thiết kế hệ thống kỹ thuật công trình betrimex building

Hệ thống MEP Mechanical, Electrical, Plumbing là một phần không thể thiếu trong quá trình thiết kế xây dựng cũng như vận hành của tòa nhà.. Nhận thấy tầm quan trọng ấy, cũng như để ôn tậ

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN

GIỚI THIỆU CHUNG

Tên công trình thiết kế: Công trình BETRIMEX BUILDING Địa điểm xây dựng: số 63 đường Cao Thắng, phường 3, quận 3, thành phố Hồ Chí Minh

Chủ đầu tư: Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Betrimex tại khu vực thành phố Hồ Chí Minh

+ Tòa nhà gồm 1 khối nhà cao 14 tầng

+ Tòa nhà có 04 tầng hầm cùng hệ thống hạ tầng kỹ thuật đồng bộ

+ Công trình văn phòng ( cấp II )

+ Bậc I về cấp bậc chịu lửa

Chủ đầu tư Công ty Cổ Phần Đầu Tư Betrimex nhằm đáp ứng các mục tiêu:

- Sử dụng đất hiệu quả, tránh lãng phí nguồn tài nguyên đất

- Góp phần cải thiện môi trường cảnh quan đô thị cho khu vực

- Góp phần phát triển khu vực theo đúng định hướng quy hoạch

- Tạo nguồn thu cho chủ đầu tư, cho nhà nước thông qua tiền thuế và các khoản thu khác

- Tạo thêm việc làm cho người lao động

Bảng 1 1 Thông số công trình

BẢNG THỐNG KÊ DIỆN TÍCH PHÒNG (DIỆN TÍCH LỌT LÒNG)

TỔNG DIỆN TÍCH SÀN TRÊN MỖI TẦNG

PHÒNG TÊN PHÒNG DIỆN TÍCH

B4.PAR BÃI XE (KHU VỰC ĐẬU XE) 635.53

B4.DWT BỂ NƯỚC SINH HOẠT 14.94

B4.SEP BỂ TỰ HOẠI VÀ BỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 45.66 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH: Phạm Văn Nhân MSSV: 19135027 2

DIỆN TÍCH GIAO THÔNG, TƯỜNG, GEN

B3.WTM NẮP THĂM BỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 29.49

B3.WTR P ĐK XỬ LÝ NƯỚC THẢI 12.67

B2.PAR BÃI XE (KHU VỰC ĐẬU XE) 572.73 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

B1.MBA PHÒNG MÁY BIẾN ÁP 14.80

B1.GEN PHÒNG MÁY PHÁT ĐIỆN 31.67

B1.MEP TRỤC MEP 1.64 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

L1.TGA PH CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI (2M²) 1.94 L1.DGA PH CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT (4M²) 3.50

ME.LOB SẢNH THANG MÁY 18.66

ME.ST-02 THANG BỘ ST-02 14.69

ME.ST-03 THANG BỘ ST-03 15.01

ME.FLI THANG MÁY PCCC 7.50

ME.OFF VĂN PHÒNG 165.92 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ME.MTO VỆ SINH NAM 6.50

ME.FTO VỆ SINH NỮ 5.72

L4.FTO VỆ SINH NỮ 5.70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TỔNG DIỆN TÍCH SÀN 507.08 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

L9.BUF PHÒNG ĐỆM 3.67 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

L11.ST-02 THANG BỘ ST-02 14.69 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

L13.LI02 THANG MÁY 02 5.64 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VỊ TRÍ, HIỆN TRẠNG VÀ GIỚI HẠN

Tổng diện tích khu đất là 1.028,20 m², được xác định theo Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và quyền sở hữu nhà ở, tài sản gắn liền với đất số DC 519320, vào sổ cấp GCN: CS 15229 ngày 01/07/2022.

Hình 1 1 Vị trí công trình ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1 2 Ranh giới khu đất và chỉ giới xây dựng của công trình ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cao độ 0.000 của công trình tương đương với cao độ vỉa hè +4.620 (Độ cao Quốc Gia)

Hình 1 3 Cao độ tự nhiện của công trình ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tòa nhà văn phòng 63 Cao Thắng tọa lạc tại số 63 đường Cao Thắng, phường 3, quận 3, thành phố Hồ Chí Minh Khu đất xây dựng có hình dạng vuông vắn, với các ranh giới rõ ràng.

- Phía Bắc tiếp giáp với đường Cao Thắng

- Phía Tây giáp với showroom ô tô Ford

- Phía Đông, Nam giáp với nhà dân

- Phía tiếp giáp đường Cao Thắng: 8m

1.2.3 Hiện trạng Địa hình: bằng phẳng, khi xây dựng cần san lấp theo cao độ quy hoạch của khu vực để thuận lợi cho việc sử dụng sau này của doanh nghiệp

Khu đất nghiên cứu xây dựng có hình dạng gần như chữ nhật, với chiều dài tiếp giáp trục đường Cao Thắng là 26.27m và chiều tiếp giáp với showroom ô tô Ford là 39.75m Hai chiều còn lại của khu đất lần lượt là 25.20m và 40.20m.

Hướng chính của khu đất xây dựng công trình dự kiến quay về hướng Đông Bắc nhìn ra trục đường Cao Thắng

Hình 1 4 Hiện trạng khu đất ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 1 2 Bảng cơ cấu sử dụng đất

BẢNG CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT

2 ĐẤT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 538.38 5.40

3 ĐẤT CÂY XANH, GIAO THÔNG 489.82 47.60

Bảng 1 3 Bảng chỉ tiêu quy hoạch sử dụng đất

BẢNG CHỈ TIÊU QUY HOẠCH SỬ

KẾT QUẢ THẨM ĐỊNH BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHẢ THI (VĂN BẢN SỐ

4 HỆ SỐ SỬ DỤNG ĐẤT CHUNG Lần 6.50 6.41 6.41

8 CHIỀU CAO (TÍNH ĐẾN ĐỈNH LAN CAN TẦNG

TUM) m 48.50 48.50 48.50 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BẢNG CHỈ TIÊU QUY HOẠCH SỬ

KẾT QUẢ THẨM ĐỊNH BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHẢ THI (VĂN BẢN SỐ

Ghi chú: Cao độ 0.000 của công trình tương đương với cao độ vỉa hè +4.620 (Độ cao Quốc Gia).

TÌNH HÌNH HIỆN TRẠNG

Khu đất xây dựng tòa nhà BETRIMEX BUILDING nằm tại số 63 Cao Thắng,

Khu đất TP Hồ Chí Minh có vị trí đắc địa với mật độ dân cư đông, nhu cầu về nhà ở và văn phòng làm việc cao, tạo điều kiện lý tưởng cho việc xây dựng tòa nhà văn phòng nhằm đáp ứng nhu cầu này.

- Phân vùng khí hậu: Ivb

- Nằm hoàn toàn trong khu vực khí hậu nhiệt đới, gió mùa cận xích đạo, trong năm có hai mùa tương phản nhau rõ rệt

- Khu vực chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa khô (tháng 12 đến tháng 4 năm sau) và mùa mưa (tháng 5 đến tháng 11)

- Khu vực có lượng mưa lớn; lượng mưa trung bình hàng năm

1.949mm; số ngày mưa trong năm 159 ngày

- Lượng bức xạ lớn, trung bình khoảng 140 Kcal/cm2/năm; nhiệt độ trung bình năm khoảng 27°C

- Độ ẩm không khí: 80% vào mùa mưa, 75% vào mùa khô ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Gió: chịu ảnh hưởng bởi 2 hường gió chính Tây – Tây Nam (vào mùa mưa) và Bắc – Đông Bắc (vào mùa khô)

- Vận tốc gió trung bình: 4.5m/s, thường xuyên xuất hiện giông lốc cục bộ

- Khu vực chịu ảnh hưởng của triều cường từ lưu vực sông Sài Gòn.

CÁC YẾU TỐ ĐẦU VÀO VÀ KHẢ NĂNG CUNG CẤP

Cấp điện cho công trình nằm trong khu quy hoạch trung tâm ổn định với hệ thống hạ tầng xung quanh phát triển tốt Khu vực được cung cấp điện từ lưới trung thế của quận 3, TP.HCM, bao gồm hệ thống đèn chiếu sáng đường phố và hệ thống thông tin liên lạc trong dự án cũng như khu vực lân cận.

Cấp nước: công trình lấy nước từ hệ thống cấp nước chung của quận 3, HCM

Thoát nước: hướng thoát nước vào hệ thoát nước chung của khu vực và thu gom xử lý tập trung của quận 3, HCM.

ĐÁNH GIÁ TỔNG QUAN

Dự án văn phòng tại số 63 đường Cao Thắng, Phường 3, Quận 3, TP Hồ Chí Minh, do Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Betrimex đầu tư, hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích kinh tế xã hội rõ rệt cho khu vực.

- Giải quyết một số nhu cầu về văn phòng, lưu trữ dữ liệu một cách an toàn cho các khách hàng

- Sử dụng đất hiệu quả, tránh lãng phí nguồn tài nguyên đất

- Góp phần cải thiện môi trường cảnh quan đô thị cho khu vực

- Góp phần phát triển khu vực theo đúng định hướng quy hoạch

- Tạo nguồn thu cho chủ đầu tư, cho nhà nước thông qua tiền thuế và các khoản thu khác

- Tạo thêm việc làm cho người lao động

Không những mang lại lợi ích kinh tế xã hội mà việc xây dựng này còn mang lại lợi ích cho nhà đầu tư, cụ thể là:

- Tiết kiệm chi phí thuê văn phòng dài hạn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Sinh lời khi cho các công ty khác thuê văn phòng

- Tạo hình ảnh cho công ty của nhà đầu tư

- Đảm bảo mặt bằng kinh doanh cho những dự án lâu dài

Bên cạnh những lợi ích vẫn không khỏi gặp những khó khăn, cụ thể là những khó khăn trong quá trình cho thuê:

- Sự cạnh tranh ở nhiều đơn vị chuyên xây tòa nhà văn phòng

- Những khó khăn về nhu cầu của khách hàng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CẤP THOÁT NƯỚC

TỔNG QUAN VỀ CẤP THOÁT NƯỚC

Hệ thống cấp nước là yếu tố thiết yếu cho sinh hoạt trong tòa nhà, bao gồm các ống dẫn nước từ nguồn cung cấp thành phố đến các khu vực cần thiết trong công trình Hệ thống này phục vụ cho nhu cầu sử dụng nước trong sinh hoạt chung, cá nhân và các mục đích khác.

Phần cấp nước bên trong tòa nhà gồm:

+ Nước cấp từ nguồn: gồm các nguồn như công cộng của thành phố hoặc giếng khoan

+ Phần lọc nước: dùng các thiết bị lọc bỏ bụi bẩn, phần tạp chất gây hại có trong nước

+ Máy bơm: giúp áp lực nước tăng cao để dễ dàng dẫn nước

+ Ống dẫn: giúp dẫn nước đi đến các khu vực trong tòa nhà

+ Các loại van: giúp điều chỉnh áp suất cũng như lưu lượng của dòng nước

Phần thoát nước bên trong tòa nhà đóng vai trò quan trọng, bao gồm các ống dẫn nước thải từ thiết bị vệ sinh và các thiết bị sử dụng nước khác Những ống này dẫn nước thải ra hệ thống thoát nước công cộng, từ đó chuyển đến các nhà máy xử lý nước.

Phần thoát nước bên trong tòa nhà gồm:

+ Những cái lavabo, âu tiểu, hố xí, phễu thu nước là những thiết bị thu gom nước thải

+ Các xi phông, tấm chắn rác thải là những thiết bị ngăn mùi

+ Nước thải từ các thiết bị ra ống nhánh đến hộp gen Nước thải xuống phần thoát nước tập trung nhờ ống đứng

+ Phòng bơm, phòng xử lý cục bộ là những phần để phụ trợ thêm cho phần thoát nước

Kết luận: Hệ thống cấp nước và thoát nước trong tòa nhà là yếu tố thiết yếu, không thể thiếu cho nhu cầu sinh hoạt hàng ngày của mỗi cá nhân trong dự án tốt nghiệp.

SVTH: Phạm Văn Nhân, MSSV: 19135027, cần thiết kế và tính toán sao cho phù hợp với yêu cầu của các cơ quan, tổ chức trong đồ án tốt nghiệp.

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

2.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

Hệ thống cấp nước của công trình được thiết kế theo các tiêu chuẩn quy định, bao gồm Quy chuẩn hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình 2000 và TCVN 4513: 1988 về cấp nước bên trong.

2.1.2 Số liệu thiết kế cấp nước sinh hoạt: a) Sơ bộ về công trình

Công trình bao gồm 14 tầng có chức năng là văn phòng cho thuê

Công trình có 01 tầng hầm cùng hệ thống hạ tầng kỹ thuật đồng bộ

Công trình cấp II, công trình văn phòng

Diện tích giao thông, cây xanh 489.82 (m 2 ) b) Nguồn cấp nước cho công trình

Nguồn nước cấp cho công trình được lấy từ hệ thống cấp nước chung của quận

Để đảm bảo dịch vụ cấp nước hiệu quả tại TP Hồ Chí Minh, cần tuân thủ các tiêu chuẩn sau: áp lực nước phải đạt tối thiểu 15 mét, chất lượng nước phải đáp ứng tiêu chuẩn sinh hoạt của Bộ Y Tế, và thời gian cung cấp nước phải liên tục 24/24 giờ.

Chiều sâu chôn của ống cấp nước ngoài phố là -1.55 (m) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 2 1 Thống kê thiết bị vệ sinh

Bồn rửa mặt Âu tiểu

2.1.3 Đề xuất hệ thống cấp nước

• Áp lực đường ống cấp nước bên ngoài

Dựa theo các số liệu tham khảo từ các phòng quản lý phần cấp nước của Quận

3, TP HCM, cho thấy áp lực đường ống cấp nước bên ngoài (Hngoài) bằng 20 mH20

• Áp lực cần thiết của công trình:

Tính toán sơ bộ áp lực nước cần thiết của công trình: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

H ct : Áp lực cần thiết để đảm bảo đưa nước đến mọi thiết bị vệ sinh của dự án

Áp lực đường ống cấp nước bên ngoài không đủ để cung cấp nước cho các thiết bị vệ sinh trong công trình Do đó, có hai phương án cấp nước cho dự án mà chúng ta có thể lựa chọn.

Hình 2 1 Sơ đồ phương án cấp nước 1

Hệ thống cấp nước sinh hoạt được thiết kế theo mô hình phân vùng, bao gồm bể chứa nước ngầm và bể chứa trên mái, cùng với hệ thống bơm chuyển và bơm tăng áp cho các khu vực thiếu áp Hệ thống cũng có chức năng giảm áp cho những vùng có áp suất vượt quá giới hạn cho phép từ 1.5-3 kg/cm3.

Sơ đồ cấp nước cho tòa nhà bắt đầu từ nguồn nước công cộng, được dẫn vào bể chứa nước ngầm ở tầng hầm 4 Nước từ bể này được bơm lên két mái ở tầng kỹ thuật, từ đó cung cấp cho các thiết bị vệ sinh trong toàn bộ tòa nhà Tuy nhiên, từ tầng 11 đến tầng 13, áp lực nước không đủ để đảm bảo cung cấp đầy đủ cho các khu vực này.

Để đảm bảo áp lực nước cho các thiết bị vệ sinh trong tòa nhà, chúng ta cần sử dụng bơm tăng áp từ tầng kỹ thuật Từ tầng 10 đến tầng 6, áp lực nước và độ cao hình học đã đủ, do đó không cần tăng áp Tuy nhiên, từ tầng 5 đến tầng 1, các van giảm áp được lắp đặt để bảo vệ đường ống và thiết bị khỏi áp lực lớn từ két nước.

+ Trường hợp dùng nước lớn nhất sẽ chắc chắn rằng lưu lượng cũng như áp suất sẽ đủ để cấp cho các tầng

+ Không tận dụng được áp lực tự do của đường ống bên ngoài cung cấp + Công suất và lưu lượng bơm lên két lớn

Hình 2 2 Sơ đồ phương án cấp nước 2

Hệ thống cấp nước sinh hoạt được thiết kế theo mô hình phân vùng, bao gồm các thành phần như bể nước ngầm, két mái, bơm trung chuyển và bơm tăng áp, nhằm cung cấp nước cho những khu vực có áp lực nước yếu.

Sơ đồ hệ thống cấp nước trong tòa nhà bắt đầu từ nguồn nước công cộng, được dẫn vào bể chứa đặt dưới tầng hầm 4 Tại đây, nước sạch được bơm qua biến tần để cung cấp áp lực nước ổn định đến các khu vực có áp lực nước yếu.

Giảm dung tích két mái nhờ tận dụng áp lực nước từ nguồn công cộng không chỉ giúp tiết kiệm chi phí xây dựng bể mà còn nâng cao tính thẩm mỹ cho công trình.

+ Vì có hai sơ đồ cấp nước nên quản lí hết sức khó khăn

+ Nếu mạng lưới nước nguồn gặp sự cố tắt nước thì tòa nhà sẽ không thể cấp nước một cách liên tục

2.2 VẠCH TUYẾN VÀ BỐ TRÍ ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC CHO TOÀN NHÀ

Bố trí và vạch tuyến cho đường ống cấp cần áp dụng các nguyên tắc sau: + Đi đến đủ cho các phòng vệ sinh

+ Các thiết bị phải đạt yêu cầu về áp lực cũng như lưu lượng

+ Có tổng chiều dài ngắn nhất

+ Sửa chữa một cách dễ dàng

Để đảm bảo việc sửa chữa diễn ra thuận lợi, cần lắp đặt các van chặn trên các đường ống cấp nước vào phòng vệ sinh.

2.3 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC SINH HOẠT

+ qtc: tiêu chuẩn dùng nước (bảng 1 TCVN 4513-1988 [2])

+ N: số lượng đơn vị tính ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 2 2 Nhu cầu dùng nước của BETRIMEX BUILDING

STT Khu vực Đối tượng dùng nước Đơn vị tính toán

Tổng nhu cầu dùng nước

Khu vực văn phòng m2 m2/người số người

Nhu cầu dùng nước (lít/ngày)

Nhu cầu sử dụng nước hàng ngày bao gồm tổng lưu lượng nước cho các nhu cầu như khối phòng nghỉ khách sạn, khối thương mại dịch vụ và khối vận hành.

2.3.2 Lưu lượng tính toán cho toàn công trình

+ q: lưu lượng nước tính toán (l/s)

+ N: Tổng số đương lượng của các dụng cụ vệ sinh trong nhà hay đoạn ống tính toán (Bảng 2 TCVN 4513: 1988 [2])

+: Hệ số phụ tùng chức năng của mỗi loại nhà (Bảng 11 TCVN 4513: 1988 [2]) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 2 3 Tổng đương lượng tính toán của công trình

Thiết bị Kí hiệu Số lượng thiết bị (cái)

Trị số đương lượng một thiết bị

Tổng đương lượng tính toán

Xí WC 52 0.5 26 Âu tiểu UR 14 0.17 2.38

Tổng Qtt toàn công trình (l/s) 2

Chức năng của đồng hồ:

+ Xác định lượng nước tiêu thụ để tính tiền nước

+ Xác định lượng nước mất mát hao hụt trên đường ống để phát hiện chỗ rò rỉ, nứt vỡ a) Đồng hồ đo nước tổng cho công trình:

Chọn đồng hồ đo nước dựa trên cơ sở thoả mãn hai điều kiện

+ Lưu lượng nước sinh hoạt tính toán trên là: Qtt = 2 (l/s)

+ Lưu lượng nước chữa cháy là: Qtt = 35 (l/s)

Do lưu lượng giao động lớn nên cần lắp song song 2 đồng hồ (một đồng hồ lớn, một đồng hồ nhỏ)

Khi lắp đặt đồng hồ đo nước kiểu cánh quạt hoặc tuốc bin trên đường ống nước dẫn vào nhà, cần tính toán dựa trên lưu lượng ngày lớn nhất Việc này nên được thực hiện theo bảng hướng dẫn để đảm bảo hiệu quả sử dụng.

+ Đồng hồ nhỏ (khi bể nước chữa cháy đầy) có:

Qmax = 2.8 (l/s), Qmin = 0.14 (l/s) + Đồng hồ lớn (khi cần cấp nước vào bể chữa cháy): ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Qmax = 39 (l/s), Qmin = 3 (l/s) Dựa trên công thức:

Qmin : là lưu lượng giới hạn nhỏ nhất của đồng,

Qtt: Lưu lượng tính toán của ngôi nhà,

Qmax: Lưu lượng giới hạn lớn nhất của đồng hồ

+ Đồng loại hồ cánh quạt cở đồng hồ đường kính DN@(mm) cho đồng hồ Nhỏ

+ Đồng loại hồ tubin cở đồng hồ đường kính DN0(mm) cho đồng hồ lớn Tổn thất áp lực đồng hồ là:

Sau khi chọn được đồng hồ, cần kiểm tra tổn thất áp lực qua đồng hồ, đảm bảo rằng tổn thất áp lực đối với loại đồng hồ qua tuốc bin không vượt quá 2.5 m.

S: sức kháng của đồng hồ đo nước lấy theo bảng 7 TCVN 4513-1988 [2].

Qtt: là lưu lượng tính toán của công trình (l/s)

Từ công thức trên có:

Tổn thất áp lực qua đồng hồ DN = 40 (mm) cho cấp nước bể sinh hoạt

= 1.28 (m) < 2.5(m) (được chú thích tại bảng 7 TCVN 4513-1988 [2])

Tổn thất áp lực qua đồng hồ DN = 100 (mm) cho khi cần cấp nước vào bể chữa cháy

= 0.92 (m) < 2.5(m) (được chú thích tại bảng 7 TCVN 4513-1988 [2]) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Vậy tổn thất áp lực qua đồng hồ thỏa mãn điều kiện về tiêu chuẩn về tổn thất áp lực

Kết luận: Như vậy việc chọn đồng hồ đo nước loại cánh quạt đường kính

DN= 40 (mm) và đồng hồ tubin cở đồng hồ đường kính DN0(mm) là hợp lý b) Đồng hồ đo nước cho từng đơn vị riêng lẻ:

Chọn đồng hồ đo nước dựa trên cơ sở thoả mãn hai điều kiện

+ Lưu lượng tính toán (được tính toán tại mục 2.4.1 Thuỷ lực mạng lưới cấp nước ống nhánh sinh hoạt cho từng đoạn ống)

Lưu lượng tính toán của khu vế sinh tầng 1 là: Qtt1 = 0.6 (l/s)

Lưu lượng tính toán của khu vệ sinh tầng 2 – 13 là: Qtt1 = 0.56 (l/s)

Việc lựa chọn đồng hồ đo nước kiểu cánh quạt hoặc tuốc bin phải dựa trên lưu lượng tối đa và tối thiểu theo tiêu chuẩn TCVN 4513-1988 Cụ thể, đồng hồ cho khu vệ sinh tầng 1 có lưu lượng tối đa Qmax = 1.4 (l/s) và tối thiểu Qmin = 0.07 (l/s) Tương tự, đồng hồ cho khu vệ sinh từ tầng 2 đến tầng 13 cũng có thông số Qmax = 1.4 (l/s) và Qmin = 0.07 (l/s).

Qmin : là lưu lượng giới hạn nhỏ nhất,

Qtt1: Lưu lượng tính toán của từng đơn vị riêng lẻ,

Qmax: Lưu lượng giới hạn lớn nhất của đồng hồ

Kết luận, đồng hồ loại cánh quạt trục đứng với đường kính DN = 30 mm được sử dụng cho khu vệ sinh tầng 1 và cho khu vệ sinh từ tầng 2 đến tầng 13 trong đồ án tốt nghiệp.

HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

3.1 CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

3.1.1 Các thiết bị thu nước thải

Các thiết bị thu nước bẩn phổ biến hiện nay bao gồm hố xí, két xả, lavabo và xí bệt Việc lựa chọn các thiết bị này cần dựa trên sở thích và tính chất của tòa nhà hoặc công trình Đồng thời, các thiết bị vệ sinh phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn chất lượng.

+ Để tránh rác và nhiều thứ khác gây tắc ống dẫn nước thì ta nên lắp tắm chắn bảo vệ ở các thiết bị vệ sinh

Để ngăn ngừa mùi hôi và các chất độc hại, việc lắp đặt các xi phông là rất cần thiết Nên lắp đặt xi phông dưới hoặc ngay bên trong các thiết bị vệ sinh để đạt hiệu quả tối ưu.

Khi lựa chọn thiết bị vệ sinh, nên ưu tiên các sản phẩm được làm từ sành sứ, vì chúng có khả năng chống bào mòn và không thấm nước hóa chất, đảm bảo độ bền và an toàn cho sử dụng.

3.1.2 Mạng lưới ống thoát nước

Nước thải từ thiết bị vệ sinh được dẫn đến ống đứng qua ống nhánh, và để tránh tắc nghẽn, chiều dài ống nhánh trong phòng vệ sinh không nên vượt quá 10m.

Nước thải từ các thiết bị được dẫn xuống tầng thấp nhất thông qua ống đứng, trong khi ống nhánh được lắp đặt tại vị trí có nhiều thiết bị nhất, tất cả đều được bố trí trong hộp gen.

Ống tháo nước là thiết bị kết nối ống từ cuối ống đứng dưới tầng hầm đến các nhà máy xử lý công cộng, với độ dốc lớn hơn tiêu chuẩn để đảm bảo nước thải thoát nhanh chóng và tránh tắc nghẽn Ống này được nối vào ống xám và đen trong hộp kỹ thuật, với ống thông hơi được bố trí cao hơn mái nhà khoảng 0,7m và cách nhau 4m Để thuận tiện cho việc vệ sinh và sửa chữa khi xảy ra tắc nghẽn, nên bố trí lỗ kiểm tra trên đường ống.

Bố trí lỗ kiểm tra phải cách sàn tối thiểu 1m và cao hơn mép ống nhánh nối vào ống đứng 15cm, nằm ở vị trí trên chỗ nối giữa hai ống nhánh và ống đứng Việc này giúp dễ dàng trong quá trình tẩy rửa và sửa chữa.

Khi chiều dài của ống nhánh vượt quá 6m, việc bố trí lỗ kiểm tra là cần thiết Ngoài ra, cần sử dụng các thiết bị phụ tùng như tê, co và lơi để kết nối ống một cách hiệu quả.

3.2 LỰA CHỌN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC TRONG NHÀ

Hệ thống thoát nước cho toà nhà thiết kế lắp đặt và sử dụng được tham khảo vào các tiểu chuẩn, quy chuẩn sau:

+ QCVN 2000: Quy chuẩn hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình

+ TCVN 4474-1987: Thoát nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế [2] + QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt [5]

+ TCVN 7957: 2008 Thoát nước bên ngoài công trình tiêu chuẩn thiết kế

+ TCVN 33: 2006 Cấp nước bên ngoài công trình - tiêu chuẩn thiết kế [3]

3.2.2 Nguyên lý lựa chọn sơ đồ thoát nước

Chúng tôi dựa vào đặc điểm của công trình đã chọn và hệ thống thoát nước công cộng để đánh giá và lựa chọn sơ đồ phù hợp cho công trình Hệ thống thoát nước công cộng là một hệ thống độc lập, do đó việc lựa chọn sơ đồ phải đảm bảo tính hiệu quả và tương thích với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.

+ Chậu rửa, hương sen, thoát sàn phải cho chảy tất cả về hố ga, rồi dẫn ra hệ thống thoát nước xám đô thị

Nước thải đen, bao gồm chất thải từ hố xí và âu tiểu, được dẫn vào một ống thoát chung trước khi chảy xuống bể tự hoại Tại bể tự hoại, nước thải được xử lý và sau đó được dẫn ra hệ thống thoát nước của đô thị.

+ Phần nước mưa thì được thu gom bởi máng rồi đi qua tấm chắn rác sau đó đưa qua ống thoát nước mưa

+ Ta bố trí các lỗ kiểm tra, ống thông tắc trên các ống thoát đứng

3.2.3 Lựa chọn phương án thoát nước ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Để đề xuất phương án hợp lý cho công trình, chúng ta cần xem xét áp lực của đường ống thoát Dựa trên yếu tố này, hai phương án sẽ được đưa ra để đảm bảo hiệu quả và tính khả thi trong thiết kế.

+ Phương án 1: Cả nước thoát đen và thoát xám thoát chung một đường ống, đi đến bể tự hoại

Phương án 2 đề xuất hệ thống thoát nước riêng biệt cho từng loại nước thải Nước thải xám sẽ được dẫn vào ngăn lắng của bể xử lý, trong khi nước thải đen sẽ trải qua quá trình xử lý cho đến khi đạt tiêu chuẩn trước khi được xả ra ống thoát ngoài.

Chúng tôi đã quyết định chọn phương án 2 để thiết kế hệ thống thoát nước cho tòa nhà, với các ống thoát nước thải xám, thải đen và thoát nước mưa được tách biệt hoàn toàn.

• Tiết kiệm vốn cho chủ đầu tư

• Khả năng làm việc ổn định

• Cách bảo trì cũng như sửa chữa được duy trì một cách hiệu quả + Khuyết điểm:

• Khả năng chất bẩn từ nước mưa đi vào ống do vệ sinh kém

3.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC SINH HOẠT 3.3.1 Thủy lực ống nước thải tính toán

Trị số đương lượng, lưu lượng nước và đường kính ống tối thiểu cho các thiết bị vệ sinh được quy định trong bảng 7.3 – QCVN:2000 [1] Những tiêu chuẩn này áp dụng cho các khu nhà vệ sinh trong văn phòng.

Bảng 3 1 Đương lượng thoát nước thiết bị vệ sinh

STT Tên thiết bị vệ sinh Đương lượng Đường kính (mm)

4 Phễu thu sàn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH: Phạm Văn Nhân, MSSV: 19135027, xác định kích thước nhỏ nhất của ống thoát nước thải dựa trên bảng tổng số đương lượng các thiết bị vệ sinh và tham khảo trong bảng 7-5 của tiêu chuẩn QCCTN:2000 [1].

THỐNG KÊ THIẾT BỊ VẬT TƯ CẤP THOÁT NƯỚC

Bảng 4 1 Thống kê thiết vị và vật tư cấp thoát nước

STT Tên thiết bị vật tư Đơn vị Khối lượng

A Phần Thiết Bị, Phụ Kiện Chính

1 Bơm thoát nước sàn hầm (thông số bơm

2 Bơm cấp nước lên mái (thông số bơm Q m 3 /h Hum)

3 Bơm tăng áp mái (thông số bơm Q=5 m 3 /h

4 Bơm hố thoát bể tự hoại (thông số bơm QQ=9 m 3 /h H m)

6 Cụm đồng hồ nước DN100 Cụm 1

7 Cụm đồng hồ nước DN40 Cụm 1

8 Cụm đồng hồ nước lạnh DN32 Cụm 15

B Khối Lượng Thiết Bị Vệ Sinh

10 Lavabo (kèm dây nối mềm, vòi, van góc) Bộ 57

12 Tiểu nam (kèm phụ kiện) Bộ 57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TỔNG QUAN HỆ THỐNG BÁO CHÁY VÀ CHỮA CHÁY

Tòa nhà BETRIMEX BUILDING là một công trình xây dựng mới quy mô lớn, chủ yếu phục vụ cho văn phòng và thương mại với nhiều người sinh sống và làm việc Với kiến trúc nhiều tầng, công trình gặp phải những khó khăn nhất định trong công tác chữa cháy Do đó, việc đầu tư trang thiết bị phòng cháy chữa cháy (PCCC) cho tòa nhà trở thành một mục tiêu quan trọng và thiết thực.

Dựa trên đặc điểm của công trình và các tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam về an toàn phòng cháy chữa cháy, việc thiết kế hệ thống phòng cháy chữa cháy cho công trình bao gồm các hạng mục cần thiết.

- Hệ thống báo cháy tự động

- Hệ thống chữa cháy vách tường

- Hệ thống chữa cháy spinkler

Hệ thống báo cháy tự động là một tập hợp thiết bị chuyên dụng có khả năng phát hiện và cảnh báo khi có cháy xảy ra Các tín hiệu cảnh báo có thể được kích hoạt bởi các đầu dò như khói, nhiệt, lửa hoặc từ con người thông qua nút nhấn khẩn cấp Đặc biệt, hệ thống này cần hoạt động liên tục 24/24, ngay cả trong trường hợp mất điện.

Hệ thống báo cháy có thể cung cấp các chức năng chính như sau:

- Cảnh bảo con người trong tòa nhà biết có cháy và thông tin sơ tán

- Truyền tín hiệu thông báo cháy cho cơ quan PCCC hoặc các đơn vị ứng phó khẩn cấp khác

- Cung cấp tín hiệu điều khiển thiết bị ngoại vi: ngắt nguồn điện chính và điều khiển các thiết bị chữa cháy, quạt tăng áp, hút khói

Thành phần hệ thống báo cháy tự động: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Thiết bị đầu vào: đầu báo, công tắc khẩn, module giám sát,…

- Thiết bị đầu ra: chuông báo, còi báo, đèn báo, bảng hiển thị phụ, bộ quay số điện thoại tự động, module điều khiển, cách ly,…

Hệ thống chữa cháy là một giải pháp quan trọng nhằm dập tắt hoặc ngăn chặn sự lan truyền của đám cháy thông qua các phương pháp tự động hoặc sự can thiệp của con người.

Phân loại hệ thống chữa cháy:

- Hệ thống chữa cháy vách tường: hộp chữa cháy (vỏ tủ, cuộn vòi phun, lăng phun), trụ cấp nước chữa cháy

- Hệ thống chữa cháy xách tay

- Hệ thống chữa cháy tự động spinkler

Thành phần hệ thống chữa cháy:

- Máy bơm chữa cháy, tủ điều khiển

- Van báo động, van tràn ngập, van tác động trước,…

- Van các loại (van chặn, van giảm áp,…)

- Đồng hồ đo áp lực, đo lưu lượng

- Lăng phun, vòi phun, khớp nối

- Hệ thống đường ống cấp nước và phụ kiện

Hệ thống PCCC cho toà nhà thiết kế lắp đặt và sử dụng được tham khảo vào các tiểu chuẩn, quy chuẩn sau:

- [2] TCVN 4513-1988: Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế

- [10] QCVN 06:2022/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình

- [11] QCVN 04:2021/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nhà chung cư

- [9] QCVN 13:2018/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Gara Ô tô ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- [12] TCVN 7336:2021: PCCC – Hệ thống chữa cháy tự động bằng nước, bọt

Yêu cầu thiết kế và lặp đặt

- [13] TCVN 5738:2021: Hệ thống báo cháy tự động – Yêu cầu kỹ thuật

- [14] TCVN 2622:1995: Phòng cháy và chữa cháy cho nhà và công trình – Yêu cầu thiết kế

- [15] TCVN 6160:1996: Phòng cháy chữa cháy – Nhà cao tầng – Yêu cầu thiết kế

- [16] TCVN 3890:2009: Phương tiện phòng cháy và chữa cháy cho nhà và công trình – Trang bị, bố trí, kiểm tra và bảo dưỡng

- [17] TCVN 5760:1993: Hệ thống chữa cháy – Yêu cầu chung về thiết kế, lắp đặt và sử dụng

- [18] NFPA 13 – 2019: Standard for the Installation of Spinkler Systems

- [19] QCVN 02:2020/BCA: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về trạm bơm nước chữa cháy

- [20] NFPA 20 – 2019: Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY

Khi hỏa hoạn xảy ra, việc phát hiện và chữa cháy kịp thời là rất quan trọng để bảo vệ tính mạng và tài sản Do đó, việc áp dụng hệ thống báo cháy sẽ giúp phát hiện nguy cơ cháy một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho tính mạng con người và tài sản trong tòa nhà là ưu tiên hàng đầu, cần thực hiện một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Khi có sự cố cháy nổ xảy ra phải lập tức phát hiện và chữa cháy kịp thời dù bất cứ khu vực nào trong tòa nhà

6.2 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG

6.2.1 Hệ báo cháy thông thường (theo vùng – Zone)

Hệ thống báo cháy cho từng khu, từng vùng (gọi là Zone) là hệ thống báo cháy thường

Trên một đường dây, nhiều thiết bị được kết nối trong một khu vực gọi là zone, cho phép chúng ta xác định khu vực xảy ra cháy mà không biết chính xác vị trí Ưu điểm của hệ thống này là giúp nhanh chóng nhận diện và phản ứng kịp thời với các sự cố cháy nổ.

+ Chi phí thị trường thấp, thấp hơn hệ thống báo cháy địa chỉ, và nó phù hợp với các khu nhà máy sản xuất, công trình lớn

+ Ổn định trong quá trình vận hành sử dụng và dễ dàng lắp đặt sử dụng

+ Ta không thể biết được vị trí cháy chính xác chỗ nào khi nhận thông báo cháy từ vụ cháy

6.2.2 Hệ báo cháy địa chỉ (theo vùng – Zone)

Hệ thống báo cháy địa chỉ là một giải pháp an toàn hiệu quả, trong đó các thiết bị được lắp đặt trên một đường tín hiệu và có địa chỉ khác nhau Mỗi mạch loop có thể chứa nhiều thiết bị địa chỉ, cho phép kết nối thông qua các mô-đun địa chỉ Ưu điểm của hệ thống này bao gồm khả năng xác định chính xác vị trí của sự cố, giúp nhanh chóng xử lý tình huống khẩn cấp.

+ Khi có sự cố cháy nổ xảy ra thì ta lập tức xác định được vị trí chính xác từ đó dễ dàng xử lí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Giúp tiết kiêmj được dây dẫn khi mỗi loop có thể kết nối nhiều thiết bị

+ Chi phí cao hơn các hệ thống báo cháy khác

Khi xem xét hai phương án hệ thống báo cháy, phương án 1 với hệ thống báo cháy thông thường không đáp ứng đủ yêu cầu an toàn cho quy mô công trình Hệ thống này chỉ thông báo khu vực xảy ra cháy mà không xác định được tầng và phòng cụ thể, gây khó khăn trong việc xử lý tình huống khẩn cấp Do đó, phương án 2, sử dụng hệ thống báo cháy địa chỉ, là lựa chọn tối ưu hơn, đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật cần thiết.

6.3 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ LỰA CHỌN

Theo quy định tại mục A.2.26 QCVN 06:2022/BXD, nhà ở cần được trang bị hệ thống báo cháy tự động theo địa chỉ Hệ thống này phải bao gồm chuông báo cháy tự động được lắp đặt ở tất cả các khu vực như căn hộ, phòng văn phòng, hành lang, sảnh thang máy, phòng chờ sảnh chung, và các phòng kỹ thuật có người làm việc thường xuyên Tuy nhiên, các gian phòng có điều kiện môi trường luôn ẩm ướt sẽ không cần lắp đặt hệ thống này.

Theo TCVN 5738:2021, trong các văn phòng, vật liệu cháy chủ yếu bao gồm giấy tờ, bàn ghế, rèm cửa, thiết bị văn phòng và dây dẫn điện Để hệ thống báo cháy hoạt động hiệu quả, nên sử dụng đầu cảm biến khói và cảm biến nhiệt độ gia tăng (loại thường và địa chỉ) Các đầu cảm biến này được kết nối qua modul địa chỉ và lắp đặt trên mỗi tầng, mang lại giải pháp kinh tế mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và đáp ứng các tiêu chuẩn PCCC hiện hành.

Theo TCVN 5738:2021, phụ lục B, hệ thống chuông, đèn và nút ấn báo cháy cần được lắp đặt tại các khu vực đông người như sảnh thang máy và khu làm việc Với diện tích lớn của tòa nhà, mỗi tầng sẽ được trang bị các thiết bị này để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Để thuận tiện cho việc quan sát và xử lý sự cố khi xảy ra đám cháy, có ba tổ hợp quan trọng cần lưu ý Mỗi tầng đều được trang bị nút ấn báo cháy địa chỉ, giúp xác định chính xác vị trí sự cố Các nút ấn này được lắp đặt tại một địa chỉ cụ thể cho từng tầng, đảm bảo hiệu quả trong việc cảnh báo và ứng phó với tình huống khẩn cấp.

Chuông báo cháy được lắp đặt trên các tầng của tòa nhà, kết hợp với nút ấn và đèn báo cháy Tất cả các chuông được kết nối qua một tuyến dây nguồn duy nhất, dẫn về module địa chỉ để điều khiển hoạt động đồng bộ của các chuông trên cùng một tầng.

Hệ thống dây dẫn tín hiệu cho đầu báo cháy địa chỉ là loại cáp xoắn chống nhiễu và chống cháy chuyên dụng và có tiết diện 1.5mm²

6.4 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TÒA NHÀ

Công trình BETRIMEX BUILDING cao 18 tầng, bao gồm 4 tầng hầm, 13 tầng làm việc và 1 tầng kỹ thuật Hệ thống báo cháy của tòa nhà sử dụng công nghệ báo cháy địa chỉ với 8 loop Cụ thể, tầng hầm 4 là loop 1, tầng hầm 3 là loop 2, tầng hầm 2 là loop 3, tầng hầm 1 là loop 4, tầng 1 và 3 là loop 5, tầng 4-6 là loop 6, tầng 7-10 là loop 7, và tầng 11 đến TUM là loop 8, với mỗi loop chứa 127 địa chỉ.

Theo TCVN 5738:2021, tủ báo cháy trung tâm cần được lắp đặt ở những vị trí có người trực 24/24, vì vậy nên đặt tại phòng an ninh tầng hầm 1 để thuận tiện cho việc quản lý và giám sát hệ thống.

6.5 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ

Thiết bị giám sát khói hoạt động bằng cách phát hiện dấu hiệu khói và truyền tín hiệu về trung tâm xử lý trong thời gian không quá 30 giây Khi mật độ khói trong môi trường vượt quá ngưỡng cho phép từ 10% đến 20%, thiết bị sẽ phát tín hiệu báo động Đầu báo khói Ion tạo ra các dòng ion dương và âm, và khi có khói, sự cản trở của khói làm giảm chuyển động của các ion, dẫn đến việc gửi tín hiệu báo cháy đến trung tâm xử lý.

Hình 6 1 Đầu báo khói ion

▪ Đầu báo nhiệt gia tăng:

Đầu báo nhiệt là thiết bị tự động phát tín hiệu báo động khi phát hiện sự gia tăng nhiệt độ trong môi trường xung quanh khoảng 9°C mỗi phút.

Hình 6 2 Đầu báo nhiệt gia tăng

6.5.2 Tổ hộp chuông, đèn, nút ấn báo cháy

Nút ấn báo cháy được lắp đặt tại những vị trí dễ thấy trong văn phòng, giúp người dùng có thể sử dụng ngay khi cần thiết Khi nhấn vào công tắc, nút ấn sẽ kích hoạt hệ thống báo cháy, thông báo cho tất cả mọi người trong tòa nhà, giúp họ phát hiện và phòng ngừa kịp thời khi có sự cố cháy nổ xảy ra.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỮA CHÁY

Trang thiết bị chữa cháy của công trình phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Các trang thiết bị chữa cháy phải sẵn sàng, hoạt động tốt ngay lập tức khi có cháy nổ xảy ra

- Đối với các vụ cháy xảy ra bên trong tòa nhà thì các trang thiết bị được sử dụng phải phù hợp

- Phải là các trang thiết bị dễ dàng sử dụng, phù hợp

- Các trang thiết bị phải đảm bảo được hiệu quả làm việc tối đa

7.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỮA CHÁY VÁCH TƯỜNG

7.2.1 Hệ thống chữa cháy vách tường trong nhà

Hệ thống chữa cháy vách tường bên trong nhà thường bắt buộc phải thiết kế kết hợp với hệ thống sprinkler theo mục 8.1.1, TCVN 3890:2009 [16] Hệ thống này bao gồm:

- Hệ thống chữa cháy lắp đặt ở các hộp chữa cháy vách tường trong nhà gọi là hệ thống ướt

Hình 7 1 Hệ thống chữa cháy vách tường (đường ống ướt) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hệ thống khô bao gồm các điểm lấy nước và ống đứng không có nước, không có tủ chữa cháy và vòi cuộn, chỉ có van chờ.

Hệ thống chữa cháy khô chỉ được áp dụng cho đội chữa cháy chuyên nghiệp Theo quy định tại mục A.2.27.8 QCVN 06:2022, hệ thống này chỉ được thiết kế cho phòng đệm cầu thang N3 Do công trình không có cầu thang N3, nên việc thiết kế hệ thống khô là không cần thiết.

Hình 7 2 Hệ thống chữa cháy vách tường (đường ống khô)

7.2.1.1 Lựa chọn lưu lượng cho chữa cháy vách tường trong nhà

Theo mục 5.2.2 QCVN 06:2022/BXD [10], Lưu lượng chữa cháy vách tường trong nhà được lấy theo 4 tia, mỗi tia 2.5l/s QVT_TN = 4 × 2.5 = 10 l/s

Tủ chữa cháy vách tường trong nhà bao gồm các thành phần chính như vỏ tủ, cuộn vòi nước và lăng phun Cuộn vòi chữa cháy có kích thước DN50 với lỗ lăng phun 13mm và chiều dài 30m.

Hình 7 3 Tủ chữa cháy vách tường trong nhà

7.2.1.2 Lựa chọn áp lực cho chữa cháy vách tường trong nhà

Theo bảng 13 & mục 5.2.7 QCVN 06:2022/BXD [10], thì áp lực của cuộn vòi phun chữa cháy:

Bảng 7 1 Áp lực thiết kế cuộn vòi DN50

Loại cuộn vòi Áp lực cuộn vòi theo bảng 13 QCVN 06:2022 Áp lực lựa chọn để thiết kế

Cuộn vòi DN50, lăng phun 13mm

7.2.2 Hệ thống chữa cháy vách tường ngoài nhà

Hệ thống chữa cháy vách tường được lắp đặt bên ngoài nhà, giúp ứng phó nhanh chóng khi có hỏa hoạn Khi xảy ra cháy, nhân viên cứu hỏa sẽ kết nối cuộn vòi với trụ lấy nước chữa cháy (Pillar Hydrant), lắp lăng phun vào cuộn vòi, mở van và phun nước trực tiếp vào đám cháy để dập tắt lửa hiệu quả.

Theo mục 8.2.1, TCVN 3890:2009 [16], Bắt buộc thiết kế hệ thống chữa cháy vách tường ngoài nhà ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

7.2.2.1 Lựa chọn lưu lượng cho chữa cháy vách tường ngoài nhà

Theo bảng 6 QCVN 06:2022/BXD [10], công trình thuộc nhóm F4.3

Theo bảng 8 QCVN 06:2022/BXD [10], dựa vào số tầng: 20 tầng và khối tích công trình thì V = 75 500 m³ tra được lưu lượng chữa cháy vách tường ngoài nhà

Hình 7 4 Hệ thống chữa cháy vách tường ngoài nhà

7.2.2.2 Lựa chọn áp lực cho chữa cháy vách tường ngoài nhà

Theo bảng 13 & mục 5.2.7 QCVN 06:2022/BXD [10], thì áp lực của cuộn vòi phun chữa cháy:

Bảng 7 2 Áp lực thiết kế cuộn vòi DN65

Loại cuộn vòi Áp lực cuộn vòi theo bảng 13 QCVN 06:2022 Áp lực lựa chọn để thiết kế

Cuộn vòi DN65, lăng phun 19mm

Tủ chữa cháy vách tường ngoài nhà bao gồm các thành phần chính như vỏ tủ, cuộn vòi nước và lăng phun Cuộn vòi chữa cháy có kích cỡ DN65 với lỗ lăng phun 16mm và chiều dài 30m Trụ lấy nước ngoài nhà có các kích cỡ DN100 với hai đầu nối DN65 và DN150 với bốn đầu nối DN65.

Hình 7 5 Tủ chữa cháy vách tường và họng tiếp nước ngoài nhà

7.2.3 Lựa chọn và bố trí hệ thống chữa cháy vách tường

Theo TCVN 4513:1988, đối với lưu lượng 2.5 l/s mỗi tia, cuộn vòi cần có đường kính DN50 và đường kính lăng phun tối thiểu 13mm Trong trường hợp lưu lượng 5 l/s mỗi tia, cuộn vòi phải có đường kính DN65 và đường kính lăng phun ít nhất 16mm.

Theo mục 5.2.4 QCVN 06:2022/BXD [10], số tia phun cho mỗi điểm cháy là

2 tia đối với công trình có yêu cầu số tia phun lớn hơn bằng 2 tia

Tủ chữa cháy vách tường được bố trí theo quy định tại mục 5.2.12 và 5.2.14 của QCVN 06:2022/BXD Họng chữa cháy cần được lắp đặt với miệng họng ở độ cao 1.20m ± 0.15m so với mặt sàn và phải được đặt trong các tủ chữa cháy có lỗ thông gió, được dán niêm phong Đối với họng chữa cháy kép, cho phép lắp đặt một họng ở vị trí trên.

1 họng nằm dưới, khi có họng nằm dưới phải lắp đặt có chiều cao không nhỏ hơn 1.0m tính từ mặt sàn

Tủ chữa cháy ngoài nhà bố trí tại các cửa ra vào của nhà và tại những nói con người dễ dàng nhìn thấy, dễ dàng di chuyển

7.3 THIẾT KẾ CHỮA CHÁY BÌNH XÁCH TAY

Theo TCVN 3890:2009, tất cả các khu vực và hạng mục trong nhà và công trình có nguy cơ cháy, bao gồm cả những nơi đã có hệ thống chữa cháy, đều phải được trang bị bình chữa cháy xách tay hoặc bình chữa cháy có bánh xe.

Để lựa chọn bình chữa cháy phù hợp với từng loại đám cháy, cần tham khảo bảng 1 và bảng 3 trong TCVN 5760:1993 Tòa nhà cao tầng có khả năng xảy ra cả 4 loại đám cháy, do đó việc trang bị hệ thống chữa cháy cho tất cả các loại đám cháy này là rất quan trọng Thiết kế tòa nhà mới đã đảm bảo hệ thống chữa cháy rắn, nhưng cần bổ sung bình chữa cháy khí CO2 cho đám cháy chất lỏng và bình bột ABC cho các loại đám cháy còn lại.

Hình 7 6 Cấu tạo bình chữa cháy khí CO2, bình bột ABC

Theo bảng 3 & bảng 4 TCVN 3890:2009 [16], Lựa chọn bình chữa cháy loại: Khí CO2 5kg, Bột ABC 8kg

Theo TCVN 3890:2009, bình chữa cháy khí CO2 và bình chữa cháy bột ABC cần được đặt theo cặp dưới tủ chữa cháy vách tường ở các tầng Đồng thời, chúng cũng phải được bố trí ở những vị trí dễ thấy và tuân thủ khoảng cách yêu cầu.

7.4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG SPRINKLER

Hệ thống sprinkler là một giải pháp chữa cháy hiệu quả, hoạt động với các vòi xả luôn ở chế độ sẵn sàng và chỉ kích hoạt khi nhiệt độ môi trường đạt đến mức quy định Điều này cho phép hệ thống chữa cháy cục bộ tại những khu vực nhất định, đảm bảo an toàn cho diện tích được bảo vệ.

Hình 7 7 Hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler

Theo mục 7.1.1 & phụ lục C TCVN 3890:2009 [16], thì bắt buộc thiết kế hệ thống spinkler cho tòa nhà

Thiết kế hệ thống sprinkler ướt cho tòa nhà là một giải pháp hiệu quả trong việc phòng cháy chữa cháy Hệ thống đường ống ướt luôn được nạp đầy nước có áp lực, đảm bảo sẵn sàng hoạt động khi có sự cố Hệ thống này thường được lắp đặt tại những khu vực không có nguy cơ đóng băng, giúp duy trì hiệu suất hoạt động tối ưu trong mọi tình huống.

7.4.1 Van điều khiển hệ thống spinkler

Van điều khiển là thiết bị phát ra âm thanh cảnh báo khi có sự cố cháy xảy ra, hoạt động như một loại van một chiều Khi dòng nước chảy qua van, nó sẽ phát tín hiệu cảnh báo cho con người Ngoài chức năng báo động, van điều khiển còn xác định vị trí khu vực hỏa hoạn thông qua số lượng đầu sprinkler mà nó kiểm soát.

Số lượng đầu spinkler được khống chế bởi van điều khiển được xác định theo mục 5.2.3 TCVN 7336:2021 [12] ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Theo mục 5.6.1, 5.6.2, 5.6.3 TCVN 7336:2021 [12] Vị trí lắp đặt van điều khiển: được lắp đặt trong phòng bơm và các khu vực có giới hạn chịu lửa không nhỏ hơn EI 45

Hình 7 8 Control Valve (Van điều khiển)

Lựa chọn lưu lượng nước chữa cháy hệ thống spinkler

Khi lựa chọn thông số tính toán cho hệ thống chữa cháy Sprinkler, công trình cần được phân chia thành các khu vực dựa trên mức độ nguy hiểm cháy nổ theo quy định tại phụ lục A của tiêu chuẩn TCVN 7336:2021 Sau khi xác định các khu vực nguy hiểm, các thông số đầu vào sẽ được tra cứu trong bảng 2 của tiêu chuẩn này.

Theo phân tích các nguy cơ cháy nổ của tòa nhà CMC, công trình này được phân loại vào nguy cơ cháy nhóm 1 (thấp) và nhóm 2 (trung bình) Để đảm bảo an toàn tối đa, cần tập trung vào nguy cơ cháy nhóm cao nhất để thực hiện các biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

- Lưu lượng chữa cháy hệ thống: 30 (l/s)

- Thời gian phun chữa cháy: 60 (phút)

- Diện tích bảo vệ 1 đầu phun: 12 (m²)

- Khoảng cách tối đa giữa các đầu phun: ≤ 4 (m); Chọn 3.5 (m)

- Khoảng cách tối đa giữa đầu phun sprinkler với tường không lớn hơn một nửa khoảng cách giữa 2 đầu phun; chọn 1.5 (m) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

7.4.2 Lựa chọn áp lực cho hệ thống chữa cháy spinkler

Hệ số K của đầu phun spinkler

THỐNG KẾ THIẾT BỊ VẬT TƯ BÁO CHÁY VÀ CHỮA CHÁY

Bảng 8 1 Thống kê thiết bị vật tư báo cháy và chữa cháy

STT Tên thiết bị vật tư Đơn vị

A Phần Thiết Bị, Phụ Kiện Chính

1 Bơm chữa cháy (thông số bơm Q6 m 3 /h H m) Cụm 1

2 Bơm jockkey (thông số bơm Q=5.04 m 3 /h Hm) Cụm 1

3 Đầu phun Sprinkler- Loại gắn trần 68 độ Cái 769

5 Bình chữa cháy CO2 Bình 192 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

TỔNG QUAN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ

9.1 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Điều hòa không khí hay điều hòa nhiệt độ (tiếng Anh: Air conditioning, thường viết tắt là AC hoặc A/C) là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp và thiết bị nhằm tạo ra và duy trì ổn định một môi trường vi khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, đảm bảo độ sạch của không khí, khống chế độ ổn và sự lưu thông hợp lý của dòng không khí… tùy theo mục đích sử dụng Để đáp ứng được các yêu cầu của người sử dụng, hệ thống ĐHKK bao gồm các thiết bị chỉnh sau:

- Thiết bị xử lý không khí: dàn lạnh, dàn nóng, lọc bụi, tiêu âm nhằm mục đích thay đổi trạng thái thông số trạng thái của không khí

Thiết bị vận chuyển và phân phối không khí bao gồm quạt gió lạnh, miệng thổi, miệng hút và đường ống gió, đóng vai trò quan trọng trong việc đưa không khí đã được xử lý đến các khu vực cần thiết.

- Thiết bị năng lượng: máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bị tiết lưu, quạt gió nóng làm nhiệm vụ cấp lạnh, cấp nước

Thiết bị đo lường và điều khiển tự động có chức năng hiển thị các thông số trạng thái không khí và tự động điều chỉnh để duy trì các thông số này trong mức tối ưu.

9.1.1 Tầm quan trọng của điều hòa không khí

Đại học Khí hậu (ĐHKK) ngày càng trở nên quan trọng trong đời sống sinh hoạt và sản xuất của con người, đặc biệt là trong bối cảnh phát triển kinh tế, khoa học và công nghệ Sự ảnh hưởng của ĐHKK không chỉ giúp nâng cao chất lượng cuộc sống mà còn thúc đẩy các giải pháp bền vững cho môi trường.

Môi trường khí hậu ảnh hưởng mạnh mẽ đến trạng thái của con người thông qua các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ lưu chuyển không khí, nồng độ chất độc hại và mức độ ồn.

Nhiệt độ là yếu tố chính ảnh hưởng đến cảm giác nóng lạnh của con người, quyết định sự truyền nhiệt giữa bề mặt da và môi trường xung quanh Nhiệt độ cơ thể con người luôn duy trì ở mức 37 độ C, trong khi nhiệt độ môi trường thường xuyên thay đổi.

Sự chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể và môi trường xung quanh dẫn đến quá trình truyền nhiệt bằng đối lưu và bức xạ Độ ẩm tương đối là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng bay hơi của mồ hôi Khi không khí có độ ẩm vừa phải, cơ thể sẽ cảm thấy dễ chịu hơn khi đổ mồ hôi, vì mồ hôi bay hơi hiệu quả Ngược lại, nếu độ ẩm quá cao, mồ hôi sẽ không bay hơi tốt, gây cảm giác khó chịu cho con người.

Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người, và điều hòa không khí đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra môi trường sống trong sạch Nó duy trì nhiệt độ, độ ẩm và vận tốc gió ổn định, giúp cơ thể cảm thấy thoải mái trong các điều kiện lao động khác nhau Sử dụng điều hòa không khí giúp giảm cảm giác nóng bức vào mùa hè và lạnh giá vào mùa đông, từ đó bảo vệ sức khỏe và nâng cao năng suất lao động trong ngành công nghiệp sản xuất.

Thành phần không khí và các thông số vật lý của nó ảnh hưởng lớn đến quy trình công nghệ trong ngành sản xuất Mỗi quy trình yêu cầu các thông số môi trường khác nhau, đặc biệt là trong sản xuất bánh kẹo Nhiệt độ chế biến lý tưởng là từ 21 - 26°C và độ ẩm tương đối cần duy trì từ 30 - 45% Đối với các sản phẩm cao cấp như socola và cao su, yêu cầu về nhiệt độ cần thấp hơn để đảm bảo chất lượng.

Trong ngành công nghiệp sợi, dệt ĐHKK đóng vai trò quan trọng, vì độ ẩm và nhiệt độ có mối quan hệ chặt chẽ Khi độ ẩm tăng cao, độ kết dính và ma sát giữa các sợi bông cũng gia tăng, dẫn đến việc kéo sợi trở nên khó khăn hơn.

Điều hòa không khí không chỉ đóng vai trò quan trọng trong đời sống hàng ngày mà còn cải thiện chất lượng cuộc sống, nâng cao hiệu quả lao động và chất lượng sản phẩm trong ngành công nghiệp sản xuất.

9.1.2 Hệ thống điều hòa không khí cục bộ (Split system)

Hệ thống điều hòa không khí cục bộ có công suất lạnh từ 9000 BTU đến 24000 BTU, với dàn bay hơi làm lạnh không khí trực tiếp Dàn ngưng giải nhiệt gió có thể là kiểu 1 cụm theo máy điều hòa cửa sổ hoặc tách thành 2 hay nhiều cục Máy điều hòa được chia thành hai dạng chính: 1 chiều và 2 chiều tách biệt.

Hệ thống điều hòa không khí cục bộ là giải pháp lý tưởng cho các không gian nhỏ hoặc phòng độc lập với chức năng sử dụng cụ thể.

Hình 9 1 Điều hòa không khí cục bộ

- Ưu điểm của hệ thống điều hòa không khí cục bộ:

+ Lắp dặt nhanh và dễ dàng không yêu cầu kỹ thuật cao

+ Dễ dàng sử dụng, bảo trì sửa chữa đơn giản vì thực hiện độc lập trên từng máy

- Nhược điểm của hệ thống điều hòa không khí cục bộ:

Hệ thống điều hòa không khí cục bộ cung cấp khí tươi cho phòng thông qua quạt gió, tuy nhiên không khí này thường không được xử lý bụi bẩn và độ ẩm Điều này có thể tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa luồng khí cấp bổ sung và luồng khí lạnh, gây cảm giác khó chịu cho người sử dụng.

Khả năng bố trí cục lạnh trong phòng hạn chế việc khuếch tán đều, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của máy Khi nhiệt độ bên ngoài cao, hiệu suất làm việc của máy giảm đáng kể do khả năng trao đổi nhiệt của dàn nóng thấp, dẫn đến công suất làm lạnh giảm và máy dễ rơi vào tình trạng quá tải.

TÍNH TOÁN TẢI LẠNH

10.1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH Để tính toán phần lạnh của đồ án này em đã dùng phương pháp Carrier để tính cân bằng nhiệt Cách xác định năng suất lạnh bằng cách tính riêng tổng nhiệt thừa và tổng ẩn thừa từ mọi nguồn tỏa nhiệt và thẩm thấu tác động vào phòng điều hòa và đó là điều mà phương pháp này khác với phương pháp truyền thống:

Nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời (Q1), bao che (Q2) và nhiệt tỏa (Q3) chỉ bao gồm nhiệt hiện Nhiệt tỏa từ con người, gió tươi và gió lọt có hai thành phần là nhiệt hiện và nhiệt ẩn.

Trong thiết kế hệ thống điều hòa không khí, việc xác định các thành phần nhiệt ảnh hưởng đến không gian điều hòa là rất quan trọng để đảm bảo năng suất lạnh đủ Phương pháp Carrier là một trong những phương pháp phổ biến được lựa chọn trong nhiều phương pháp cân bằng nhiệt ẩm hiện nay.

Các nguồn nhiệt gây tổn thất cho không gian điều hòa:

+ Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1

Hình 10 1 Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn chính theo Carrier ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Nhiệt hiện truyền qua bao che ∆t Q2

+ Nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị chiếu sáng và máy móc Q3

+ Nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra Q4

+ Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN

+ Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào Q5

Trong phần tính toán này, chúng tôi sẽ chỉ ra một số khu vực dựa trên nguồn nhiệt Sau mỗi nguồn nhiệt, chúng tôi sẽ tổng hợp các thông số liên quan đến tầng 2 của khu vực văn phòng Các kết quả tính toán chi tiết sẽ được trình bày đầy đủ trong phần Phụ lục.

10.1.1 Các thông số thiết kế a) Thông số khí hậu ngoài trời:

Văn phòng 63 Cao Thắng ta chọn hệ thống điều hòa không khí cấp 1 đặt tại

TP Hồ Chí Minh nên tháng nóng nhất là tháng 4 va tháng 8, khi đó các thông số khí hậu:

Nhiệt độ: t N = t tb max = 34,6  C Độ ẩm:   N = tb max = 72% b) Nhiệt độ và độ ẩm thiết kế:

Tra đồ thị i-d ta có: Entanpy: i T = 50, 32  kJ / kg ; Dung ẩm:

10.1.2 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11

Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11

Q11= ŋt Q’11 ŋt – hệ số tác dụng tức thời (Tra bảng 4.6÷4.8 - GTTKHTĐHKK - [21]) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Q’11 = F.RT Ɛc Ɛđs Ɛmm Ɛkh Ɛm Ɛr (W) Trong đó:

+ Q’11 – lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng

+ F – diện tích bề mặt của cửa kính (m 2 )

RT là nhiệt bức xạ tức thời qua kính cửa vào phòng, được xác định trong khoảng thời gian từ 6 giờ sáng đến 4 giờ chiều, tức là trong những giờ có ánh nắng mạnh Do đó, ta chọn RT = RTmax để đảm bảo tính chính xác trong việc đánh giá nhiệt lượng.

+ Ɛc – hệ số kể đến ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, do ảnh hưởng này nhỏ, ta chọn Ɛc =1 Ɛc = 1 + H

Do H rất nhỏ (Tp Hồ Chí Minh thấp so với mực nước biển)

Hệ số Ɛđs phản ánh ảnh hưởng của sự chênh lệch giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát và nhiệt độ đọng sương ở mực nước biển là 20°C Công thức tính toán hệ số này được xác định như sau: Ɛđs = 1 − (ts − 20).

10 0,13 ts: Nhiệt độ đọng sương của không khí ngoài trời (°C)

Với tN4,6°C và φN r %, tra độ thị t-d ta được ts= 28,8°C Ɛ đs = 1 −(28.8 − 20)

+ Ɛmm – hệ số kể đến ảnh hưởng mây mù, khi tính toán lấy trường hợp lớn nhất là lúc trời không có mây mù Ɛmm =1

+ Ɛkh – là hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính, do là khung cửa kim loại nên chọn Ɛkh=1,17

+ Ɛm – là hệ số ảnh hưởng của kính, (tra bảng 4.3 tài liệu [21]) chọn loại kính Antisun, màu đồng nâu, 12mm: Ɛm =0.58

Hệ số mặt trời Ɛr phản ánh ảnh hưởng của kính cơ bản khi có màn che bên trong kính Theo tài liệu [21], khi không có màn che, hệ số này đạt giá trị Ɛr=1.

Công trình BETRIMEX BUILDING nằm ở vị trí 10°77’ vĩ độ Bắc và nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất là 35°C vào tháng 4 (Tra bảng 4.2 tài liệu [21] trang 131)

Bảng 10 1 Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính vào phòng R (W/m 2 )

Bắc 41 Đông Bắc 410 Đông 514 Đông Nam 296

Hệ số tác dụng tức thời nt nt=f(gs) gs= G

G’ đại diện cho khối lượng tường tiếp xúc với bức xạ mặt trời và sàn nằm trên mặt đất, chỉ áp dụng cho tường của tầng trệt Khối lượng này được đo bằng kilogam (kg).

+ G” – Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất (kg)

Tra theo bảng 4.11 - tài liệu [21]

Khối lượng 1m 2 tường (dày 0,22m): 1800.0,2296 kg/m 2

Khối lượng 1m 2 sàn bê tông (dày 0,22m): 2400.0,22R8 kg/m 2

Mà ta có gs>700 kg/m 2 sàn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trị số bảng ŋt (Theo bảng 4.6 - tài liệu [21]) ta thống kê được như sau:

Bảng 10 2 Hệ số tác dụng tức thời qua kính vào phòng

Bắc 50 0,88 Đông Bắc 410 0,58 Đông 514 0,62 Đông Nam 296 0,64

- Ví dụ tính cho mặt bằng ĐHKK Văn phòng (Tầng 2)

Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11= ŋt Q’11

Văn phòng (Tầng 2) có 1 hướng kính là hướng Tây Bắc với vách bằng kính nên ta có ŋt = 0,58 (Theo bảng 2.2 – tài liệu [21])

Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào Văn phòng (Tầng 2):

Q’11 = F.RT Ɛc Ɛđs Ɛmm Ɛkh Ɛm Ɛr (W) Trong đó

+ F - Diện tích bề mặt kính cửa kính (cửa ra vào): = 18,61 m 2

+ RT – nhiệt bức xạ tức thời qua cửa kính RT =RTmax = 410 W/m 2 (theo bảng 3.2 - tài liệu [21])

+ Ɛc – Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, Ɛc =1

+ Ɛmm – hệ số kể đến ảnh hưởng mây mù, khi tính toán lấy trường hợp lớn nhất là lúc trời không có mây mù Ɛmm =1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Ɛkh – là hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính, do là khung cửa kim loại nên chọn Ɛkh=1,17

+ Ɛm – là hệ số ảnh hưởng của kính, Ɛm =0.58

+ Ɛr – là hệ số mặt trời, kể đến ảnh hưởng của kính cơ bản khi có màn che bên trong kính, khi không có màn che bên trong Ɛr =1

Thay vào công thức ta được

 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11 được trình bày tại phụ luc 4.1

10.1.3 Nhiệt hiện truyển qua mái bằng bức xạ và ∆ t : Q 21

Mái của phòng điều hòa có 3 dạng:

Phòng điều hòa nằm giữa các tầng trong một tòa nhà điều hòa, nghĩa là bên trên cũng là phòng điều hòa khi đó ∆t = 0 và Q 21 = 0

Phía trên phòng điều hòa đang tính toán là phòng không điều hòa, khi đó lấy k ở bảng 4.9 tài liệu [21] và ∆t = 0,5(t N − t T )

Trong trường hợp trần mái tiếp xúc với bức xạ mặt trời, đối với các tòa nhà nhiều tầng, đặc biệt là mái tầng thượng, lượng nhiệt truyền vào phòng bao gồm hai yếu tố chính: bức xạ mặt trời và sự chênh lệch nhiệt độ giữa không khí trong nhà và bên ngoài.

Theo cấu trúc của tòa nhà chỉ có trần tầng 13 là tiếp xúc với tầng sân thượng nên:

Nhiệt hiện truyền qua mái Q21:

+ k – hệ số truyền nhiệt, (W/m 2 K); tra bảng 4.9 tài liệu [21]

+ ∆ttđ – hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của mái; tra bảng 4.10 tài liệu [21]

∆t tđ = t N − t T +ε S R N α N ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hiệu nhiệt độ tương đương bao gồm hai thành phần chính: độ chênh lệch nhiệt độ giữa không khí bên ngoài và bên trong nhà (t N − t T) và phần hiệu chỉnh do bức xạ mặt trời tác động lên mái (ε S R N /α N).

+ ε S : hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của một số dạng bề mặt mái giới thiệu trong bảng 4.10 – [21]

Còn các khu vực khác có trần tiếp xúc với khu vực điều hòa nên Q21 = 0

- Ví dụ tính cho mặt bằng ĐHKK Văn phòng tầng 2:

Văn phòng tầng 13 là khu có cao độ là 3m và là trần mái của tòa nhà nên ta tính như sau:

Hệ số truyền nhiệt của mái km: k m = 1

+ αN W/m 2 K – Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài nhà khi tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài (Theo trang 166 – [21])

+ αT W/m 2 K – Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà (Theo trang 142 – [21]) + δv, λv – bề dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa (vữa xi măng)

+ λv =0,93 W/mK – tra bảng 4.11 (Theo trang 143 – [21])

+ δBt, λBt – bề dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp bê tông cốt thép

+ λBt =1,55 W/mK – tra bảng 4.11 (Theo trang 143 – [21]) k m = 1

Dựa vào bảng 4.10 (Theo trang 141 – [21]) ta xác định được hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời ε S = 0,47 với mặt mái được trát vữa, màu xi măng nhạt

Hệ số tỏa nhiệt giữa nền và không khí α N = 20W/m 2 ℃

Bảng 10 3 Kết quả tính toán nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và Δt

10.1.4 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22

Nhiệt truyền qua vách được xác định theo công thức

Q22 = ∑Q2i = kiFi ∆t = Q22t + Q22ck (W) + Q2i - Nhiệt truyền qua tường, cửa ra vào (gỗ, nhôm) và cửa kính (W)

+ ki - hệ số truyền nhiệt (W/m 2 K)

+ Fi – diện tích tường, cửa, kính tương đương, (m 2 )

+ t: Chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và trong không gian điều hòa, (°C) a) Tính nhiệt truyền qua tường Q 22t

Nhiệt truyền qua tường tính theo biểu thức sau:

Khi tường tiếp xúc với không khí bên ngoài

∆t = 0,5.(tN-tT) =0,5.(34,6-25) = 4,8°C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hệ số truyền nhiệt của tường kt: k t = 1

+ αT W/m 2 K – Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà (Theo trang 142 – [21]) + δv, λv – bề dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa (vữa xi măng)

+ λv =0,93 W/mK – tra bảng 4.11 (Theo trang 143 – [21])

+ δg, λg – bề dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch nhiều lỗ

+ λg =0,81 W/mK – tra bảng 4.11 (Theo trang 142 – [21]) k t = 1

- Ví dụ tính cho mặt bằng ĐHKK Văn phòng (Tầng 2):

Diện tích tường của Văn phòng (Tầng 2) là Ft = 137,91 (m 2 )

Vậy nhiệt truyền qua tường của Văn phòng (Tầng 2) là:

 Nhiệt truyền qua tường Q 22t được trình bày tại phụ lục 4.2 b) Nhiệt truyền qua cửa Q 22c (của ra vào và cửa sổ)

Cửa ra vào và cửa sổ của tòa nhà làm bằng kính nên nhiệt truyền qua kính được tính theo biểu thức sau:

Q22ck =kck.Fck ∆t Khi kính tiếp xúc với không khí bên ngoài

∆t = 0,5.(tN-tT) =0,5.(34,6-25) = 4,8 °C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hệ số truyền nhiệt của kính kc: k ck = 1

+ αT W/m 2 K – Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà (Theo trang 142 – [21]) + δck, λck – bề dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp kính

+ λck =0.76 W/mK – tra bảng (Theo trang 143 – [21]) k ck = 1

Diện tích kính của sảnh Văn Phòng (Tầng 2) là Fck = 32 (m 2 )

 Nhiệt truyền qua cửa Q 2c được trình bày tại phụ lục 4.3

Nhiệt hiện qua vách của Văn phòng (tầng 2):

 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22 được trình bày tại phụ lục 4.4

10.1.5 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23

Nhiệt truyền qua nền cũng được tính theo biểu thức:

+ k – hệ số truyền nhiệt qua nền (W/m 2 K) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ ∆t – hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong

Hệ số truyền nhiệt kn k n = 1

+ αT W/m 2 K – Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà (Theo trang 142 – [21]) + δv, λv – bề dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa (vữa xi măng) δv = 0.05 m = 50 mm λv = 0.93 W/mK – tra bảng 4.11 (Trang 143 – [21])

+ δBt, λBt – bề dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp bê tông cốt thép δBt = 0,22 m = 220 mm λBt = 1.55 W/mK – tra bảng 4.11 (Trang 143 – [21]) k t = 1

Tại dự án này, mặt bằng tầng 1 có nền không điều hòa, dẫn đến ∆t = 0.5(tN – tT) Trong khi đó, các khu vực còn lại nằm giữa hai phòng điều hòa, do đó ∆t = 0.

- Ví dụ tính ch mặt bằng ĐHKK Văn phòng (tầng 2):

 Nhiệt truyền qua nền Q 23 được trình bày tại phụ lục 4.5

10.1.6 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q 31

Do trung tâm sử dụng đèn LED, nên được tính theo công thức

Q31 =nt.nđ.∑Ni (W) Trong đó: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng trong văn phòng được xác định là nt = 0.84, dựa trên bảng 4.8 (Trang 136 – [21]), với điều kiện sàn có trọng lượng gs > 700 kg/m² và thời gian sử dụng đèn là 8 tiếng.

+ nđ - hệ số tác động đồng thời

+ nđ =0.7÷ 0.85 đối với văn phòng chọn 0.8

+ Ni – tổng công suất ghi trên thiết bị

Ta chọn tổng công suất trên thiết bị theo QCVN 09-2017:

 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q 31 được trình bày tại phụ lục 4.6

10.1.7 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q 32

Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc được tính theo công thức:

Q32= ∑Ni ( W ) Trong đó Ni – là công suất điện ghi trên dụng cụ (W)

Bảng 10 4 Công suất các thiết bị thông dụng trong công trình

Thiết bị Máy tính Máy in Ti vi Thiết bị khác

Sảnh ngân hàng có diện tích 165,92 (m 2 ) gồm 28 máy tính, 1 tivi, 1 máy in, 8 thiết bị khác

 Nhiệt hiện tỏa ra do máy mọc Q 32 được trình bày tại phụ lục 4.7

10.1.8 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q 4 a) Nhiệt hiện do người tỏa Q 4h

Nhiệt hiện do người tỏa vào phòng chủ yếu bằng đối lưu và bức xạ được xác định theo biểu thức:

Q4h = nđ.nt.n.qh (W) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ nt – hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng, lấy ở bảng 4.8 (Trang 136 – [21]) Phòng có gs >700 kg/m 2 sàn và đèn sử dụng trong 7 tiếng (17h – 24h)

+ nđ - hệ số tác động đồng thời, chọn nđ =0.8÷ 0.9 đối với nhà cao tầng khách sạn, nđ =0.75÷ 0.9 đối với văn phòng chọn 0,85

+ n – số người ở trong phòng điều hòa

+ qh – nhiệt hiện tỏa ra từ 1 người Theo bảng 4.18 (Trang 149 – [21]) ta chọn qh p W tại 25 °C – Hoạt động văn phòng

- Ví dụ tính toán cho mặt bằng ĐHKK Văn phòng (Tầng 2)

 Nhiệt hiện do người tỏa Q 4h được trình bày tại phụ lục 4.8 b) Nhiệt ẩn do người tỏa Q 4a

Nhiệt ẩn do người tỏa ra được tính theo công thức:

+ qa – nhiệt ẩn tỏa ra từ 1 người Theo bảng 4.18 (Trang 149 – [21]) ta nội suy qa= 60 W tại 25 °C Ngồi, hoạt động nhẹ

- Ví dụ tính toán cho mặt bằng ĐHKK Văn phòng (Tầng 2)

 Nhiệt ẩn do người tỏa Q 4a được trình bày tại phụ lục 4.9

Từ các kết quả thu được ở trên, ta tổng hợp được tổng nhiệt hiện và ẩn do người toả theo công thức:

 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q 4 được trình bày tại phụ lục 4.10

10.1.9 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q N

Để đảm bảo cung cấp đủ oxy cho người sử dụng, phòng điều hòa cần được cung cấp một lượng gió tươi Nhiệt độ hiện tại và nhiệt độ ẩn do gió tươi mang vào được xác định thông qua công thức cụ thể.

QaN = 3.n.l.(dN –dT) (W) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ dN,dT - ẩm dung (g/kg)

+ n – số người trong khu vực điều hòa;

+ l – Lượng không khí tươi cần cho 1 người dùng trong 1 giây

+ l =7 l/s cho làm việc văn phòng (theo TCVN 5687 2010 – Phụ lục F – [24])

 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q N được trình bày tại phụ lục 4.11

10.1.10 Nhiệt hiện và ẩn do giớ lọt vào Q 5h và Q 5a

Q5a = 0,84.ξ.V.(dN – dT) +Qbsa (W) Trong đó:

+ ξ- Hệ số kinh nghiệm – Bảng 4.20 (Trang 151 – [21])

+ n – số người qua cửa trong 1 giờ; ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ L c - lượng không khí lọt mỗi một lần mở cửa, m 3 /người, tra theo bảng 4.21[21];

 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào Q 5h và Q 5a được trình bày tại phụ lục 4.12

10.1.11 Nhiệt tổn thất do các nguồn khác Q 6

Ngoài các nguồn nhiệt đã đề cập, còn có nhiều nguồn nhiệt khác ảnh hưởng đến phụ tải, bao gồm nhiệt ẩn từ thiết bị trao đổi nhiệt, nhiệt từ các ống dẫn nước nóng lạnh trong phòng điều hòa, nhiệt tỏa ra từ quạt, và nhiệt tổn thất qua các đường ống gió, làm tăng nhiệt độ không khí lạnh bên trong.

Tuy nhiên, các tổn thất nhiệt trong các trường hợp trên là nhỏ nên ta có thể bỏ qua nên Q6 = 0

10.1.12 Tính toán ẩm thừa Ẩm thừa được xác định theo công thức:

+ W1 – Lượng ẩm thừa do người tạo ra, (kg/s)

+ W2 – Lượng ẩm thừa bay hơi từ bán thành phẩm (kg/s)

+ W3 – Lượng ẩm thừa bay hơi đoạn nhiệt từ sàn (kg/s)

+ W4 – Lượng ẩm bay hơi từ thiết bị (kg/s)

Khi nhiệt độ trong phòng điều hòa thấp hơn nhiệt độ bên ngoài, không chỉ có dòng nhiệt mà còn có một lượng ẩm thẩm thấu qua kết cấu bao che vào phòng, mặc dù lượng ẩm này được xem là không đáng kể Bên cạnh đó, lượng ẩm cũng được tạo ra từ sự tỏa ra của con người.

Lượng ẩm do người tỏa ra được tính theo công thức:

+ n – số người trong phòng điều hòa

+ qn - lượng ẩm mỗi người tỏa ra trong một đơn vị thời gian, kg/s

Tra bảng 3.5 tài liệu [21], ở nhiệt độ môi trường 24°C tại trạng thái lao động nhẹ ta có lượng ẩm do người tỏa ra qn = 115 g/h = 3,19.10 -5 kg/s

Văn phòng (Tầng 2) có 28 người Ta có:

W1 =n qn = 28.3,19.10 -5 = 89,32.10 -5 (kg/s) = 0,89 (g/s) b) Lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm W 2

Vì là nhà ở và lượng ẩm thừa từ bán thành phẩm không đáng kể nên W2 = 0 c) Lượng ẩm bay hơi đoạn nhiệt từ sàn W 3

Bên dưới lót gạch nên lượng ẩm bay hơi từ sàn có thể bỏ qua W3 =0 d) Lượng ẩm bay hơi từ thiết bị

Các thiết bị là các thiết bị điện nên không có hơi ẩm Do đó W4 =0

 Kết quả tính toán lượng ẩm thừa được trình bày tại phụ lục 4.13

TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẤP GIÓ TƯƠI

Không gian điều hòa có thể dẫn đến tình trạng thiếu hụt oxy do tính chất kín của nó Điều này là nguyên nhân gây ra mệt mỏi, chán nản và khó thở cho người sử dụng.

Việc cung cấp gió tươi là rất cần thiết để nâng cao hiệu quả làm việc và cải thiện tâm trạng hàng ngày của con người.

11.2 LƯU LƯỢNG GIÓ TƯƠI (SỐ LIỆU BAN ĐẦU)

Lưu lượng khí tươi cho tòa nhà được xác định theo phụ lục F của TCVN 5687-2010, với loại phòng được xem là phòng làm việc yêu cầu 25 m³/h/người Kết quả này cho phép tính toán lưu lượng gió tươi cần thiết cho không gian làm việc.

Bảng 11 1 Lưu lượng gió tươi cấp cho khối văn phòng

Tầng Tên phòng Số lượng người tính toán

Tiêu chuẩn cấp gió tươi (m3/h.người)

Tổng lưu lượng gió tươi (m3/h)

Tổng lưu lượng gió tươi (l/s)

Tổng lưu lượng gió tươi (m3/s)

Tầng 8 - 14 Văn phòng 65 25 1625 451.75 0.45 Tầng 1 Sảnh thang máy

11.3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC ĐƯỜNG ỐNG GIÓ

𝑉Trong đó: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ F tính: Tiết diện đường ống gió (dài × rộng) (m 2 )

+ G: Lưu lượng gió đi trong ống, [m 3 /s]

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

Dựa vào tiết diện ống đã tính, cần chọn kích cỡ ống gió có tiết diện thực tế lớn hơn và gần nhất với tiết diện đã tính toán Tham khảo bảng 7.3 trang 297 trong tài liệu [21] để xác định kích thước phù hợp.

Xác định vận tốc gió thực tế trong ống gió:

+ Vtt: Vận tốc gió thực tế đi trong ống gió, [m/s];

+ 𝐹thuc = a.b: tiết diện thực tế của đoạn ống gió m 2 ; (theo bảng 7.3 tr.297–[22])

- Ví dụ tính cho trục cấp gió tươi khu văn phòng tầng 2:

Lưu lượng gió đi trong ống của khu văn phòng tầng 2 là G1 = 0.21 m 3 /s Chọn vận tốc gió V= 3.5 m/s

Tiết diện tính toán đoạn ống là

Chọn ống hình chữ nhật có tiết diện phù hợp theo tiêu chuẩn là 350mm x 200mm

Vận tốc không khí thực đi trong ống:

Do quy mô công trình quy mô lớn nên nhóm em tính toán bằng phần mềm Duct size

11.4 ÁP DỤNG PHẦN MỀM DUCT SIZE TÍNH ĐƯỜNG ỐNG GIÓ

Trong số nhiều phần mềm hỗ trợ tính toán đường ống gió cho hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK), phần mềm Duct Đồ Án Tốt Nghiệp nổi bật là công cụ tốt nhất giúp thực hiện công việc này một cách hiệu quả.

Sizer là phần mềm hữu ích cho việc tính toán và thiết kế ống gió, miệng gió và hệ thống thông gió Nó sử dụng phương pháp tính toán tổn thất ma sát đồng đều cho đường ống gió, giúp đảm bảo hiệu quả trong quá trình thiết kế.

- Ví dụ tính toán cho văn phòng tầng 2:

Hình 11 1 Mặt bằng thông gió văn phòng tầng 2 Bảng 11 2 Tính toán ống cấp gió tươi

STT Tuyến quạt/bộ thu hồi nhiệt Đoạn ống

Kích cỡ ống theo tính toán

Kích cỡ ống thực tế

STT Tuyến quạt/bộ thu hồi nhiệt Đoạn ống Lưu lượng (m3/s)

11.5 Xác định tổn thất áp trên đường ống

Tổn thất áp suất trên đường ống gió được chia làm 2 thành phần:

+ ∆𝑃 𝑚𝑠 : Trở kháng ma sát trên đường ống, Pa

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

Xác định tổn thất ma sát

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

∆𝑃 𝑚𝑠 = 𝐿 ∆𝑃1 (𝑃𝑎) Trong đó: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ ∆𝑃 𝑚𝑠 : Tổn thất ma sát trên cả đoạn ống gió, Pa;

+ L: Chiều dài đoạn ống gió tính tổn thất, m;

+ ∆𝑃1 : Tổn thất ma sát trên một mét ống gió, Pa/m

- Ví dụ tính toán cho văn phòng tầng 2:

Tổn thất ma sát trên mỗi mét ống gió được xác định dựa vào đường kính tương đương và vận tốc thực tế trong ống Tham khảo hình 7.24, trang 373 để có thêm thông tin chi tiết.

Chiều dài tối đa của trục ống cấp gió tươi cho khu vực văn phòng tầng 2 là 12 m, được xác định dựa trên đoạn ống có tổn thất lớn nhất, thường là đoạn ống xa nhất.

Vậy tổng tổn thất ma sát trên trục ống cấp gió tươi được xác định:

∆𝑃 𝑚𝑠 = 9.6.0,724 = 6,95 (𝑃𝑎) Tổn thất áp suất cục bộ

Tổn thất cục bộ của cút tròn và chữ nhật:

+ ∆𝑃 𝑐𝑏 : Tổn thất áp suất cục bộ qua cút tròn và chữ nhật, Pa;

+ 𝑙 𝑡đ : Chiều dài tương đương của cút, m;

Cút tròn 𝑙 𝑡đ = 𝑎 𝑥 𝑑 được xác định theo bảng 7.4 [22]; Cút chữ nhật 𝑙 𝑡đ 𝑎 𝑑 𝑡đ được xác định theo bảng 7.5 [22] với 𝑑 𝑡đ chọn theo bảng 7.3 [22] Tổn thất cục bộ của tee, chẽ nhánh, thu, mở: ∆𝑃 𝑐𝑏 = 𝑛 𝑝(𝜔 2 ) (𝑃𝑎)

+ ∆𝑃 𝑐𝑏 : Tổn thất áp suất cục bộ của tê, chẽ nhánh, thu mở, Pa;

+ n: Hệ số cốt áp động, xác định theo bảng 7.7 đến bảng 7.10 [Sách HDTKĐHKK – Nguyễn Đức Lợi [22], m;

Cột áp động p được xác định theo bảng 7.6 [22], nhưng công trình này có nhiều chi tiết gặp tổn thất cục bộ, trong khi một số chi tiết trong giáo trình lại hạn chế về chiều chuyển động dòng không khí và hình dạng Do đó, để thuận tiện cho quá trình tính toán, tôi sẽ thực hiện việc tính ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP.

SVTH: Phạm Văn Nhân MSSV: 19135027 147 toán tổn thất cục bộ của các chi tiết trên phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database Các chi tiết tính tổn thất cục bộ

Bảng 11 3 Chi tiết tổn thất cục bộ

STT Tên chi tiết Tên viết tắt

1 Gót giày và Giảm GT

3 Rẽ nhánh RN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5 Co 90, tiết diện chữ nhật, không cánh hướng dòng

Ví dụ tính tổn thất cục bộ cho trục gió tươi văn phòng tầng 2 với tổng lưu lượng là 266.19 (l/s)

Head loss = 1(Pa/m) mà tổng chiều dài của cả đoạn ống là 12 (m) nên tổn thất dọc trục trên toàn bộ hệ thống là 12 (Pa)

* Giới thiệu phần mềm Ashrae Duct Fitting Database ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Phần mềm này mang lại nhiều lợi ích, giúp người dùng tính toán tổn thất áp suất qua các phụ kiện của ống gió Đặc biệt, phần mềm được phát triển dựa trên tiêu chuẩn ASHRAE, và được sử dụng phổ biến bởi các kỹ sư quốc tế.

Hình 11 3 Giao diện phần mềm Ashrae Duct Fitting Database

Em sử dụng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database để tính tốn thất áp cục bộ các chi tiết trong hệ thống thông gió tòa nhà

Hình 11 2 Phần mềm ASHRAE ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 11 4 Tổn thất cục bộ của các chi tiết cấp gió tươi văn phòng tầng 2

Thiết bị Số lượng Pa/m Tổn thất áp suất (Pa)

Vậy tổng tổn thất áp suất hệ thống cấp gió tươi tầng 2 là ∆𝑃 = 9.6+6 = 15,6 (Pa)

Tương tự với các văn phòng còn lại ta có:

Bảng 11 5 Tổng tổn thất tại các phòng

STT Khu vực ∆Pms ∆Pcb ∆P

11 Tầng 11 22.4 21 43.4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

11.6 Tính chọn quạt Để chọn quạt cho đường ống thông gió thì có hai phương pháp Thứ nhất là sau khi tính toán được cột áp và lưu lượng đường ống gió ta tiến hành tra catalogue để chọn quạt có lưu lượng và cột áp thích hợp Thứ hai là sử dụng phần mềm để chọn quạt với các thông số lưu lượng gió và cột áp

Vậy để việc chọn quạt chính xác và có sẵn trên thị trường nên em chọn quạt bằng cách tra cataloge của hãng quạt System Fan

Ví dụ tính chọn quạt cho trục cấp gió tươi công trình

Trục cấp gió tươi có Q = 5671.2 (l/s) và ∆𝑃 = 492.9 𝑃𝑎 Để đảm bảo an toàn khi chọn quạt thì nhân hệ số an toàn k = 1.1 ~ 1.5

 Chọn trục cấp gió tươi có Q = 6500 (l/s) và ∆𝑷 = 𝟔𝟎𝟎 𝑷𝒂

Vậy với lưu lượng Q = 6500 (l/s) và ∆𝑃 = 600 𝑃𝑎, tra trên cataloge của hãng ta chọn được quạt với model SAD-CA7 có các thông số sau:

Hình 11 4 Hình ảnh quạt hướng trục SAD-CA7 cấp gió tươi cho tòa nhà ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 11 5 Thông số kỹ thuật quạt SAD-CA7

Hình 11 6 Đường đặc tính quạt SAD-CA7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÔNG GIÓ THẢI

Nhà vệ sinh thường kín, không có cửa sổ, dễ tích tụ mùi hôi và vi khuẩn, gây ảnh hưởng đến sức khỏe Do đó, việc thiết kế hệ thống thông gió thải cho nhà vệ sinh là rất cần thiết trong các công trình xây dựng Để đảm bảo hiệu quả thông gió, cần lựa chọn các thiết bị như ống gió, quạt thông gió, quạt hút và van điều chỉnh lưu lượng không khí, giúp thoát khí và duy trì không khí trong lành cho không gian này.

12.2 LƯU LƯỢNG GIÓ THẢI (SỐ LIỆU BAN ĐẦU)

Lưu lượng gió thải của tòa nhà được tính toán dựa theo phụ lục G TCVN 5687-2010 [24]

- Ví dụ Tính toán lưu lượng gió thải phòng điện

+ Ach : số lần thay đổi không khí ( lần/h) , tra lục G - [24]

+ Ach = 10 lần/h , dùng cho phòng vệ sinh

 Tương tự với các phòng còn lại, kết quả tính toán được trình bày tại bảng sau:

Bảng 12 1 Lưu lượng thông gió cho các khu vực

Stt Vị trí Tên phòng

Số Lần trao đổi gió (lần/giờ)

1 EAF-1F  13F-01 27 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hầm 3 Phòng quạt 10 3.2 6 53.3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hầm 3 P ĐK xử lý nước thải 13 3.2 20 231.1

Hầm 3 P đặt nắp thăm bể 30 3.2 6 160

Hầm 3 P đặt nắp thăm bể 17 3.2 6 90.7

Tầng 1 WC người khuyết tật 3.6 2.4 10 24

Tầng 1 Phòng chất thải rắn sinh hoạt 4 3.2 20 71.1 Tầng 1 Phòng chất thải rắn nguy hại 2 3.2 20 35.6

Tầng tum Phòng bơm 8.2 4.2 8 76.5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tầng tum Phòng kỹ thuật 5.6 4.2 8 52.3

Tầng tum Phòng kỹ thuật 6.6 4.2 8 61.6

12.3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC ỐNG GIÓ VÀ CHỌN QUẠT

Sử dụng phần mềm Duct Sizer để xác định kích thước ống gió cho khu vực nhà vệ sinh là một bước quan trọng Nhóm chúng tôi đã áp dụng lưu lượng thực tế để tính toán kích thước ống và tiến hành kiểm tra lại kết quả.

Bảng 12 2 Kích thước đường ống gió cho khu vực nhà vệ sinh

Hệ thống Khu vực Đoạn ống

Đối với hệ thống sử dụng quạt gắn tường, không có ống gió, việc tính cột áp để chọn quạt cho khu vực EAF-1F khoảng 13F-01 là rất quan trọng.

Head loss = 1(Pa/m) mà tổng chiều dài của cả đoạn ống là 5 (m) nên tổn thất dọc trục trên toàn bộ hệ thống là 5 (Pa)

Bảng 12 3 Tổn thất cục bộ của các chi tiết

Thiết bị Số lượng Tổn thất áp suất (Pa)

Vậy tổng tổn thất là: ∆𝑃 = 5 + 52 = 57 𝑃𝑎

Trục cấp gió thải có Q = 27 (l/s) và ∆𝑃 = 57 𝑃𝑎 Để đảm bảo an toàn khi chọn quạt thì nhân hệ số an toàn k = 1.1 ~ 1.5

- Dựa vào cataloge hãng Nanyoo Silence ta lựa chọn quạt cho từng hệ thống

Ví dụ chọn quạt cho khu vực EAF-1F  13F-01 có các thông số

Hình 12 1 Thông số kỹ thuật quạt hướng trục hút gió thải hãng Nanyoo Silence ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Tương tự với các khu vực còn lại ta có được kết quả tính toán được trình bày ở bảng sau:

Bảng 12 4 Kết quả tính toán thông số kỹ thuật quạt gió thải công trình

STT Tên Loại Lưu lượng (l/s) Áp suất (Pa)

23 EAF-3F-02 Quạt hướng trục 100 150 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

STT Tên Loại Lưu lượng (l/s) Áp suất (Pa)

34 EAF-AF-01 Quạt gắn tường 80 50

35 EAF-AF-02 Quạt gắn tường 50 50

36 EAF-AF-03 Quạt gắn tường 60 50 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÔNG GIÓ HẦM XE

13.1 GIỚI THIỆU Để tối ưu cũng như đảm bảo tính hiệu quả trong việc vận hành sử dụng hầm để xe và đảm bảo an toàn cho con người khi có sự cố ngoài ý muốn xảy ra Do đó việc tính toán lựa chọn, đưa ra thiết kế hợp lí đảm bảo yêu cầu về cháy nổ cũng như mọi qui định khác là điều vô cùng cần thiết Để tối ưu cũng như đảm bảo tính hiệu quả trong việc vận hành sử dụng hầm để xe và đảm bảo an toàn cho con người khi có sự cố ngoài ý muốn xảy ra Do đó việc tính toán lựa chọn, đưa ra thiết kế hợp lí đảm bảo yêu cầu về cháy nổ cũng như mọi qui định khác là điều vô cùng cần thiết

13.2 ĐIỀU KIỆN VÀ QUY ĐỊNH VỀ HÚT KHÓI HẦM XE

Việc tính toán thông gió cho hầm xe cần tuân thủ các tiêu chuẩn và quy chuẩn hiện hành, dựa vào tài liệu [24] và tham khảo thêm từ các tài liệu [8] và [28].

+ Tài liệu [24] phụ lục G tính toán lưu lượng thông gió hầm xe

Lưu lượng tính toán cho hầm xe trong chế độ thông thường là 6 ACH, theo quy định tại tài liệu [8] Các quy định này cần được thực hiện để đảm bảo thông gió hầm xe khi thẩm duyệt phòng cháy chữa cháy.

+ Phân zone cháy tối đa 3000 (m 2 / zone)

+ Tài liệu [28] quy định về điều kiện xác định nên cấp gió tươi bổ sung hoặc tính lưu lượng gió tươi cấp bổ sung

+ Lưu lượng gió tươi bổ sung từ 0.75 đến 0.9 lưu lượng gió thải

+ Ngoài ra có thể tham khảo thêm 1 số tiêu chuẩn quy chuẩn như: QCVN 13:2018-BXD, QCVN 04:2019-BXD, SS553:2009 và Fire code Sinagpore

Để đảm bảo an toàn trong trường hợp cháy, hầm xe cần được thiết kế với lưu lượng thông gió sự cố đạt 9 ACH Đối với tổng diện tích hầm xe từ 2000 m² trở lên (không bao gồm phòng kỹ thuật), việc lắp đặt hệ thống thông gió sự cố là bắt buộc.

13.3 TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ HẦM XE

Lưu lượng thông gió tầng hầm của tòa nhà được tính toán dựa theo phụ lục G TCVN 5687-2010 [24]

- Ví dụ Tính toán lưu lượng gió thải hầm 1

+ Ach : số lần thay đổi không khí ( lần/h) , tra lục G - [24]

+ Ach = 10 lần/h , dùng cho phòng vệ sinh

 Tương tự với các hầm còn lại, kết quả tính toán được trình bày tại bảng sau:

Bảng 13 1 Kết quả tính toán thông gió hầm xe

Thông gió phòng Hệ số trao đổi gió

Gió thải Gió cấp Tầng Mô tả

Tính toán Chọn Tính toán Chọn m2 m lần/h l/s l/s l/s l/s

Ví dụ tính toán thông gió thải cho hầm 1: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH: Phạm Văn Nhân MSSV: 19135027 162 a) Lưu lượng thông gió, và cột áp quạt

- Tính toán lưu lượng gió:

Diện tích bãi xe 515 (m 2 ), chiều cao 3.3 (m)

Lưu lượng thông gió ở chế độ thông thường QEA1 = (S × h × ACH)/3.6 = (515 x 3.3 x 6)/3.6 = 2833 (l/s)

Lưu lượng thông gió các hầm xe ở chế độ khẩn cấp: QEA2 = (S × h × ACH)/3.6

- Tính toán cột áp quạt ở 2 tốc độ:

Để tính toán cột áp quạt ở tốc độ thấp, cần xem xét tổn thất trong hệ thống đường ống gió, bao gồm tổn thất ma sát dọc đường, tổn thất cục bộ qua các thiết bị như co, tee, chân rẽ và van, cũng như tổn thất qua coil thiết bị hoặc lưới lọc Kết quả tính toán cho cột áp quạt gió tươi tại hầm 1 là P1 = 700 Pa.

Cột áp quạt với tốc độ cao dựa vào công thức:

=   =  P2= 1575 (Pa) Vậy chọn quạt thông gió tầng hầm với 2 tốc độ:

+ Tốc độ thấp có Q1 = 2900 (l/s), P1 = 700 (Pa)

+ Tốc độ thấp có Q2 = 4400 (l/s), P2 = 1575 (Pa) b) Tính chọn kích thước ống gió, miệng gió

Chọn số lượng miệng gió là: 4 miệng gió

Lưu lượng 1 miệng gió là: QMG = 2900/4 = 725 (l/s)

Sử dụng phần mềm Duckchecker Pro để tính toán ống gió tươi với thông số áp suất P= 3 (Pa/m) và vận tốc v= 15 (m/s).

Hình 13 1 Mặt bằng thông gió thải tầng hầm 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 13 2 Bảng tính kích thước ống gió thải tầng hầm 1 Đoạn ống Lưu lượng

Kích thước ống (mm)×(mm)

5-6 1100 500×300 7.33 1.61 Đối với hầm xe, dùng miệng gió 1 lớp cánh chỉnh có các thông số thiết kế như sau:

+ Diện tích phần trống: 75 (%) (giá trị dựa vào thông số nhà cung cấp), + Vận tốc gió tại mặt: 2.5 (m/s)

Tính toán điển hình cho miệng gió thải tầng hầm:

+ Diện tích cần thiết của miệng gió: 0.725

+ Diện tích thực tế của miệng gió: 0.29

Kết luận: Chọn 1 thông gió hầm xe có lưu lượng là 18000 (m 3 /h)

Trục hút khói hành lang có kích thước ống gió trục chính 1000×400 (mm 2 ), bố trí 4 miệng gió, mỗi miệng gió có kích thước 800×400 (mm 2 )

 Tương tự thông gió thải cho các hầm còn lại được trình bày trên bản vẽ

Bảng 13 3 Kết quả tính toán thông số kỹ thuật quạt hút gió thải tầng hầm

1 Hầm 4 SEAF-B4-01 1 Quạt hướng trục 2 cấp độ

4 Hầm 1 SEAF-B1-01 1 2900/4400 700/1575 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ví dụ tính toán cấp gió tươi cho hầm 1: a) Lưu lượng thông gió, và cột áp quạt

- Tính toán lưu lượng gió:

Diện tích bãi xe 515 (m 2 ), chiều cao 3.3 (m)

Lưu lượng cấp gió tươi QFA1 = (S × h × ACH)/3.6 = (515 x 3.3 x 6)/3.6 = 2833 (l/s)

- Tính toán cột áp quạt:

Để tính cột áp quạt ở tốc độ thấp, cần xem xét tổn thất trong hệ thống đường ống gió, bao gồm tổn thất ma sát, tổn thất cục bộ qua các chi tiết như co, tee, chân rẽ và van, cũng như tổn thất qua coil thiết bị hoặc lưới lọc Kết quả tính toán cho thấy cột áp quạt gió tươi ở hầm 1 là P1 = 500 (Pa) và cột áp quạt gió tươi tại sảnh thang máy hầm 1 là P2 = 300 (Pa) Bước tiếp theo là tính chọn kích thước ống gió và miệng gió cho hệ thống.

Chọn số lượng miệng gió là: 6 miệng gió

Lưu lượng 1 miệng gió là: QMG = 2900/6 = 483 (l/s)

Sử dụng phần mềm Duckchecker Pro để tính toán ống gió tươi với các thông số áp suất P = 1 (Pa/m) và vận tốc v = 10 (m/s) là một phần quan trọng trong đồ án tốt nghiệp.

Hình 13 2 Mặt bằng thông gió tươi tầng hầm 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 13 4 Bảng tính kích thước ống gió tươi tầng hầm 1 Đoạn ống Lưu lượng

Kích thước ống (mm)×(mm)

9-10 100 200x150 3.33 0.97 Đối với hầm xe, dùng miệng gió 1 lớp cánh chỉnh có các thông số thiết kế như sau:

+ Diện tích phần trống: 75 (%) (giá trị dựa vào thông số nhà cung cấp), + Vận tốc gió tại mặt: 2.5 (m/s)

Tính toán điển hình cho miệng gió tươi tầng hầm 1:

Tính toán điển hình cho miệng gió tươi sảnh thang máy tầng hầm 1:

Kết luận: Chọn 1 quạt cấp gió tươi cho hầm 1 có lưu lượng là 2900 (l/s) và 1 quạt cấp gió tươi cho sảnh thang máy hầm 1 có lưu lượng là 100 (l/s)

Trục cấp gió tươi hầm 1 được thiết kế với kích thước ống gió trục chính là 1000×400 mm², bao gồm 6 miệng gió, mỗi miệng gió có kích thước 800×300 mm² Đây là một phần quan trọng trong Đồ Án Tốt Nghiệp.

SVTH: Phạm Văn Nhân MSSV: 19135027 168 sảnh thang máy hầm 1 có kích thước ống gió trục chính 200×150 (mm 2 ), bố trí 1 miệng gió, miệng gió có kích thước 600×100 (mm 2 )

 Tương tự với các hầm còn lại, kết quả tính toán được trình bày tại bảng sau:

Bảng 13 5 Kết quả tính toán thông số kỹ thuật quạt cấp gió tươi của tầng hầm

1 Hầm 4 FAF-B4-01 1 Quạt hướng trục

8 FAF-B1-02 1 100 300 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN HÚT KHÓI VĂN PHÒNG

Khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK), một trong những mục tiêu quan trọng là xây dựng hệ thống hút khói cho văn phòng Để tính toán và thiết kế hiệu quả hệ thống này, cần tập trung vào hai mục tiêu chính Thứ nhất, hệ thống phải có khả năng hút khói và lọc bỏ các tạp chất trong môi trường sống, đặc biệt là trong điều kiện bình thường, nơi mà văn phòng thường xuyên tiếp xúc với bụi bẩn và khói bụi từ không khí xung quanh.

Khi xảy ra sự cố cháy nổ, hệ thống hút khói văn phòng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu nguy hiểm, bảo vệ tính mạng và tài sản của con người.

14.2 ĐIỀU KIỆN VÀ QUY ĐỊNH VỀ HÚT KHÓI VĂN PHÒNG

Hệ thống hút khói văn phòng được quy định theo QCVN 06-2021-BXD [8] và tính toán dựa vào TCVN 5687:2010 [24]

Một số yêu cầu và quy định về hút khói hành lang từ QCVN 06-2021[9] phụ lục D:

Các gian phòng làm việc thường xuyên, phục vụ sản xuất và kho lưu trữ, bao gồm nơi bảo quản sách, tài liệu và hiện vật, cùng với xưởng phụ chế của bảo tàng, đều đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và phát triển hoạt động của bảo tàng.

Các gara giữ xe kín, ngầm hoặc nổi có thể được xây dựng độc lập hoặc là một phần của các công trình khác Những gara này thường đi kèm với các đường dốc được ngăn cách để đảm bảo an toàn và tiện lợi cho việc đỗ xe.

14.3 TÍNH TOÁN HÚT KHÓI VĂN PHÒNG

Tính toán hút khói cho không gian văn phòng theo TCVN 5687-2010 [24] 678.8 P 1.5

+ G: lưu lượng khói cần hút ra khỏi hành lang hay sảnh khi có cháy (kg/h),

+ Pf : là chu vi vùng cháy trong giai đoạn đầu,nhận giá trị lớn nhất của chu vi thùng chứa nhiên liệu hở hoặc đóng kín,

+ Pf = 12 nếu là vùng có sử dụng hệ thống chữa cháy sprinkler ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Nếu ko xác định có sprinkler hay không thì chu vi vùng cháy xác định theo công thức 4 ≤ Pf = 0.38A 0.5 ≤ 12, Pf = 0.38  416 0.5 = 7.75

+ A = (m 2 ): là diện tích vùng cần hút khói

+ y = 2.5 (m) : là khoảng cách từ mép dưới của vùng khói tới đến sàn nhà,

+ Ks: hệ số thời gian mở cửa đi kéo dài tương đối từ hành lang vào cầu thang hay ra ngoài nhà Ks=1

+ Trọng lượng riêng của khói  =6 (N/m 3 ) theo 6.10 theo mục TCVN 5687:2010 [24]

Tỉ trọng của khói TT:

Hệ số rò rỉ qua motorize damper:

Bảng 14 1 Hệ số rò rỉ qua motorize damper

Hệ số rò ri qua motorize damper

Lưu lượng khói rò rỉ

Q = L + Qrò rĩ = 9438.43 + 2196 = 11634 (l/s) Để đảm bảo an toàn khi chọn quạt thì nhân hệ số an toàn k = 1.1 ~ 1.5

Tính toán cột áp hút khói:

Tính cột áp quạt ở tốc độ thấp tương tự như phương pháp đã trình bày trước đó, dựa vào các tổn thất trong hệ thống đường ống gió Các loại tổn thất này bao gồm tổn thất ma sát dọc đường, tổn thất cục bộ qua các chi tiết như co, tee, chân rẽ, van, và tổn thất qua coil thiết bị hoặc lưới lọc Kết quả tính toán cho thấy P = 900 (Pa).

Kết luận: Chọn 1 quạt hút khói hành lang có lưu lượng là 12800 (l/s), cột áp

- Dựa vào cataloge ta lựa chọn quạt cho hệ thống hút khói văn phòng có thông số sau:

Hình 14 1 Quạt hút khói văn phòng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 14 2 Thông số kỹ thuật quạt hút khói văn phòng model SAD-A10

Hình 14 3 Đường đặc tính quạt hút khói văn phòng SAD-A10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HỆ THỐNG TẠO ÁP

Khói từ đám cháy gây ra sự hoang mang, khó thở và có thể khiến người ta mắc kẹt trong lửa Để đối phó với tình huống cháy nổ, hệ thống tăng áp cầu thang được thiết kế nhằm bảo vệ con người, giảm thiểu các tác động tiêu cực của khói và hạn chế thiệt hại về tính mạng cũng như tài sản.

Hệ thống tăng áp cầu thang đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn khói và khí độc xâm nhập vào lối thoát hiểm, đảm bảo an toàn cho người thoát khỏi khu vực nguy hiểm một cách nhanh chóng Hệ thống này tạo ra sự chênh lệch áp suất, giúp ngăn chặn sự lây lan của đám cháy và hỗ trợ hiệu quả cho công tác chữa cháy sau đó.

Công trình BETRIMEX BUILDING được chia làm 3 loại tạo áp:

+ Hệ thống tăng áp thang thoát hiểm,

+ Hệ thống tăng áp thang máy khách,

+ Hệ thống tắng áp sảnh thang máy khách

15.2 ĐIỀU KIỆN VÀ QUY ĐỊNH VỀ VIỆC TẠO ÁP

Hệ thống tạo áp được quy định theo QCVN 06-2021-BXD [8] và tính toán tham khảo thêm ở tiêu chuẩn Anh BS5588-part 4 [27]

Một số yêu cầu và quy định về tạo áp từ QCVN 06-2021-BXD [8] mục D10 phải thiết kế tăng áp tại các khu vực sau:

+ Tăng áp ở cầu thang bộ không nhiễm khói loại N2

+ Trong các khoang đệm của buồng thang bộ không nhiễm khói loại N3. + Tăng áp buồng thang máy.

+ Tăng áp trong khoang đệm của thang máy chữa cháy.

+ Tăng áp sảnh thang máy tầng hầm ( nơi tụ tập người thoát nạn).

15.3 TÍNH TOÁN TẠO ÁP THANG BỘ THOÁT HIỂM VÀ PHÒNG ĐỆM HẦM 4 -TẦNG 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

15.3.1 Lưu lượng gió xì qua cửa (đóng)

- Dựa vào BS 5588 : 1998 [27], mục 14.2.2 lưu lượng không khí rò rĩ qua các khe cửa thang bộ thoát hiểm đóng được xác định theo công thức:

- Tương tự với lưu lượng không khí rò rĩ qua các khe cửa phòng đệm đóng:

+ Q1: lưu lượng gió rò rĩ qua các khe cửa thang bộ thoát hiểm đóng (m 3 /s), + Q2: lưu lượng gió rò rĩ qua các khe cửa phòng đệm đóng (m 3 /s),

+ A1 = 0.05 (m 2 ): Diện tích khe hở cửa thang bộ thoát hiểm (5 cửa đơn) + A2 = 0.04 (m 2 ): Diện tích khe hở cửa phòng đệm (4 cửa đơn)

+ ∆P = 30 (Pa):Áp suất dư bên trong buồng tăng áp- Mục D12-QCVN 06-

Bảng 15 1 Dữ liệu tính toán tạo áp cầu thang bộ N2

Loại cửa Kích thướt (WxH) (mm) A E ∆P(Pa)

Bảng 15 2 Hệ số diện tích rò lọt theo tiêu chuẩn BS 5588 : 1998 [29]

Type of door Size Crack length

Single-leaf in rebated frame opening into a pressurized space

2 m high 5.6 0.02 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Single-leaf in rebated frame opening outwards from a pressurized space

Double-leaf with or without centre rebate 2 m high 9.2 0.03

15.3.2 Lưu lượng gió tràn qua cửa tầng cháy (1 cửa) và cửa thoát hiểm (1 cửa) mở

+ V = 1.3 (m/s) : Vận tốc gió qua cửa - mục D11 QCVN 06-2021 [8]

+ A1: Diện tích cửa tầng cháy

+ A2: Diện tích cửa thoát hiểm

Chọn lưu lượng tạo áp 27000 (m 3 /h) = 7.5 (m 3 /s) = 7500 (l/s)

15.3.4 Tính chọn kích thước ống gió, miệng gió

Dùng phần mềm Duckchecker Pro tính được ống gió có kích thước 1000x450 (mm 2 ) với áp suất 3 (Pa/m)

Cột áp tổng của hệ thống quạt được tính toán là 750 Pa Đối với hệ thống tăng áp, miệng gió kiểu sọt trứng được thiết kế với các thông số cụ thể.

Diện tích phần trống: 90 (%) (giá trị dựa vào thông số nhà cung cấp)

Vận tốc gió tại mặt: 5 (m/s)

Tính toán điển hình cho trục tăng áp N2: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Chọn số lượng miệng gió thải là: 4 miệng gió,

+ Lưu lượng 1 miệng gió thải là:

Diện tích cần thiết của miệng gió: 1.875

Diện tích thực tế của miệng gió: 0.375

Kết luận: Chọn 1 quạt tăng áp thang bộ thoát hiểm và phòng đệm hầm 1 – 4 có lưu lượng là 7500 (l/s), cột áp 750(Pa)

Trục tăng áp tầng hầm 4 – tầng 1 có kích thước 1000x450 (mm 2 ), bố trí 4 miệng gió, miệng gió 600x600 (mm)

15.4 TÍNH TOÁN TẠO ÁP THANG BỘ THOÁT HIỂM TẦNG 1 – TẦNG

Dựa vào BS 5588 : 1998 [27], mục 14.2.2 lưu lượng không khí rò rĩ qua các khe cửa thang bộ thoát hiểm đóng được xác định theo công thức:

+ Q1: lưu lượng gió rò rĩ qua các khe cửa thang bộ thoát hiểm đóng (m 3 /s), + A1 = 0.12 (m 2 ): Diện tích khe hở cửa thang bộ thoát hiểm (12 cửa đơn)

Dữ liệu đầu vào: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 15 3 Dữ liệu tính toán tạo áp cầu thang ST-3

Loại cửa Kích thướt (WxH) (mm) A E ∆P(Pa)

Bảng 15 4 Hệ số diện tích rò lọt theo tiêu chuẩn BS 5588 : 1998 [29]

Single-leaf in rebated frame opening into a pressurized space

800 mm wide Single-leaf in rebated frame opening outwards from a pressurized space

800 mm wide Double-leaf with or without centre rebate 2 m high 9.2 0.03

Lưu lượng tạo áp như sau

Chọn lưu lượng tạo áp 28800 (m 3 /h) = 8 (m 3 /s)= 8000 (l/s)

Dùng phần mềm Duckchecker Pro tính được ống gió có kích thước 1100x600(mm 2 ) với áp suất 3 (Pa/m) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cột áp tổng cho hệ thống tăng áp quạt được tính toán là 500 Pa Hệ thống này sử dụng miệng gió kiểu sọt trứng với các thông số thiết kế cụ thể.

Tính toán điển hình cho trục tăng áp ST-3:

Diện tích cần thiết của miệng gió: 0.67

Kết luận: Chọn 1 quạt tăng áp áp thang bộ thoát hiểm tầng 1 – tầng 13 (Thang

ST-03) lưu lượng là 8000 (l/s), cột áp 500 (Pa)

Trục tăng áp tầng 1 – tầng 13 có kích thước 1100x600 (mm 2 ), bố trí 12 miệng gió, miệng gió 400x300 (mm)

15.5 TÍNH TOÁN TẠO ÁP THANG BỘ THOÁT HIỂM TẦNG 1 – TẦNG

Dựa vào BS 5588 : 1998 [27], mục 14.2.2 lưu lượng không khí rò rĩ qua các cửa đóng tại thang bộ thoát hiểm được xác định theo công thức:

Lưu lượng rò rĩ qua khe cửa thang bộ đóng:

+ Q1: lưu lượng gió rò rĩ qua các khe cửa thang bộ đóng (m 3 /s),

+ A1 = 0.14 (m 2 ): Diện tích khe hở cửa thang bộ thoát hiểm (14 cửa đơn),

- Lưu lượng tạo áp như sau:

Chọn lưu lượng tạo áp 14400 (m 3 /h) = 4 (m 3 /s) = 4000 (l/s)

Dùng phần mềm Duckchecker Pro tính được ống gió có kích thước 850×300(mm 2 ) với áp suất 3 (Pa/m)

Cột áp tổng cho hệ thống quạt được tính toán là 750 Pa Đối với hệ thống tăng áp, miệng gió kiểu sọt trứng được thiết kế với các thông số cụ thể như sau:

Vận tốc gió tại mặt: 5 (m/s) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tính toán điển hình cho trục tăng áp phòng đệm:

= n = Diện tích cần thiết của miệng gió: 0.28

Kết luận: Chọn 1 quạt tăng áp thang bộ thoát hiểm tầng 1 – tầng 14 (Thang

ST-02) có lưu lượng là 4000 (l/s), cột áp 750 (Pa)

Trục tăng áp tầng 1 – tầng 14 có kích thước 850x300 (mm 2 ), bố trí 14 miệng gió, miệng gió 400x300 (mm)

15.6 TÍNH TOÁN TẠO ÁP SẢNH THANG MÁY PCCC HẦM 4 – TẦNG TUM

Do đây là sảnh thang máy PCCC nên tính 2 loại (1 cửa cho phòng đệm, 1 cửa cho thang máy)

Dựa vào BS 5588:1998 [27], mục 14.2.2 lưu lượng không khí rò rĩ qua các cửa đóng tại thang bộ thoát hiểm được xác định theo công thức:

Lưu lượng rò rĩ qua khe cửa phòng đệm:

- Tương tự với lưu lượng không khí rò rĩ qua các khe cửa thang máy đóng:

Dự phòng 50% ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Q1: lưu lượng gió rò rĩ qua các khe cửa thang bộ thoát hiểm đóng (m 3 /s), + Q2: lưu lượng gió rò rĩ qua các khe cửa phòng đệm đóng (m 3 /s),

+ A1 = 0.18 (m 2 ): Diện tích khe hở cửa thang bộ thoát hiểm (18 cửa đơn) + A2 = 0.54 (m 2 ): Diện tích khe hở cửa phòng đệm (18 cửa thang máy)

15.6.3 Hệ số rò rỉ qua motorze damper

Bảng 15 5 Hệ số rò rỉ qua motoze damper

Số lượng van gió Lưu lượng

- Quạt cấp khi cửa đóng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Quạt cấp khi cửa mở

Dùng phần mềm Duckchecker Pro tính được ống gió có kích thước 850×300(mm 2 ) với áp suất 3 (Pa/m)

Cột áp tổng cho hệ thống quạt được tính toán là 650 Pa Đối với hệ thống tăng áp, miệng gió kiểu sọt trứng được thiết kế với các thông số cụ thể.

Kết luận: Chọn 1 quạt điều áp sảnh thang máy PCCC hầm 4 – tầng tum có lưu lượng là 4100 (m 3 /h), cột áp 650 (Pa)

Trục tăng áp tầng 4 – tầng tum có kích thước 850x300 (mm 2 ), bố trí 18 miệng gió, miệng gió 400x200 (mm)

15.7 TÍNH TOÁN TẠO ÁP THANG MÁY KHÁCH HẦM 4 – TẦNG 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

15.7.1 Lưu lượng gió qua khe cửa đóng

Lưu lượng rò rĩ qua khe cửa phòng đệm:

+ Q1: lưu lượng gió rò rĩ qua các khe cửa đóng (m 3 /s),

+ A1 = 1.116 (m 2 ): Diện tích khe hở cửa thang bộ thoát hiểm (36 cửa thang máy)

15.7.2 Lưu lượng gió tràn qua cửa ứng với áp suất duy trì 20Pa

+ Q2: lưu lượng gió tràn qua cửa ứng với áp suất duy trì (m 3 /s),

+ A2 = 0.94 (m 2 ): Diện tích khe hở cửa thang bộ thoát hiểm (36 cửa thang máy)

15.7.4 Lưu lượng gió cấp cho 1 buồng thang máy

- Số lượng thang máy: 2 thang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Dùng phần mềm Duckchecker Pro tính được ống gió có kích thước 2400×2300 (mm 2 ) với áp suất 3 (Pa/m)

Cột áp tổng của hệ thống quạt được tính toán là 300 Pa Đối với hệ thống tăng áp, miệng gió kiểu sọt trứng được thiết kế với các thông số cụ thể nhằm tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.

Kết luận: Chọn 1 quạt điều áp sảnh thang máy khách hầm 4 – tầng 13 có lưu lượng là 4.9 (m 3 /h), cột áp 300 (Pa)

Trục tăng áp sảnh thang máy khách có kích thước 2400x2300 (mm 2 )

15.8 TÍNH TOÁN TẠO ÁP SẢNH THANG MÁY HẦM 4 – TẦNG TUM 15.8.1 Lưu lượng gió rò qua các khe cửa đóng:

Lưu lượng rò qua các khe cửa đóng: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Q1: lưu lượng gió rò rĩ qua các khe cửa đóng (m 3 /s),

+ A1 = 0.54 (m 2 ): Diện tích khe hở cửa thang bộ thoát hiểm (18 cửa đôi) + ∆P = 30 (Pa):Áp suất dư bên trong buồng tăng áp- Mục D12-QCVN 06-

+ V = 1.3 (m/s) : Vận tốc gió qua cửa - mục D11 QCVN 06-2021 [8] + A2: Diện tích cửa thoát hiểm

Dùng phần mềm Duckchecker Pro tính được ống gió có kích thước 850×600 (mm 2 ) với áp suất 3 (Pa/m)

Cột áp tổng của hệ thống quạt được tính toán là 550 Pa Đối với hệ thống tăng áp, miệng gió kiểu sọt trứng được thiết kế với các thông số cụ thể.

Diện tích phần trống: 90 (%) (giá trị dựa vào thông số nhà cung cấp) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Kết luận: Chọn 1 quạt điều áp sảnh thang máy khách hầm 4 – tầng tum có lưu lượng là 6.3 (m 3 /h), cột áp 550 (Pa)

Trục tăng áp sảnh thang máy khách có kích thước 850x600 (mm 2 ) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THỐNG KÊ THIẾT BỊ VẬT TƯ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 187 PHẦN V: TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN

KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ

Bảng 16 1 Thống kê vật tư điều hòa không khí

THỐNG KÊ THIẾT BỊ VẬT TƯ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Công suất điện Điên áp

(kW) (Cái) (l/s) (Pa) (KW) (P/V/Hz)

1 Dàn Lạnh Điều Hòa VRV, VRF

& sưởi loại âm trần nối ống gió

2 Dàn Nóng Điều Hòa VRV, VRF

Bảng 16 2 Thống kê vật tư thông gió

THỐNG KÊ THIẾT BỊ VẬT TƯ THÔNG GIÓ Stt Danh mục quạt thông gió

Kí hiệu Số lượng Lưu lượng Cộp áp

1 Quạt gió tươi tầng hầm 1

FAF-B2-01,02 2 2900 500 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5 Quạt hút khói tầng hầm 1

9 Quạt hút khói tầng tum

EAF-2F-01,02 2 100 300 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

22 Quạt gió thải tầng tum

25 Quạt điều áp tầng mái

26 Quạt điều áp tầng mái

LPF-PH-01,02 2 4900 200 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN

17.1 TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN

17.1.1 Tổng quan về cung cấp điện

Phần điện đóng vai trò quan trọng trong mỗi công trình, bao gồm các thành phần thiết yếu như hộp điện, nguồn điện, đường dây tải, tủ điện và các thiết bị kết nối khác, đảm bảo cung cấp điện cho toàn bộ tòa nhà.

17.1.2 Tổng quan về cung cấp điện cho tòa nhà

Tòa nhà BETRIMEX BUILDING yêu cầu hệ thống cấp điện 3 pha 400V, 50Hz để hoạt động hiệu quả, do đó cần sử dụng thiết bị một pha 230V và 3 pha 400V, 50Hz Để đảm bảo cung cấp điện liên tục và ổn định cho tòa nhà, chúng tôi sử dụng một máy biến áp 3 pha kết hợp với máy phát điện 3 pha Hệ thống cấp điện chính cho tòa nhà được thiết kế với hai nguồn cung cấp.

Nguồn cung cấp điện chính:

+ Nguồn được lấy từ lưới điện trung thế 22KV của khu vực là nguồn chính của tòa nhà

Dựa vào vị trí mặt bằng và hiện trạng lưới điện khu vực, tòa nhà BETRIMEX BUILDING sẽ được trang bị một trạm biến áp 22/0.4 (KV) tại tầng hầm 1 để cung cấp điện cho toàn bộ phụ tải của tòa nhà Việc lắp đặt trạm biến áp cần đảm bảo tiêu chuẩn an toàn điện và chống ồn.

Nguồn cung cấp điện dự phòng:

Tòa nhà được trang bị một máy phát điện dự phòng tại tầng hầm 1, có khả năng cung cấp điện đầy đủ cho toàn bộ phụ tải điện của tòa nhà.

Khi xảy ra sự cố về điện, máy phát điện dự phòng sẽ cung cấp điện cho toàn bộ phụ tải của tòa nhà thông qua bộ chuyển mạch tự động (ATS).

17.2 YÊU CẦU CHUNG KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đảm bảo công suất điện đầy đủ cho các hộ tiêu thụ và duy trì an toàn trong quá trình cung cấp điện là mục tiêu hàng đầu cần được chú trọng.

Một phương án cấp điện được xem là hợp lý khi thỏa mãn các yêu cầu sau:

+ Vốn đầu tư vừa đủ, tránh lãng phí, sử dụng hợp lí kim loại hiếm (đồng, nhôm,…)

+ Cung cấp điện phải được đảm bảo độ tin cậy cao, đảm bảo đủ công suất khi vận hàng

+ Phải có các thiết bị bảo vệ đảm bảo an toàn khi vận hành

+ Đảm bảo chất lượng điện năng về điện áp và tần số

+ Vận hàng ổn định và thuận lợi trong việc bảo trì sửa chữa

+ Chi phí vận hành và bảo dưỡng không quá cao

Từng công trình phải tính toán thiết kế hợp lí vì mỗi công trình có mỗi đặc tính riêng chúng mâu thuẫn với nhau

Trước khi thi công, cần lập nhiều phương án lựa chọn và so sánh để đảm bảo đáp ứng yêu cầu, nhằm đạt hiệu quả cao trong thiết kế Để tính toán và thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà một cách hiệu quả, cần tuân thủ các yêu cầu cụ thể.

+ Yêu cầu về độ tin cậy khi cấp điện phụ thuộc yêu cầu phụ tải

+ Yêu cầu về chất lượng điện : Dựa vào điện áp và tần số để đánh giá chỉ tiêu chất lượng điện

Tính an toàn là yếu tố hàng đầu trong thiết kế tòa nhà, nhằm bảo vệ con người, tài sản và thiết bị khỏi những tổn hại có thể xảy ra.

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

Ánh sáng đóng vai trò thiết yếu trong đời sống công việc hàng ngày, ảnh hưởng lớn đến hiệu quả làm việc và học tập Việc thiết kế một hệ thống chiếu sáng hợp lý không chỉ tạo ra môi trường thoải mái mà còn nâng cao năng suất và năng lượng cho con người.

Bên trong công trình, thiết kế chiếu sáng thường bao gồm hai loại: chiếu sáng chung và chiếu sáng sự cố, được tính toán và thiết kế theo tiêu chuẩn hiện hành.

18.1.1 Lựa chọn các thông số a) Lựa chọn các nguồn sáng

Chọn nguồn sáng theo tiêu chuẩn IEC:

+ Nhiệt độ màu được chọn theo biểu đồ Kruithof

+ Việc sử dụng tăng cường và gián đoạn các địa điểm

+ Quang hiệu đèn b) Lựa chọn hệ thống chiếu sáng Để thiết kế chiếu sáng trong nhà, thường sử dụng các phương thức chiếu sáng:

+ Hệ 2 (chiếu sáng hỗn hợp) c) Chọn các thiết bị chiếu sáng

Lựa chọn các thiết bị chiếu sáng phải dựa trên các điều kiện sau:

+ Tính chất của môi trường xung quanh

+ Các yêu cầu về sự giảm chói và phân bố ánh sáng

+ Các phương án kinh tế d) Chọn độ rọi E

Việc lựa chọn độ rọi phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Nơi làm việc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Hệ số chiếu sáng, loại nguồn sáng sử dụng Độ rọi yêu cầu của công trình BETRIMEX BUILDING tham khảo theo bảng 5 TCVN 7114-1-2008 [42]

+ Khu vực bãi xe : 75 (lux),

+ Hệ thống chiếu sáng khẩn cấp : >1 (lux),

+ Khu vực bên ngoài : 10 (lux)

18.1.2 Hệ thống chiếu sáng thông thường

Trong khu văn phòng, nên sử dụng đèn LED panel và đèn LED downlight được lắp âm trần để tạo ánh sáng hiệu quả Khu vệ sinh cần lắp đặt đèn LED downlight có chụp chống ẩm, cũng được lắp âm trần để đảm bảo an toàn Tại khu cầu thang, sử dụng đèn LED tuýp lắp sát trần hoặc trên tường để cung cấp ánh sáng đầy đủ Khu phòng máy cũng nên lắp đèn LED tuýp theo cách tương tự Đối với khu vực bãi xe và ram dốc, lắp đèn LED tuýp sát trần hoặc trên tường là giải pháp tối ưu để đảm bảo an toàn và tiện lợi.

+ Ở những nơi trên mặt bằng có vị trí thuận tiện nên bố trí các đèn chiếu sáng điều khiển thông minh để phù hợp với nội thất

+ Tại các nhà vệ sinh công cộng nên đặt công tắc đèn ở cửa

+ Công tắc cục bộ nên được đặt tại các phòng máy phòng điều khiển, bãi xe, ram dốc ở những nơi phù hợp

18.1.3 Hệ thống chiếu sáng sự cố

Trong hồ sơ phòng cháy chữa cháy có các hệ thống đèn như đèn chiếu sáng sự cố, đèn lối exit, sơ đồ cấp nguồn

18.1.4 Hệ thống đèn cảnh báo hàng không ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tiêu chuẩn Tổ chức hàng không dân dụng Quốc Tế (ICAO) được áp dụng để tính toán thiết kế cho hệ thống chiếu sáng cảnh báo hàng không này

18.1.5 Phương pháp tính toán chiếu sáng

Phương pháp chiếu sáng: Sử dụng phương pháp quang thông theo giáo trình Cung Cấp Điện của PGS TS Quyền Huy Ánh [19]

+ Trần nhà thạch cao có màu trắng : tr

+ Tường nhà sơn màu trắng nhạt : tg

+ Sàn nhà bằng xi măng : lv

Chọn độ rọi yêu cầu:

+ Hiệu suất, cấp bộ đèn : d

+ Số đèn / 1 bộ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Chiều cao đèn so với bề mặt làm việc: HC = H–(h’ + h)

+ HC là chiều cao đèn so với bề mặt làm việc

+ L, W là chiều dài và chiều rộng của phòng

Xác định hệ số bảo trì MF (các hệ số được tham khảo tại các bảng hệ số bảo trì của đèn LED)

+ MF: Hệ số bảo trì (Maintenance Factor)

+ LLMF: Hệ số bảo trì đèn (Lamp Lumen Maintenance Factor)

+ LSF: Hệ số sống sót đèn (Lamp Survival Factor)

+ LMF: Hệ số bảo trì đèn hoặc tỷ lệ đầu ra ánh sáng( Luminare Maintenance Factor or Light Output Ratio)

+ RMF: Hệ số bảo trì phòng (Room Maintenance Factor)

Số bộ đèn: min W min

Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc : ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

18.2 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO CÔNG TRÌNH

Từ tầng 1 đến tầng 13, được thiết kế dựa trên công năng là văn phòng cho thuê có độ rọi là 500 (lux) tra theo TCVN 7114-1-2008 [42]

Yêu cầu sử dụng hoàn toàn đèn led panel của hãng MPE

18.2.2 Thiết kế chiếu sáng cho 1 văn phòng điển hình (Tầng 4)

+ Trần nhà thạch cao có màu trắng : tr = 0.7

+ Tường nhà sơn màu trắng nhạt : tg = 0.5

+ Sàn nhà trải gạch xám : lv = 0.2 Độ rọi yêu cầu:

+ Đèn led panel (600×600) (mm), Bóng LED 220(V)/40.5(W), lắp âm trần có ánh sáng màu trắng

+ Quang thông : F= 4000 (lm) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Duy trì quang thông ở tuổi thọ hữu ích trung bình 30000 (h) : L90

+ Chiều cao đèn so với bề mặt làm việc: HC = H– (h’ + h) = 2.9 – (0 +0.8)

Do K = 4.8 có hệ số phản xạ lần lượt là 0.7, 0.5, và 0.2 Theo bảng 10.4 trang 187 trong Giáo trình cung cấp điện của thầy Quyền Huy Ánh [31], ta xác định được bộ đèn cấp A1 với hệ số sử dụng (Utilization factor) U = 1.

MF LLMF LSF LMF RMF = LaLMFLMFRMF

+ Tra bảng hệ số LLMF và LSF của hãng MPE ở độ duy trì quang thông L70 với ở tuổi thọ hữu ích trung bình 30000 (h)

• LLMF: Lamp Lumen Maintenance Factor = 0.85

+ LMF: Luminare Maintenance Factor or Light Output Ratio.Tra bảng hệ số LMF của hãng MPE ở trong điều kiện môi trường bình thường, LMF=0.95

+ RMF: Room Maintenance Factor ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Với chỉ số phòng K=4.8, khi tra bảng hệ số RMF của hãng MPE với kiểu phân phối ánh sáng trực tiếp trong điều kiện môi trường bình thường, ta có RMF = 0.96.

Chọn lắp đặt 69 đèn theo kiểu đối xứng

Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc:

 Thiết kế hệ thống chiếu sáng được trình bày tại phụ lục 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

19.1 LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

Hệ số sử dụng Ksd là tỷ lệ giữa phụ tải tính toán trung bình và công suất đặt hoặc công suất định mức của thiết bị trong một khoảng thời gian khảo sát Đối với một thiết bị cụ thể, công thức tính được thể hiện là k sd = P tb.

Hệ số đồng thời Kđt là tỷ lệ giữa công suất tác dụng cực đại tại nút khảo sát trong hệ thống cung cấp điện và tổng công suất tác dụng cực đại của các nhóm thiết bị.

Hệ số cực đại Kmax là tỷ lệ giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong khoảng thời gian xem xét, được xác định tại thời điểm có phụ tải lớn nhất.

Số thiết bị hiệu quả nhq được định nghĩa trong một nhóm n thiết bị với công suất và chế độ làm việc khác nhau Nhq là số quy đổi thể hiện số thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc đồng nhất, nhằm tạo ra phụ tải tính toán tương đương với phụ tải tiêu thụ thực tế từ n thiết bị Công thức tính nhq được biểu diễn bằng: nhq = (∑ P đmi ) / n², với i chạy từ 1 đến n.

Hệ số nhu cầu knc: là tỷ số giữa công suất tính toán hoặc công suất tiêu thụ với công suất đặt của nhóm tiêu thụ

19.1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán Để xác định phụ tải tính toán ta cần tính được phụ tải điện tại các tủ nhằm mục đích là:

+ Chọn tiết diện dây dẫn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Chọn số lượng và công suất máy biến áp

+ Chọn CB Để xác định được phụ tải gồm các phương pháp sau:

+ Theo suất tiêu thụ điện ta xác định được phụ tải tính toán

+ Theo công suất phụ tải/ một đơn vị DT sản xuất ta xác định PTTT

+ Theo công suất đặt và hệ số nhu cầu ta xác định được PTTT

+ Theo phương pháp số thiết bi điện có hiệu quả ( hệ số cực đại và công suất trung bình) ta xác định được PTTT

+ Theo hệ số dử dụng k sd và hệ số đồng thời k dt ta xác định được phương pháp tính Ptt

Công trình BETRIMEX BUILDING được thiết kế như một tòa nhà văn phòng cho thuê, yêu cầu tính toán điện năng dựa trên hệ số sử dụng và hệ số đồng thời Phương pháp tính công suất phụ tải trong luận văn áp dụng hệ số sử dụng k sd theo định nghĩa của IEC và hệ số đồng thời k dt theo tiêu chuẩn TCVN 9206: 2012.

+ ksdi : Hệ số sử dụng của thiết bị thứ i,

+ Pdmi : Công suất định mức của thiết bị thứ n,

+ n : Số thiết bị trong nhóm

19.2 LƯỚI CUNG CẤP VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN HẠ THẾ Điện xoay chiều có tần số 50Hz, có điện áp định mức 400V, 3 pha hoặc 230V,

1 pha là nguồn hạ thế

Loại Form 2b là loại được chọn cho tủ phân phối hạ thế chính ATS sử dụng loại 4P ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Form 1, có 2 lớp cánh là loại được chọn cho tủ phân phối điện tầng Các tủ phải có tấm che thanh cái

Máy phát và trạm biến áp là tủ phân phối hạ thế chính của tòa nhà, ta sử dụng cáp điện đi trong thang máng cáp cho văn phòng

Cáp có lõi đồng và cách điện XLPE, vỏ PVC được dùng cho dây dẫn của các tủ tầng

Các aptomat được lắp đặt trong tủ phân phối điện nhằm cung cấp và bảo vệ cho các loại phụ tải như chiếu sáng và ổ cắm Dây dẫn điện sử dụng lõi đồng, được cách điện và đi trên trần để đảm bảo an toàn và hiệu suất.

Mỗi tầng có lắp 1 công tơ điện tổng để đo đếm điện năng tiêu thụ của mỗi tầng ở ác tủ phân phối điện

- Ví dụ tính toán phụ tải cho văn phòng tầng 3:

Công suất định mức của các thiết bị điện giúp xác định hệ số sử dụng và hệ số đồng thời, từ đó cho phép tính toán công suất một cách chính xác.

- Chiếu sáng văn phòng lộ L1 – L3:

Ta có hệ số ku = 1, ks = 1, cos  = 0.9

Ta có hệ số ku = 1, ks = 0.8, cos  = 0.8, P đm = 300 (W)

- Công suất máy lạnh lộ AC1 – AC7:

Ta có hệ số ku = 1, ks = 1, cos  = 0.8, P đm = 300 (W)

 P tt =    k s i 1 n = k u i P đ m =   1 1 1 30000(W) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Chi tiết tính toán phụ tải văn phòng được trình bày ở phụ lục 6

19.2.2 Phụ tải điều hòa Ở đây ta sử dụng hệ thống ĐHKK VRV loại biến tần 2 chiều làm lạnh và sưởi

Hệ thống điều hòa không khí bán trung tâm biến tần VRV mang lại lợi ích tiết kiệm chi phí và không làm ảnh hưởng đến kiến trúc, phù hợp cho các công trình có khối tích trung bình.

 Số lượng thiết bị dành cho phụ tải điều hoà được tính toán và chọn theo phần tính toán điều hoà không khí

 Công suất tính toán chi tiết cho phụ tải điều hòa được thể hiện chi tiết tại phụ lục 6

- Tại Khu vực tầng hầm 1:

Tại tầng hầm 1, một tủ điện được lắp đặt trong phòng kỹ thuật điện nhằm phân phối điện cho toàn bộ hệ thống chiếu sáng, ổ cắm và máy lạnh cho cả 4 tầng hầm.

- Tại khu vực tầng 2, tầng 10:

Tại tầng hầm 1, một tủ điện được lắp đặt trong phòng kỹ thuật điện nhằm phân phối điện cho hệ thống chiếu sáng ở hành lang, khu vệ sinh, cầu thang và các ổ cắm cho toàn bộ 13 tầng văn phòng của tòa nhà.

- Tại khu vực tầng 2, tầng 10:

Tại tầng hầm 1, một tủ điện được lắp đặt trong phòng kỹ thuật điện để phân phối điện cho toàn bộ hệ thống phụ tải, bao gồm đèn chiếu sáng, ổ cắm, bơm tăng áp và khu vực phòng bơm ở tầng tum của tòa nhà.

 Công suất tính toán chi tiết cho phụ tải công cộng được thể hiện chi tiết tại phụ lục 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG

Vị trí đặt cách xa chung cư tránh gây tiếng ồn, dễ kết nối với biến áp trung thế vì nằm ngay mặt lộ đường

Tại tầng 1 của công trình, bố trí một trạm biến áp 22/0.4(kV) nhằm cung cấp điện cho toàn bộ phụ tải điện trong công trình Trạm biến áp này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo nguồn điện ổn định và liên tục cho các hoạt động.

1 cột Máy biến áp sử dụng là loại biến áp khô

20.1.2 Lựa chọn máy biến áp

Chọn máy biến áp dầu hãng Thibidi có thông số nhà sản xuất như sau:

+ Tiêu chuẩn chế tạo: IEC-60076-11

+ Điện áp sơ cấp: đến 35kV

+ Điện áp thứ cấp: đến 10Kv

+ Cấp cách điện: Cấp F và H

+ Nhiệt độ môi trường lớn nhất/ nhỏ nhất: 40 C/-25 C

+ Tổ đấy dây: Dyn11 hoặc D(D)yn11

+ Kích thước chủ yếu (mm):

Bảng 20 1 Kích thướt chủ yếu của máy biến áp

+ Trọng lượng tổng (kg) : 2700 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 20 1 Máy biến áp khô Thidibi 800 (kVA)

Theo TCVN 9206-2012 Phụ lục A, công trình BETRIMEX BUILDING thuộc loại 2, do đó cần lắp đặt thêm máy phát điện dự phòng Việc này đảm bảo tòa nhà vẫn có điện trong trường hợp mất điện hoặc sự cố ngoài ý muốn Chúng tôi đã chọn bộ chuyển đổi nguồn tự động ATS để đảm bảo tính hiệu quả trong việc cung cấp điện liên tục.

Chọn máy phát điện Cummins 800 (kVA) thông số kỹ thuật sau:

Công suất liên tục: 800 (kVA)

Công suất dự phòng: 800 (kVA) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Model: DSE7320, do hãng Deepsea (UK) sản xuất tại Anh Quốc

Hệ thống điện khởi động: Acquy– 24 (VDC) Điện áp: 220-380 (V) hoặc 230/400 (V)

Hệ số công suất: cos= 0.8 Đầu phát: Model S6L1D-C4 – do hãng đầu phát Stamford (UK) sản xuất tại Giang Tô, Trung Quốc

Bảng điều khiển: Model DSE7320, do hãng Deepsea (UK) sản xuất tại Anh Quốc

Nhiên liệu: Dầu DO thông dụng

Cấp bảo vệ: IP23 Ổn định điện áp: ≤ ±1(%) Tải từ 0-100 (%)

Dao động tần số trong khoảng: 0.5 (%)

Ba pha cân bằng tải: ≤ 5 (%)

Kích thướt máy trần (LxWxH)(mm): 4290 x 2030 x 2250 (mm)

Kích thướt máy có vỏ (LxWxH)(mm): 5812 x 2090 x 2515 (mm)

Hình 20 2 Máy phát điện Cummins 800 (kVA) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 20 2 Bảng liên động giữa trạng thái ACB và MCCB trong hệ thống

Trạng thái 2 mất điện lưới

Trạng thái 3 sự cố cháy

20.3 CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG

20.3.1 Chế độ bình thường (điện lưới)

Có một máy biến áp công suất 800 kVA cung cấp cho toàn bộ các phụ tải điện

20.3.2 Chế độ hoạt động khi mất điện lưới hoặc sự cố máy biến áp

Khi xảy ra sự cố mất điện toàn bộ hệ thống, việc xác định tình trạng của các ACB, MCCB và máy biến áp là rất quan trọng Hệ thống ATS (Automatic Transfer Switch) giúp chuyển nguồn tự động, cho phép xác định máy phát điện nào sẽ khởi động hoặc cung cấp điện cho các tủ bị mất điện.

20.3.3 Chế độ hoạt động khi có sự cố cháy

Các ACB và MCCB sẽ tự động ngắt điện khỏi hệ thống khi nhận tín hiệu báo cháy từ trung tâm và tín hiệu từ tủ bơm chữa cháy trong trường hợp xảy ra cháy nổ Sau khi ngắt điện, nguồn điện chỉ được duy trì để phục vụ cho công tác phòng cháy chữa cháy.

Đảm bảo nguồn điện luôn sẵn có trong mọi tình huống là điều kiện tiên quyết cho các tủ điện phục vụ công tác phòng cháy chữa cháy.

TÍNH TOÁN TỤ BÙ

21.1 KHÁI NIỆM BÙ PHẢN KHÁNG

Xây dựng hệ thống tụ bù công suất phản kháng là cần thiết để giảm thiểu lượng công suất phản kháng Q truyền tải Việc bổ sung tụ bù hạ thế giúp tiết kiệm công suất tiêu thụ cho hệ thống, đồng thời nâng cao hiệu suất và giảm tổn thất công suất tác dụng.

Tiết kiệm được công suất tiêu thụ trong thời gian dài thì ta bổ sung thêm tụ bù với việc hoạt động thường xuyên của công trình

21.2 XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG BÙ

Mức độ sử dụng điện của tòa nhà văn phòng được xác định dựa trên dự báo và dữ liệu sử dụng trong một khoảng thời gian nhất định Các yếu tố ảnh hưởng đến mức tiêu thụ điện bao gồm số lượng nhân viên, các phòng đang hoạt động, sự kiện diễn ra, thiết bị trong tòa nhà, cũng như thời gian trong ngày hoặc tuần.

Có thể tính toán, ước lượng tòa nhà sử dụng mức điện bao nhiêu dựa trên các yếu tố trên trong một khoảng thời gian nhất định

Hình 21 1 Đồ thị phụ tải giả lập của BETRIMEX BUILDING

Với công suất tiêu thụ điện cao nhất: S = 816.47 (kVA) cos  1

Thời gian (giờ) Đồ thị phụ tải giả lập của công trình BETRIMEX

BUILDING ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hệ số công suất của tòa nhà trước khi bù:

Hệ số công suất của tòa nhà sau khi bù:

Chọn cosφ 2 = 0.95 => tanφ 2 = 0.33 Dung lượng bù được xác định theo công thức sau:

Q bù = P tt (tanφ − tanφ 2 ) Trong đó:

+ Qbù :Dung lượng phản kháng cần bù (kVAr),

+ Ptt: Công suất tác dụng tính toán của phụ tải (kW),

+  1 : Góc tương ứng với hệ số công suất trước khi bù,

+  2 : Góc tương ứng với hệ số công suất sau khi bù

Công suất phản kháng cần phải bù để đạt cosφ 2 = 0.95

Thiết kế tủ bù có dung lượng bù Q tủ ≥ 250.61 (kVAr), chọn dung lượng bù của tủ Q tủ = 300 (kVAr)

Nhận xét đồ thị phụ tải trên nhận thấy:

Giá trị công suất nhỏ nhất cho hoạt động liên tục từ 0 đến 5 giờ với tải 10% là S = 74.6 kVA, do đó cần chọn bù nền với dung lượng bù tính toán Qbù = 25.1 kVAr Thiết kế bù nền được xác định có dung lượng 30 kVAr.

Các khoảng thời gian sử dụng điện cao dẫn đến tải biến đổi nhanh chóng, với các mức hoạt động lần lượt là 40% (S = 298.3 kVA), 50% (S = 72.9 kVA), 65% (S = 484.8 kVA) và 90% (S = 671.3 kVA) Để đảm bảo hiệu suất, cần chọn bù dung lượng 240 kVAr và thiết kế 8 cấp bù ứng động, mỗi cấp sẽ giúp ổn định tải điện.

30 (kVAr) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 21 1 Dung lượng bù theo từng thời điểm trong ngày

Chọn tụ bù Mikro MKC-44300KT (440V, 50Hz, 30kVAr) có thông số sau: + Mã sản phẩm: MKC-445300KT

+ Điện áp làm việc định mức: 440(V)

+ Công suất phản kháng định mức: 30 (kVAr) (tại tần số 50(Hz))

+ Điện dung định mức: 493.2 (uF)

+ Kích thước (HxD): 275 x 116 (mm) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Tần số định mức: 50 (Hz) / 60 (Hz)

+ Mã sản phẩm: Mikro PFR80

Dòng điện định mức In của bộ tụ 3-pha bằng:

+ Q: Công suất định mức (kVAr),

+ Un: Điện áp dây (kV)

Phạm vi điện áp hài cơ bản và sóng hài, cùng với sai số trong sản xuất giá trị điện dung, có thể làm tăng dòng điện lên tới 50% so với giá trị tính toán Trong đó, khoảng 30% tăng là do điện áp tăng, và 15% còn lại là do sai số.

Vậy chọn MCCB hãng Mitsubishi cho bộ tụ là 600 (A), với dòng cắt IcuP (kA) có series NF630-SW

- Chọn CB bù cho từng cấp:

Dòng điện định mức In của tụ bù bằng: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Q: Công suất định mức(kVAr),

+ Un: Điện áp dây(kV)

Vậy chọn MCCB hãng Mitsubishi cho bộ tụ là 75(A), với dòng cắt Isc=(kA) có series NF125-SGV

Chọn dây cho tụ bù dựa vào Sách hướng dẫn thiết kế theo IEC trang L26, hình L34 [22]

+ Đối với dây dành cho bộ tụ có Qbộ tụ= 240(kVAr) Chọn cáp đồng có tiết diện 185 (mm 2 )

+ Đối với dây dành cho từng cấp bù có Qbù= 30(kVAr) Chọn cáp đồng có tiết diện 6 (mm 2 )

- Chọn thanh cái cho tủ tụ bù:

Do thanh cái mang dòng theo MCCB có I MCCB P0 (A)

Chọn tiết diện thanh theo bảng 12, IEC 61439-1 [23] suy ra được kích thướt thanh cái có D×W= 2×(30×5) (mm) và tiết diện mỗi thanh cái là 150 (mm 2 )

- Chọn biến dòng cho tụ bù:

Biến dòng được dựa vào công suất tải tổng của hệ thống, nên sử dụng 3 biến dòng loại MCT 1250/5(A) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Tính toán ngắn mạch để nhằm giải quyết nhiều vấn đề xảy ra khi thiết kế cũng như vận hành hệ thống cung cấp điện

Khi thực hiện các tính toán về dòng điện trong sơ đồ, thường là tính toán ngắn mạch xảy ra tại một số nhánh hoặc điểm cụ thể Tại một thời điểm nhất định, các đại lượng có thể được xác định tùy thuộc vào mục đích tính toán Những vấn đề cần giải quyết trong quá trình này bao gồm việc chọn dây dẫn, thiết bị, phân tích các phụ tải hoặc sự cố, và đánh giá lựa chọn sơ đồ nối điện.

Các phương pháp thực nghiệm và gần đúng để tính toán ngắn mạch được áp dụng tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng tình huống Những phương pháp này thường được sử dụng trong thực tế để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong các phép tính.

22.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH NGẮN MẠCH

Theo tiêu chuẩn IEC [23], có được phần tính toán ngắn mạch sau:

Trong lưới hạ áp, cần tính đến tổng trở của các cầu dao (CB) nằm phía trước sự cố Cảm kháng của mỗi CB có thể đạt giá trị 0.15 mΩ, trong khi trở kháng của CB có thể được bỏ qua.

- Tổng trở thanh góp: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tổng trở (cảm kháng) của thanh góp đạt 0.15 mΩ cho mỗi mét chiều dài ở tần số 50 Hz, trong khi khi khoảng cách giữa các thanh dẫn tăng gấp đôi, cảm kháng sẽ tăng khoảng 10%.

+ Trở kháng của dây dẫn sẽ được tính theo công thức:

+ : điện trở suất của vật liệu dây khi có nhiệt độ vận hành bình thường và bằng:

+ S: tiết diện của dây (mm 2 )

Cảm kháng của cáp do nhà chế tạo cung cấp, và đối với tiết diện nhỏ hơn 50 mm², cảm kháng có thể được bỏ qua Nếu không có số liệu khác, có thể sử dụng giá trị 0.08 mΩ/m cho tần số 50 Hz.

- Tổng trở của động cơ: Thường được bỏ qua ở lưới hạ áp

22.3 TÍNH TOÁN CHI TIẾT NGẮN MẠCH:

22.3.1 Tính toán ngắn mạch tại vị trí sau máy biến áp

Công suất ngắn mạch nguồn là Ssc= 500 (MVA) (IEC 60364-H1-36 [36]) Trở kháng tương đương của mạng điện phía nguồn là:

Tổng trở của máy biến áp :

S Điện trở của máy biến áp:

I Điện kháng của máy biến áp:

Tổng trở tại vị trí sau máy biến áp:

Dòng ngắn mạch 3 pha tại vị trí sau máy biến áp:

Chọn Isc = 65 (kA) theo EVN

22.3.2 Tính toán ngắn mạch tại vị trí thanh cái của tủ MSB Điện trở, điện kháng của cáp từ MBA đến MSB:

Chiều dài cáp : l = 8 (m), cáp gồm 3 sợi tiết diện 240 (mm 2 )

R tp r l m ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

X x l m Điện trở của ACB: RACB= 0 (m) Điện kháng của ACB: XACB=0.15 (m) Điện kháng của thanh cái: X =  = x 0 l 0.15 3 0.45(  = m  )

Tổng trở từ nguồn đến thanh cái:

 Ngắn mạch tại tủ tầng và tủ thiết bị được trình bày ở phụ lục 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHỌN THIẾT BỊ VÀ DÂY DẪN CÁP

23.1 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT BỊ

23.1.1 Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng

Việc tăng nhiệt độ quá cao có thể làm giảm tuổi thọ và gây hư hỏng cho các thiết bị điện, do dòng điện chạy qua khiến cáp và dây dẫn nóng lên Để bảo vệ cách điện của dây dẫn, cần chọn lựa dây dẫn phù hợp nhằm ngăn ngừa nhiệt độ đạt mức nguy hiểm cho khả năng cách điện.

Dòng điện làm việc lâu dài cần phải nhỏ hơn dòng điện phát nóng tối đa cho phép của dây, để đảm bảo an toàn và hiệu suất Do đó, các nhà sản xuất thường quy định nhiệt độ tối đa cho từng loại dây/cáp.

So với thực tế về điều kiện định mức chế tạo dây của nhà máy, dòng phát nóng cho phép cần được điều chỉnh theo dòng phát thực tế cho từng cá nhân và hệ số hiệu chỉnh K Khi chọn tiết diện dây và cáp, cần đảm bảo các điều kiện phù hợp để đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động.

+ Ilvmax : Dòng làm việc cực đại,

+ Ilvmax = Iđm đối với 1 thiết bị,

+ Ilvmax = Itt đối với 1 nhóm thiết bị,

+ K: tích các hệ số hiệu chỉnh Đối với dây/cáp trên không (hay không chôn trong đất):

+ K1 : Hệ số nhiệt độ môi trường xung quanh

+ K2 : Hệ số suy giảm theo nhóm

➢ Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Phải chắc chắn rằng điều kiện dây / cáp trong mạng hạ áp cung cấp điện trực tiếp cho phụ tải

Để kiểm tra tổn thất điện áp cho phép của dây/cáp, cần tăng tiết diện cáp lên một cấp và thực hiện kiểm tra khi tổn thất vượt quá hạn mức cho phép Theo bảng 9 TCVN 9207:2012, độ sụt áp cho phép ∆Ucp đối với phụ tải chiếu sáng và động lực là 5%×Uđm.

23.1.2 Điều kiện lựa chọn CB a) Chức năng của CB:

CB (CB) là thiết bị bảo vệ dùng để ngắt kết nối điện khi xảy ra sự cố Một số chức năng chính của CB bao gồm bảo vệ mạch điện, ngăn ngừa quá tải và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

Cầu dao (CB) đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ mạch điện khỏi tình trạng quá tải Khi dòng điện trong mạch vượt quá giới hạn an toàn, CB sẽ tự động ngắt kết nối điện, giúp ngăn ngừa nguy cơ cháy nổ và bảo vệ các thiết bị điện khỏi thiệt hại.

Bảo vệ mạch điện khỏi rò rỉ điện là rất quan trọng; thiết bị CB có khả năng ngắt điện ngay khi phát hiện rò rỉ, từ đó giảm thiểu nguy cơ tai nạn điện.

CB có vai trò quan trọng trong việc thay đổi kết nối điện giữa các thiết bị, giúp kiểm soát và điều chỉnh dòng điện trong mạch Ngoài ra, CB còn được sử dụng để điều khiển hoạt động của các thiết bị trong mạch, từ đó bảo vệ và duy trì an toàn cho hệ thống điện Đồng thời, CB cũng cung cấp chức năng bảo vệ chống dòng rò và điện giật, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Việc lựa chọn 1 CB tùy thuộc vào các điều kiện sau:

+ Các đặc tính điện của lưới điện mà nó được đặt vào

+ Môi trường sử dụng của thiết bị, nhiệt độ xung quanh, vị trí lắp đặt + Khả năng tạo và cắt dòng ngắn mạch

+ Qui cách lắp đặt, đặt biệt là bảo vệ cho người ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Do đó CB được chọn theo các yêu cầu cơ bản sau:

+ Chọn loại CB: 1 pha, 3 pha, kín, hở, 1 cực, 2 cực,…

+ Chọn CB thoả các điều kiện

+ UđmCB: điện áp định mức của CB

+ UđmLĐ: điện áp định mức của lưới điện

+ IđmCB: dòng điện định mức của CB

+ Itt: dòng điện tính toán

+ IcđmCB: dòng cắt định mức của CB

+ IN: dòng điện ngắn mạch lớn nhất đi qua CB Đặc tính bảo vệ:

+ Loại B: Nguồn có công suất ngắn mạch thấp, dây có chiều dài lớn + Loại C: Bảo vệ cho trường hợp chung

+ Loại D, K: Bảo vệ cho trường hợp dòng quá độ ban đầu lớn ( Máy biến áp, Động cơ, Điện trở)

Loại MA Bảo vệ động cơ khi phối hợp với các contactor ngắt

23.2 CHỌN THIẾT BỊ VÀ DÂY DẪN CHO TỦ TỔNG MSB

Chọn CB và dây dẫn từ MBA đến tủ tổng MSB:

Tuyến dây từ tủ MBA đến tủ MSB

Tủ MSB bao gồm các thông số:

Dòng làm việc lớn nhất 3 pha của công trình là: max

Dòng làm việc quá lớn nên chọn máy cắt không khí (ACB):

+ Điều kiện chọn dòng định mức ACB:

Chọn máy cắt có thông số sau:

+ Loại máy cắt không khí (ACB) của hãng Mitsubishi, Series AE1250- SW,3 pha, 4 cực có I dmACB 50 (A)

Khi chọn loại dây dẫn hoặc cáp, cần chú ý đến cách lắp đặt và xác định các hệ số hiệu chỉnh Theo bảng 8 TCVN 7994-1:2009, nên lựa chọn 3 dây có tiết diện 240 mm² Dây 240 mm² có khả năng chịu đựng dòng điện danh định lên đến 400 A theo tiêu chuẩn Đối với cáp hạ áp, nên chọn loại PVC 1 lõi đồng của hãng CADIVI.

Phương án lắp đặt luồn trong ống HDPE được thực hiện ngầm trong tường, kết nối từ MBA đến tủ điện xuống tầng hầm Sau đó, dây dẫn sẽ được đi qua máng cáp đến tủ MSB1.1 đặt tại phòng hạ thế tầng hầm Do đó, phương pháp lắp đặt chuẩn được khuyến nghị là loại E.

Xác định các hệ số hiệu chỉnh:

+ K1= 1 (nhiệt độ môi trường 30 0 C, cách điện PVC theo TCVN 9207-2012

+ K2 = 0.88 (có 2 mạch cáp trên máng cáp theo TCVN 9207-2012 [33], bảng B52.20)

Tiết diện dây cáp được chọn phải thỏa mãn điều kiện sau:

I A ( ICP= 538 (A) được tra ở bảng C.52.1 TCVN 9207-2012 [21])

Công ty CADIVI cung cấp bảng so sánh giữa dây điện hạ áp lõi đồng và nhôm được cách điện bằng PVC Chúng tôi đã chọn 4 loại dây, mỗi dây có tiết diện S = 240 (mm²), thuộc loại cáp điện lực cách điện XLPE 1 lõi.

Chọn thanh cái cho tủ MSB:

Do thanh cái mang dòng theo máy cắt không khí ACB có I dmCB 50 (A), việc chọn tiết diện thanh cái được thực hiện theo bảng 12, IEC 61439-1 [35] Kết quả suy ra kích thước thanh cái là D×W= 2×(80×5) (mm) và tiết diện mỗi thanh cái đạt 400 (mm²).

23.3 CHỌN THIẾT BỊ VÀ DÂY DẪN CHO CÁC TỦ PHÂN PHỐI

CB và dây dẫn từ tủ MSB:

Tuyến dây từ tủ MBA đến tủ MSB đến tủ DB-3-OFF

Tủ DB-3-OFF bao gồm các thông số:

Dòng làm việc lớn nhất 3 pha của công trình là: max

+ Điều kiện chọn dòng định mức MCCB:

- Chọn MCCB có thông số sau:

+ Loại MCB 3 pha 3 cực do Mitsubishi sản xuất, mã hiệu BH-D6

+ Có thông số I cpCB = 63 (A) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Xác định dây theo bảng 8 TCVN 7994-1:2009 [37] chọn dây 16 (mm 2 ) + Phương án lắp đặt đi trên máng cáp nên chọn phương pháp lắp đặt chuẩn là loại E

Xác định các hệ số hiệu chỉnh:

+ K1= 1 (nhiệt độ môi trường 30( 0 C), cách điện PVC theo TCVN 9207-2012

+ K2 = 0.73 (có 9 mạch cáp trên máng cáp theo TCVN 9207-2012 [33], bảng B52.20)

+ I CP  I ( ) Z A ( ICP= 147(A )được tra ở bảng C.52.1 TCVN 9207-2012 [33])

Công ty CADIVI cung cấp bảng so sánh giữa dây điện hạ áp lõi đồng và nhôm với lớp cách điện PVC Trong đó, lựa chọn 4 dây điện, mỗi dây có tiết diện S= 16 (mm²) thuộc loại cáp điện lực cách điện XLPE 1 lõi.

Thực hiện tính toán tương tự để chọn cầu dao, dây dẫn, cáp và thanh cái cho các tủ phân phối khác, với kết quả được trình bày tại phụ lục 6 của Đồ án tốt nghiệp.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

Chống sét trực tiếp là phương án được chọn cho công trình này sau khi được nghiên cứu về mặt bằng cũng như địa hình địa chất

Vì tòa nhà văn phòng này cần bảo vệ an toàn, việc áp dụng hệ thống chống sét bằng kim ESE là một lựa chọn tối ưu Kim chống sét ESE mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng thu hút sét hiệu quả, giảm thiểu thiệt hại cho công trình và đảm bảo an toàn cho người sử dụng Hệ thống này cũng dễ dàng lắp đặt và bảo trì, giúp tiết kiệm chi phí dài hạn cho quản lý tòa nhà.

Để giảm nguy cơ bị sét đánh, việc sử dụng kim chống sét ESE là một giải pháp hiệu quả, vì nó có khả năng hút sét từ khoảng cách xa hơn so với các loại kim chống sét khác.

+ Phương án này giúp ta tiết kiệm được chi phí, khi tầm bảo vệ của kim chống sét ESE này là rộng khắp

Lắp đặt kim chống sét ESE không chỉ dễ dàng mà còn thuận tiện cho việc bảo trì bảo dưỡng nhờ vào thiết kế đơn giản Hơn nữa, chi phí cho việc bảo trì bảo dưỡng cũng khá hợp lý.

24.2 LỰA CHỌN CẤP BẢO VỆ THÍCH HỢP

- Tính theo tiêu chuẩn NFC 17-102 2011 (Pháp) [39]

Việc lựa chọn cấp bảo vệ chống sét phù hợp trong thiết kế xây dựng phụ thuộc vào tầm quan trọng của công trình và các yếu tố liên quan.

+ Môi trường xung quanh công trình (dễ cháy, dễ nổ, nóng )

+ Loại công trình (dân dụng, công nghiệp )

+ Loại vật liệu chứa trong công trình

+ Có hay không có người làm việc thường xuyên

+ Mật độ sét của vùng xây dựng công trình

Việc lựa chọn cấp bảo vệ cho công trình phụ thuộc vào tần số sét chấp nhận được (Nc) và tần số sét tính toán (Nd) Để thực hiện tính toán này, cần xác định các thông số cần thiết cho đồ án tốt nghiệp.

+ H = 53 (m) : Chiều cao của công trình,

+ L = 29 (m) : Chiều dài của công trình,

+ W = 19 (m) : Chiều rộng của công trình b) Lựa chọn các hệ số (Bảng B5-B8 tiêu chuẩn NFC17-102 của Pháp [39]):

+ Ở đây công trình được bao quanh bởi các công trình khác thấp hơn, chọn

+ Ở đây công trình có hệ số cấu trúc công trình là loại thường, chọn C2 1

+ Ở đây vật liệu chứa trong công trình có giá trị cao và đặc biệt dễ cháy, chọn C3 = 2

+ Ở đây là công trình văn phòng có người ở và làm việc thường xuyên, chọn C4 = 1

+ Công trình hoạt động liên tục, không gây hậu quả gì cho môi trường, chọn

C5 =5 c) Tần số sét trực tiếp đánh chấp nhận được N c trên cấu trúc công trình theo công thức:

Trong đó: C hệ số tổng hợp liên quan đến các ảnh hưởng của công trình d) Tính vùng tập trung tương đương A c :

Ac = 29 × 19 + 6 × 53 × (29 + 19) + 9 × 53 2 = 95238 (m 2 ) e) Tính tần số sét đánh trực tiếp vào diện tích thu sét hữu dụng của công trình N d theo công thức:

Trong một năm, tần số này được tính như sau:

Nd = Ngmax × Ac × C1 × 10 -6 (lần /năm ) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Ng max: là mật độ sét cực đại (lần /km 2 /năm) (tra bảng E.1 TCVN 9385-

2012 [40]) Vì công trình BETRIMEX BUILDING nằm tại TP Hồ Chí Minh nên có Ngmax (lần /km 2 /năm),

+ C1 = 0.5: hệ số phụ thuộc vào công trình Công trình bao quanh bởi các công trình khác thấp hơn

Để xác định cấp bảo vệ cần thiết cho công trình, cần tính toán tần số sét đánh trực tiếp vào cấu trúc (Nc) và tần số sét đánh vào diện tích thu sét hữu dụng (Nd) Cụ thể, Nd được tính bằng công thức Nd = 12 × 95238 × 0.5 × 10^-6, cho kết quả là 0.57 lần/năm/km² Cấp bảo vệ phù hợp sẽ phụ thuộc vào những giá trị này.

+ Nếu Nd  Nc : Công trình có thể không cần hệ thống chống sét

+ Nếu Nd > Nc : Công trình cần thiết phải có hệ thống chống sét

Theo như tính toán ở trên, thấy Nd = 0.57 > Nc = 5.5 ×10 -4  Công trình cần có hệ thống chống sét

Khi Nd > Nc thì hệ thống chống sét có hệ số E được tính:

Bảng 24 1 Cấp bảo vệ của công trình

Với E = 0.99 => công trình phải được bảo vệ cấp 1

Do đó cấp bảo vệ lựa chọn cho cao ốc theo tính toán là cấp 2, với khoảng cách phóng điện D = 45 (m), dòng xung đỉnh 9.5 (kA)

Hệ số E Cấp bảo vệ lựa chọn Dòng xung đỉnh I (kA) Khoảng cách phóng điện D(m)

E > 0.98 Cấp 1 + biện pháp bảo vệ bổ sung

0 < E  0.8 Cấp 3 14.7 60 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

24.3 TÍNH BÁN KÍNH BẢO VỆ CẦN THIẾT CHO CÔNG TRÌNH

Sau khi đã xác định được cấp bảo vệ cho công trình có được các số liệu như sau:

+ Cấp bảo vệ là cấp 2,

Chiều cao tăng thêm khi phát xung theo tiêu chuẩn cấp bảo vệ theo TC NFC 17-102/1995 của Pháp là D = 45 (m) Để xác định bán kính bảo vệ cho chung cư, áp dụng công thức (1) trong NFC 17-102 [39] cho h ≥ 5 (m).

+ h : Chiều cao đặt kim ESE so với mặt phẳng được bảo vệ (m),

+ L : Độ lợi khoảng cách (m), tùy thuộc vào loại đầu kim,

+ V = V up = V d ow n = 1( / m  s ): Vận tốc trung bình đo được của tia tiên đạo (theo NFC 17-102 [39]),

+ T : Thời gian phóng điện sớm, tùy thuộc loại đầu kim

Khu vực mặt đất hmặt đất = 53 (m) với khoảng cách từ đỉnh kim H = 58 (m), suy ra bán kính bảo vệ Rp = 40.65 (m) (cấp bảo vệ 2)

➢ Chọn kim Stormaster ESE 15 (có  = T 15(  s ), trọng lượng 3 (kg) có bán kính bảo vệ Rp = 44 (m)

Bán kính bảo vệ được xác định là hợp lý và đảm bảo an toàn, vì nó bao phủ toàn bộ công trình và khu vực xung quanh, đồng thời tính đến bán kính cạnh tranh của các vật thể cao khác.

Hình 24 1 Kim thu sét ESE có cấp bảo vệ II của hãng LPI – Úc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NÓI ĐẤT AN TOÀN

25.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ AN TOÀN

Hệ thống nối đất được lắp đặt nhằm bảo vệ an toàn cho tủ phân phối và thiết bị điện trong trường hợp xảy ra sự cố.

Sơ đồ hệ thống nối đất bao gồm các loại sơ đồ sau đây:

+ Sơ đồ TT: (bảo vệ nối đất)

+ Sơ đồ TN:( Bảo vệ nối trung tính, nối không)

Sơ đồ TN-S và TT là hai loại sơ đồ nối đất thường xuyên sử dụng cho công trình tòa nhà văn phòng

Để bảo vệ chống chập điện một cách hiệu quả và an toàn cho con người cũng như thiết bị, việc sử dụng các cầu dao tự động (CB) trong sơ đồ TN-S là rất quan trọng Sơ đồ TN-S bao gồm 5 dây: 3 dây pha, 1 dây bảo vệ (PE) và 1 dây trung tính, đảm bảo độ tin cậy cao trong hệ thống điện.

Để bảo vệ chống chập điện một cách trực tiếp, việc sử dụng RCD là rất quan trọng, đảm bảo an toàn cho cả con người và thiết bị Sơ đồ TT với cấu trúc 5 dây, bao gồm 3 dây pha, 1 dây PE bảo vệ và 1 dây trung tính, giúp tăng cường độ tin cậy trong hệ thống điện.

Chúng tôi đã lựa chọn sơ đồ TN-S để cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống, nhằm đảm bảo an toàn và tiết kiệm chi phí lắp đặt cũng như bảo trì.

Hình 25 1 Sơ đồ nối đất TN-S ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bắt buộc mạch có tiết diện bé hơn 10 mm2 (dây CU) và 16mm2 (dây AL) hoặc các thiết bị di động phải là hệ TN-S

Cách nối đất hiệu quả là nối điểm trung tính của biến áp tại đầu vào lưới một lần Đồng thời, các vỏ kim loại và vật dẫn tự nhiên cần được kết nối với dây bảo vệ PE, dây này sẽ được liên kết với trung tính của biến áp để đảm bảo an toàn điện.

Dây PE tách biệt với dây trung tính và được định kích cỡ theo dòng sự cố lớn nhất có thể xảy ra

- Bố trí bảo vệ chống chạm điện:

Do dòng sự cố và điện áp tiếp xúc lớn nên:

+ Tự động ngắt điện khi có hư hỏng cách điện,

Các cầu chì và CB sẽ đảm nhận vai trò bảo vệ hệ thống điện, trong khi các RCD cung cấp sự bảo vệ chống chạm điện Điều này giúp tách biệt bảo vệ khỏi hiện tượng ngắn mạch giữa các pha hoặc giữa pha và trung tính.

25.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT AN TOÀN

Hệ thống nối đất an toàn cho thiết bị điện được thực hiện độc lập với hệ thống nối đất chống sét

Tất cả các kết cấu kim loại của thiết bị điện, bao gồm tủ điện hạ thế, thang máng cáp, ống cứu hỏa, ống cấp nước, khung tủ điện, bảng điện, vỏ động cơ, máy bơm, thang máy, máy điều hòa, và bình đun nước nóng, đều được kết nối vào hệ thống nối đất an toàn chung của công trình Điều này nhằm bảo vệ người sử dụng khỏi nguy cơ chạm điện trực tiếp và gián tiếp, giúp tản dòng điện sự cố vào đất và duy trì mức điện thế thấp trên các thiết bị Theo tiêu chuẩn hiện hành, điện trở đất phải ≤ 4 Ohm, được thiết kế theo TCVN 9358:2012, với điện trở suất của đất tại công trình khoảng 40 Ωm.

9226 : 2016 [43] thuộc loại đất bồi phù sa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

= 40 (Ωm) điện trở nối đất của một cọc:

+ L: chiều dài cọc tiếp đất (m), L = 2.4 (m)

+ d: đường kính cọc tiếp đất (m), d = 16 mm = 0.016 (m)

+ h : Chiều sâu chôn cọc: h = 0.8 (m) Điện trở của hệ thống 8 cọc:

Với số cọc n = 8, a/L= 4/2.4 = 1.67 tra bảng 3.8 (Trang 42 ATĐ) được  c 0.66 Điện trở của hệ thống 8 cọc:

Xác định điện trở của hệ thống thanh dẫn đồng nối các cọc

Dây đồng trần tiết diện 95 (mm 2 ), đường kính d1= 0.01255 (m) Điện trở nối đất của dây đồng bản nối các cọc với tổng chiều dài L t = 8 x 4 = 32 (m), chôn sâu so với mặt đất h = 0,8m:

Xác định điện trở hệ thống thanh dẫn nếu xét đến hệ số sử dụng của thanh

Với số cọc n = 8 và tỷ lệ a/L = 5/2.4 = 1.67, hệ số sử dụng thanh được xác định là ηth = 0.41 Khi tính toán điện trở nối đất của dây đồng bản nối các cọc, cần xem xét đến hệ số sử dụng thanh.

R R Điện trở nối đất xung của toàn hệ thống:

Kết luận: Với R HT = 1.6( )  < 4() (đạt yêu cầu)

25.3 HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP

Dây nối đất với thanh đồng trần 70mm2 được lắp đặt dưới tầng hầm, tận dụng cọc móng của công trình để thiết lập hệ thống nối đất chống sét hiệu quả.

Mục đích của việc bảo đảm an toàn cho con người và thiết bị là tản dòng sét xuống đất một cách nhanh chóng Theo tiêu chuẩn hiện hành, điện trở tiếp đất chống sét phải nhỏ hơn hoặc bằng 10 Ohm, theo quy định tại mục 13.1 - TCVN 9385:2012 Điện trở suất của đất tại công trình ước tính khoảng 40 Ωm, theo Bảng D1 – TCVN.

9226 : 2016 [43] thuộc loại đất bồi phù sa

= 40 (Ωm) điện trở nối đất của một cọc:

+ L: chiều dài cọc tiếp đất (m), L = 2.4 (m),

+ d: đường kính cọc tiếp đất (m), d = 16 (mm) = 0.016(m),

+ h : Chiều sâu chôn cọc: h = 0.8 (m) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH: Phạm Văn Nhân MSSV: 19135027 231 Điện trở của hệ thống 3 cọc:

Với số cọc n = 5, a/L= 5/2.4 = 2.08 tra bảng 3.8 (Trang 42 ATĐ) được  c 0.81 Điện trở của hệ thống 5 cọc:

Xác định điện trở của hệ thống thanh dẫn đồng nối các cọc

Dây đồng trần tiết diện 70 (mm 2 ), đường kính d1= 0.025 (m) Điện trở nối đất của dây đồng bản nối các cọc với tổng chiều dài L t = 5 x 4 = 20 (m), chôn sâu so với mặt đất h = 0,8m:

Xác định điện trở hệ thống thanh dẫn nếu xét đến hệ số sử dụng của thanh

Với số cọc n = 5 và tỷ lệ a/L = 5/2.4 = 2.08, hệ số sử dụng thanh được xác định là η th = 0.86 Khi xem xét hệ số sử dụng thanh, điện trở nối đất của dây đồng bản nối các cọc sẽ được tính toán dựa trên giá trị này.

R R Điện trở nối đất xung của toàn hệ thống:

Suy ra : R HT = 1.71( ) 

Tiêu đề	Thiết Kế Hệ Thống Kỹ Thuật Công Trình Betrimex Building
Tác giả	Phạm Văn Nhân
Người hướng dẫn	TS. Đặng Hùng Sơn, TS. Nguyễn Nhân Bổn, PGS. TS. Trần Tuấn Kiệt
Trường học	Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM
Chuyên ngành	Hệ Thống Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	367
Dung lượng	11,59 MB