đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống điều hòa không khí dự án park vista

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAKHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

TP Hồ Chí Minh, Tháng 12/2023

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHOA CƠ KHÍ Chú ý: SV phải dán tờ này vào trang thứ nhất của bản thuyết trình

BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

1.Đầu đề luận án:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO DỰ ÁN PARK VISTADESIGNING AIR CONDITIONING SYSTEM OF PARK VISTA PROJECT2.Nhiệm vụ: (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):

‒ Tổng quan về ngành điều hòa không khí, công trình và tính toán phụ tải lạnh‒ Phân tích và lựa chọn hệ thống điều hòa không khí cho công trình

‒ Phân tích, tính toán và lựa chọn các thiết bị có trong hệ thống điều hòa‒ Tính toán thiết kế hệ thống đường ống dẫn nước và gió

‒ Tính toán thiết kế toán thiết kế thông gió và tạo áp cầu thang‒ Tìm hiểu về hệ thống PCCC trong hệ thống MEP

3 Ngày giao nhiệm vụ luận án: 20/09/20234 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 22/12/2023

5 Họ tên giảng viên hướng dẫn: THS HOÀNG THỊ NAM HƯƠNG Phần hướng dẫn: 100%

Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn.

Ngày tháng năm _

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN CHÍNH

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN:

Người duyệt (chấm sơ bộ): _Đơn vị: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: _

Nơi lưu trữ luận văn: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người hướng dẫn)

1 Họ và tên SV: NGUYỄN THỊ KIỀU TRANG

MSSV: 1915584 Ngành (chuyên ngành): KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH2 Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ DỰ ÁN PARK VISTA3 Họ tên người hướng dẫn: TH.S HOÀNG THỊ NAM HƯƠNG

4 Tổng quát về bản thuyết minh:

(Về số trang, về các chương, tóm tắt nội dung bản thuyết minh và sản phẩm)

7.Đề nghị: Được bảo vệ  Bổ sung thêm để bảo vệ  Không được bảo vệ 8 Các câu hỏi SV phải trả lời trước Hội đồng:

9 Đánh giá chung (bằng chữ: Xuất sắc, Giỏi, Khá, TB): Điểm _ /10

Ký tên (ghi rõ họ tên)

Ngày tháng năm

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người phản biện)

1 Họ và tên SV: NGUYỄN THỊ KIỀU TRANG

MSSV: 115584 Ngành (chuyên ngành): KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH2 Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ DỰ ÁN PARK VISTA3 Họ tên người hướng dẫn: THS HOÀNG THỊ NAM HƯƠNG

4 Tổng quát về bản thuyết minh:

(Về số trang, về các chương, tóm tắt nội dung bản thuyết minh và sản phẩm)

9 Đánh giá chung (bằng chữ: Xuất sắc, Giỏi, Khá, TB): Điểm _ /10

Ký tên (ghi rõ họ tên)

Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật lạnh không chỉ là một môn học cực kỳ quan trọng và ýnghĩa đối với mỗi sinh viên Ngành Nhiệt – Lạnh mà còn là thử thách cuối cùng củachúng em trên con đường trở thành kỹ sư chuyên nghiệp trong tương lai Đây là sựtổng hợp kiến thức của bốn năm học trên giảng đường đại học và là bước chạy đà đểem có thể làm quen cũng như tích góp được những kinh nghiệm quý báu cho côngviệc sau này.

Trước tiên, em xin gửi lời tri ân sâu sắc đến cô Hoàng Thị Nam Hương là người

đã trực tiếp hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi để em có thể thực hiện Đồ án mộtcách tốt nhất Bên cạnh đó, cô còn đưa ra những lời khuyên hữu ích và cách làm việccủa một người kỹ sư để em trưởng thành hơn.

Tiếp theo đó, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả thầy cô trong Bộ mônCông Nghệ Nhiệt Lạnh đã tận tình dạy bảo và truyền đạt những kiến thức quý báu củamình cho em trong suốt thời gian qua.

Và cuối cùng, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn CK19NH của Bộ Môn

Công Nghệ Nhiệt Lạnh đã hỗ trợ em hết mình trong suốt thời gian thực hiện Đồ án tốtnghiệp này.

Em xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người!

Tp HCM, Ngày 22 Tháng 12 Năm 2023

Sinh Viên Thực Hiện

Nguyễn Thị Kiều Trang

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN VIIMỤC LỤC VIIIDANH MỤC HÌNH ẢNH XIIIDANH MỤC BẢNG BIỂU XVIITÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XXIDANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT XXII

CHƯƠNG 1: TỔNG QUA 1

1.1 Tổng quan về điều hòa không khí 1

1.2 Tổng quan về công trình Park Vista 2

1.2.1 Giới thiệu chung về công trình 2

1.2.2 Đặc điểm tự nhiên 4

1.2.3 Quy mô và đặc điểm chung của công trình 4

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH 10

2.1 Cơ sở lý thuyết 10

2.2 Lựa chọn thông số đầu vào 10

2.2.1 Thông số trong không gian điều hòa 10

2.2.2 Thông số ngoài trời 11

2.3 Tính toán phụ tải 11

2.3.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11 12

2.3.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆ t: Q 21 15

2.3.3 Tổng nhiệt hiện bức xạ qua mái và kính Q 21 + Q 11 17

2.3.4 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22 20

2.3.5 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23 24

2.3.6 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q 31 26

2.3.7 Nhiệt tỏa do máy móc Q 32 28

2.3.8 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q 4 29

2.3.9 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q 5 33

2.3.10 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN 35

2.3.11 Tổng phụ tải lạnh 38

2.4 Tổng phụ tải nền của dự án Q0nen 44

2.4.1 Khái niệm phụ tải nền 44

2.4.2 Mục đích tính phụ tải nền của công trình 44

2.4 Kiểm tra lại phụ tải bằng phần mềm Trace 700 47

2.4.1 Giới thiệu phần mềm Trace 700 47

2.4.2 Tính tải nhiệt bằng phần mềm Trace 700 48

2.5.2 So sánh và nhận xét 55

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 56

3.1 Tổng quan 56

3.1.1 Hệ thống điều hòa Water Chiller (WC) 56

3.1.2 Hệ thống điều hòa VRV (AC) 58

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ 66

4.1 Tính toán và phân tích thiết kế AHU, FCU 66

4.1.1 Vài nét chính về thiết bị AHU, FCU 66

4.1.3 Các trạng thái không khí trên đồ thị t-d 67

4.1.4 Phương án thiết kế 68

4.1.5 Tính toán sơ bộ FCU 69

4.1.6 Tính toán sơ bộ AHU 73

4.2 Lựa chọn FCU và AHU 75

4.2.1 Lựa chọn FCU 75

4.3.1 Lựa chọn AHU 76

4.3 Tính toán và chọn Chiller 81

4.3.1 Thông số đầu vào 81

4.3.2 Loại chiller (Tính cho 1 chiller) 81

4.3.3 Kết luận 83

4.4 Tháp giải nhiệt 86

4.4.1 Nguyên lý hoạt động của tháp giải nhiệt 86

4.4.2 Tính toán chọn tháp giải nhiệt 87

4.4.3 Kết luận 88

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC 91

5.1 Tổng quan hệ thống đường ống nước 91

5.2 Phân tích lựa chọn mạch nước Chiller 91

5.3 Chọn lựa kiểu van điều khiển tại các thiết bị trong hệ thống 92

6.2.1 Tính toán kích thước miệng và cửa gió 113

6.2.2 Tính toán đường ống dẫn gió cấp 121

6.2.3 Tính toán đường ống dẫn gió hồi 127

6.2.4 Tính toán đường ống gió tươi 128

6.2.4.3 Chọn quạt cho đường gió tươi 130

6.2.5 Tính toán đường ống gió thải 131

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ VÀ TẠO ÁP CẦU THANG 133

7.1 Hệ thống thông gió tầng hầm 133

7.1.1 Dữ liệu đầu vào 133

7.1.2 Tính toán kích thước đường ống gió thải và cấp gió tươi 136

7.2 Hệ thống thông gió nhà vệ sinh 143

7.2.1 Cửa và miệng hút gió 143

7.2.2 Kích thước ống và tổn thất áp suất suất đường gió hút nhà vệ sinh 144

7.2.3 Chọn quạt hút thông gió nhà vệ sinh 145

7.3 Tạo áp cầu thang 146

7.3.1 Nguyên lý hoạt động điều khiển tăng áp cầu thang 146

7.3.2 Tính toán cho thang bộ N3 151

7.3.3 Tính toán đường ống và tổn thất áp suất đường cấp tăng áp và xả 152

7.3.4 Chọn quạt tạo áp cầu thang 154

7.4 Hút khói hành lang 156

7.4.1 Giới thiệu 156

7.4.2 Điều kiện và quy định về việc hút khói hành lang 156

7.4.3 Nguyên lý hút khói hành lang 157

7.4.4 Tính toán hút khói hành lang 157

CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY 161

8.1 Giới thiệu về hệ thông MEP 161

8.2 Giới thiệu hệ thống phòng cháy chữa cháy 161

8.3 Hệ thống báo cháy 162

8.4 Hệ thống chữa cháy 164

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 167PHỤ LỤC XXIIITÀI LIỆU THAM KHẢO XXVIII

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Willis Carrier và cỗ máy điều hòa không khí đầu tiên 1

Hình 1.2 Vị trí của dự án Park Vista 3

Hình 2.2 Biểu đồ phần trăm tải của phòng điển hình 38

Hình 2.3 Đồ thị phần trăm phụ tải lạnh thành phần của phần đế dự án 44

Hình 2.4 Giao diện của phần mềm Trace 700 48

Hình 2.5 Nhập thông tin công trình 48

Hình 2.6 Lựa chọn vị trí địa lý 49

Hình 2.7 Nhập thông số về người, đèn và thiết bị 49

Hình 2.8 Nhập thông số thiết kế trong phòng 50

Hình 2.9 Nhập thông số về kết cấu của công trình 50

Hình 2.10 Nhập thông số về tường tiếp xúc với bức xạ 51

Hình 2.11 Nhập thông số về kích cỡ của phòng 51

Hình 2.12 Nhập thông số về kính 52

Hình 2.13 Nhập thông số về tường ngoài 52

Hình 2.14 Nhập thông số về gió tươi và gió thải 53

Hình 2.15 Nhập thông số về tường tiếp xúc nơi không điều hòa 53

Hình 2.16 Chọn thông tin về hệ thống điều hòa 53

Hình 2.17 Thiết lập hệ thống điều hòa của phòng 54

Hình 2.18 Xuất bảng giá trị tính tải cho phòng 1F – TM 15 54

Hình 3.1 Mô hình Cụm Chiller của Hệ thống điều hòa Water Chiller (WC) 56

Hình 3.2 Cấu tạo AHU (Air Handling Unit) 57

Hình 3.3 Cấu tạo FCU (Fan Coil Unit) 57

Hình 3.4 Sơ đồ Nguyên lý của Hệ thống điều hòa Water Chiller (WC) 58

Hình 3.5 Một số loại dàn lạnh của hệ thống điều hòa VRV (AC) 59

Hình 3.6 Cụm nóng của Hệ thống điều hòa VRV (AC) 59

Hình 3.7 Mô hình hệ thống điều hòa VRV (AC) 60

Hình 3.8 Cơ chế hoạt động của máy lạnh Multi 60

Hình 3.9 Máy nén ly tâm 3-63Hình 3.10 Máy nén trục vít 3-63Hình 3.11 Máy nén xoắn ốc 63

Hình 3.12 Sơ đồ chu trình máy lạnh 65

Hình 3.13 Đồ thị T−¿s và Logp−¿i của chu trình lạnh cơ bản 65

Hình 4.1 Sơ đồ thiết bị của FCU 66

Hình 4.2 FCU hồi trần tự do 66

Hình 4.3 FCU hồi ống gió 67

Hình 4.4 Sơ đồ thiết bị trao đổi nhiệt AHU 67

Hình 4.5 Đồ thị t – d biểu diễn các trạng thái của không khí ẩm 68

Hình 4.6 Các trạng thái của không khí trên đồ thị t-d 72

Hình 4.7 Bảng Catalog Chiller Trục Vít của Hãng Trane 84

Hình 4.8 Cấu tạo của Water Chiller Model RTWA Trane 84

Hình 4.9 Hệ số hiệu chỉnh α 1 85

Hình 4.10 Hệ số hiệu chỉnh α 2 86

Hình 4.11 Tháp giải nhiệt làm lạnh bằng quạt gió 86

Hình 4.12 Sơ đồ nguyên lý của tháp giải nhiệt 87

Hình 4.13 Catalog của tháp giải nhiệt hãng Liang Chi 89

Hình 4.14 Hiệu chỉnh lưu lượng nước vào tháp giải nhiệt theo nhiệt độ 90

Hình 5.1 Hệ thống bơm nước lạnh với bơm biến tần và bypass nước 92

Hình 5.2 Hệ thống đường nước cấp và hồi cho FCU 92

Hình 5.3 Hệ thống đường nước cấp và hồi cho AHU 93

Hình 5.4 Hệ thống đường nước cấp và hồi của Water Chiller 93

Hình 5.5 Đường nước cấp và hồi của tháp giải nhiệt 94

Hình 5.6 Sơ đồ bố trí bồn nước cấp bổ sung cho bồn giãn nở và tháp 94

Hình 5.7 Sơ đồ hệ thống bồn châm hóa chất cho tháp/chiller và bồn giãn nở 95

Hình 5.8 Chú thích hệ thống 95

Hình 5.9 Tốc độ nước khuyên dùng phụ thuộc vào kích thước ống 96

Hình 5.10 Đường ống phòng Chiller 98

Hình 5.11 Phân chia trục của công trình 99

Hình 5.12 Khớp nối mềm của hãng WILLBRANDT 101

Hình 5.13 Tổn thất áp suất qua khớp nối mềm 102

Hình 5.14 Kích thước của đồng hồ Sensus 102

Hình 5.15 Tổn thất áp suất qua đồng hồ sensus 103

Hình 5.16 Bố trí đường nước tháp giải nhiệt 104

Hình 5.17 Đường đặc tính của bơm và đường đặc tính hệ thống 107

Hình 5.18 Đường đặc tính của bơm và đường đặc tính hệ thống 108

Hình 6.6 Catalogue miệng gió hồi của hãng Kool Air 117

Hình 6.7 Catalogue cửa gió tươi của Hãng Kool Air 121

Hình 6.8 Bố trí sơ bộ đường ống gió tươi và miệng gió cấp của AHU – 01 122

Hình 6.9 Kích thước đường ống gió mềm 124

Hình 6.10 Tổn thất dọc đường trên khớp nối mềm 125

Hình 6.11 Co 90o 125

Hình 6.12 Tổn thất co 90 tính bằng phần mềm 126

Hình 6.13 Đường ống gió hồi AHU 127

Hình 6.14 Đường ống gió tươi và thải của AHU 129

Hình 6.15 Tiêu âm của hãng MAN+HUMMEL 129

Hình 6.16 Tổn thất qua khớp nối mềm 130

Hình 6.17 Đường đặc tính của quạt gió tươi 131

Hình 6.18 Cấu tạo và đường đặc tính của quạt gió thải 132

Hình 7.1 Zone của tầng hầm 1 134

Hình 7.2 Quạt hút và quạt cấp của hệ thống thông gió tầng hầm 135

Hình 7.3 Bố trí đường gió thải và cấp gió tươi thông gió ở tầng hầm 1 136

Hình 7.4 Sơ đồ nguyên lý thông gió tầng hầm 137

Hình 7.5 Miệng gió cấp 137

Hình 7.6 Miệng gió hút 137

Hình 7.7 Giao diện phần mềm Duct Checker Pro 138

Hình 7.8 Cấu tạo và đường đặc tính của quạt gió hút 140

Hình 7.9 Cấu tạo và đường đặc tính của quạt gió cấp thông gió tầng hầm 142

Hình 7.10 Miệng thông gió nhà vệ sinh của hãng Kool Air 144

Hình 7.11 Mặt bằng bố trí thông gió nhà vệ sinh điển hình 144

Hình 7.12 Đường đặc tính của quạt thông gió nhà vệ sinh 146

Hình 7.13 Sơ đồ cầu thang 147

Hình 7.14 Một số kiểu thang bộ không nhiễm khói N1 148

Hình 7.15 Thang bộ không nhiễm khói N2 149

Hình 7.16 Thang bộ không nhiễm khói N3 149

Hình 7.17 Sơ đồ nguyên lý tạo áp cầu thang 150

Hình 7.18 Thang bộ N3 phần đế Park Vista 150

Hình 7.19 Đường đặc tính của quạt cấp gió tăng áp cầu thang 155

Hình 7.20 Đường đặc tính của quạt hút gió cầu thang 156

Hình 7.21 Bố trí miệng gió và vị trí của hút khói hành lang 158

Hình 7.22 Đường đặc tính của quạt hút khói hành lang 160

Hình 8.1 Sơ đồ Hệ thống MEP 161

Hình 8.2 Hệ thống báo cháy thường 163

Hình 8.3 Hệ thống báo cháy địa chỉ 163

Hình 8.4 Hệ thống chữa cháy khí Aerosol 165

Hình 8.5 Hệ thống chữa cháy Họng nước vách tường 165

Hình 8.6 Hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler 166

Bảng 2.3 Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính cơ bản vào phòng RT 13

Bảng 2.4 Khối lượng riêng của các loại tường, sàn và trần 14

Bảng 2.5 Hệ số tác động tức thời nt của bức xạ mặt trời qua cửa kính 14

Bảng 2.6 Lượng bức xạ mặt trời xâm nhập vào không gian điều hòa của các thángtrong các khung giờ của Phòng điển hình (W) 15

Bảng 2.7 Phụ tải lạnh bức xạ mặt trời truyền qua kính của phần đế của dự án (W) 15

Bảng 2.8 Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính cơ bản vào phòng theo phương ngang R 16

Bảng 2.9 Hệ số dẫn nhiệt qua mái 16

Bảng 2.10 Hệ số tỏa nhiệt qua mái 17

Bảng 2.11 Tổng phụ tải lạnh truyền qua mái của phần đế của dự án (W) 17

Bảng 2.12 Tổng nhiệt hiện bức xạ qua mái và kính lớn nhất theo từng phòng 18

Bảng 2.13 Tổng phụ tải lạnh bức xạ qua mái và kính của phần đế dự án 19

Bảng 2.14 Hệ số tỏa nhiệt qua tường 21

Bảng 2.15 Hệ số dẫn nhiệt qua tường 21

Bảng 2.16 Hệ số truyền nhiệt qua tường 21

Bảng 2.17 Hệ số truyền nhiệt qua kính cửa sổ 21

Bảng 2.18 Diện tích cửa ra vào 22

Bảng 2.19 Hệ số truyền nhiệt qua cửa ra vào 22

Bảng 2.20 Phụ tải lạnh truyền qua vách của phần đế của dự án 22

Bảng 2.31 Nhiệt tỏa ra trung bình từ một người 30

Bảng 2.32 Phụ tải lạnh do người tỏa ra của phần đế của dự án 31

Bảng 2.33 Hệ số kinh nghiệm  33

Bảng 2.34 Phụ tải lạnh do gió lọt mang vào 34

Bảng 2.35 Lưu lượng không khí tươi cho một người theo các khu vực 36

Bảng 2.36 Bảng phụ tải lạnh do gió tươi mang vào 36

Bảng 2.37 Phần trăm từng phụ tải lạnh thành phần của phòng điển hình 38

Bảng 2.38 Tổng phụ tải lạnh của phần đế của dự án 39

Bảng 2.39 Tổng phụ tải lạnh max từng phòng của phần đế của dự án 42

Bảng 2.40 Phụ tải lạnh thành phần của phần đế của dự án (W) 43

Bảng 2.41 Tổng phụ tải nền của từng phòng 45

Bảng 2.42 Phần trăm phụ tải lạnh thành phần của phòng điển hình theo phần mềm 55

Bảng 3.1 So sánh các hệ thống điều hòa 61

Bảng 3.2 Phân tích các loại Môi chất lạnh 62

Bảng 3.3 Phân tích các loại máy nén 63

Bảng 3.4 Tiêu chuẩn ASHRAE 90.1 – 2013 về số lượng Chiller 64

Bảng 3.5 Lựa chọn máy nén dựa trên năng suất lạnh 64

Bảng 3.6 Phân tích các loại chu trình lạnh 64

Bảng 4.1 Thông số các trạng thái của không khí ẩm bằng phép tính 71

Bảng 4.2 So sánh lưu lượng gió cấp và hồi giữa 2 phương pháp tính 73

Bảng 4.3 Thông số các trạng thái của không khí ẩm bằng phép tính 74

Bảng 4.4 Lựa chọn model và số lương FCU cho từng phòng của phần đế dự án 78

Bảng 4.5 Lựa chọn model và số lương FCU cho từng phòng của phần đế dự án 80

Bảng 4.6 Thông số của R134a ở từng trạng thái trong chu trình lạnh 82

Bảng 4.7 Thông số nhiệt vật lý của nước làm lạnh 82

Bảng 4.8 Thông số vật lý của nước giải nhiệt 83

Bảng 5.1 Quy cách ống thép SCH40 theo tiêu chuẩn ASTM B36.10M 96

Bảng 5.2 Kích thước các đoạn ống trong phòng Chiller 98

Bảng 5.3 Các đường ống trục chính 1 99

Bảng 5.4 Tổn thất áp suất trên các đoạn ống 100

Bảng 5.5 Tổn thất áp suất cục bộ của các co, van, tee 100

Bảng 5.6 Tổn thất áp suất qua khớp nối mềm 102

Bảng 5.7 Kích thước các đường ống giải nhiệt 104

Bảng 5.8 Tổn thất áp suất dọc đường của đường ống nước giải nhiệt 105

Bảng 5.9 Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống nước giải nhiệt 105

Bảng 6.1 Các loại miệng gió thường dùng 112

Bảng 6.2 So sánh các Phương pháp thiết kế Hệ thống đường ống dẫn gió 113

Bảng 6.3 Tính toán kích thước miệng gió cấp 114

Bảng 6.4 Kích thước miệng gió hồi 118

Bảng 6.5 Kích thước cửa gió tươi 119

Bảng 6.6 Kết quả tính toán ống gió cấp của AHU – 01 123

Bảng 6.7 Tổn thất áp suất trên đường ống gió cấp xa nhất 124

Bảng 6.8 Tổn thất cục bộ của AHU – 01 126

Bảng 6.9 Kích thước và tổn thất áp suất trên đường ống gió hồi 127

Bảng 6.10 Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống gió hồi 128

Bảng 6.11 Kích thước đường ống gió tươi 129

Bảng 6.12 Tổn thất đường ống gió tươi 129

Bảng 6.13 Tổn thất áp suất cục bộ đường ống tươi 129

Bảng 6.14 Kích thước đường ống gió thải 131

Bảng 6.15 Tổn thất đường ống gió thải 131

Bảng 6.16 Tổn thất cục bộ đường ống gió thải 131

Bảng 7.1 Diện tích zone của tầng hầm 1 134

Bảng 7.2 Kích thước và tổn thất do ma sát trên đường ống gió hút 139

Bảng 7.3 Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống gió hút 139

Bảng 7.4 Kích thướng và tổn thất do ma sát trên đường ống gió cấp 141

Bảng 7.5 Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống gió cấp 141

Bảng 7.6 Kích thước và tổn thất áp suất dọc đường ống gió thải nhà vệ sinh 145

Bảng 7.7 Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống gió thải nhà vệ sinh 145

Bảng 7.8 Kích thước và tổn thất áp suất dọc đường ống gió cấp tăng áp cầu thang 153

Bảng 7.9 Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống gió cấp tăng áp cầu thang 153

Bảng 7.10 Kích thước và tổn thất áp suất dọc đường ống gió xả của cầu thang 153

Bảng 7.11 Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống gió xả của cầu thang 154

Bảng 7.12 Hệ số n ứng với chiều rộng cánh cửa rộng nhất 158

Bảng 7.13 Kích thước và tổn thất áp suất dọc đường ống gió hút khói hành lang 159

Bảng 7.14 Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống gió hút khói hành lang 159

 Tính toán Thiết kế Hệ thống đường ống dẫn Nước và Gió.

 Tính toán thiết kế Hệ thống thông gió tầng hầm, nhà vệ sinh, hút khói hành lang vàtạo áp cầu thang.

 Tìm hiểu về Hệ thống phòng cháy chữa cháy.

 Bản vẽ Thiết kế đường ống Nước và Gió của Tầng điển hình (AutoCad 2019 2D).

NỘI DUNG CHÍNH

 Chương 1: Tổng quan

 Chương 2: Tính toán phụ tải lạnh

 Chương 3: Phân tích lựa chọn phương án thiết kế Chương 4: Tính toán chọn thiết bị

 Chương 5: Thiết kế hệ thống đường ống nước Chương 6: Thiết kế hệ thống đường ống gió

 Chương 7: Thiết kế hệ thống thông gió và tạo áp cầu thang Chương 8: Hệ thống phòng cháy chữa cháy

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

[1] PCCC: Phòng cháy chữa cháy[2] TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh[3] IEA: International Energy Agency[4] 1F: Tầng 1

[5] 2F: Tầng 2[6] 3F: Tầng 3[7] 4F: Tầng 4[8] TM: Thương mại

[9] SHCĐ: Sinh hoạt cộng đồng[10] VP: Văn Phòng

[11] G & Y: Gym & Yoga[12] NH: Nhà hàng

[13] B & C: Bar & Cafe

[14] TMDV: Thương mại – Dịch vụ[15] IDU: Indoor unit

[16] ODU: Outdoor unit

1.CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN1.1 Tổng quan về điều hòa không khí

Phương pháp điều hòa không khí đã xuất hiện từ thời tiền sử Các tòa nhà Ai CậpCổ Đại đã sử dụng nhiều loại kỹ thuật điều hòa không khí thụ động để làm mát. Họphát minh ra điều hòa bằng cách treo lau sậy lên bệ cửa sổ và phun nước vào đó.Những làn gió mang khí nóng từ ngoài vào sẽ giúp nhiệt độ giảm xuống, góp phần làmdịu không khí trong nhà, và tránh được cái khô nóng của sa mạc Những kỹ thuật nàysau đó đã trở nên phổ biến từ Bán đảo Iberia đến Bắc Phi, Trung Đông và Bắc Ấn Độ.

Điều hòa không khí cũng xuất hiện sớm ở thời La Mã Để làm hạ nhiệt độ trongnhững ngày khô nóng thì người La Mã đã xây dựng dàn ống nước bao quanh Bêncạnh đó, người Ba Tư có cách giảm nhiệt độ khác bằng cách cho xây những bể chứađể làm mát không khí.

Cuộc sống của con người dần cải thiện, nhu cầu sử dụng điều hòa không khícũng tăng lên Các phát minh liên quan điều hòa không khí ra đời ngày càng nhiều.Tiêu biểu nhất là chiếc máy lạnh đầu tiên chạy bằng điện được tạo ra bởi nhà khoa họcWillis Carrier vào năm 1902.

Hình 1.1 Willis Carrier và cỗ máy điều hòa không khí đầu tiên

Đến ngày nay, hệ thống điều hòa không khí phát triển ngày càng mạnh mẽ Hệthống điều hòa không khí được áp dụng hầu hết các lĩnh vực hiện đại trong đời sống.Nó đã hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế như: công nghiệp dệt, thuốc lá, chè, cácnhà máy bột và giấy, xưởng in ấn,… và không thể thiếu trong các ngành kỹ thuật

thông tin, vô tuyến điện tử, vi tính, máy tính, cơ khí, sinh học,… đảm bảo chất lượngsản phẩm.

Điều hòa không khí không chỉ mang lại kết quả cao trong các ngành công nghiệpsản xuất mà còn tăng năng suất cho ngành chăn nuôi Người ta đã thí nghiệm và kếtluận rằng năng suất chăn nuôi sẽ tăng lên khoảng 10 – 15% nếu ta điều chỉnh đượcnhiệt độ và tạo ra khí hậu thích hợp cho từng loại vật nuôi Ngoài ra, điều hòa khôngkhí ngày càng trở nên quen thuộc đặc biệt trong các ngành y tế, văn hóa, thể dục thểthao, vui chơi giải trí và du lịch, v.v.

Theo bộ công thương, thị trường điều hòa không khí sẽ tiếp tục tăng trưởng haicon số trong các năm tới nhờ vào thu nhập tăng, lối sống thay đổi và sự ưa chuộng đổimới công nghệ của người dùng Hiện các doanh nghiệp, các nhà sản xuất điều hòa đầutư vào Việt Nam ngày càng nhiều Nếu như năm 2016 - 2017 được xem là “thời điểmvàng” của ngành điều hòa với tốc độ tăng trưởng tốt, với khoảng 20-30%, thì năm2021 cũng được đánh giá là một năm đầy tiềm năng của thị trường điều hòa - khi ViệtNam hiện đang ghi nhận sự hiện diện của hơn 30 thương hiệu điều hòa Dự báo, thịtrường điều hòa sẽ tiếp tục phát triển tốt và cạnh tranh cao trong thời gian tới.

Theo một số dự báo, tới năm 2050 gần 70% dân số thế giới sẽ sống trong các đôthị Vì vậy nhu cầu điều hòa, làm lạnh cũng tăng cao Theo nghiên cứu của IEA tiêuthụ điện cho lĩnh vực làm lạnh vào năm 2016 chiếm khoảng 16% sản lượng điện trêntoàn thế giới, gấp hơn 3 lần so với năm 1990; con số này vào năm 2030 sẽ tăng lêntương ứng khoảng 30% vượt xa các ngành công nghiệp, dịch vụ truyền thống khác.Tính về số lượng thiết bị lạnh doanh số toàn thế giới năm 2016 xấp xỉ 1,1 tỉ bộ, năm2030 sẽ xấp xỉ 2 tỉ bộ12

Nhìn chung ngành điều hòa không khí vẫn đang không ngừng phát triển vớirất nhiều những tính năng cũng như các dòng mẫu mã khác nhau, nhằm mục đích đápứng nhu cầu tiêu dùng của con người.

1.2 Tổng quan về công trình Park Vista1.2.1 Giới thiệu chung về công trình

 Dự án: Park Vista

1 Making cities livable Siemens.com/Cities-2019

2 World Energy Outlook 2020 International Energy Agency/https://www.iea.org/reports/

 Vị trí tọa lạc: Mặt tiền Nguyễn Hữu Thọ - xã Phước Kiển – H.Nhà Bè – TP Hồ ChíMinh.

 Chủ Đầu Tư: Công ty xây dựng Đông Mê Kông Đơn vị phát triển dự án: Anpha Holdings

Hình 1.2 Vị trí của dự án Park Vista

Căn hộ Park Vista sẽ hội tụ gần như đầy đủ các tiện ích chuẩn A của căn hộ caocấp Điển hình như:

 Trung tâm thương mại, nhà hàng ẩm thực, cửa hàng mua sắm, siêu thị, quán café,… Club House với phòng gym, yoga, aerobic,…

 Khu vực nướng BBQ, phòng sinh hoạt cộng đồng.

 Hồ bơi chân mây đạt tiêu chí Olympic với diện tích lên tới 900 m2. Sân chơi cho trẻ em.

 Khu vườn treo Sky Garden tích hợp toàn bộ sân vườn, hồ bơi, khu thể dục thể thao,lối chạy bộ,…

Hình 1.3 Mặt bằng tổng thể Park Vista

Hình 1.4 Dự án Park Vista

1.2.2 Đặc điểm tự nhiên 1.2.2.1 Vị trí địa lý

 Vĩ độ: 10°42’48” N Kinh độ: 106°42’30” E

 Độ cao cách mực nước biển: 4 m Giờ địa phương: GMT +7

1.2.2.2 Đặc điểm khí hậu

Thành phố Hồ Chí Mình có nhiệt độ cao và ổn định trong năm.Khí hậu chia hai mùa rõ rệt:

 Mùa khô: TP HCM có mùa khô vào tháng 12 năm này đến tháng 4

nóng nhất là tháng 4 với nhiệt độ lớn nhất khoảng 35℃. Mùa mưa: Rơi và khoảng từ tháng 5 đến tháng 11.

Trong thực tế khi thiết kế các kỹ sư thường sử dụng các số liệucụ thể và có độ chính xác cũng như có độ tin cậy cao hơn Đây là mộtcông trình lớn và trọng điểm trong trung tâm thành phố, vì vậy cácđiều kiện về không khí phải tuân theo tiêu chuẩn quy định

1.2.3 Quy mô và đặc điểm chung của công trình

Dự án Park Vista xây dựng với quy mô bao gồm 2 thành phần như sau:

 Phần 1: Trung tâm thương mại gồm phần đế của các khối A, B, C và D (Tầng 1 –Tầng 4) và khối E (3 Tầng) Trong đó, tầng thượng của khối E là hồ bơi được nốiliền với tầng 3 của khối B – C Cụ thể:

 Tầng hầm 1 và tầng hầm 2: Hầu hết là nơi dành chỗ đậu xe, phần nhỏ là bể nướcsinh hoạt, các phòng kỹ thuật và phòng bơm PCCC.

 Tầng 1: Bao gồm khu thương mại, khu sinh hoạt cộng đồng và phòng rác tậptrung.

 Tầng 2: Bao gồm khu thương mại và văn phòng cho thuê.

 Tầng 3: Bao gồm nhà hàng, Café – Bar, khu vui chơi trẻ em, nhà hàng BBQ, khutập Gym & Yoga và khu hồ bơi.

 Tầng 4: Bao gồm khu thương mại – dịch vụ.

 Phần 2: Căn hộ: gồm 4 tòa tháp (Tòa tháp A, B, C, D)

 Từ tầng 5 lên tầng 19: Tòa tháp A và tòa tháp D (có cấu trúc giống nhau). Từ tầng 5 lên tầng 22: Tòa tháp B và tòa tháp C (có cấu trúc giống nhau).

Hình 1.8 Mặt bằng Tầng 3

Hình 1.9 Mặt bằng Tầng 4

Bảng 1.1 Bảng thống kê chi tiết phòng điều hòa từ tầng 1 đến tầng 4

TầngPhòngChiều cao tầng (m) Chiều cao trần (m) Diện tích sàn(m¿¿2)¿

TầngPhòngChiều cao tầng (m) Chiều cao trần (m) Diện tích sàn(m¿¿2)¿

TầngPhòngChiều cao tầng (m) Chiều cao trần (m) Diện tích sàn(m¿¿2)¿

STTLoại căn hộTên căn hộSố căn hộTổng diện tích trên1 tầng (m¿¿2)¿

Như vậy, nhiệm vụ chính của bài ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Tính toán thiết kế hệ

thống điều hòa không khí cho Phần đế −¿ Phần thương mại trung tâm, từ tầng 1 đếntầng 4 của dự án.

2.CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH

Có nhiều Phương pháp để tính toán tải lạnh cho một công trình Tuy nhiên trong

giới hạn của bài Đồ án Tốt Nghiệp thì Phương Pháp Tính Tải Của Carrier là lựa

chọn phù hợp nhất Vì vậy trong Chương này ta sẽ giới thiệu cũng như trình bày cáchtính toán bằng Phương pháp trên.

 Q11: Nhiệt hiện bức xạ qua kính, W.

 Q21: Nhiệt hiện truyền qua mái do bức xạ mặt trời và do chênh lệch nhiệt độ, W. Q22: Nhiệt hiện truyền qua vách (Tường, Cửa ra vào và Kính cửa sổ), W.

 Q23: Nhiệt hiện truyền qua nền, W.

 Q31: Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng, W. Q32: Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc, W.

 Q4: Nhiệt tỏa ra do người (Gồm nhiệt hiện Q4 h và nhiệt ẩn Q4 a), W.

 QN: Nhiệt do gió tươi mang vào (Gồm nhiệt hiện QhN và nhiệt ẩn QaN), W. Q5: Nhiệt hiện do gió lọt mang vào (Gồm nhiệt hiện Q5 hvà nhiệt ẩnQ5 a), W.

Tuy nhiên ta chỉ trình bày cách tính toán cho mỗi một phụ tải lạnh thành phần

(Phương pháp Carrier) của một Phòng điển hình Phòng được chọn là Phòng Thương

Các không gian còn lại sẽ được tính tương tự như Phòng điển hình bằng Phần

mềm Microsoft Excel 365 và đưa ra bảng tổng kết.

2.2 Lựa chọn thông số đầu vào

2.2.1 Thông số trong không gian điều hòa

Theo tài liệu [4], chọn nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong tất cảkhu vực cần điều hòa thuộc Dự án:

 Nhiệt độ của không khí trong nhà: tT = 25℃.

 Độ ẩm tương đối của không khí trong nhà: φT = 55%.

Từ cặp số liệu đã chọn theo tiêu chuẩn ở trên Ta sử dụng Đồ thị không khí ẩm t–

d của Carrier (Tài liệu [9]) để tra các thông số còn lại: Enthalpy của không khí trong nhà: IT=53 kJ/kg.

 Độ chứa hơi của không khí trong nhà: dT=10,9 g hơi/kg không khí khô. Nhiệt độ đọng sương của không khí trong nhà: tđsT=15,34 ℃.

 Nhiệt độ nhiệt kế ướt của không khí trong nhà: tưT=18,68℃.

2.2.2 Thông số ngoài trời

Ta chọn thông số ngoài cho công trình Park Vista tại Thành phố Hồ Chí Minh: Nhiệt độ của không khí ngoài trời: tN = 34,6℃.

 Độ ẩm tương đối của không khí ngoài trời: φN = 72%.

Từ cặp số liệu đã chọn theo tiêu chuẩn ở trên Ta sử dụng Đồ thị không khí ẩm t–

d của Carrier (Tài liệu [9]) để tra các thông số còn lại: Enthalpy của không khí ngoài trời: IN=99,9 kJ /kg.

 Độ chứa hơi của không khí ngoài trời: dN=25,4 g hơi/kg không khí khô. Nhiệt độ đọng sương của không khí ngoài trời: tđsN=28,8 ℃.

 Nhiệt độ nhiệt kế ướt của không khí ngoài trời: tưN=30℃

2.3 Tính toán phụ tải

Mục này trình bày cách tính toán từng loại phụ tải của Phòng điển hình (PhòngThương mại 15 Tầng 1: 1F – TM 15), rồi sau đó đưa ra Bảng tổng kết cho toàn bộphần đế của dự án ứng với loại tải đó.

Hình 2.11 Mặt bằng của 1F – TM 15Bảng 2.5 Kết cấu của 1F – TM 15

Diện tíchsàn/trần

Khôngtiếp xúc

phòngđiều hòa(100 mm)

Tiếp xúcphòngđiều hòa

2.3.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11

Theo tài liệu [1], nhiệt hiện do bức xạ qua kính vào phòng:

(STYLEREF 1¿2.SEQ Equation¿ARABIC¿14)

Với: F−¿ Diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép, m2 Nếu là khung gỗ thì diệntích bề mặt lấy bằng 0,85F

 RT−¿ Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính cơ bản vào phòng, W/m2 Giá trị RT theoBảng 2.7 (Tài liêu [1], ứng với vĩ độ 10o ở Hồ Chí Minh).

 ε −¿ Hệ số ảnh hưởng của độ cao H (m) nơi đặt cửa kính so với mực nước biển.

 mm−¿ Hệ số ảnh hưởng của mây mù Khi trời không mây mm = 1.

 kh−¿ Hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính Khung kim loại lấy kh = 1,17

 m−¿ Hệ số kính, phụ thuộc vào màu sắc, loại Tham khảo tài liệu [1], chọn kínhAntisun, dày 6 mm (Bảng 2.2).

Bắc 28 38 38 28

 nt−¿ Hệ số tác dụng tức thời của bức xạ Để xác định hệ số tác dụng tức thời, taphải xác định tổng khối lượng của các bề mặt tạo nên không gian điều hoà tính trên1 m2 tính theo công thức (2.5), sau đó tra Bảng 4.6 tài liệu [1]

gs= G'+0,5.GF ''

(STYLEREF 1¿2 SEQ Equation¿ARABIC¿15)

Với: G’ – Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sànnằm trên mặt đất, kg (Chọn kết cấu theo tài liệu [5]).

 G’’ – Khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ và của sànkhông nằm trên mặt đất, kg (Chọn kết cấu theo tài liệu [5]).

Giá trị nhiệt bức xạ mặt trời lớn nhất đến bề mặt ngoài cửa kính cơ bản theo cáchướng kính của tòa nhà theo tháng như sau:

Bảng 2.9 Hệ số tác động tức thời nt của bức xạ mặt trời qua cửa kính

Tên phòngHướng8h9hGiờ mặt trời15h16h1F – TM 15 Đông BắcĐông 0,710,62 0,670,49 0,300,21 0,210,20

Tháng5 + 7

Tháng4 + 8

Tháng3 + 9

Tháng2 + 10

1 + 11Tháng12

8h

Đông 4193,19 4270,36 4407,56 4433,29 4193,19 3867,34 3704,41Đông Bắc 3616,73 3496,92 3070,10 2433,62 1557,51 876,10 658,95

Bắc 1144,95 891,32 362,33 253,63 231,89 202,90 202,909h

Đông 3544,26 3625,18 3803,20 3851,76 3698,01 3366,24 3317,69Đông Bắc 2615,75 2479,63 2071,29 1491,33 822,60 319,57 319,57

Bắc 1029,00 797,12 340,59 297,11 297,11 275,37 275,3715h

Đông 148,55 148,55 148,55 148,55 148,55 137,68 137,68Đông Bắc 103,99 103,99 103,99 103,99 103,99 96,38 96,38

Bắc 1029,00 797,12 340,59 297,11 297,11 275,37 275,3716h

Bắc 1144,95 891,32 362,33 253,63 231,89 202,90 202,90

Giá trị lớn nhất vào lúc 8h sáng của một ngày bất kì trong tháng 6: Q11=8954,86 W

Các phòng còn lại sẽ được tính tương và tổng tất cả lại ta sẽ được Bảng 2.11Bảng 2.11 Phụ tải lạnh bức xạ mặt trời truyền qua kính của phần đế của dự án (W)

Giá trị lớn nhất sẽ đạt được vào lúc 15h của một ngày bất kì trong tháng 12:

2.3.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆ t: Q21

Theo tài liệu [1], nhiệt hiện truyền qua mái tính theo công thức:

(STYLEREF 1¿2 SEQ Equation¿ARABIC¿16)

Trong đó:

 F21: diện tích mái (m2). Hiệu nhiệt độ tương đương:

(STYLEREF 1¿2 SEQ Equation¿ARABIC¿17)

 Nhiệt bức xạ mặt trời đến bên trên bề mặt mái mái (Theo tài [1], Bảng 2.8)

 tN = 34,6 oC: Nhiệt độ của gió tươi bên ngoài (Mục 2.2.2).

 tT = 25 oC: Nhiệt độ không khí trong không gian điều hoà (Mục 2.2.1). k21: Hệ số truyền nhiệt qua mái W/m2K.

k21= 11

∑δi+ 1αT

,W /m2K

(STYLEREF 1¿2.SEQ Equation¿ARABIC¿18)

Với :− αN: Hệ số tỏa nhiệt bên ngoài mái (W/m2K).

 αT: Hệ số tỏa nhiệt bên trong mái (W/m2K) Theo tài liệu [5], ta có Bảng 2.10 δi: Bề dày lớp vật liệu thứ i, (m).

 λi: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu i (W/mK) Theo tài liệu [5], ta có Bảng 2.13Bảng 2.13 Hệ số dẫn nhiệt qua mái

Bảng 2.14 Hệ số tỏa nhiệt qua mái

(W/m2K)Tiếp xúc bức xạ

25+( 0,2

1,55+ 0,0250,93 + 0,0150,21 + 0,0350,23 +0,0250,07 + 0,452,81+ 0,10,08)+15,882