THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ T
TỔNG QUAN CHUNG HỆ THỐNG ĐHKK
Vai trò của điều hòa không khí trong thời đại hiện nay
1.1.1 Những lợi ích cho con người
- Tạo môi trường thoải mái: Duy trì nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, giúp tạo ra môi trường sống và làm việc thoải mái
- Bảo vệ sức khỏe: Hệ thống điều hòa cải thiện chất lượng không khí trong nhà, giảm thiểu nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến nhiệt độ và độ ẩm không phù hợp
- Tăng năng suất làm việc: Nhiệt độ dễ chịu giúp cải thiện khả năng tập trung và hiệu suất làm việc, đặc biệt trong môi trường văn phòng
- Cải thiện giấc ngủ: Nhiệt độ phòng ổn định và thoải mái giúp nâng cao chất lượng giấc ngủ, từ đó cải thiện sức khỏe tổng thể
- Duy trì chất lượng sản phẩm:
+ Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm giúp duy trì quá trình sản xuất ổn định và đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra
+ Ứng dụng trong việc bảo quản và vận chuyển, giữ nguyên chất lượng sản phẩm từ nơi sản xuất đến người tiêu dùng
- Bảo vệ sức khỏe người lao động: Môi trường làm việc với nhiệt độ và độ ẩm phù hợp giúp bảo vệ sức khỏe người lao động, giảm nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến môi trường làm việc không an toàn.
Những hệ thống thường có mặt trong lĩnh vực ĐHKK
1.2.1 ĐHKK dạng cục bộ Ưu điểm và ứng dụng:
- Linh hoạt, dễ dàng di dời và sử dụng
- Phù hợp cho căn hộ nhỏ, văn phòng cá nhân, hoặc các không gian cần điều chỉnh nhiệt độ theo mong muốn bản thân
Hình 1.1 Điều hòa không khí cục bộ Hạn chế:
- Hiệu suất làm lạnh không phù hợp gian lớn, cần nhiều số lượng dàn Ảnh hưởng đến mỹ quan của tòa nhà
1.2.2 ĐHKK trung tâm a) Hệ thống ĐHKK trung tâm VRV Được thể hiện ở Hình 1.2 bao gồm 1 dàn nóng (hoặc nhiều dàn nóng) và nhiều dàn lạnh Được sử dụng rất phổ biến nhiều công trình, dự án
Hình 1.2 Hệ thống ĐHKK trung tâm VRV Ưu điểm:
- Có thể lắp đặt nhiều dàn lạnh trên 1 dàn nóng
- Chiều dài ống đồng hơn 100m trong đó chênh lệch cao độ dàn nóng và dàn lạnh là 50m
- Khi bị sự cố do tính hoạt động độc lập có thể dễ dàng bảo dưỡng bảo trì khi có sự cố xảy ra
- Càng phức tạp về công nghệ và thiết bị thì càng phát sinh chi phí đầu tư cao
- Công tác lắp đặt bảo trì và bảo dưỡng định kỳ do các link kện điện tử ở dàn nóng đặt ngoài trời dễ bị lỗi Mất thời gian chờ đợi thay thế sửa chữa b) Hệ thống Water chiller
- Sử dụng nước để làm chất tải lạnh, hấp thụ nhiệt từ không gian cần làm lạnh thải ra môi trường bên ngoài
Hình 1.3 Hệ thống Water Chiller Ưu điểm:
- Trái ngược với hệ cục bộ thì Water Chiller cho năng suất lạnh lớn
- Độ ổn định cao trong việc duy trì nhiệt độ cần đáp ứng
- Chi phí lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng cao trong lĩnh vực điều hòa nên chỉ sử dụng cho các công trình lớn
- Tiêu tốn không gian do đi kèm Chiller là còn kèm theo các hệ bơm, tháp giải nhiệt, cần nhiều nước cấp và lượng nước bù khi hoạt động nên yêu cầu tại nơi muốn sử dụng hệ thống này cần chú ý đến công tác cấp nước.
Sự cần thiết để thực hiện đề tài
Với dự án “Hyatt Regency Hạ Long” tại Quảng Ninh là Đây là thành phố du lịch nên vài trò chính của dự án là nơi để khách du lịch có thể nghỉ dưỡng trải nghiệm sự thoải mái nên ổn định cho một không gian xanh là điều được uu tiên nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ và uy tín tại nơi dừng chân
Nhóm thực hiện đánh giá dữ liệu dựa trên việc tính toán của công trình bằng hai phương pháp:
- Ứng dụng phần mềm tính toán tải lạnh Trace 700
Sau khi tính toán các số liệu cho ra kết quả Từ đó dùng kết quả đối chiếu lại với các thông số đưa ra từ phía đơn vị công ty thiết kế đưa ra Bố trí thiết bị trên mặt bằng sao cho phù hợp để đảm bảo được năng suất lạnh của từng khu vực theo yêu cầu nhằm tối ưu về mặt năng lượng, kinh tế vừa đáp ứng các tiêu chuẩn, quy chuẩn của nhà nước cho ra dộ yên tĩnh, sạch, tiện nghi
Từ việc tính toán và tiến hành triển khai toàn bộ hệ thống một cách trực quan bằng diễn họa 3D ( Render Enscape) một phần mềm nổi tiếng của hãng Autodesk trong lĩnh vực đấu thầu cơ điện.
Giới thiệu về công trình
Khách sạn “Hyatt Regency Hạ Long” là tổ hợp nghĩ dưỡng, khách sạn, nhà hàng tọa lạc tại “KDC Đông Hùng Thắng 1, Phường Bãi Cháy, thành phố Hạ Long” Với mục đích chính của dự án chính là phục vụ nghỉ dưỡng Được đầu tư bởi CTCP Thành Đức Holding với đơn vị Tư vấn Thiết kế là RFR FV DESDIGN, Đảm nhận phần thi công Xây dựng là Công ty CP ĐTXD WEALTHCONS và Tổng thầu Ricons đảm nhận thi công kết cấu và hệ thống Cơ điện cho dự án
1.4.1 Tổng thể của công trình
Dự án khách sạn “Hyatt regency Hạ Long” được triển khai trên khu đất có diện tích 19.196 m 2 Có 17 tầng trong đó có 2 tầng hầm và 15 tầng dành cho khu khách sạn và khu công cộng
Công trình được chia thành nhiều khu vực: 2 tầng hầm là khu vực chuyển giao hàng hóa và đỗ xe Ở tầng 1 chính là sách đón tiếp khách hàng và các phòng kỹ thuật chưa nhiên liệu, Phòng bảo vệ với các dụng cụ PCCC Tầng 2-3 là khu vực Bếp và nhà hàng của khách sạn và tổ chức các cuộc họp nội bộ từ Tầng 5-15 là khu vực phục vụ cho khách du lịch Tầng mái, tầng Technical là nơi đặt các phòng kỹ thuật MEP của tòa nhà
1.4.2 Thống kê diện tích công trình tính toán
- Sau khi quan sát, đọc bản vẽ tổng quan mặt bằng tiếp tục đi vào từng khu vực của từng tầng để xác định diện tích và thống kê lại diện tích cần tính bằng Bảng 1.1 dưới đây:
Bảng 1.1 Thống kê diện tích công trình tính toán
TÍNH VÀ KIỂM TRA TẢI LẠNH
Thông số
Dựa theo TCVN 5687:2024 [6] ở trên kết hợp với các đặc điểm về công trình là khách sạn 5 sao đảm bảo sự tiện nghi của khách hàng cùng với yêu cầu của chủ đầu tư của dự án nên hệ thống ĐHKK áp dụng ở cấp II thông số về nhiệt độ và độ ẩm như sau:
Bảng 2.1 Thông số khí hậu của địa phương Quảng Ninh
Từ thông số nhiệt độ và độ ẩm được tra tại tiêu chuẩn ứng dụng phần mềm
“ AirCalc” ta có được các thông số liên quan ở bảng sau:
Bảng 2.2 Các thông số và giá trị ngoài trời có liên quan
2.1.2 Thông số bên trong công trình
Có ý nghĩa quan trọng đối với việc tính toán kiểm tra và chọn thiết bị và ảnh hưởng đến điều kiện tiện nghi bên trong công trình Vì vậy việc tính toán các thông số được đưa ra đều dựa trên các tiêu chuẩn sau:
❖ Nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi:
Việc để có được một không gian tiện nghi thì ta phải chọn điều hòa tiện nghi với các thông số tính toán tuân theo yêu cầu về công nghệ và phải thích hợp với từng khu vực cụ thể
Bảng 2.3 TSTT nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi từng khu vực bên trong công trình
Khu vực của khách sạn Nhiệt độ - Độ ẩm tương đối
❖ Tiêu chuẩn gió tươi và số lần thay đổi không khí: Để con người sinh hoạt và hoạt động bình thường thì không gian tiện nghi cần phải đảm bảo đủ lượng oxi cần thiết Lưu lượng gió cấp vào còn phụ thuộc vào vị trí phòng, công năng phòng, lượng người có trong những không gian đó
Bảng 2.4 Lượng không khí bên ngoài yêu cầu cho các phòng được ĐHKK
Triển khai phương pháp Carrier
Giá trị của phương pháp giúp ta có thể phân tích rõ hơn về các thành phần tải nhiệt là cơ sở cho việc kiểm tra, thao tác thực hiện trên các phần mềm tính tải hiện nay hiểu rõ bản chất của vấn đề
Hình 2.1 Các nhiệt thành phần 2.2.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11 Ở Khách sạn Hyatt Regency Hạ Long thì phần lớn các phần bao quanh đều là kính nhằm tăng khả năng ngắm cảnh Vì vậy nhiệt hiện bức xạ qua kính chắc chắn sẽ sinh ra khi mặt trời mọc Ta có nhiệt hiện bức xạ qua kính được biểu diễn qua biểu thức sau:
𝑛 𝑡 : Hệ số tức thời tác động
𝑄 11 ′ : Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng
RT : Là nhiệt bức xạ xuất phát từ mặt trời đi vào bên trong phòng sau khi qua cửa có kính (W/m 2 ) ԑc : ԑc= 1+ H
1000× 0,023= 1,0002875 ~ 1 -> chọn ԑc = 1 Đây là hệ số ảnh hưởng do nơi cao-thấp: công trình - mặt nước trên biển; với H ,5 (m). ԑ ds : Hệ số bị tác động do độ chênh nhiệt độ tđs kk quan sát với tđs-kk mặt biển (2.3)
- ta có ԑds =1 ԑkh : Phần lớn cửa đều có khung để cố định thường có vật liệu bằng kim loại nên cho ta hệ số khung: ԑkh= 1,117. ԑmm : mây mù sinh ra tùy theo điều kiện khí hậu ở địa phương đó, chúng cũng có hệ số; ta có ԑmm = 1 ԑ r : Hệ số mặt trời ԑ m : hệ số của kính
Bảng 2.5 Đặc tính bức xạ kính và Đặc tính màn che sử dụng cho công trình
- Tại công trình Hyatt Regency Hạ Long, các tầng bắt đầu từ Tầng 5 đến Tầng 15 đều sử dụng kính có màn che, nên ta có:
R n − Bức xạ đi đến bên ngoài kính của mặt trời.”
R k − BXMT sau khi đi qua khỏi kính và đi vào phòng α k ,α m − Giá trị hấp thụ của kính và rèm che ρ k ,,ρ m − Hệ số phản xạ lần lượt của kính và rèm
𝜏 𝑘 , 𝜏 𝑚−Hệ số xuyên qua cửa kính và rèm
- Vị trí Thành phố Hạ Long nằm tại bán cầu bắc Vĩ độ 20 o
- Vị trí kính ta có 4 hướng: “Đông Bắc”, “Tây Bắc”, “Đông Nam”, “Tây Nam” Tra tại
- Bảng 4.2, tài liệu [5] để xác định các mật độ bức xạ thông qua các giá trị được thể hiện bằng Bảng 2.7 dưới đây:
Bảng 2.6 Lượng BXMT lớn nhất thâm nhập qua kính
-“Xác định mật độ g s và hệ số n t :” gs − mật độ (KL riêng) DT trung bình ( kg/m 2 ) g s = (𝐺
G’: KL tường có mặt ngoài tiếp xúc với BXMT (kg)
G”: KL tường ngoài tiếp xúc với BXMT và sàn không nằm trên mặt đất (kg)
Với Tường, trần, sàn dày 200 mm, độ dày kính là: 6mm Dựa theo bản vẽ mặt bằng ta có vật liệu như sau:
Bảng 2.7 Bảng Vật liệu các loại tường và sàn Đặc tính
Loại tường Tường bê-tông
Mật độ (kg/m 3 ) 1800 2400 2400 Độ dày (m) 0,22 0,3 0,3
- Ứng với 1 m 2 sàn ta có: g s = 396 +0,5×(396+720)
Với gs > 700 (kg/m 2 sàn) Tra tại bảng 4.6 tài liệu [5] ta có giá trị hệ số ntmax lớn nhất ứng với từng hướng của công trình như bảng sau:
Bảng 2.8 Giá trị nt (có màn che) lên các hướng của công trình Đại lượng “Đông bắc”
- Kết quả của Q11 được thể hiện tại bảng phụ lục 2.1
2.2.2 Nhiệt truyền qua mái do bức xạ Q 21
- Được thâm nhập vào phòng được điều hòa thông qua mái có ba dạng:
Dạng 1: - Căn phòng đó nằm sâu trong tòa nhà xung quanh đều tiếp xúc phòng được làm lạnh, thì: => 𝛥 𝑡 = 0; 𝑄 21 = 0 Dạng 2: - Nằm trên phòng cần tính là không gian được làm lạnh, tra theo tại 4.15, tài liệu [5]: => 𝛥 𝑡 = 0,5 (𝑡 𝑛 − 𝑡 𝑡 ) Dạng 3: - Phòng có mái tiếp xúc trực tiếp với BXMT lọt vào phòng điều hòa thông qua trần mái gồm 2 yếu tố: do bức xạ mặt trời và do nhiệt độ chênh lệch giữa phòng (có điều hòa) và nhiệt độ bên ngoài Vì vậy ta có biểu thức gần đúng sau:
Q21 = k × Fm × ∆td (W) (2.7) k: Hệ số truyền nhiệt qua trần mái bằng ( W/m 2 K ) tra bảng 4.9 tài liệu [5]
F m :Diện tích của trần mái bằng (m 2 )
∆t d : −Hiệu nhiệt độ tương đương Tính bằng biểu thức:
(2.8) Ԑs: Là“hệ số hấp thụ”BXMT, số liệu tại bảng 4.10, Tài liệu [5]
RT: BXMT lớn nhất cho mặt nằm ngang, tra bảng 4.2, Tài liệu [5]
- Đối với công trình là khách sạn các tầng từ tầng 1-14 thuộc dạng 1 nên Q21 = 0
- Đối với khu vực tầng 15 (có điều hòa) có 2 khu vực:
❖ Khu vực thuộc dạng 2 Khi đó hệ số truyền nhiệt k được lấy ở Bảng 4.15, tài liệu [5]
❖ Khu vực thuộc dạng 3 thì lượng nhiệt được tính bằng:
Bảng 2.9 Giá trị truyền nhiệt k của trần mái, (W/m 2 K)
“Loại trần mái phẳng sử dụng” -Trần giả thạch cao dày 12 (mm)
“vữa xi-măng + cát: 25 (mm) lớp bitumm nằm trên
- Kết quả tính toán tại Bảng phụ lục 2.2
2.2.3 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q 22
- Nhiệt thâm nhập qua KCBC bao gồm 3 thành phần: qua tường, cửa và kính, được dựa trên công thức:
Trong đó : k i Hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, kính, cửa (W/m 2 K)
F i : Diện tích tương ứng của tường, cửa, kính,(m 2 )
∆t Chênh lệch nhiệt dộ giữa không gian điều hòa và bên ngoài ( o C)
∆t: Chênh lệch nhiệt độ trong phòng điều hòa và không gian bên ngoài ( o C)
F22t: Diện tích tường, (m 2 ) k22t: Hệ số truyền nhiệt qua tường, W/m 2 K
Hệ số truyền nhiệt qua tường được xác định bằng biểu thức:
• αN = 20 ( W/m 2 K ) tường tiếp xúc với không khí bên ngoài
• αN = 10 (W/m 2 K) khi tường tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài αT = 10 (W/m 2 K) Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà; δi : Độ dày lớp vật liệu thứ i của lớp cấu trúc tường, (m); λi : Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, (W/mK)
Tra bảng 4.11, tài liệu [5] ta có λi ( giá trị dẫn nhiệt ) và tham khảo tại phụ lục 6 tài liệu
[9] cho vật liệu được sử dụng cho công trình như sau:
Bảng 2.10 Vật liệu được sử dụng cho tường
2 lớp Vữa được làm bằng xi-măng
- Đối với tường tiếp xúc không khí trực tiếp bên ngoài:” k = 1 1
- Đối với tường tiếp cận gián tiếp phòng đệm:” k = 1 1
- Tường công trình sử dụng với: 1 lớp gạch nằm giữa và 2 bên được trát vữa xi-măng với chiều dày từng lớp được thể hiện ở bảng 2.11 và hình ảnh minh họa 2.1 dưới đây
Hình 2.2 Hình ảnh tường cho công trình và lớp vật liệu bên ngoài
Do mục đích sử dụng, công năng phòng khác khau nên nhiệt độ phòng điều hòa bên trong sẽ có độ chênh nhiệt độ khác nhau tương ứng sẽ có các t T ( o C) khác nhau được thể hiện ở bảng dưới đây:
- “Kết quả tính toán được trình bày ở Phụ lục 2.3”
∆t: Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà (K), ∆ t = t N - t t
F 22c : DT- cửa, ( m 2 ) k 22c : Hệ số truyền nhiệt qua tường, ( W/𝑚 2 𝐾)
- Các loại cửa làm bằng gỗ - Tra bảng 4.12 tài liệu [5] ta có giá trị k qua cửa gỗ như sau:
Bảng 2.12 Giá trị k của cửa gỗ
Chiều dày cửa gỗ (mm)
❖ Nhiệt truyền qua từ cửa sổ:
Biểu thức sử dụng đó là:
F22k: Diện tích cửa sổ, (m 2 ) k22k: Hệ số truyền nhiệt qua kính, (W/m 2 K)
Loại cửa kính được sử dụng, theo Bảng 4.13, tài liệu [5] ta có giá trị k của kính cho cửa sổ dày 25 (mm) được trình bày ở bảng 2.14 dưới đây:
Bảng 2.13 Giá trị k, (W/m 2 K) kính của cửa sổ
Hệ số truyền nhiệt theo mùa
5,89 (W/m 2 K) 4,62 (W/m 2 K) Với mùa hè nhiệt độ thời tiết nóng nhất trong các năm nên ta tính tải lạnh cho mùa nóng Kết quả tính toán tại (phụ lục 2.5)
Do Tầng 14-15 không nằm trên mặt đường nên không có giá trị
2.2.5 Nhiệt tỏa từ thiết bị chiếu sáng
𝑛 𝑡 : Hệ số tức thời do đèn chiếu sáng - Bảng 4.8, tài liệu [5] ƞ đ: Hệ số tác động thời, dùng cho các tòa nhà và không gian ĐHKK lớn Tính toán cho khách sạn, nđ = 0,5
Q: Tổng nhiệt tỏa ra do đè chiếu sáng, (W), được xác định:
- Kêt quả tính toán tại Phụ lục ( Bảng phụ lục 2.4)
2.2.6 Nhiệt tỏa ra do máy móc Q 32
Ni : Công suất điện ghi trên dụng cụ, W
Do công trình công năng khách sạn, dựa vào file thuyết minh thiết kế của công ty cung cấp, mật độ tải thiết bị W/m 2 lấy theo Bảng 12 chapter 18- tài liệu [7]
Hình 2.3 Mật độ tải ước tính thiết bị cho phòng
-Giá trị nhiệt Q32 tại Phụ lục 2.6
2.2.7 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra Q 4
- Nhiệt hiện của người tỏa ra Q 4h : Q 4h = n d n l q h , (W) (2.19)
- Nhiệt ẩn do người tỏa ra Q 4a : Q 4a = n.q a (W) (2.20) tổng: Q 4 = Q 4h + Q 4a (2.21)
Trong đó: n: Số lượng người cho 1 căn phòng hoặc khu vực tính.”
Dựa vào bảng 4.18 tài liệu [5] có các thông số qa và qh như sau:
Bảng 2.14 Nhiệt tỏa ra từ cơ thể con người
Nhiệt độ phòng cần điều hòa ở mức 22 0 C q h q a
Hoạt động nhẹ Hành lang 75 55
- KQ tính toán nhiệt 𝑄 4 tại Bảng phụ lục 2.7
2.2.8 Nhiệt hiện, nhiệt ẩn của gió tươi mang vào Q hn , Q an
Không gian điều hòa là không gian tiện nghi và có độ kín nhất định nên phải luôn được cung cấp gió tươi từ bên ngoài vào trong phòng để đảm bảo lượng oxi cần thiết cho con người
Lượng gió tươi bên ngoài trước khi cấp vào phòng cần phải được xử lý trước khi cấp vào phòng để đảm bảo điều kiện vệ sinh với các thông số đạt chuẩn: Nhiệt độ , Độ ẩm, Entanpi Sau khi xử lý, chúng ta cấp gió tươi đó vào tạo ra một lượng:
ⅆ 𝑁 ; ⅆ 𝑇 : Dung ẩm, ( g/kg ) của gió tươi ở ngoài và trong nhà
𝑙: Lượng gió tươi cấp cho 1 người, 𝑙/𝑠
- Với phòng có nhiệt độ là 22 0 C, độ ẩm 55% thì ta xác định được giá trị ẩm dung như hình sau:
Hình 2.4.Giá trị ẩm dung d(g/kg) và các thông số liên quan
Kết quả được trình bày ở phụ lục 2.9
2.2.9 Nhiệt hiện, ẩn từ gió lọt qua Q 5h , Q 5a
Các khu vực đa số đều kín hết mức có thể để giảm sự thất thoát nhiệt ra bên ngoài Thông thường gió sẽ lọt qua các vị trí có độ hở như là khe cửa, cửa thường xuyên mở khi ra vào Vì Vậy khi tính toán ta cần lưu ý vì hiện tượng rò rỉ lưu lượng sẽ xảy ra nhiều và nhanh khi nhiệt độ có sự chênh lệch Đó cũng chính là 1 trong những nguyên nhân gây lãng phí năng lượng và kinh tế cho toàn bộ công trình
V: Thể tích phòng có điều hòa, ( m 3 ) ξ: Giá trị kinh nghiệm thể hiện ở bảng 2.19, theo Bảng 4.20 - tài liệu [5]
Hệ số kinh nghiệm, được lấy tại bảng 4.20 tài liệu [5] như bảng 2.19 dưới đây:
Bảng 2.15 Bảng hệ số kinh nghiệm dựa theo thể tích Phòng
- Kết quả tại Bảng phụ lục 2.10
Bên cạnh những yếu tố nhiệt đã được liệt kê trước đó, vẫn còn tồn tại nguồn nhiệt khác tác động đến việc tính toán tải, cụ thể như:
- Bán thành phẩm khi mang từ bên ngoài vào: Các vật liệu, sản phẩm chưa được làm lạnh khi được vận chuyển và đưa vào hệ thống sẽ mang theo nhiệt ẩn, ảnh hưởng đến tải lạnh
Đánh giá kiểm tra và phân tích trên sơ đồ ĐHKK
Năng suất lạnh là thứ quyết định đến công tác chọn thiết bị (“FCU”,“PAU”, ,) ta phải chuẩn bị các TSTT ban đầu Sơ đồ tuần hoàn một cấp ta phải giải trình được thông số các trạng thái “N”, “T”, “H”, “O”, “V”, “S” Minh họa trên Hình 2.5
Muốn vậy, đầu tiên ta phải tìm ra các tia giá trị: RSHF, ESHF và GSHF sau đó cho chúng xuất hiện trên đồ thị
Hình 2.5 Sơ đồ tuần hoàn ĐHKK 1 cấp
- 2 điểm đầu tiên có rồi là thông số chính là N và T
Bảng 2.16 Thông số tại hai điểm N và T Điểm Nhiệt độ t
Hình 2.6 Nhiệt độ bầu ướt/bầu khô khi ra khỏi coil lạnh PAU
- “Tính toán cho đường hệ số nhiệt hiện phòng RSHF” ( 𝜺 hf ) :
𝑄 ℎ𝑓 – “Tổng nhiệt hiện ( trừ phần của gió tươi ra )”, W
𝑄 𝑎𝑓 – “Tổng nhiệt ẩn ( trừ phần nhiệt gió tươi ra)”, W
Kết quả có được từ (2.23) sẽ biểu diễn cho quá trình V-T trên đồ thị hình ( 2.15 )
Ví dụ: Tổng hợp những thành phần Q ( nhiệt ) lại như bảng trình bày 2.15 dưới đây:
Bảng 2.17 Các thành phần Nhiệt của P Tiêu chuẩn RM.01 – Tầng 15
P Tiêu chuẩn RM.01 Tầng 14-15 Đơn vị (W)
- Hệ số nhiệt hiện phòng:
- Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF(Grand Sensible Heat Factor) 𝜺 𝒉𝒕 :
𝑄 ℎ – Cấu phần nhiệt hiện do gió tươi đem vào, W
𝑄 𝑎 – Cấu phần nhiệt ẩn do gió tươi đem vào, W
𝑄 𝑡 – Tổng nhiệt thừa để tính toán, W
Ví dụ: P.tiêu chuẩn-RM.01, ta có:
Hệ số nhiệt hiện tổng: 𝜀 ℎ𝑡 = 𝑄 ℎ
- Hệ số đi vòng ε BF :
𝜀 𝐵𝐹 = 0,3 Chọn theo bảng 4.22 tài liệu [5]
- Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF:
Là tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt hiện tổng hiệu dụng của phòng
+ Giá trị ERSH – “Nhiệt hiện hiệu dụng”: 𝑄ℎⅇ𝑓 = 𝑄 ℎ𝑓 + 𝜀 𝐵𝑓 × 𝑄 ℎ 𝑛 (2.36)
+ Giá trị ERLH – “Nhiệt ẩn hiệu dụng”: 𝑄𝑎ⅇ𝑓 = 𝑄𝑎𝑓 + 𝜀 𝐵𝑓 × 𝑄 𝑎𝑛 (2.37)
Ví dụ: với P.tiêu chuẩn - RM.01
- Nhiệt hiện và nhiệt ẩn hiệu dụng phòng:
- Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng: 𝜀 ℎ𝑒𝑓 = 𝑄 ℎ𝑒𝑓
Bảng 2.18 tổng hợp giá trị các đường hệ số
Hình 2.7 Biểu diễn các điểm trên đồ thị
RSHF GSHF Hệ số đi vòng ESHF
Bảng 2.19 Thông số các điểm nút trên đồ thị t-d Điểm
Nhiệt độ bầu khô ( o C) Độ ẩm (%)
- Kiểm tra điều kiện vệ sinh:
- Với trường hợp thổi từ trên xuống nếu mà muốn đạt đúng điều kiện vệ sinh thì giá trị
𝛥 𝑉 𝑇 ≤ 10; còn xảy ra trường hợp còn lại tiếp tục giải pháp để giảm đi nhiệt độ thổi vào
Ta có: ∆𝑡 𝑉𝑇 = 𝑇 𝑇 − 𝑇 𝑉 = 22 − 12,5 = 9,5 ≤ 10℃, => Thỏa mãn điều kiện vệ sinh
- Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh:
- Lưu lượng không khí qua dàn lạnh ta sử dụng biểu thức:
- Lưu lượng khối lượng: G = 𝜌 × 𝐿 = 1,2× 0,66123 = 0,793 (kg/s) (2.43)
- Năng suất lạnh của thiết bị:
Bảng 2.20 Các số liệu để tính mẫu cho P.tiêu chuẩn-RM01
Tầng 14-15 RSHF GSHF ESHF Qhef Qaef L
Tương tự áp dụng tính toán cho các phòng khác tại (Bảng phụ lục 2.9)
Ứng dụng trace 700 vào công tác tính tải lạnh
2.4.1 Kết quả sau tính toán
Ví dụ: Tính cho P-tiêu chuẩn 01 bằng phần mềm Trace 700 của tầng 14-15 Kết quả tải lạnh Qo ta có thể thấy được ở mục Total Capacity (xem Hình 2.18)
Hình 2.8 Tính toán tải lạnh cho phòng tiêu chuẩn 01 tầng 14-15 của công trình
2.4.2 So sánh kết quả thu được tải lạnh
- Sau khi hoàn thành triền khai tính các thành phần nhiệt ở trên thì được liệt kê lại dưới dạng bảng 2.18 dưới đây:
Bảng 2.21 Bảng So sánh kết quả tính tay, dùng Trace 700 và TSTK từ công ty
Q o tính tay và Q o thiết kế (%)
Sai số của Q o tính bằng TRACE 700 và Q o thiết kế (%)
- Từ bảng so sánh trên ta có thể thấy được sai số của các phương pháp tính toán đa số là dưới 10%, do còn nhiều sai sót về các thông số trong quá trình tính toán
- Tuy nhiên đối với khu hành lang 8~9 Khu vực có số người hoạt động đồng thời không cao nên tải lạnh đưa ra từ công ty đưa ra chưa được phù hợp
- Đối với P tiêu chuẩn 2~6 có sự chênh lệch giữa phương pháp Carrier và tải lạnh từ công ty thiết kế, có thể do phần khai báo mục “PARTITION” trong phần mềm trace
Tính toán kiểm tra các thiết bị
Năng suất lạnh của FCU được xác định qua các thông số nhiệt độ nước tải lạnh, nhiệt độ vào/ra của gió phòng và hệ số truyền nhiệt qua kết cấu xây dựng Lưu lượng nước lạnh qua dàn coil quyết định đến năng suất lạnh của FCU Đối với tải lạnh nhóm đã tính kiểm tra tại mục 2.4.2, đối với kiểm tra FCU sẽ kiểm tra phần lưu lượng gió
Bảng 2.26 Kiểm tra FCU cho phòng RM.01 cho tầng 14-15
- So với lưu lượng cần cấp được tính ở 2.3 nhóm đã tính thì lượng gió tươi thực tế có sự chênh lệch khá lớn Vì vậy đối với TSTT từ công ty đưa ra chưa được hợp lý
Các phòng khác xem chi tiết tại (Bảng phụ lục 2.10)
2.5.2 Tính kiểm tra cho TBXLKK sơ bộ PAU
G: Lưu lượng khối lượng của không khí yêu cầu cấp vào phòng, kg/s
IN, IP: Hiệu enthalpy trước và sau xử lí của PAU, (kJ/kg) n: Số người trong không gian phòng, n60 ρ: Khối lượng riêng của không khí, (kg/m 3 ) ρ = 1,2 (kg/m 3 ) l: Lượng không khí cần cho một người trong không gian khách sạn
- Tra phụ lục F tài liệu [6]: l1 = 35 (m 3 /h) = 9,72.10 -3 (m 3 /s) và l2 = 25 (m 3 /h) = 6,94.10 -3 (m 3 /s)
Lưu lượng gió PAU cần xử lý:
Bảng 2.22 So sánh thông số sau tính toán kiểm tra cho PAU
Thông số Tính toán Thông số công ty đưa ra
- Đối với công suất lạnh có độ chênh lệch lớn với lưu lượng gió cấp qua dàn nhiều nên thành phần tải tăng lên do lượng gió cấp vào PAU khá lớn nên công suất lạnh đưa ra chưa đạt yêu cầu
- Đối với lưu lượng gió cấp thì thông số về sự hoạt động đồng thời của con người khác nhau nên có sự chênh lệch không lớn
Hệ thống chiller trung tâm gồm 03 chiller giải nhiệt bằng nước, bố trí tại phòng máy nằm ở tầng kỹ thuật Công suất của một chiller đề xuất chọn sao cho đạt được khoảng 40% tải của dự án
QWater Chiler: Công suất lạnh Water Chiller (kW)
QPAU : Công suất lạnh PAU (kW)
Qo : Tổng tải lạnh công trình (kW)
-Dựa vào file thuyết minh thiết kế, yêu cầu đối với một Chiller phải đạt 40% tải của dự án Nhưng thông số chi tiết thiết bị chưa cập nhật thông tin chi tiết nên nhóm sẽ tính toán công suất lạnh và đưa ra thông số khuyến nghị như ở Bảng 2.23 để đơn vị có thể tham khảo dưới đây
Bảng 2.23 Thông số của chiller
Model Năng suất lạnh (kW)
Hình 2.9 Model Chiller Daikin 2.5.6 Tính toán hệ thống ống nước
2.5.6.1 Các loại ống thường dùng
* Ống cấp/hồi nước lạnh tuần hoàn:
- Nhận nhiệm vụ vận chuyển nước lạnh từ Chiller đến FCU, PAU và ngược lại một cách tuần hoàn
- Có nhiều thông số quan trọng để tính toán hệ thống đường ống
Xem chi tiết tại bảng phụ lục 2.11
* Ống cấp/hồi nước giải nhiệt tuần hoàn:
- Nhận nhiệm vụ vận chuyển nước giải nhiệt từ TGN đến Chiller và ngược lại, vật liệu được chọn làm ống tương tự ống nước lạnh
- Ống được chọn làm từ nhựa PVC theo tiêu chuẩn BS 3505, ISO 4422, có cấp áp lực lớn hơn PN10
2.5.6.2 Tính toán xác định lưu lượng, tốc độ nước và đường kính ống
* Ống cấp/hồi nước lạnh:
- Tổng lưu lượng nước yêu cầu:
𝑄 𝑜 : Công suất lạnh bình bay hơi, (kW)
𝐶 𝑝 : Nhiệt dung riêng của nước (J/kg o C); 𝐶 𝑝 = 4186 (J/kg)
𝛥𝑡 = 𝑡 𝑤1 − 𝑡 𝑤2 : Hiệu nhiệt độ vào ra BBH
Bảng 2.24 Tốc độ nước khuyên dùng
Trường hợp Tốc độ chuyển động của nước (m/s)
Hướng xả 1,2 – 2,1 Đoạn ống góp 1,2 – 4,5
- Tính toán kích thước ống:
- Kích thước đường kính ống được xác định bằng công thức sau:
G: Lưu lượng nước qua ống, (m 3 /s)
L: Lưu lượng khối lượng nước qua ống, (kg/s)
: Khối lượng riêng của nước, (kg/m 3 )
: Tốc độ nước trên đoạn đang tính, m/s (chọn theo Bảng 2.19)
Coi trở lực trên ống hồi bằng ống cấp, các thông số tượng tự nhau Kết quả đường kính ống cấp, ống hồi nước lạnh (xem phụ lục Bảng 2.8)
* Ống nước ngưng cho FCU:
- Kích thước ống nước ngưng của FCU sẽ được xác định bằng catalogue của thiết bị (xem phụ lục Bảng 2.9)
2.5.7 Tính toán kiểm tra thông số bơm
2.5.7.1 Tính lưu lượng của bơm nước lạnh, bơm nước giải nhiệt
Thông thường thì hệ thống điều hòa không khí, các công ty sẽ chọn bơm ly tâm, giới hạn nhiệt độ bơm từ 5 o C đến 70 o C
Bảng 2.25 Thông số nhiệt độ nước lạnh và nhiệt độ nước giải nhiệt cho việc tính toán kiểm tra bơm
Nhiệt độ nước lạnh: 7 ÷ 14 ( o C) Nhiệt độ nước giải nhiệt: 25 ÷ 40 ( o C)
- Lưu lượng bơm nước được xác định như sau:
G: Lưu lượng của bơm nước lạnh (m 3 /s)
Q: Công suất lạnh của thiết bị (kW)
𝜌 : Trọng lượng riêng của nước ( kg/m3) (𝜌 = 1.000kg/m 3 )
𝐶 𝑝 : Nhiệt dung riêng của nước ( kJ/kg.K) (𝐶 𝑝 = 4.18kJ/kg.K)
𝛥𝑡 : Hiệu nhiệt độ nước vào/ra ( o C)
2.5.7.2 Tính cột áp hai hệ thống bơm nước lạnh và giải nhiệt
- Đối với cột áp cần thiết cho bơm nước lạnh của Water chiller, ở đây sử dụng hệ tuần hoàn kín nên cột áp sẽ là tổng tổn thất do ma sát trên đường ống và tổn thất trong khi đi qua các thiết bị PAU, FCU,…
HBơm Water Chiller = Hđ + Hh + HPAU + HFCU + Hbay hơi (2.35) Trong đó:
HBơm Water Chiller: Cột áp bơm (mH2O), áp dụng cho đoạn ống cao và xa nhất
Hđ: Tổn thất áp đường ống đẩy (mH2O)
𝐻 ℎ : Tổn thất áp đường ống hút (mH2O)
𝐻 𝑃𝐴𝑈 : Tổn thất áp khi qua PAU
𝐻 𝐹𝐶𝑈 : Tổn thất áp khi qua FCU
𝐻 𝑏𝑎𝑦 ℎơ𝑖 : Tổn thất áp khi đi qua TBBH
- Phần tổn thất do ma sát trên đường ống chúng ta sẽ dùng phần mềm Pipe Flow Wizard, ta sẽ tính ví dụ đoạn ống D200 đi ra khỏi Water chiller đến trục chính có tổng chiều dài 34m và lưu lượng 71 l/s
Hình 2.10 Đoạn ống nước lạnh đi ra khỏi Water Chiller đến trục chính
Chuyển đổi đơn vị thành Metric, chọn vật liệu ống là steel, sau đó nhập các thông số Internal diameter là 200mm, Length là 1m( tính tổn thất cho 1m ống), lưu lượng nước trong ống là 71 l/s, chọn nhiệt độ nước trung bình là 10 o C Cuối cùng chọn Caculate pressure drop sẽ được kết quả là 0,021 mH2O, tổng trên đoạn ống là 0,714 mH2O
Hình 2.11 Tổn thất ống nước lạnh đi ra khỏi Water Chiller đến trục chính
Bảng 2.26 Kết quả tổn thất sau tính toán của đường ống đẩy bơm nước lạnh
Tổng tổn thất từng đoạn (mH2O)
Tổng tổn thất đường ống (m
- Đối với tổn thất qua các phụ kiện ta sẽ lấy tổn thất trên đường ống (bằng tổn thất đường ống đẩy nhân 2) cộng thêm 30%
- Đối với PAU sau tính toán ta được công suất 588,75 (kW), tra tài liệu [11], tổn thất của PAU là 75,25 (kPa) = 7,67 (mH2O)
- Công trình gồm nhiều FCU với rất nhiều công suất riêng biệt, để dễ dàng trong việc tính toán, dựa vào tài liệu [12] ta tra được HFCU = 3,5 (mH2O)
- Water Chiller có công suất 830kW, tra tài liệu [13] ta được tổn thất khi đi qua TBBH là 53,5 kPa hay 5,45 mH2O
HBơm WC = Hđ + Hh + HPAU + HFCU + HBH
= 37,78 (mH2O) Đối với cột áp bơm nước cho tháp giải nhiệt, ở đây công trình sử dụng hệ hở, bơm nằm thấp hơn so với mặt nước, do đó ta có công thức tính:
HBTGN = Hc + hd + hh + hf + htb (mH2O) (2.36) Trong đó:
Hc: Chiều cao mặt thoáng nước (mH2O)
Hd, hh, hf, htb : Là các tổn thất ống đẩy, ống hút, áp suất đầu ra, tổn thất qua thiết bị (mH2O)
Bảng 2.27 Kết quả tính toán tổn thất cho đường ống đẩy của bơm nước giải nhiệt
Tổng tổn thất từng đoạn (mH 2 O)
Tổng tổn thất đường ống
- Đối với tổn thất qua các phụ kiện ta sẽ lấy tổn thất trên đường ống (bằng tổn thất đường ống đẩy nhân 2) cộng thêm 30% hf Tra được là 6,5 mH2O theo tài liệu [5] htb Tổn thất qua thiết bị, ở đây là bình ngưng được lấy theo tài liệu [13] thì htb 53,5 (kPa) = 5,45 (mH2O)
HBTGN = Hc + hd + hh + hf + htb
Bảng 2.28 Kết quả sau tính toán bơm
Cột áp tính được (mH 2 O)
Cột áp Thiết kế (mH 2 O)
TÍNH KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG GIÓ, HÚT KHÓI VÀ TẠO ÁP
Tính toán hệ thống thông gió
3.1.1 Lí do cấp gió tươi
Thông thường một không gian kín nhất định sẽ dần mất oxi theo thời gian, điều đó làm chúng ta cảm thấy khó chịu Do đó chúng ta cần cung cấp một lượng không khí lưu thông, giúp cân bằng lượng oxi để tạo ra không gian sống tuyệt nhất
3.1.2 Tính lượng gió tươi cần cấp
Gió tươi cấp cho khu vực khách sạn được lấy từ 2 PAU nằm ở tầng kỹ thuật, không khí sau khi qua các khâu xử lý về nhiệt độ/độ ẩmđược đưa đến các FCU tại các phòng
Hệ thống van điều khiển gió tươi cũng sử dụng động cơ đề điểu chỉnh lượng gió phù hợp nhằm tiết kiệm năng lượng
Lượng gió cần cấp sẽ được tính bằng công thức:
N: Số lượng người trong không gian có điều hòa (ng) ln: Là số lượng không khí đủ cấp cho 1 người trên 1 giờ (m 3 /h.người) Tra tài liệu
Ví dụ: Tính lưu lượng gió tươi cho khu vực hành lang tầng 14-15 theo công thức trên với diện tích có được là 105 m 2 /tầng
Tra Phụ lục F tài liệu [6] Hành lang sẽ có mật độ 3 m 2 /người nên số người tính được là N: 105/3 = 35(người), gió tươi cần để cấp là 25 m 3 /h.người Ta sử dụng biểu thức (3.1) qua đó xác định được lưu lượng:
𝑄 𝑔𝑡 = 𝑁 𝑙 𝑁 = 35.25 = 875 ( m 3 /h) Tổng lưu lượng của 2 tầng: 𝑄 𝑔𝑡(𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) = 1750m 3 /h = 486,1 l/s
3.1.3 Tính toán kích thước ống gió
Tham khảo tài liệu [5] ta có tổn thất áp suất trên ống là 1,0 Pa/m
Ví dụ: Xác định kích thước của ống khí tươi cho hành lang RM.1 – RM.4, Hành lang RM.5 – RM.7, phòng quản gia, sảnh thang máy của tầng 14 – 15
Dựa vào bản vẽ CAD ta thấy được ống gió tươi của khu vực này (xem Hình 3.2)
Hình 3.1 Bố trí ống gió cho khu vực Hành lang RM.1 – RM.4, Hành lang RM.5 – RM.7, phòng quản gia, sảnh thang máy của tầng 14 – 15
- Đoạn ống gió cấp từ PAU tầng kỹ thuật sẽ có lưu lượng tổng là 210 (l/s) Chúng ta tiến hành nhập thông số vào phần mềm sẽ có kết quả kích thước ống và vận tốc gió
- Đoạn ống cấp cho các khu vực Hành lang RM.1 – RM.4, Hành lang RM.5 – RM.7, phòng đồ sạch với tổng lưu lượng là 120 l/s Chúng ta tiến hành nhập thông số vào phần mềm sẽ có kết quả kích thước ống và vận tốc gió
Hình 3.2 Bố trí ống cho Hành lang RM.11 – RM.15 và P.đồ sạch của tầng 14 – 15
- Ta có kết quả kích thước ống gió qua bảng 3.1 và 3.2, sau khi xác định bằng phần mềm Duct size
Bảng 3.1 Kích thước ống gió đoạn AB cho khu vực Hành lang RM.1 – RM.4
- Các đoạn ống khác xem tại bảng phụ lục 3.1
Bảng 3.2 Kích thước ống gió tươi khu vực Hành lang RM.11 – RM.15
- Các đoạn ống khác xem tại bảng phụ lục 3.2
3.1.4 Tính toán kích thước ống gió mềm
Ta có công thức tính kích thước ống mềm như sau:
Với: d: Đường kính ống gió, (m)
Q: Lượng gió tươi di chuyển qua ống, (m 3 /s)
V: Vận tốc gió di chuyển qua ống, (m/s) Chọn v = 3÷3,5 (m/s)
- Tính ví dụ cho ống mềm hành lang RM.5 – RM.7 tầng 14 – 15
- Kích thước ống gió mềm tại các vị trí còn lại tầng 14-15 xem chi tiết bảng phụ lục 3.3 Đoạn Lưu lượng gió
AB 210 250 x 200 Đoạn Lưu lượng gió
3.1.5 Tính toán tổn thất áp suất
Có 2 thành phần tổn thất trong đường ống gió:
∑ 𝑝 𝑚𝑠 : Tổn thất ấp suất do ma sát ở phía trong đường ống (Pa)
∑ 𝑝 𝑐𝑏 : Tổn thất cục bộ tại vị trí nhất định (Pa) Dạng tổn thất này ta sử dụng Ashrae
Duct Fitting Database để tính
- Xem kết quả tại bảng phụ lục 3.4
3.1.5.1 Tổn thất ma sát trên đường ống Để tính TTMS trong ống ta xài công thức sau, tham khảo tài liệu [5]:
∑ 𝑝 𝑚𝑠 : Tổn thất vì ma sát phía trong ống (Pa) l : Tổng chiều dài đoạn ống cần tính, (m)
𝛥𝑝 1 : Tổn thất trên 1 mét chiều dài (Pa/m)
- Ta sử dụng phương pháp ma sát đồng đều do đó tổn thất trên mỗi mét ống coi như bằng nhau 𝛥𝑝 1 = 1 (Pa/m)
- Ta có được cột áp của quạt nhờ vào xác định được tổn thất do ma sát lớn nhất có thể xảy ra ở trên đường đi dài nhất từ quạt thổi đến miệng gió,
- Tổn thất vì xảy ra ma sát phía trong đường ống gió khu vực Hành lang RM.1 – RM.4 Tầng 14-15, Hành lang RM.5 – RM.7, P.quản gia, sảnh thang máy của tầng 14 – 15
- Ta có chiều dài đoạn ống là 30m Suy ra tổn thất có được là:
- Tổn thất ống gió tươi tại các vị trí tầng 14 – 15, xem Phụ lục 3.9
3.1.5.2 Tổn thất áp suất cục bộ trên ống
Ta có thể sử dụng Ashrae Duct Fitting Database để tính toán
- Áp dụng tính tổn thất cục bộ tại co 90 o : Đoạn ống gió tươi có co 90 o tầng 14-15
Hình 3.3 Ống gió tươi tầng 14 – 15 có co 90 o
Ví dụ: Xác định tổn thất áp qua co 90 o ở hình 3.7 tại tầng 14-15 , lưu lượng tại vị trí co là 85 l/s với kích thước của ống là 200mm×150mm Phần mềm cho kết quả tại Pressure Loss (tổn thất áp) cho co 90 o là 1 Pa
Tương tự các vị trí khác ở Bảng phụ lục 3.5
Tính toán tổn thất cho nhánh tee, gót giày: Đoạn ống gió tươi có sử dụng gót giày tầng 14-15
Hình 3.4 Bản vẽ vị trí sử dụng gót giày tầng 14 – 15
- Ví dụ: Tính toán tổn thất cho gót giày ống khí tươi tại tầng 14 – 15, Hình 3.9 với lưu lượng đã biết Phần mềm cho kết quả (Tổn thất áp là 8 Pa)
Tính toán tổn thất cục bộ qua van gió:
- Đoạn ống gió tươi có sử dụng van gió tầng 14-15
Hình 3.5 Van gió trên 1 đoạn ống tầng 14 – 15
Ví dụ: Xác định tổn thất cục bộ qua van trên ống gió thuộc tầng 14 – 15
- Nhập thông số đã biết, ta có thể thấy kết quả tổn thất là 1 (Pa)
Tương tự tổn thất tại các vị trí van gió xem ở Bảng phụ lục 3.7
Tính toán tổn thất cục bộ qua giảm ống:
- Dạng tổn thất này ta có thể tham khảo dựa vào bảng 7.7 tài liệu [5]
- Các ống gió tại công trình thường có góc thu nhỏ hơn 15 o , có tốc độ gió là 3,4 (m/s)
Ta sử dụng công thức:
𝛥𝑝 𝑐𝑏 = 𝑛 𝑝 đ (𝜔 1 ) (3.5) Theo bảng 7.6 và 7.7 của tài liệu [5], ta được hệ số áp suất động 𝑛 = 0,15
Ví dụ: Tính tổn thất cục bộ qua bộ giảm ống gió tầng 14 – 15
Hình 3.6 Đoạn ống gió sử dụng bộ giảm ống ở tầng 14 – 15
Với: 𝜔 1 = 3,4 (m/s) tra Bảng 7.6 tài liệu [5] tra được cột áp động: 𝑝 đ (𝜔 1 ) = 7,0 (Pa)
𝑛 = 0,15 Tổn thất cục bộ của bộ giảm ống 𝛥𝑝 𝑐𝑏 = 𝑛 𝑝 đ (𝜔 1 ) = 0,15.7,0 = 1,05 (Pa)
Tính lưu lượng gió thải cho toilet phòng ngủ, kho, phòng kỹ thuật
- Toilet (WC): hệ thống miệng gió hút mùi được đặt trên trần
- Tại phòng kho và các phòng kỹ thuật, gió được hút ra nhờ các miệng gió và quạt trung tâm tại mỗi tầng
- Gió tươi chủ yếu cấp qua các miệng Louver gắn tường
- Lưu lượng gió cho một vị trí nhất định được tính theo:
L: Lượng gió cần thải ra môi trường, (m 3 /h)
V: Thể tích của không gian vị trí cần thải, (m 3 )
ACH: Số lần cần trao đổi gió trong một giờ Theo Phụ Lục G – Tài liệu [6]
Ví dụ: Tính toán cho WC tầng 14 – 15
- Ta có thể tích WC là 3 × 3 × 2,9 = 84,5 (m 3 )
- Lưu lượng gió thải là L = 30,4 × 10 = 304 (m 3 /h) = 84,15 (l/s)
- Các nhà vệ sinh tầng 14 -15 cũng được tính tương tự Các vị trí khác cũng được tính tại phụ lục 3.8.
Tính thông gió bãi giữ xe
Hầm là nơi có rất nhiều phương tiện lưu thông Do đó chúng ta cần thông gió tươi và hệ thống hút khói để thải khói từ các phương tiện giao thông ngoài trời và đưa oxi vào hầm cung cấp cho cơ thể
3.3.1 Tính lưu lượng gió tươi cấp (gió thải)
Lưu lượng gió cấp, gió thải được tính theo công thức sau:
S: Diện tích sàn tại vị trí có không gian cần được thông gió, (m 2 )
H: Độ cao khu vực cần thông gió, (m)
ACH: Số lần cần phải trao đổi gió trên giờ (lần)
- Tình huống bình thường: ACH = 6
- Tình huống có cháy: ACH = 9
Tính lượng thông gió trong 2 trường hợp trên:
Bảng 3.3 Tính toán thông gió trong 2 trường hợp
Khu vực Độ cao (m) DT sàn (m 2 )
Lưu lượng cần cấp (m 3 /h) ACH = 6 ACH = 9 ACH = 6
Bảng 3.4 So sánh lưu lượng gió cấp tính bằng tay và của công ty
Khu vực Lưu lượng gió tươi tính tay (m 3 /h)
Lưu lượng gió tươi của công ty (m 3 /h) Tỷ lệ sai lệch (%)
Bảng 3.5 So sánh lưu lượng gió thải tính bằng tay và của công ty
Lưu lượng gió thải tính tay (m 3 /h)
Lưu lượng gió thải của công ty (m 3 /h) Tỷ lệ sai lệch(%)
ACH = 6 ACH = 9 ACH = 6 ACH = 9 ACH = 6 ACH = 9
Kết luận: Kết quả tính toán thông gió cho bãi đổ xe có sự sai lệch nhưng không đáng kể
3.3.2 Tính toán kiểm tra kích thước của ống thông gió trục chính
Ta có thể áp dụng phần mềm Ductsize để tính toán kích thước ống gió tầng hầm
Ta có được kích thước ống thông gió và các thông số lưu lượng (Bảng 3.6)
Bảng 3.6 Kích thước ống thông gió tính toán bằng phần mềm Ductsize
Lưu lượng gió tươi tính ở trường hợp ACH = 6 (L/s)
Kích thước trục hộp gain (mm)
So sánh sai lệch so vói diện tích hộp gain công ty
3.3.3 Tính chọn diện tích Louver
Xác định diện tích mặt louver bằng công thức:
𝑉 : Vận tốc của không khí đi qua miệng Louver (V = 2.5 m/s)
Ta có lượng gió ở trường hợp ACH = 6 ta xác định được diện tích mặt louver (xem Bảng 3.7)
Bảng 3.7 Tính toán diện tích mặt louver
Lưu lượng gió tính toán ở trường hợp ACH = 6
So sánh sai lệch so vói diện tích louver công ty
Tính toán cột áp cho quạt:
- “Tổn thất áp suất do ma sát trên ống gió theo chiều dài ”
𝛥𝑝 𝑚𝑠 Tổn thất do chịu ma sát phía trong đường ống, (Pa) l Độ dài đoạn ống cần tính toán, (m)
𝛥𝑝 1 Tổn thất do xảy ra hiện tượng ma sát được tính trên từng mét ống, (Pa/m)
- Ta có thể cho 𝛥𝑝 𝑝1 = 1 Pa/m, do ma sát từng mét ống được coi là như nhau:
- Tổn thất áp suất cục bộ tại các vị trí, ta áp dụng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database
- Tổn thất áp suất tại vị trí các miệng gió, ta tiến hành tra Cataloge miệng gió của hãng
Bảng 3.8 Tổng cột áp quạt của hệ thống thông gió bãi giữ xe
Cột áp quạt sau tính toán (Pa)
Cột áp quạt thiết kế (Pa) Sai lệch (%)
Kết luận: Với kết quả tính toán lệch không quá 10% so với thông số thiết kế (xem Bảng
Tính toán hệ thống hút khói
3.4.1 Tính toán hệ thống hút nhà hàng và hội trường
- Tính toán lưu lượng hút thải:
Với phòng có diện tích nhỏ hơn 1600 m 2 công thức tính toán như sau theo tài liệu [6]
Trọng lượng riêng của khói theo tài liệu [6] là 6N/kg/0.61)
𝐺 1 – Lưu lượng cần thải ra khỏi khu vực có cháy, (m 3 /h)
𝑃 𝑓 – Chu vi của vùng cháy trong giai đoạn đầu
- Nếu công trình sử dụng hệ thống sprinkler (𝑃 𝑓 = 12)
- Ta cũng có thể sử dụng công thức sau nếu vùng chữa cháy không xác định:
𝑃 𝑓 = 0,38 𝐴 0,5 (A diện tích khu vực cần hút khói)
𝑦 :“Là độ cao của mép dưới của vùng khói cháy đến sàn nhà (𝑦 = 2,5m).”
Ks: “Hệ số thời gian cần để mở cửa từ hàng lang đến cầu thang hoặc ra khỏi cửa nhà,”Ks = 1
L1 - Lưu lượng quạt (m 3 /h)= G1(kg/h) / 0,611 (kg/m 3 )
Tính lượng không khí lẻn qua các van gió:
Ta có công thức tài liệu [6]
Kết quả hút khói cho khu vực Nhà hàng và Hội trường được trình bày ở Bảng 3.10
Chi tiết bản vẽ mặt bằng hệ thống hút khói phòng cho khu vực nhà hàng và hội trường xem ở phụ lục chương 3 ( Phụ lục 3.6)
Bảng 3.10 Kết quả hút khói phòng
Bảng 3.10 kết quả so sánh lưu lượng chọn quạt
Vị trí Lưu lượng tính tay
- Kết luận: Ta có thể thấy sau khi tính toán kết quả sai lệch không đáng kể so với thiết kế công ty
Gv – Lưu lượng không khí lẻn vào qua các khe, (kg/h)
Av – Diện tích bề mặt van, (m 2 )
– Hiệu áp suất 2 bên van, (Pa) n – Số lượng các van ở trạng thái đóng khi có cháy
Thông số nhập : Av = 0,3.0,7 = 0,21 (m 2 ) 𝛥𝑃 = 50 (Pa); n = 2
- Tổng lượng không khí có thể lẻn vào: (kg/h) Gv = 261,17 (kg/h)
- Hay Gv = 217,64 (m 3 /h) = 60,45 (l/s), với tỉ trọng không khí là 1,2
3.4.2 Tính lượng hút khói cho hành lang
3.4.2.1 Tính tổng lưu lượng không khí cần hút cho một tầng
* Tính toán lượng khói cần phải hút một tầng cháy
Dựa theo tiêu chuẩn tài liệu [6] ta có:
G1 – Tổng lưu lượng khói cần hút, (kg/h)
B – Chiều rộng cánh của thoát hiểm lớn nhất, (m)
H – Chiều cao cánh của thoát hiểm lớn nhất, (m) n – Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng của cánh cửa lớn nhất mở vào lối thoát hiểm, Bảng L.1 Tài liệu [6]
Kd – Hệ số này sẽ phụ thuộc vào thời gian cửa mở tương đối, Kd = 1 áp dụng cho lượng người đi qua cửa < 25 người
- Kích thước của cửa: B = 1,0; H = 2,2 (m) n - là hệ số phụ thuộc vào chiều rộng tổng cộng của các cánh lớn cửa đi mở từ hành lang vào cầu thang hay ra ngoài trời khi có cháy, n = 0,97 (tra Bảng L.1 TCVN
- Lưu lượng tổng sau tính toán: 13610 (kg/h)
- Tỉ trọng của khói: 0,611 (kg/m 3 )
Tính toán lượng không khí lẻn qua các van gió đóng:
Ta có công thức tính toán như sau:
Gv – Lượng không khí có thể lẻn vào khe, (kg/h)
Av – Diện tích bề mặt van, (m 2 )
– Độ chênh áp suất hai bên của van, (Pa) n – Số lượng các van ở trạng thái đóng khi có cháy
Quạt được chọn với lưu lượng: G= 6637(L/s)
Bảng 3.11 Kết quả so sánh lượng không khí lẻn qua các van gió đóng
Lưu lượng gió tính tay (l/s) Lưu lượng gió thiết kế (l/s) Sai lệch (%)
Kết luận: Kết quả sau khi tính toán bằng tay không xảy ra sai lệch so với thông số thiết kế
3.4.2.2 Tính toán kích thước hộp gain
- Ta chọn vận tốc của không khí di chuyển trong hộp gain: v(m/s)
- Chọn độ dài ống W: 600 (mm)
Ta tính chọn kích thước bằng phần mềm Ductsize: có kết quả là 600×800 mm.
Tính toán tạo áp
3.5.1 Lí do của việc tạo áp
Hệ thống tọa áp có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khi xảy ra các sự cố ngoài mong muốn Cụ thể:
Bảo vệ lối thoát hiểm: Giúp tách đám khói và dòng khí độc ra khỏi các lối thoát hiểm, bảo đảm an toàn cho con người khi rời khỏi khu vực nguy hiểm
Bảo vệ thiết bị quan trọng: Giúp bảo vệ các khu vực có thiết bị quan trọng và nhạy cảm về nhiệt độ, tách khỏi đám khói và khí độc, đảm bảo sự vận hành bình thường của các thiết bị quan trọng
Nâng cao an toàn: Tạo môi trường an toàn hơn cho cả con người và thiết bị trong các tình huống khẩn cấp
3.5.2 Tính toán lượng không khí tạo áp
Ta có các thông số cần tính tạo áp sẽ dựa vào các tiêu chuẩn: BS5588 - 2004 và TCVN 5687 - 2024 và QCVN 06:2021/BXD
Thông số nhập : Av = 1,2.0,3 = 0,36 m 2 , P = 30 (Pa); n = 15
- Tổng lượng khí lẻn vào : (kg/h) Gv = 1986,58 (kg/h)
- Hay Gv = 1655,5 (m 3 /h) = 459,85 (l/s), với tỉ trọng không khí là 1,2
Tính lượng gió rò qua các cửa đóng:
Tham khảo tiêu chuẩn BS5588 – 2004, mục 14.2.2 lượng khí rò qua một cửa đóng sẽ được xác định bằng biểu thức sau:
𝑄 1 – Lượng gió có thể lẻn qua cửa, (m 3 /s)
𝐴 𝐸 – Hệ số diện tích của cửa mà gió có thể lẻn qua, (m 2 )
𝛥𝑃 – Hiệu áp suất trong và ngoài , với cửa đóng ta có 𝛥𝑃= 50 (Pa)
Tổng lưu lượng gió xì qua các cửa hở:
𝑄 1 = (𝑚 − 𝑛) × 0,833 × 𝐴 𝐸 × 𝛥𝑃 1/2 Với: m – Tổng số cửa đang có n – Tổng số các cửa đang được mở.
Tính toán lưu lượng gió lẻn qua cửa mở:
Tham khảo tiêu chuẩn QCVN 06:2021/BXD, lượng gió đi qua cửa mở có thể xác định theo biểu thức sau:
Q 2 – Lượng gió tràn qua cửa mở, (m 3 /s)
V – Là vận tốc của gió tràn qua miệng cửa, (m/s) v = 1,3 (m/s), Tra tài liệu [6]
S – Diện tích cửa = W×H, (m 2 ) n – Tổng số các cửa đang được mở
3.5.2.1 Tính toán tạo áp cho thang máy
Tính toán với trường hợp sự cố cháy có 1s cửa mở:
Tổng lưu lượng tạo áp: Q = Q1 + Q2 ,(m 3 /s)
Với hệ số an toàn là 25%, ta sẽ có tổng lưu lượng Q’ = Q×1,25
Bảng 3.12 Tổng lượng gió qua cửa (trường hợp cửa đóng)
Chiều dài/rộng cửa WxH (mm)
Bảng 3.13 Lượng gió đi qua một cửa mở
Khu vực Loại cửa Chiều dài/rộng cửa WxH (mm) n V (m/s) (m 3 /s)
Bảng 3.14 Tổng lượng gió cần để tăng áp
Lưu lượng sau khi có hệ số an toàn Q’ (m 3 /s)
3.5.2.2 Tạo áp cho buồng đệm thang bộ hầm, khiu vực sảnh thang máy và buồng đệm thang máy PCCC
Với trường hợp khi xảy ra cháy có 1 cửa mở :
Tổng lưu lượng tạo áp cho buồng đệm (m 3 /s): Q = Q1 + Q2
- Như vậy lưu lượng tăng áp sẽ có giá trị là: Q’ = Q×1,1 m 3 /s
- Lượng gió lẻn qua các khe và đi thẳng vào cửa (2 trường hợp đóng và mở) (xem Bảng 3.17 – 3.19)
Bảng 3.15 Lượng gió lẻn qua cửa trường hợp đóng
Kích thước dài/rộng WxH (mm)
Buồng đệm thang bộ hầm 1000 / 2200 2 0,02 50 0,11
Buồng đệm cửa thang máy PCCC
Bảng 3.16 Lượng gió đi thẳng qua cửa trường hợp mở
Buồng đệm thang bộ hầm 1000 / 2200 2,2 1 1,3 2,86
Buồng đệm thang máy PCCC( chỉ có cửa hành lang mở)
Bảng 3.17 Tổng lượng tạo áp cần có
Vị trí Lưu lượng cần
Lưu lượng sau khi có hệ số an toàn Q’ (m 3 /s)
Buồng đệm thang bộ hầm 2,9 3,2
Buồng đệm thang máy PCCC 7,9 8,7
3.5.2.3 Tính tạo áp cửa cuốn tầng hầm
Ta có công thức như trên:
𝑄 1 – Lượng gió lẻn qua các khe, (m 3 /s) m – Số lượng cửa cuốn
𝐴 𝐸 – Hệ thống diện tích của cửa gió lẻn qua, (m 2 )
𝛥𝑃 1/2 – Hiệu áp trong và ngoài cửa , (Pa)
Bảng 3.18 Lượng gió lẻn qua cửa cuốn (đóng) tầng hầm
Kích thước dài/rộng WxH (mm)
Ta có hệ số an toàn bằng 10%
3.5.3 Tính chọn miệng gió (cửa gió)
Sau khi có được thông số lưu lượng và vận tốc tại, ta tiến hành tra Cataloge miệng gió của Asli (Bảng 3.21)
Bảng 3.19 Chiều dài/rộng của miệng gió và các thông gió liên quan
Kích thước dài/rộng (mm×mm)
Buồng đệm thang bộ hầm 11016 1 1000 600 6,81
Buồng đệm thang máy PCCC 1957 16 500 300 4,64
Bảng 3.20 Kết quả so sánh tạo áp giữa kết qua sau tính tay và công ty
Khu vực Lưu lượng tạo áp tính tay (m 3 /s)
Lưu lượng tạo áp do công ty thiết kế (m 3 /s)
Buồng đệm thang bộ hầm 3,06 3,1 1,3
Kết luận: Sau khi có kết quả tính toán thì sai lệch không quá 10% so với thông số thiết kế của công ty, do đó kết quả này là đạt yêu cầu
TRIỂN KHAI CÁC HỆ THỐNG PHẦN MỀM REVIT
Về mặt tổng quan Revit
- Revit là một phần mềm mở, rất thân thiện với người dùng hay thuật ngữ hay gọi là
“Users Active” Có thể tùy biến phát triển các công cụ Tool, add-in để tăng khả năng dựng model
- Phát hành lần đầu tiên vào 5/4/2000 được hãng phần mềm Autodesk mua lại và phát triển mở ra một chương mới cho ngành xây dựng và các ngành liên quan mà thuật ngữ hiện nay dó là công nghệ (BIM).
Tiến hành dựng 3D các hệ thống
Quy trình thực hiện để triển khai như hình 4.1:
Hình 4.1 Sơ đồ triển khai hệ thống trên phần mềm Revit
Và bên trong REVIT ta sẽ thực hiện theo quy trình như hình 4.2 sau:
Hình 4.2 Quy trình thực hiện dựng mô hình trong môi trường Workset
Tạo lưới trục trên revit:
Hình 4.3 Lưới Trục mặt bằng trên REVIT
Hình 4.4 Link cad của MB ống gió tầng 14-15
Hình 4.5 Hình ảnh Render kiến trúc từ Enscape
Hình 4.6 Mô hình 3D hệ thống
Hình 4.7 Phòng máy Chiller của tầng TECHNICAL FL
Hình 4.8 Hệ thống tháp giải nhiệt và đường ống
Hình 4.8 Cụm van FCU điển hình
Hình 4.9 Hệ thống quạt hút gió thải tầng hầm B1.
Ứng dụng trong thông kê khối lượng (BTKL)
- Vì đây là phần mềm dạng mở nên thành thạo các thao tác trong công tác vẽ và trình bày được chuẩn hóa quy định ban đầu như hình 4.2 Nếu chuẩn hóa từ đầu thì kết quả thu được sẽ rất chính xác như các nhà thầu với câu nói: “VẼ GÌ SẼ RA ĐÓ”, là tiền đề cho việc tiết kiệm ngân sách, thời gian và vật tư để bảo đảm tiến độ thành công Định dạng sau khi xuất sẽ là file đuôi TXT và ta mở file bằng phần mềm excel
Hình 4.10 Bảng BTKL mẫu ống gió cấp cho tầng 15
Hình 4.11 Bảng khối lượng Excel sau khi export