầm điều hòa hệ Multi Mitsubishi Heavy Industries được thiết kế như một giải pháp tối ưu cho các căn hộ chung cư Bên cạnh việc đảm bảo khả năng làm mát cho các khu vực thì Mitsubishi có công nghệ Inverter giúp tiêu tốn ít điện năng so với các dòng điều hòa thông thường

2.4.2 Tính chọn năng suất FCU

Fan coil unit viết tắt là FCU là một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu dàn ống cấu tạo bao gồm quạt gió kiểu lồng sóc, dàn ống đồng, cánh nhôm FCU lắp cho các căn hộ của dự án là dạng FCU âm trần nối ống gió, giấu trần Nguyên lí hoạt động là môi chất chuyển động bên trong lòng ống, còn không khí được quạt gió hút vào và thổi qua cụm ống đồng để nhả nhiệt cho môi chất trong ống, tại đó không khí sẽ trao đổi nhiệt ẩm, không khí được làm mát sau khi ra khỏi FCU rồi được thổi trực tiếp vào phòng

2.4.3 Tính chọn ống nước ngưng Ống nước ngưng kết nối FCU được thiết kế đúng theo Catalogue của hãng Mitsubishi, đảm bảo được đúng lưu lượng nước ngưng cho đường ống, tránh trường hợp nước đọng nước ngưng gây ảnh hưởng đến trần và thiết bị Ống nước ngưng tổng thiết kế cho các phòng là ∅50

Chi tiết chọn kích thước trình bày trong bảng phụ lục 2.10

TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ, HÚT KHÓI VÀ TẠO ÁP

Hệ thống cấp gió tươi

3.1.1 Vai trò cấp gió tươi

Khi chúng ta ở trong môi trường kín, sự giảm lượng oxy có thể làm cho cảm giác thiếu hụt và gây ra sự mệt mỏi Việc không có sự lưu thông không khí tạo điều kiện cho chất lượng không khí giảm sút đáng kể Do đó, việc cung cấp lượng không khí tươi vào không gian điều hòa là quan trọng để bổ sung oxy cần thiết và tạo ra một môi trường điều hòa tốt nhất Ở công trình nhóm tính toán là chung cư, ở các căn hộ không khí được trao đổi lưu thông qua các khe cửa, cửa sổ Nên việc thiết kế cấp gió tươi cho các căn hộ chung cư là không cần thiết Tuy vậy ở tầng mái có các phòng GYM, thư viện, phòng chức năng vì các phòng này thuộc phòng sinh hoạt cộng đồng, nên số lượng người sẽ thường đông, để đảm bảo tiện nghi cho cư dân nên ta sẽ thiết kế hệ thống gió tươi ở các phòng này

3.1.2 Xác định tốc độ không khí chuyển động trong đường ống

Trong hệ thống đường ống gió ta cần quan tâm đến tốc độ không khí, vì nó có tác động trực tiếp đến hiệu suất của đường ống gió Vì khi tốc độ gió tăng thì công suất của quạt cần phải lớn hơn, dẫn đến sự gia tăng độ ồn Ngược lại, mặc dủ tốc độ gió thấp sẽ giảm độ ồn nhưng điều này lại đồng nghĩa với việc tăng kích thước của đường ống dẫn đến tăng chi phí vật tư cho công trình Do đó, để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, cần phải cân nhắc kỹ lưỡng về việc xác định tốc độ gió trong đường ống, không chỉ để đạt được hiệu suất kinh tế mà còn để đảm bảo độ ồn duy trì ở mức chấp nhận được

3.1.3 Xác định lưu lượng gió tươi cấp

Hệ thống cấp gió tươi được thiết kế cho 4 tầng hầm giữ xe, cho không gian sinh hoạt cộng đồng, lưu lượng gió tươi sẽ được điều chỉnh thông qua các van gió để đảm bảo lưu lượng gió tươi cấp cho các khu vực Lưu lượng gió tươi:

− Pz : Số người trong không gian điều hòa (người),

− Rp : Lưu lượng không khí tươi tiêu chuẩn cho mỗi người (L/s.người),

− Ra : Lưu lượng không khí tươi tiêu chuẩn cho 1 đơn vị diện tích (L/s.m 2 ),

− Az : Diện tích không gian điều hòa (m 2 )

Ví dụ: Tính lưu lượng gió tươi của công trình, tính cho phòng tập gym có diện tích

164 m 2 Theo Bảng 6-1 [6] Với số người trên 100 m 2 :7 người/100 m 2 thì số người ước tính là 12 người, lưu lượng gió tươi tiêu chuẩn cho 1 người là 10 L/s.người Lưu lượng không khí cơ bản cho không gian điều hòa 0,9 L/s.m 2

Lưu lượng gió tươi cấp cho phòng:

Bảng 3.1 Tính toán lưu lượng cấp gió tươi cho các khu vực

3.1.4 Xác định kích thước đường ống gió

3.1.4.1 Kích thước của ống gió cứng

Hien nay để xác định kích thước đường ống gió có rất nhiều phương pháp, phần mềm Ở đồ án tốt nghiệp này nhóm sử dụng phần mềm DuctSize để xác định kích thước ống gió

Dựa vào bản vẽ CAD ta xác định được kích thước đoạn ống gió tươi của khu vực (xem Hình 3.2)

56 Hình 3.2.Hệ thống ống gió tươi của khu vực phòng Gym

57 Hình 3.3 Kích thước ống gió cấp từ quạt thổi vào phòng

Hình 3.4 Kích thước ống gió nhánh cấp cho từng FCU

Kích thước ống gió tươi cấp cho phòng Gym

Bảng 3.2 Kích thước ống gió cứng phòng Gym Đoạn Lưu lượng

Kích thước tính toán (mm x mm)

Kích thước thực trạng (mm x mm)

Chi tiết xác định kích thước ống gió các phòng xem ở phụ lục 3.1

3.1.4.2 Kích thước ống gió mềm Đường kính của ống gió trong công trình được xác định:

Trong đó: d: Đường kính của ống gió, (m)

Q: Lưu lượng không khí, (m 3 /s) ν: Tốc độ gió, (m/s)

Ví dụ: Đường kính ống gió mềm cho thư viện trên tầng mái thấp d = √4Q π v = √4.0,06 π 3 = 0,16 m

Từ kết quả trên với d = 0,16m ta chọn đường kính ống mềm ∅ = 200mm Giống với đường kính ống mềm trong công trình

Tương tự ta xác định đường kính các ống gió mềm (Bảng 3.3)

Bảng 3.3 Kích thước ống gió mềm

3.1.5 Xác định tổn thất áp suất

Tổn thất áp suất trên đường ống gió:

∑ 𝑝 𝑡 = ∑ 𝑝 𝑐𝑏 + ∑ 𝑝 𝑚𝑠 , Pa (3.3) Tính toán tổn thất áp suất ma sát được xác định:

Ta xem tổn thất do ma sát trên mỗi mét ống là bằng nhau, ∆p 1 =1Pa/m

Tổn thất áp suất do ma sát trên đường ống này là :

Bảng 3.4 Tổn thất áp suất cục bộ của ống gió tươi ở phòng Gym

STT Đoạn Phụ kiện Số lượng Lưu lượng P cb

Vậy tổn thất trên đường cấp ống gió tươi phòng GYM:

∑ 𝑝 𝑡 = ∑ 𝑝 𝑐𝑏 + ∑ 𝑝 𝑚𝑠 = 10,4 + 75 = 85,4 Pa Chi tiết tính toán bằng phần mềm ASHARE DUCT FITTING DATABASE xem phụ lục 3.2

Tính toán lưu lượng gió thải toilet căn hộ

- Hệ thống quạt hút gió toilet được thiết kế riêng cho từng căn hộ Các miệng gió hút đặt trên trần và thải ra bên ngoài Xác đinh lượng gió thải theo công thức:

Bảng 3.5 Lưu lượng gió thải toilet của các căn hộ

L = V × ACH Bảng 3.6 Lưu lượng gió thải tính toán của tầng hầm trong hai trường hợp

Tầng hầm lửng zone 1 3759,2 22555,2 33832,8 zone 2 4791,5 28749 43123,5 Tầng hầm 1 zone 1 6253 37518 56277 zone 2 6327 37962 56943

Bảng 3.7 So sánh lưu lượng gió thải giữa tính toán và công ty thiết kế

Lưu lượng gió thải tính toán (L/s)

Lưu lượng gió thải công ty thiết kế (L/s)

ACH=6 ACH=9 ACH=6 ACH=9 ACH=6 ACH=9

Khi thiết kế lưu lượng gió tươi ta không cho phép chạy quạt cấp gió tươi khi có sự cố cháy, nên chỉ cần thiết kế một tốc độ (6ACH) cho quạt cấp gió tươi chạy trong trường hợp bình thường

Lưu lượng cấp gió tươi (có giá trị bằng 0,75 ÷ 0,9 theo tiêu chuẩn AS 1668.2 – 1991 của Úc [5] nhầm tạo cho tầng hầm áp suất âm, đảm bảo hút được tối đa khí CO từ trong hầm ra ngoài):

Bảng 3.8 So sánh lưu lượng gió tươi giữa tính toán và công ty thiết kế

Lưu lượng gió tươi công ty thiết kế (L/s)

Tính hút khói hành lang

 Tính toán lưu lượng khói cần hút ở 1 tầng cháy

𝐺 1 = 4300 × 𝐵 × 𝑛 × 𝐻 1,5 × 𝐾 đ (3.6) Kích thước cửa mở vào lối thoát hiểm: B: 1,6 (m); H: 2,2 (m)

- Lưu lượng hút thải được xác định:

Do đó lưu lượng hút khói hành lang: G 1 = 17608 (m 3 /h) = 4891 (L/s)

Bảng 3.9 Kết quả so sánh lưu lượng hút khói hành lang

Lưu lượng gió thải tính toán (L/s) Lưu lượng gió thải công ty thiết kế (L/s) Sai lệch (%)

Tính toán tạo áp

Theo tiêu chuẩn Việt Nam 6160:1996 thì đây là hệ thống bất buộc phải có tại các tòa nhà cao tầng Hệ thống tạo áp chỉ hoạt động trong trường hợp có hỏa hoạn xảy ra Hệ thống có nhiệm vụ tạo ra áp suất dương cho phòng đệm ngăn không cho khói lửa, khí bụi vào buồng thang giúp kéo dài thời gian thời gian cho con người thoát ra khỏi đám cháy Đồng thời là nơi an toàn tránh nạn chờ lực lượng chức năng tới ứng cứu

Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống tạo áp cầu thang đối với NFPA và TCVN giá trị áp suất bên trong phòng đệm phải lớn hơn áp suất hành lang từ 20-50 Pa, để ngăn cản khói lọt vào trong lối thoát hiểm Và tốc độ gió không được lớn hơn 5 m/s để đảm bảo người thoát nạn có thể mở cửa Khi có sự cố cháy báo cháy thì hệ thống quạt tạo áp sẽ hoạt động đièu này sẽ tiết kiệm điện thay vì quạt phải hoạt động liên tục

Nguyên lí: Khi có sự cố hỏa hoạn xảy ra, tín hiệu PCCC gửi đến, quạt tạo áp trên tầng mái được cấp điện hoạt động, cấp không khí từ bên ngoài vào buồng đệm và giếng thang máy để tạo áp, trường hợp của buồng đệm không khí được phân phối qua các miệng gió và sẽ duy trì áp suất ở phòng đệm là 50Pa

3.5.2 Tính toán lưu lượng tạo áp

 Lưu lượng gió xì qua 1 cửa (trường hợp khi cửa đóng):

Q1 : Lưu lượng gió xì qua cửa, (m 3 /s), m : Tổng số lượng cửa n : Số lượng cửa mở đồng thời

AE : Hệ số diện tích gió xì qua cửa, (m 2 )

∆P : Độ chênh áp suất, (Pa)

 Lưu lượng gió tràn qua 1 cửa (trường hợp khi cửa mở):

Q2 : Lưu lượng gió tràn khi cửa mở, (m3 /s)

N: Số lượng cửa mở đồng thời

V : Vận tốc gió qua cửa, (m/s)

3.5.2.1 Tạo áp giếng thang máy

Lưu lượng tạo áp giếng thang máy: 𝑄 ′ = 𝑄 1 + 𝑄 2 (m 3 /s) (3.9)

Bảng 3.10 Bảng lưu lượng gió xì khi qua cửa (khi cửa đóng)

Khu vực Tầng Loại cửa m Kích thước A E ∆P

Giếng thang máy cá nhân 1-4

Vì khi tính tạo áp cho giếng thang máy không có cửa mở nên 𝑄 2 =0

Tổng lưu lượng tạo áp giếng thang máy: Q = 𝑄 ′ × 1,1 = 9.68 (m 3 /s)

Bảng 3.11 Kết quả so sánh lưu lượng tạo áp giếng thang máy

Lưu lượng tạo áp tính toán (L/s) Lưu lượng tạo áp công ty thiết kế (L/s) Sai lệch (%)

3.5.2.2 Tạo áp buồng đệm phòng cháy chữa cháy

Lưu lượng gió tạo áp: 𝑄 ′ = 𝑄 1 + 𝑄 2 (m 3 /s)

Bảng 3.12 Lưu lượng gió xì khi qua cửa (khi cửa đóng)

Khu vực Tầng Loại cửa m n Kích thước A E ∆P

Bảng 3.13 Lưu lượng gió tràn khi qua cửa (khi cửa mở)

Khu vực Tầng Loại cửa n Kích thước S

Tổng lưu lượng tạo áp buồng đệm phòng cáy chữa cháy:

Bảng 3.14 Kết quả so sánh lưu lượng tạo áp buồng đệm phòng cháy chữa cháy

Lưu lượng tạo áp tính toán (L/s)

Lưu lượng tạo áp công ty thiết kế (L/s)

Nhận xét: Kết quả tính toán của nhóm sai lệch với công ty thiết kế 14% Sai lệch này có thể tạm chấp nhận được.

Tính chọn quạt

Do hệ thống tầng hầm của công trình rất lớn và chia thành nhiều zone khác nhau, trong phạm vi đồ án nên nhóm chỉ tính toán tổn thất và chọn quạt thông gió tầng hầm lửng

Bảng 3.15 Tổn thất áp suất ma sát trên đường ống

Tổn thất ma sát trên đường ống ∑ 𝒑 𝒎𝒔 (Pa)

Bảng 3.16 Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống gió ở hầm giữ xe

Tầng Trường hợp Khu vực Phụ kiện Tổn thất cục bộ ∆𝒑 𝒄𝒃 (Pa)

Từ kết quả tính tổn thất ma sát và tổn thất cục bộ ta xác định cột áp quạt theo Bảng 3.18

Bảng 3.17 Bảng áp quạt của hệ thống thông gió bãi giữ xe ở tầng hầm lửng

Trường hợp Khu vực Cột áp quạt tính toán (Pa)

Cột áp quạt thiết kế ước tính (Pa)

Tổng tổn thất áp suất tĩnh của đường ống gió thải zone 1 khi quạt chạy tốc độ thấp 6ACH là: p1 = 318 Pa

Suy ra tổng tổn thất áp suất tĩnh của đường ống gió thải khi quạt chạy tốc độ cao 9ACH là:

Ta lấy giá trị p2 = 715 Pa để chọn quạt cho đường ống gió thải

Chọn 2 quạt : Lưu lượng của quạt QEA9 = 10019/2 = 5020 L/s

Ta sử dụng phần mềm chọn quạt của Fantech và chọn được quạt hướng trục, 2 tốc độ model AP12548CP9/10

Hình 3.5 Kết quả chọn quạt bằng phần mềm Fantech đường gió thải zone 1

Thông số kỹ thuật quạt hướng trục AP12548CP9/10:

 Số vòng quay: 1440 vòng/phút

 Đường kính cánh quạt: 1250 mm

Tổng tổn thất áp suất tĩnh của đường ống gió thải zone 2 khi quạt chạy tốc độ cao 9ACH là: p1 = 328 Pa → p2 = 2,25.p1 = 2,25.328 = 738 Pa

Ta lấy giá trị p2 = 738 Pa để chọn quạt cho đường ống gió thải

Chọn 2 quạt : Lưu lượng của quạt QEA9 = 11331/2= 5666 L/s

Hình 3.6 Kết quả chọn quạt bằng phần mềm Fantech đường gió thải zone 2

Thông số kỹ thuật quạt hướng trục AP12548CP9/11:

 Số vòng quay: 1440 vòng/phút

 Đường kính cánh quạt: 1250 mm

3.6.2 Chọn quạt cấp gió tươi

Tổng tổn thất áp suất tĩnh của đường ống gió tươi zone 1 khi quạt chạy tốc độ thấp 6ACH là 306 Pa

Chọn 2 quạt: Lưu lượng của quạt QFA6 = 6011/2 = 3006 L/s

Ta sử dụng phần mềm chọn quạt của Fantech và chọn được quạt hướng trục, 1 tốc độ model

Hình 3.7 Kết quả chọn quạt bằng phần mềm Fantech đường gió tươi zone 1

Thông số kỹ thuật quạt hướng trục AP0804AP10/14:

 Số vòng quay: 1440 vòng/phút

 Đường kính cánh quạt: 800 mm

Tổng tổn thất áp suất tĩnh của đường ống gió tươi zone 2 khi quạt chạy tốc độ thấp 6ACH là 311 Pa

Chọn 2 quạt: Lưu lượng của quạt QFA6 = 6799/2 = 3400 L/s

Ta sử dụng phần mềm chọn quạt của Fantech và chọn được quạt hướng trục, 1 tốc độ model

Hình 3.8 Kết quả chọn quạt bằng phần mềm Fantech đường gió tươi zone 2 Thông số kỹ thuật quạt hướng trục AP0804AP10/16:

 Số vòng quay: 1440 vòng/phút

 Đường kính cánh quạt: 800 mm

Bảng 3.18 Các thông số chọn quạt từ phần mềm FANTECH cho tầng hầm lửng

Trường hợp Khu vực Model

Gió thải Zone 1 AP12546CP9/10 5,01 8,3 1440 731

Zone 2 AP12548CP9/11 5,67 8,3 1440 749 Gió tươi Zone 1 AP0804AP10/14 3,01 1,7 1440 307

TRIỂN KHAI BẢN VẼ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN PHẦN MỀM AUTODESK REVIT

Giới thiệu phần mềm Revit

Revit 2021 là một phần mềm thiết kế và quản lý dự án xây dựng, được phát triển bởi Autodesk Với sự tích hợp của nhiều công cụ và tính năng tiên tiến, Revit 2021 cho phép các kiến trúc sư, kỹ sư xây dựng và nhà thiết kế tạo ra các mô hình 3D chính xác và tự động cập nhật thông tin cung cấp một môi trường làm việc chuyên nghiệp để thực hiện từ quy trình thiết kế ban đầu đến xây dựng chi tiết

Các tính năng đặc biệt của Revit không chỉ giới hạn trong việc tạo mô hình 3D mà còn mở rộng khả năng tích hợp với các phần mềm khác như AutoCAD và Naviswork Điều này tạo ra sự linh hoạt trong việc kết hợp thông tin và dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, giúp nâng cao hiệu suất làm việc và tối ưu hóa quản lý dự án xây dựng

Hình 4.1 Hệ thống điều hòa không khí của dự án The Marq dựng bằng Revit Phần mềm này gắn liền quy trình BIM hướng đến việc nâng cao khả năng phối hợp thông tin giữa các công try trong lĩnh vực thiết kế hệ thống công trình Dễ dàng thao tác, xử lí va chạm, cập nhật thông tin hiện trạng của công trình, từ đó đưa ra giải pháp tối ưu nhất trong giai đoạn thi công nhằm giảm chi phí khi có sự cố rủi ro do xung đột Phần mềm Revit cung cấp một môi trường làm việc chung cho các nhóm thiết kế để cùng làm nhau làm việc trên cùng một mô hình duy nhất (worksharing) cùng lúc bằng cách tạo file central, chứa thông tin từ bốn linh vực cơ, điện, cấp thoát nước và PCCC

Trong nội dung đồ án này nhóm chỉ triển khai bản vẽ về điều hòa và thông gió cho toàn bộ dự án The Marq trên phần mềm Revit 2021.

Triển khai bản vẽ Revit hệ thống thông gió căn hộ

Hình 4.2 Layout mặt bằng tầng 4

Về phần ống gió, “ Duct Systems ” bao gồm: ống gió cấp (màu xanh dương); ống gió hồi (màu hồng cam); ống hút khói (màu hồng); ống hút gió thải (màu tím); trục ống gió tạo áp (màu xanh dương đậm)

Hình 4.3 Bản vẽ layout hệ thống điều hòa căn hộ 1BR

Về phần ống, “Pipes Systems” của từng loại ống sử dụng trong công trình: ống gas (màu xanh dương nhạt ); ống lỏng (màu cam); ống nước ngưng (màu xanh dương đậm)

Hình 4.4 Triển khai bản vẽ Revit căn hộ 1BR

Thống kê khối lượng công trình

Việc thống kê khối lượng là đóng một vai trò quan trọng trong việc quản lý dự án và đánh giá các thành phần chi tiết của dự án, bên phòng thiết kế cung cấp bản vẽ CAD, nhóm thống kê khối lượng sử dụng công cụ tích hợp trong phần mềm Revit để tạo thành 1 file excel sử dụng cho việc xác định thiết bị và vật tư cụ thể, từ đó đưa ra bảng báo giá

78 chính xác cho chủ đầu tư Công cụ thống kê khối lượng, đã được tích hợp trên thanh Project browser của Revit ở mục “Schedules/Quantities (all)” Nhờ vào công cụ này, ta có thể thống khối lượng và xuất ra thành một tệp Excel giúp thuận tiện cho việc quản lý và chia sẽ thông tin với nhau

Trong nội dung đồ án nhóm chỉ tiến hành thống kê khối lượng của hệ thống ống gas và ống gió cho tầng 5 Qua các bước thiết lập tạo bảng và xuất kết quả bốc khối lượng, ta lập được bảng khối lượng đường ống gas và đường ống gió như Hình 4.5 và 4.6

Hình 4.5 Bảng khối lượng đường ống gas cho tầng 5 công trình

79 Hình 4.6 Bảng khối lượng đường ống gió cho tầng 5 công trình