BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT NGUYỄN TRUNG TUYÊN PHẠM MINH QUÂN TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG
Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây, Việt Nam đang tiến tới nền công nghiệp hóa hiện đại hóa, dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp và kỹ thuật, cải thiện chất lượng cuộc sống Tuy nhiên, sự phát triển này cũng gây ra biến đổi khí hậu và ô nhiễm không khí do khói bụi từ xe cộ và nhà máy, ảnh hưởng đến sức khỏe và hiệu quả làm việc của con người Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng hoạt động của con người đã làm tăng nhiệt độ trái đất khoảng 1°C so với thời kỳ trước công nghiệp, với sự gia tăng nhanh chóng của nhiệt độ Để đáp ứng nhu cầu con người, ngành công nghệ kỹ thuật nhiệt đã ra đời và đang thu hút nhiều người tham gia và phát triển.
Việt Nam có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, khiến điều hòa không khí trở thành phần thiết yếu trong cuộc sống, mang lại sự tiện nghi và môi trường thoải mái cho con người Hệ thống điều hòa không khí giúp duy trì điều kiện vi khí hậu lý tưởng như nhiệt độ, độ ẩm, độ ồn và nồng độ chất độc hại, phục vụ cho cả công việc và nghỉ ngơi Kể từ khi mở cửa, nhu cầu sử dụng điều hòa không khí tại Việt Nam ngày càng tăng, với nhiều loại thiết bị nhập khẩu đa dạng, phù hợp với mọi không gian và nhu cầu, từ khu vực nhỏ đến lớn, từ sử dụng ít đến cao Điều hòa không khí không chỉ cần thiết trong các tòa nhà, khách sạn, văn phòng, nhà hàng, mà còn trong các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể thao và cả trong các căn hộ, nhà ở.
Điều hòa không khí đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hiện đại, vì vậy việc nghiên cứu và tìm hiểu về hệ thống này là cần thiết Nhóm chúng em đã chọn dự án tốt nghiệp liên quan đến tính toán và kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió, đồng thời triển khai bản vẽ bằng phần mềm Revit cho tòa nhà văn phòng Phytopharma Mục tiêu là để hiểu rõ hơn và làm quen với công việc trong tương lai.
Giới hạn của đề tài
Đề tài này chỉ tập trung vào việc tính toán và kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và thông gió của tòa nhà văn phòng Phytopharma, mà không bao gồm các hệ thống khác như PCCC hay cấp thoát nước Việc kiểm tra sẽ chủ yếu dựa vào tiêu chuẩn TCVN 5678 – 2010 theo yêu cầu của công trình Nếu TCVN 5678 – 2010 không đề cập đến một số vấn đề, sẽ áp dụng các tiêu chuẩn khác như ASHRAE và SS553 – 2009.
Vai trò và ứng dụng của điều hòa không khí
Ứng dụng trong sinh hoạt và đời sống
Ngày nay, điều hòa không khí trở thành một phần thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày, đặc biệt là trong các lĩnh vực như y tế, giáo dục, thể thao, giải trí và du lịch.
Ngành điều hòa không khí và kỹ thuật lạnh hiện nay đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế của đất nước, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và tạo ra nhiều cơ hội việc làm.
Ứng dụng trong công nghiệp
Điều hòa không khí đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành kinh tế như dệt may, thuốc lá, chè, sản xuất bột và giấy, cũng như trong các lĩnh vực kỹ thuật thông tin, viễn thông, máy tính, quang học, cơ khí chính xác, sinh học và vi sinh Việc sử dụng điều hòa không khí không chỉ nâng cao chất lượng sản xuất mà còn tăng năng suất trong ngành chăn nuôi, với khả năng tăng từ 10-15% nếu điều chỉnh nhiệt độ và tạo ra khí hậu phù hợp cho từng loại vật nuôi.
Mục đích và ý nghĩa của điều hòa không khí
Điều hòa không khí là một lĩnh vực kỹ thuật quan trọng, cung cấp môi trường không khí trong sạch và thoải mái trong các công trình kiến trúc Hệ thống này điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió, đảm bảo các yếu tố này phù hợp với nhu cầu của con người Nhờ đó, nó không chỉ mang lại sự tiện nghi, dễ chịu mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe và nâng cao năng suất lao động.
Điều hòa không khí không chỉ mang lại sự tiện nghi cho con người mà còn hỗ trợ nhiều quy trình công nghệ khác nhau, những quy trình này yêu cầu điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cụ thể để hoạt động hiệu quả, nếu không sẽ ảnh hưởng đến năng suất.
Một số hệ thống điều hòa không khí thông dụng
Hệ thống kiểu cục bộ
Hình 1: Hệ thống điều hòa không khí kiểu cục bộ
Hệ thống điều hòa không khí kiểu cục bộ, hay còn gọi là điều hòa không khí treo tường, bao gồm hai thành phần chính: dàn nóng và dàn lạnh được bố trí tách rời Dàn nóng được lắp đặt bên ngoài khu vực cần làm mát, trong khi dàn lạnh được đặt bên trong Sự kết nối giữa hai dàn này được thực hiện thông qua ống gas và dây điện Hiện nay, điều hòa cục bộ là loại phổ biến nhất trên thị trường với đa dạng mẫu mã, dễ sử dụng và công suất nhỏ, phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng.
4 sử dụng có không gian nhỏ Đối với kiểu cục bộ máy nén sẽ đặt bên trong dàn nóng và được giải nhiệt bằng không khí
- Ưu điểm: đa dạng mẫu mã, thiết kế nhỏ gọn phù hợp với nhiều không gian, dễ dàng lắp đặt cũng như bảo trì sửa chữa, giá thành rẻ
+ Gây mất thẩm mỹ cho kiến trúc, không gian
+ Khả năng làm lạnh không đều
+ Giải nhiệt bằng gió nên hiệu suất thấp, hiệu suất chịu tác động của các yếu tố bên ngoài
+ Độ bền và tuổi thọ thấp, không quá 10 năm
+ Chỉ sử dụng cho các công trình nhỏ, đơn giản
Hệ thống VRV/VRF
Hình 2: Hệ thống VRV/VRF
Hệ thống VRF (Variable Refrigerant Flow) được sử dụng phổ biến trong các máy lạnh hiện nay, trong khi VRV (Variable Refrigerant Volume) là tên gọi riêng của hãng Daikin Cả hai hệ thống này đều hoạt động dựa trên nguyên lý giống nhau.
Hệ thống VRV/VRF bao gồm một hoặc nhiều dàn nóng và nhiều dàn lạnh, cho phép điều chỉnh lưu lượng môi chất tuần hoàn để thay đổi công suất phù hợp với nhu cầu sử dụng Sự ra đời của hệ thống VRV/VRF nhằm khắc phục những nhược điểm của máy điều hòa dạng rời, đồng thời cho phép chiều dài đường ống dẫn gas linh hoạt hơn, mang lại hiệu quả và tiết kiệm năng lượng tối ưu.
5 tới 100m, chênh lệch độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh 50m nhưng công suất không bị hạn chế, không gây mất mỹ quan tòa nhà
Chênh lệch chiều cao và chiều dài ống gas tạo điều kiện cho việc lắp đặt dàn nóng trở nên dễ dàng hơn, vì ống gas có thể dài hơn nhiều so với dạng cục bộ thông thường.
+ Một dàn nóng có thể lắp đặt với nhiều loại dàn lạnh có công suất khác nhau, phù hợp với mọi căn phòng trong tòa nhà
Hệ thống hoạt động ổn định ngay cả khi một số dàn lạnh gặp sự cố hoặc đang được sửa chữa Việc bảo trì và bảo dưỡng trở nên dễ dàng nhờ vào hệ thống điều khiển tích hợp trên máy tính.
+ Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả trao đổi nhiệt chưa cao
+ Giá thành đắt nhất trong số các hệ thống điều hòa không khí hiện nay
Các thiết bị dàn lạnh thường có công suất nhỏ và áp suất quạt thấp, do đó không phù hợp cho những dự án yêu cầu kỹ thuật cao như khử ẩm, tạo ẩm và lọc sạch.
Hệ thống Water Chiller
Hệ thống Water Chiller là hệ thống điều hòa không khí sử dụng nước làm chất tải lạnh, cung cấp cho các AHU và FCU, từ đó phân phối tới các không gian cần điều hòa.
Chiller hiện nay có 2 loại phổ biến:
+ Hệ thống Chiller giải nhiệt nước
Hình 3: Hệ thống Chiller giải nhiệt nước + Hệ thống Chiller giải nhiệt gió
Hình 4: Hệ thống Chiller giải nhiệt gió
Tổng quan về công trình
Hình 5: Tòa nhà văn phòng Phytopharma Công trình tòa nhà văn phòng Phytopharma tọa lạc tại 24 Nguyễn Thị Nghĩa, Quận
1, TP.HCM, được hoàn thành vào tháng 1 năm 2021 Tòa nhà thuộc chuỗi văn phòng cho thuê hạng A của quận 1
Tòa nhà có diện tích khoảng 477,8 m², với hệ thống điều hòa không khí được thiết kế và thi công bởi công ty cổ phần tư vấn xây dựng tổng hợp (NAGECCO).
Cấu trúc chính của công trình
Công trình gồm 3 tầng hầm, tầng trệt và 14 tầng lầu và sân thượng, vì là tòa nhà văn phòng nên chủ yếu là phòng làm việc, phòng họp,…
8 Đặc điểm cấu trúc như sau:
Kết cấu tường bao: (phần tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài)
Hình 6: Kết cấu tường bao
1: Lớp sơn nước 2: Lớp vữa xi măng 3: Lớp gạch δ = 0,02 mm δ = 20 mm δ = 200 mm λ = 0,64 W/mK λ = 0,93 W/mK λ = 0,81 W/mK ρ = 1800 kg/m 3 ρ = 1800 kg/m 3
Kết cấu tường ngăn: (phần tường tiếp xúc với không gian đệm)
Hình 7: Kết cấu tường ngăn
1: Lớp sơn nước 2: Lớp vữa xi măng 3: Lớp gạch δ = 0,02 mm δ = 20 mm δ = 100 mm λ = 0,64 W/mK λ = 0,93 W/mK λ = 0,81 W/mK ρ = 1800 kg/m 3 ρ = 1800 kg/m 3
1: Gạch lát 2: Lớp vữa xi măng 3: Lớp bê tông cốt thép δ = 10 mm δ = 25 mm δ = 300 mm λ = 0,819 W/mK λ = 0,93 W/mK λ = 1,55 W/mK ρ = 1900 kg/m 3 ρ = 1800 kg/m 3 ρ = 2400 kg/m 3
1: Lớp bitum 2: Lớp bê tông 3: Lớp vữa
4: Lớp cách nhiệt bông khoáng δ = 300 mm δ = 25 mm
5: Trần giả cách trần bê tông λ = 1,55 W/mK λ = 0,93 W/mK ρ = 2400 kg/m3 ρ = 1800 kg/m 3
Hình 10: Kết cấu nền 1: Lớp gạch lát nền 2: Lớp vữa xi măng 3: Lớp bê tông cốt thép δ = 10 mm δ = 25 mm δ = 300 mm λ = 0,819 W/mK λ = 0,93 W/mK λ = 1,55 W/mK ρ = 1900 kg/m 3 ρ = 1800 kg/m 3 ρ = 2400 kg/m 3
Bảng 1: Số liệu các phòng của công trình Tầng Tên phòng Diện tích sàn (m 2 ) Chiều cao (m) Thể tích (m 3 )
Thông số tính toán
Thông số ngoài trời
Thông số chọn ngoài nhà cho điều hòa cấp II Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687- 1992, như trên bảng sau:
Cấp điều hòa không khí Nhiệt độ, o C Độ ẩm, %
Cấp 1 tmax φ 13 ÷ 15 (Của tháng nóng nhất
Theo TCVN 5687:2010 trang 61, nhiệt độ và độ ẩm của TP.HCM dùng để tính toán hệ thống điều hòa không khí cấp II có thông số:
Vị trí Nhiệt độ ngoài trời ( o C) Độ ẩm (%) Nhiệt độ bầu ướt ( o C) m (h/năm)
=> Nhiệt độ đọng sương ts = 23,9 o C
Thông số trong nhà
Theo TCVN 5687:2010, tiêu chuẩn về độ điều hoà tiện nghi áp dụng cho trung tâm thương mại, văn phòng và căn hộ Đối với môi trường văn phòng, cần lựa chọn các thông số phù hợp với trạng thái lao động nhẹ.
Nhiệt độ bên trong phòng ( o C) Độ ẩm (%)
Chọn hệ thống điều hòa cho công trình
Dựa trên đặc điểm kiến trúc và công năng sử dụng của công trình, cần thiết phải có một hệ thống điều hòa không khí hiệu quả, đảm bảo đáp ứng đầy đủ nhu cầu của công trình mà không làm ảnh hưởng đến các hạng mục khác trong quá trình vận hành và sử dụng.
Chúng tôi đã lựa chọn hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV để thiết kế, dựa trên thực tế sử dụng cho các công trình như khách sạn, bệnh viện và cao ốc văn phòng.
Sử dụng các FCU để cấp gió lạnh cho các phòng chức năng, dựa trên phần mềm tính tải.
TÍNH TOÁN TẢI LẠNH CHO CÔNG TRÌNH
Tính toán nhiệt hiện và nhiệt ẩn thừa
2.1.1 Nhiệt bức xạ qua kính
Nhiệt bức xạ qua kính có màn rèm được xác định bằng công thức:
Q’11 = F RT ε 𝑐 εđ𝑠 ε𝑚𝑚 ε𝑘ℎ ε𝑚 ε𝑟 [1] nt: Hệ số tác dụng tức thời qua kính
Q ’ 11 : Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng, (W) F : Diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung kim loại, (m 2 )
RT : Bức xạ mặt trời qua mặt kính vào trong phòng, (W/m 2 ) εc : Hệ số tính đến độ cao H (m) nơi đặt kính so với mực nước biển ε c = 1 + H
1000 0,023 [1] εđs : Hệ số xét tới độ chênh lệch của nhiệt độ đọng sương ts so với không khí trên mực nước biển là 20 o C ε đs = 1 −t s − 20
10 0,13 [1] εmm :Hệ số ảnh hưởng của mây mù Trời không mây ε mm = 1
Trời có mây εmm = 0.85 εkh : Hệ số ảnh hưởng của khung Khung gỗ εkh = 1
Khung kim loại εkh = 1 εm : Hệ số ảnh hưởng của kính Công trình sử dụng loại kính trong, cường lực, ta tra bảng 4.3, tài liệu 1
Hệ số kính ε m Hệ số hấp thụ α k Hệ số phản xạ ρ k Hệ số xuyên qua τ k
Hệ số mặt trời εr cho thấy ảnh hưởng của màn che đối với bức xạ mặt Công trình áp dụng rèm che màu sáng nhằm giảm thiểu mức hấp thụ nhiệt Tham khảo bảng 4.4 trong tài liệu [1] để biết thông số chi tiết về rèm che.
Màn che, rèm cửa Hệ số hấp thụ αm Hệ số phản xạ ρm Hệ số xuyên qua τm Hệ số mặt trời ɛr
Kính cường lực được sử dụng trong các công trình khác với kính cơ bản, do đó, bức xạ nhiệt mặt trời qua cửa kính vào phòng có thể được xác định theo một công thức cụ thể.
0,88 Thông thường các hệ thống điều hoà làm mát hoạt động hầu hết ở các giờ có nắng
(từ 6 giờ đến 16 giờ chiều) nên ta chọn RT = RTmax Quận 1 TP.HCM nằm ở bán cầu Bắc vĩ độ 10 Tra bảng 4.2 tài liệu [1] ta được:
Hướng Bắc Đông Bắc Đông Đông Nam Nam Tây Nam Tây Tây Bắc
* Ví dụ: Tính toán lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính cho phòng hợp 29m 2 tầng 2
Phòng hợp 29m 2 tầng 2 sử dụng loại kính có khung bằng kim loại nên Fk=F’ (F’ là diện tích kể cả phần khung và kính) Bao gồm hai hướng kính sau:
Kính hướng phía Tây Nam, Fk = 8,67 m 2
Các hệ số ảnh hưởng của các yếu tố như độ cao, nhiệt độ đọng sương, mây mù, loại khung được tính như sau:
Quận 1 TP.HCM cao hơn mực nước biển là 8m tính ở tầng 2 phòng hợp 29m 2 cao hơn mực nước biển khoảng 12,1m, ta có hệ số hiệu chỉnh sau: ε c = 1 + H
Do có nhiệt độ đọng sương lớn nên ds giảm:
10 0,13 ≈ 0,95 εmm = 1 ((Xét bức xạ lớn nhất là vào lúc trời không mây) εkk = 1,17 (Do sử dụng khung kim loại) εm = 0,94 εr = 0,33
Vì không phải là kính cơ bản nên RT được thay bằng RK:
Dòng bức xạ mặt trời qua kính vào phòng được tính như sau:
Vậy lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng hợp 29m 2 tầng 2 là:
Xác định hệ số tác dụng tức thời :
Trong đó: gs: Mật độ khối lượng riêng diện tích trung bình của toàn bộ kết cấu bao che vách trần sàn, kg/m 2
G’ : Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn nằm trên mặt đất, kg
G’’: Khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất, kg
Để tính toán G’ và G’’, cần xác định mật độ các loại vật liệu của tường, vách và sàn (kg/m³) Theo bảng 4.11 trong tài liệu [1], các thông số liên quan đến diện tích sàn (m²) được trình bày rõ ràng.
Khối lượng 1m 2 tường dày 0,2 m : 1800 × 0,2 = 360 (kg/m2 )
Khối lượng 1m 2 sàn bê tông cốt thép dày 0,4 m : 2400 × 0,4 = 960 (kg/m2 )
Xác định hệ số tức thời cho phòng phòng hợp 29m 2 tầng 2: g s = (4 3,15 − 8,67) 360 + 0.5 [(3,7 3 − 8,67) 360 + 29 960)
Khi hệ thống điều hoà hoạt động 24/24h Tra bảng 4.6 với gs > 500kg/m 3 cửa sổ quay hướng Tây Nam được nt lớn nhất lúc 14h chiều là: nt= 0,7
Hướng Bắc Đông Bắc Đông Đông Nam Nam Tây Nam Tây Tây Bắc nt 0,91 0,6 0,65 0,67 0,71 0,7 0,68 0,65
Do đó, ta tính được nhiệt hiện bức xạ qua kính cho phòng hợp 29m2 tầng 2 như sau:
Bảng 2: Nhiệt hiện bức xạ qua kính
Phòng chủ tịch 41 5,2 526,8 0,7 302,32 211,62 Phòng tiếp khách 34 13,78 539,65 0,6 752,82 451,69
2.1.2 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che
Nhiệt truyền qua kết cấu bao che được tính bằng công thức
2.1.2.1 Nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ
Các tầng dưới là không gian điều hòa, tổn thất nhiệt không đáng kể nên Δt = 0, Q21
Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do Δt:
Diện tích mái (F) được tính bằng mét vuông (m²), trong khi hiệu nhiệt độ tương đương được ký hiệu là Δt td Nhiệt độ không khí ngoài trời (tN) là 36°C, còn nhiệt độ không khí bên trong không gian điều hòa (tT) là 25°C.
Trần bê tông dày 300mm, lớp vữa xi măng cát dày 25mm trên có lớp bitum, trần giả bằng thạch cao dày 12mm
Tra bảng 4.9 (tài liệu [1]), ta được k = 1,42 W/m 2 K
Thay vào biểu thức ta tính được nhiệt truyền qua mái là:
Nhiệt truyền qua vách gồm 2 thành phần:
- Chênh lệch nhiệt độ ngoài trời và trong nhà Δt = t N − t T
- Bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên phần nhiệt này được coi bằng không trong quá trình tính toán
Nhiệt truyền qua vách được tính như sau:
Q 2i : Nhiệt truyền từ tường, cửa ra vào, cửa sổ, W k i : Hệ số truyền nhiệt của tường, cửa ra vào, cửa sổ
F i : Diện tích của tường, cửa tương ứng, m 2 a Nhiệt truyền qua tường 𝐐 𝟐𝟐𝐭
Q 22tn = k tn F tn Δt tn Trong đó:
Q 22tb : Nhiệt truyền qua tường bao, W
Q 22tn : Nhiệt truyền qua tường ngăn, W
Hệ số truyền nhiệt qua tường được xác định bằng biểu thức sau: k = 1
Hệ số tỏa nhiệt bên ngoài tường tiếp xúc với không khí ngoài trời được ký hiệu là α N, đo bằng W/m² K Trong khi đó, hệ số tỏa nhiệt trong phòng được ký hiệu là α T, cũng tính bằng W/m² K Độ dày của lớp vật liệu thứ i trong cấu trúc tường được ký hiệu là δ i, tính bằng mét, và hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i được ký hiệu là λ i, đo bằng W/mK.
Tường ngoài 220 (mm) α N = 20 (W/m 2 K) α T = 10 (W/m 2 K) Vữa: δv = 10 (mm) λv = 0,93 (W/mK) Gạch: δg = 200 (mm) λg = 0,81 (W/mK) Vữa: δv = 10 (mm) λv = 0,93 (W/mK)
Lớp sơn có thể bỏ qua
Tường trong 120 (mm) α N = 10 (W/m 2 K) α T = 10 (W/m 2 K) Vữa: δv = 10 (mm) λv = 0,93 (W/mK) Gạch: δg = 100 (mm) λg = 0,81 (W/mK) Vữa: δv = 10 (mm) λv = 0,93 (W/mK)
Lớp sơn có thể bỏ qua
Hệ số truyền nhiệt tường bao: k tb = 1
Hệ số truyền nhiệt tường ngăn: k tn = 1
= 2,9 Độ chênh nhiệt độ giữa không khí ngoài trời và trong phòng (tường bao):
∆t tb = 36 − 25 = 11 o C Độ chênh nhiệt độ giữa không khí điều hòa với không gian đệm (tường ngăn):
Hệ số tỏa nhiệt bên ngoài tường tiếp xúc với không khí bên ngoài được xác định là α N = 20 (W/m²K), trong khi hệ số tỏa nhiệt trong phòng là α T = 10 (W/m²K) Độ dày của lớp vật liệu thứ i trong cấu trúc tường được ký hiệu là δ i (m), và hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i là λ i (W/mK).
* Ví dụ tính cho phòng họp ở tầng 2 loại 29m 2 :
Diện tích tường tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời là 27 (m 2 )
Q22tb = ktb.F.Δttb = 2,4 27 11 = 712,8 (W) Bảng 3: Nhiệt truyền qua tường Q22t
(m 2 ) Diện tích tường bao (m 2 ) Diện tích tường ngăn (m 2 ) Q22tb
20 b Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q 22c
Nhiệt truyền qua cửa ra vào được tính bằng biểu thức:
F: diện tích cửa (m 2 ) k: Hệ số truyền nhiệt qua cửa ra vào, (W/m 2 K) với k được tính: k = 1
Hệ số tỏa nhiệt trong phòng được xác định là α₁ = 10 W/m²K, trong khi hệ số tỏa nhiệt ngoài phòng là α₂ = 20 W/m²K Hệ số truyền nhiệt của kính được ký hiệu là λ, và độ dày của cửa được ký hiệu là δc Hiệu nhiệt độ giữa trong nhà và hành lang đệm được tính là Δt = 28 − 25 = 3°C Đối với cửa bằng gỗ, độ dày δc là 40mm, hệ số truyền nhiệt λg là 0,17 W/mK, và kₑ = 1.
= 2,6 W/m2K Đối với cửa bằng kính: δ c = 10mm, λ k = 0,08 W/mK k k = 1
* Ví dụ tính cho phòng họp ở tầng 2 loại 29m 2 :
Phòng có diện tích cửa 2,64m 2 , cửa được làm bằng gỗ ta sử dụng kg = 2,6
Bảng 4: Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c
Tầng Phòng Loại (m 2 ) Diện tích cửa (m 2 ) Q22c (W)
12 => 15 Văn phòng 45 5,28 (gỗ) 41,2 c Nhiệt truyền qua cửa sổ kính Q 22k
Nhiệt truyền qua cửa sổ kính được tính bằng biểu thức sau:
Fk: Diện tích cửa kính (m 2 ) Δt knt = tN – tT = 36 – 25 = 11 o C Δt khl = thl – tt = 28 -25 = 3 o C kk: Hệ số truyền nhiệt qua kính, tra bảng 4.13 tài liệu [1] ta có k = 5,89 W/m 2 K
* Ví dụ tính cho phòng họp ở tầng 2 loại 29m 2 :
Phòng có diện tích kính tiếp xúc ngoài trời là 8,67m 2 :
Bảng 5: Nhiệt truyền qua kính Q22k
Phần kính tiếp xúc ngoài trời (m 2 )
Phần kính tiếp xúc không gian đệm (m 2 )
Nhiệt truyền qua nền được tính theo biểu thức sau:
Diện tích nền được tính bằng mét vuông (m²) và hệ số truyền nhiệt qua nền là kn, đo bằng W/m²K Theo bảng 4.15 (trang 145 tài liệu [1]), hệ số kn cho sàn bê tông dày 400mm với lớp vữa trên 25mm là 2,15 W/m²K Hiệu nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong được ký hiệu là Δt, được tính bằng Δt = tN – tT và có ba trường hợp xảy ra.
Sàn đặt ngay trên mặt đất: Δt = tN – tT
Sàn đặt trên tầng hầm hoặc không gian điều hòa: Δt = 0,5(tN – tT) Sàn đặt giữa 2 phòng điều hòa: Q23 = 0
* Ví dụ tính cho phòng họp tầng 2 loại 29m 2 :
Vì phòng họp loại 29m 2 có sàn đặt trên không gian có điều hòa nên Q23 = 0 (W)
Bảng 6: Nhiệt truyền qua nền Q23
Tầng Phòng Loại (m 2 ) Diện tích sàn (m 2 ) k (W/m 2 K) Q23 (W)
2.1.2.4 Tổng lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che
Bảng 7: Tổng lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q2
2.1.3 Nhiệt tỏa ra do thiết bị
2.1.3.1 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng
Không gian trong công trình cần nguồn chiếu sáng bằng các loại đèn điện, có hai loại thường được sử dụng là đèn huỳnh quang và đèn sợi tóc
Nguồn nhiệt tỏa ra từ đèn cũng góp phần làm cho phòng nóng lên Vì vậy khi tính toán tải lạnh ta cần xác định các nguồn nhiệt này
Trong đó: nt: Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng, Chọn nt = 0,87 theo bảng 4.8 tài liệu [1] nđ – Hệ số tác dụng đồng thời, chọn nđ = 0,85 (0,7 ÷ 0,85)
F – Diện tích mặt sàn của phòng, m 2
25 qđ – Công suất chiếu sáng yêu cầu trên 1 m 2 diện tích sàn, chọn qđ 11W/m 2 (QCVN09:2013/BXD)
* Ví dụ cho phòng hợp 29m 2 tầng 2
Bảng 8: Nhiệt tỏa do đèn chiếu sáng Q31
Tầng Tên phòng Diện tích (m 2 ) Q31 (W)
2.1.3.2 Nhiệt tỏa ra do máy móc
Q32: là nhiệt tỏa ra khi sử dụng các loại máy và các dụng cụ dùng điện như màn hình vi tính, máy in, tivi,…
Ni: là công suất trên thiết bị điện
Bảng 9: Công suất các thiết bị Tên thiết bị Công suất tỏa nhiệt (W)
Máy photocopy 1800 Điện thoại bàn 9
* Ví dụ tính cho phòng phòng họp 29m2 tầng (tối đa có 29 người được tính ở mục 2.1.4) có thể được trang bị các máy móc và dụng cụ dùng điện:
Giả sử phòng họp có nửa số người mang laptop thì các thiết bị máy móc và dụng cụ điện gồm có :
Qua đó ta có được nhiệt do máy móc tỏa ra của thiết bị là 3759 W
Bảng 10: Nhiệt tỏa ra do máy móc Q32
(m 2 ) Tivi Máy photocopy Điện thoại bàn Laptop PC Q32
2.1.3.3 Tổng nhiệt tỏa ra do thiết bị
Bảng 11: Tổng nhiệt tỏa ra do thiết bị Q3
Số lượng và công suất trong bảng trên chỉ mang tính tham khảo và có thể không hoàn toàn chính xác do chưa khảo sát thực tế Tuy nhiên, danh sách này đã đáp ứng gần đủ nhu cầu cho các không gian văn phòng, vì vậy có thể sử dụng các thông số này để tính toán.
2.1.4 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra
Q4h: Nhiệt hiện do người tỏa ra
Nhiệt ẩn do con người tỏa ra chủ yếu được phân phối vào không gian có điều hòa thông qua hai quá trình chính là đối lưu và bức xạ Biểu thức xác định lượng nhiệt này là một yếu tố quan trọng trong việc hiểu và quản lý nhiệt độ trong môi trường sống.
Trong đó: n: Số người trong không gian có điều hòa nd: Hệ số tác dụng không đồng thời, chọn nd = 0,75 ( nhà cao tầng công sở)
Hệ số tác dụng tức thời được chọn là nt = 0,87 (theo Bảng 4.8 tài liệu [1]) Nhiệt tỏa ra từ một người là qh = 70 W/người (theo Bảng 4.18 tài liệu [1]) Nhiệt ẩn do con người tỏa ra được tính toán bằng biểu thức cụ thể.
Trong đó: n: Số người trong không gian có điều hòa qa: Nhiệt ẩn tỏa ra từ 1 người, qa = 60 W/người (Bảng 4.18 tài liệu [1]) Theo TCVN 5687:2010, ta có:
Khu vực Mật độ (m 2 /người)
Bảng 12: Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra Q4
Tầng Phòng Loại (m 2 ) Số người Q4h (W) Q4a (W) Q4 (W)
2.1.5 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào
Trong không gian có điều hòa, việc cung cấp gió tươi là rất quan trọng để đảm bảo lượng oxy cần thiết cho hô hấp của con người trong phòng.
Trong đó: dN, dT: Ẩm dung của không khí ngoài trời và không gian có điều hòa, g/kg
∆d = dN – dT = 18,77 – 11,9 = 6,87 g/kg tN, tT: Nhiệt độ của không khí ngoài trời và không gian có điều hòa
∆T = tN – tT = 36 – 25 = 11 o C n: số người trong không gian có điều hòa l: lượng không khí tươi cần cho một người trong một giây, chọn l = 7,5 l/s (Bảng 4.19 tài liệu 1)
* Ví dụ: Tính cho phòng họp 29m 2 tầng 2 gồm 29 người
Nhiệt hiện do gió tươi mang vào: QhN = 1,2 29 7,5 11 = 2871 W
Nhiệt ẩn do gió tươi mang vào: QaN =3 29 7,5 6,87 = 4482,68 W
Bảng 13: Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN
Tầng Phòng Loại (m 2 ) Số người QhN (W) QaN (W) QN (W)
2.1.6 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt
Không gian có điều hòa cần được làm kín để kiểm soát hiệu quả lượng gió tươi và tiết kiệm năng lượng Tuy nhiên, không khí vẫn rò rỉ qua các khe cửa sổ và cửa ra vào, đặc biệt khi mở cửa Hiện tượng này trở nên rõ rệt hơn khi có sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa trong nhà và ngoài trời, với khí lạnh thoát ra từ dưới cửa và khí nóng từ bên ngoài xâm nhập vào từ trên cửa Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt mang vào có thể được xác định theo các phương pháp cụ thể.
V: Thể tích phòng, m 3 ξ: Hệ số kinh nghiệm (Bảng 4.20, tài liệu 1)
* Ví dụ: Tính cho phòng họp 29m 2 tầng 2 có thể tích: 29 2,4 = 69,6 m 3 , ta được: ξ = 0,7 ; 2,4 là chiều cao từ sàn tới laphong
Q5a = 0,84 0,7 69,6 (18,77 – 11,9) = 281,153 W Bảng 14: Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q5
2.1.7 Các nguồn tổn thất khác
Ngoài các nguồn nhiệt đã đề cập, còn có những nguồn nhiệt khác ảnh hưởng đến phụ tải lạnh, như nhiệt hiện và ẩn từ ống dẫn môi chất, nhiệt phát ra từ quạt, và tổn thất nhiệt qua các đường ống dẫn gió Tuy nhiên, các tổn thất nhiệt này thường không đáng kể và có thể được bỏ qua trong tính toán (Q6 = 0).
2.1.8 Kiểm tra đọng sương vách
Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa trong nhà và ngoài trời, nhiệt độ trên bề mặt vách bao che và cửa kính sẽ tạo ra một trường nhiệt độ Nếu nhiệt độ trên bề mặt vách nóng bằng hoặc nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương, hiện tượng này sẽ gây tổn thất nhiệt lớn, tăng tải lạnh yêu cầu, và dẫn đến vấn đề ẩm ướt, nấm mốc, làm giảm mỹ quan.
Thành lập sơ đồ điều hòa không khí
2.2.1 Chọn sơ đồ điều hòa không khí
Sơ đồ điều hòa không khí được xây dựng dựa trên kết quả tính toán cân bằng nhiệt ẩm, đáp ứng yêu cầu tiện nghi cho con người và công nghệ, đồng thời phù hợp với điều kiện khí hậu Việc thiết lập sơ đồ này phải dựa vào các thông số như nhiệt hiện và nhiệt ẩn của phòng Nhiệm vụ chính là xác định quá trình xử lý không khí trên ẩm đồ t-d, lựa chọn thiết bị phù hợp, và kiểm tra các điều kiện như nhiệt độ, đọng sương, vệ sinh, cùng với lưu lượng không khí qua dàn lạnh.
Trong việc lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí, có thể chọn giữa sơ đồ thẳng, sơ đồ điều hòa không khí 1 cấp và sơ đồ điều hòa không khí 2 cấp Quyết định này không chỉ là một bài toán kinh tế mà còn liên quan đến kỹ thuật Mỗi loại sơ đồ đều có những ưu điểm riêng, và việc lựa chọn hợp lý phụ thuộc vào đặc điểm của công trình cũng như tầm quan trọng của hệ thống điều hòa không khí.
Sơ đồ thẳng là sơ đồ mà không khí ngoài trời sau khi qua xử lý nhiệt ẩm được cấp vào phòng điều hòa và được thải ra ngoài
Sơ đồ này không tận dụng nhiệt từ không khí thải, dẫn đến hiệu quả thấp, thường được sử dụng trong không gian điều hòa có phát sinh chất độc, mùi hôi, hoặc tại các cơ sở y tế như phòng phẫu thuật, đặc biệt khi chi phí lắp đặt đường ống gió hồi cao hơn so với năng lượng thu hồi được.
Sơ đồ tuần hoàn một cấp:
Sơ đồ tuần hoàn một cấp là một hệ thống phổ biến nhờ vào sự đơn giản, hiệu quả về chi phí và khả năng đảm bảo yêu cầu vệ sinh Hệ thống này hoạt động dễ dàng và tận dụng nhiệt từ không khí tái tuần hoàn, tuy nhiên, năng suất lạnh và năng suất làm khô sẽ thấp hơn so với sơ đồ thẳng.
Sơ đồ này được áp dụng cho cả lĩnh vực điều hòa không khí tiện nghi và điều hòa công nghệ, đặc biệt trong các xưởng sản xuất linh kiện điện tử, máy tính và quang học.
Sơ đồ tuần hoàn hai cấp
Sơ đồ tuần hoàn hai cấp là giải pháp hiệu quả cho hệ thống điều hòa không khí khi nhiệt độ thổi vào quá thấp, không đạt tiêu chuẩn vệ sinh Để cải thiện chất lượng không khí, cần bổ sung buồng hòa trộn thứ hai và hệ thống trích gió, tuy nhiên, điều này dẫn đến tăng chi phí đầu tư và vận hành.
Ngoài việc được sử dụng phổ biến trong các nhà máy dệt và thuốc lá, hệ thống điều hòa không khí một cấp có chi phí đầu tư cao hơn so với các phương pháp khác.
* Qua quá trình phân tích về nhu cầu và chi phí ta sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp
2.2.2 Sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn một cấp
Hình 12: Sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn một cấp 1: Cửa lấy gió tươi 2: Miệng gió hồi 3: Buồng hòa trộn
4: Thiết bị xử lý không khí 5, 11: Quạt gió 6, 10: Ống dẫn gió 7: Miệng thổi 8: Không gian điều hòa 9: Miệng hút
Không khí ngoài trời (lưu lượng LN, trạng thái N) được đưa vào buồng hòa trộn qua cửa lấy gió tươi, nơi diễn ra quá trình hòa trộn với không khí tuần hoàn (trạng thái T, lưu lượng LT) Sau khi hòa trộn, không khí đạt trạng thái C và được xử lý nhiệt ẩm trong thiết bị xử lý đến trạng thái O Sau đó, quạt gió vận chuyển không khí qua ống đến không gian điều hòa Trong phòng, không khí ở trạng thái T được quạt hút một phần để tái tuần hoàn, trong khi phần còn lại được thải ra ngoài.
2.2.3 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn một cấp
Tính toán sơ đồ một cấp bao gồm các bước sau:
- Xác định toàn bộ nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa của không gian điều hòa do gió tươi mang vào
- Xác định tổng nhiệt hiện Qh
- Xác định tổng nhiệt ẩn Qa
- Xác định tổng lượng nhiệt ẩn và thừa của không gian cần điều hòa
- Xác định hệ số đi vòng eBF
- Kẻ đường thẳng T song song với đường G-ESHF ( 𝜀ℎ𝑒𝑓) cắt φ = 100% tại S
- Qua S kẻ đường thẳng song song với G - 𝜀ℎ𝑡 cắt N - T tại C
- Qua T kẻ đường thẳng song song với G - 𝜀ℎ𝑓 ,khi bỏ qua tổn thất nhiệt từ quạt gió và từ đường ống gió ta có điểm V ≡ O
2.2.3.1 Điểm góc và hệ số nhiệt hiện SHF Điểm góc G xác định trên ẩm đồ là điểm có trạng thái t = 24 o C, φ = 50% Thang chia hệ số nhiệt hiện h đặt bên phải ẩm đồ
Hình 13: Điểm góc G trên ẩm đồ
2.2.3.2 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF
Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (hf) là tỷ lệ giữa thành phần nhiệt hiện và tổng thành phần nhiệt hiện cùng nhiệt ẩn trong một không gian điều hòa, không bao gồm ảnh hưởng của gió tươi và gió lọt.
Qhf: Tổng nhiệt hiện của phòng (không có nhiệt hiện của gió tươi), W
Qaf: Tổng nhiệt ẩn của phòng (không có nhiệt ẩn của gió tươi), W
* Ví dụ: Tính cho phòng họp 29m 2 tầng 2
=> Hệ số nhiệt hiện phòng là:
Bảng 16: Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF Tầng Phòng Loại (m 2 ) Qhf (W) Qaf (W) hf
2.2.3.3 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF
Hệ số nhiệt hiện tổng là tỷ lệ giữa nhiệt hiện thừa tổng và tổng nhiệt thừa, bao gồm cả nhiệt do không khí bên ngoài đưa vào phòng, thông qua các phương thức trực tiếp hoặc qua buồng hòa trộn, cũng như nhiệt do lọt.
Qh: Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt hiện do gió tươi và gió lọt mang vào,W
Qa: Thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi và gió lọt mang vào, W
* Ví dụ: Tính cho phòng họp 29m 2 tầng 2:
=> Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF là:
Bảng 17: Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF
Tầng Phòng Loại (m 2 ) Qh (W) Qa (W) ht
GH: Lưu lượng không khí đi quan dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn, kg/s
Lưu lượng không khí qua dàn trao đổi nhiệt ẩm được tính bằng kg/s, trong khi tổng lưu lượng gió qua dàn cũng được đo bằng kg/s Đối tượng tính toán là văn phòng làm việc, và theo bảng 4.22 trong tài liệu 1, giá trị chọn cho BF là 0,1.
2.2.3.5 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF
Là tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt tổng hiệu dụng của phòng:
Qhef : là nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH (Effective Room Sensible Heat)
Qaef : là nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH (Effective Room Latent Heat)
* Ví dụ: Tính cho phòng họp 29m 2 tầng 2
Qaef = Qaf + BF (QaN + Q5a) = 1740 + 0,1 (4482,68 +281,15) = 2216,383 W => Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng là:
6069,4405 + 2216,383 = 0,7325 Bảng 18: Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF
Tầng Phòng Loại (m 2 ) Qhef (W) Qaef (W) hef
2.2.3.6 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị là nhiệt độ mà khi làm lạnh hỗn hợp không khí tái tuần hoàn và không khí tươi, đường G-εhef cắt đường φ = 100% tại điểm S, xác định điểm S là điểm đọng sương và nhiệt độ ts là nhiệt độ đọng sương của thiết bị.
* Ví dụ phòng họp 29m 2 tầng 2, với tT = 25 o C, φ = 60%, ESHF = 0,73 , vẽ trên đồ thị ta được ts = 14,5 o C
2.2.4 Thành lập sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn 1 cấp
Hình 14: Biểu diễn sơ đồ điều hòa không khí 1 cấp phòng họp 29m2 tầng 2
Bảng 19: Thông số trạng thái của các điểm nút Tầng Phòng Loại (m 2 ) tS ( o C) tV ( o C) IV (kJ/kg) IC (kJ/kg)
2.2.4.1 Kiểm tra tiêu chuẩn vệ sinh
Kiểm tra hiệu nhiệt độ phòng và nhiệt độ thổi vào:
Nếu ∆tVT ≥ 10 thì đạt tiêu chuẩn về sinh và ta tiến hành tính toán lưu lượng gió
* Ví dụ phòng họp 29m 2 tầng 2
=> Vậy thỏa mãn điều kiện về vệ sinh và an toàn cho sức khỏe con người
Nếu ∆tVT ≤ 10, điều này cho thấy không đạt tiêu chuẩn vệ sinh, vì vậy cần áp dụng các biện pháp khác để giảm nhiệt độ thổi vào Nhiệt độ thổi vào quá thấp có thể gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người.
2.2.4.2 Lưu lượng không khí qua dàn lạnh
Lưu lượng không khí qua dàn lạnh được xác định bằng công thức:
G = ρ L (ρ là khối lượng riêng của không khí = 1,2 kg/m 3 ) [1]
Năng suất lạnh của thiết bị xử lý không khí:
* Ví dụ phòng họp 29m 2 tầng 2:
Bảng 20: Lưu lượng không khí qua dàn lạnh Tầng Phòng Loại (m 2 ) L(l/s) G(kg/s) QoYC (kW)
Tính toán kiểm tra tải lạnh bằng phần mềm Heatload Daikin
Hiện nay, trên thế giới và tại Việt Nam có nhiều hãng điều hòa nổi tiếng như Daikin, LG, Trane, Carrier, và Toshiba, trong đó hầu hết đều cung cấp phần mềm tính tải nhiệt Đặc biệt, phần mềm Heatload của Daikin và Trace 700 của Trane rất được ưa chuộng Tại Việt Nam, hệ thống điều hòa không khí VRV của Daikin thường được sử dụng cho các tòa nhà cao tầng nhờ vào tính dễ sử dụng và độ chính xác cao của phần mềm Heatload Do đó, trong khuôn khổ chuyên đề này, tác giả sẽ trình bày chi tiết về chương trình tính tải nhiệt Heatload của Daikin.
Theo TCVN 5687-2024, QCVN09-2017, 2017 ASHRAE Handbook—
Fundamentals SI ta được các thông số sau:
Bảng 21: Các thông số tính toán đầu vào
Nhiệt từ cơ thể người
Nhiệt độ- độ ẩm Lịch biểu giờ m³/h người m²/ người W/m² SH
Hình 15: Giao diện phần mềm Heatload Daikin
Bước 1: Nhập thông tin Project outline
+ Tại mục “ Project outline ” khai báo các thông số địa chỉ, tên dự án, địa điểm, thông số thiết kế cơ bản
Dự án "BUILDING NGUYEN THI NGHIA" được triển khai tại thành phố Hồ Chí Minh Để cập nhật thông tin thời tiết cho dự án, người dùng có thể truy cập phần mềm với ba địa điểm là thành phố Hồ Chí Minh, Quảng Trị và Hà Nội Nếu cần thiết lập giá trị mới, hãy vào mục “Design Data” và chọn “Weather data”, đồng thời tham khảo QCVN 02-2022 để đảm bảo tính chính xác.
+ Address: nhập vị trí dự án, ở đây “ 24 NGUYEN THI NGHIA, P.BEN THANH,Q1, HCM ”
+ Outer wall assemblies: thông số tường, ở dự án ta chưa biết loại tường gì nên ta chọn tường thường được dùng cho các công trình là “ Normal concrete ”, nếu
44 muốn setup giá trị mới thì chọn phần “Design Data” => “Overall heat transfer coefficient ” kèm tham khảo QCVN 09-2017 để thay đổi thông số phù hợp
Hình 16: Cài đặt các thông số chung của dự án
Bước 2: Nhập giá trị mục Room Data
Ví dụ: nhập thông số cho phòng họp 29 m 2
+ Room name : Nhập tên phòng, ở đây nhập “ 2F-PHONGHOP29”
Để nhập thông tin cho các tầng và số lượng phòng giống nhau, bạn chỉ cần điền số "1" vào mục "System" nhằm tránh khó khăn khi xuất file Trong mục "Room name", bạn có thể ghi đơn giản là "1F, 2F, " mà không cần nhập chữ cái.
+ Usage of room : chọn công năng phòng, ở đây kiểu công năng văn phòng nên chọn “ Office ”
+ Ventilation system : kiểu thông gió, chọn “ Vent fan ”
Natural: thông gió tự nhiên
Vent fan: thông gió bằng quạt cấp hoặc hút
Total Heat exchange: thông gió bằng bộ trao đổi nhiệt
+ Ceiling board: có trần la phông hay không, có thì chọn “ Avail ”, không thì chọn “ No”
+ Floor area: diện tích phòng, nhập “ 29 ”
+ Height : cao độ từ sàn đến laphong, đo trong bản vẽ và nhập “ 2,5”
+ Roof&Non-Cond.Ceiling area (m2): Diện tích không gian tiếp giáp bên trên không có điều hòa
Upper room : Phòng bên trên
+ Non-Conditioned Floor area (m2): Diện tích không gian tiếp giáp bên dưới không có điều hòa
Earth Floor : Tiếp giáp mặt đất
Air layer exit : Phòng bên dưới có trần laphong
Air layer no : Phòng bên dưới không trần laphong
Pilotis : Không gian bên dưới là ngoài trời
+ Equipments : Nhập nhiệt hiện (Sensible heat) và Latent heat (nhiệt ẩn), theo thông số trên ta nhập “ 2359 ”
+ Outer wall length(m) : Chiều dài tường ngoài tiếp xúc mặt trời Đo chiều dài tường ngoài ứng với từng hướng
Nếu các phòng dưới hầm giáp lòng đất thì nhập dấu – trước chiều dài tường đó
The window area on the outer wall, measured in square meters, plays a crucial role in natural lighting and ventilation Additionally, the length of the inner wall adjacent to non-conditioned spaces is essential for understanding thermal performance and energy efficiency in building design.
Bảng thông số phòng bao gồm các chỉ số quan trọng như O.H.T.C, nơi bạn không cần nhập lại thông số tường đã được thiết lập sẵn Đối với điều kiện nhiệt độ và độ ẩm trong nhà, hãy nhập các thông số ban đầu; nếu đang làm lạnh, chọn phần "summer", còn nếu sưởi ấm, hãy nhập vào phần "winter".
Hình 18: Nhiệt đô ̣ và đô ̣ ẩm của phòng
+ Schedule: thiết lập lịch biểu hoạt động các thành phần tải
Hình 19: Lịch trình hoạt đô ̣ng trong mô ̣t ngày VD: văn phòng làm việc từ 7h-18h
+ Other: thiết lập các thông số tải nhiệt do gió trời, gió xâm nhập và kính
Fresh air intake: thiết lập gió tươi, nhập “ 30 ”
Dựa vào bảng thông số thiết kế đầu vào trên cơ sở tiêu chuẩn Chú ý đơn vị
Infiltration: hệ số gió xâm nhập Để mặc định xem như hệ số dự phòng Thực tế nếu phòng áp dương thì sẽ không có gió xâm nhập
Safety Factor: hệ số an toàn Đang dự phòng 5%
Mật độ chiếu sáng w/m2 lấy theo bảng liệt kê thông số đầu vào
Dựa vào các không gian điều hòa trong thực tế xác định có rèm hoặc không có
Person: Số người, nhập theo thông số đầu vào hoặc dựa vào mật độ m 2 / người để tính
Height attic: chiều cao trong trần, khoảng cách từ trần laphong đến trần bê tông
Hình 20: Bảng cài đặt các thông số khác + Canopy: Mái/ vách che
Hình 21: Nhập thông số mái che
+ Extension: nhập giá trị nhiệt hiện/ ẩn của người
Dựa vào bảng thông số thiết kế đầu vào
Hình 22: Nhập thống số nhiệt ẩn nhiệt hiện của người Bước 3: Xuất kết quả
Chọn main menu và chọn sum/print để đọc kết quả
Hình 23: Bảng kết quả tính tải lạnh
Bảng 22: So sánh kết quả tính toán nhiệt
Công suất lạnh phần mềm (kW)
Công suất lạnh thực tế (kW)
Công suất lạnh tính toán (kW)
Sai số giữa phần mềm và thực tế (%)
Sai số giữa tính toán và thực tế (%)
Tính chọn thiết bị cho công trình
Với không gian văn phòng sử dụng nhiều dàn lạnh thì việc lựa chọn hệ thống lạnh
Hệ thống VRV không chỉ tiết kiệm điện năng mà còn mang lại giá trị thẩm mỹ cao Ngoài những lợi ích nổi bật này, sản phẩm VRV còn sở hữu nhiều ưu điểm đáng chú ý khác.
- Tiết kiệm năng lượng: dòng sản phẩm VRV sử dụng công nghệ inverter bằng cách thay đổi tần số dòng điện cho máy nén
Lắp đặt hệ thống VRV mang lại hiệu quả nhanh chóng và tiết kiệm thời gian nhờ thiết kế module bao gồm dàn nóng, dàn lạnh, ống đồng và các phụ kiện Điều này giúp quá trình lắp đặt trở nên dễ dàng và nhanh gọn hơn so với các hệ thống lạnh khác.
- Giảm thiểu độ ồn: thường các dàn nóng thường đặt xa khu vực làm việc nên hạn chế được độ ồn phát ra
Hệ thống lạnh VRV của Daikin cho phép một dàn nóng kết nối với nhiều dàn lạnh, rất phù hợp cho công trình văn phòng Kim Tín Để đảm bảo tính thẩm mỹ và đáp ứng nhu cầu sử dụng nhiều dàn lạnh, lựa chọn dàn lạnh loại "Giấu trần nối ống gió" là giải pháp tối ưu cho công trình này.
Việc lựa chọn các FCU cho hệ thống tòa nhà văn phòng Phytopharma được thực hiện dựa trên việc tính toán tải nhiệt cho từng phòng, từ đó chọn các FCU có năng suất lạnh tương ứng Trong công trình, các PAU có nhiệm vụ lấy gió tươi từ môi trường và xử lý trước khi đưa vào các FCU, do đó năng suất tải lạnh của các FCU không tính nhiệt tải từ gió tươi Để lựa chọn FCU, chúng tôi tham khảo catalogue của hãng Daikin.
52 Hình 24: Bảng thông số kỹ thuật dàn lạnh của CATALOGUE DAIKIN
Bảng 23: Chọn FCU cho công trình
Tải lạnh tính toán (kW) Mã của FCU Số lượng
Phòng làm việc 28 9,1 FXMQ100PAVE 1 11,2
Phòng chủ tịch 41 7,4 FXMQ80PAVE 1 9
Phòng tiếp khách 34 6,2 FXMQ63PAVE 1 7,1
11 Phòng làm việc 29 7,8 FXMQ80PAVE 1 9
2.4.2 Tính toán chọn cụm dàn nóng bằng phần mềm VRV Express
Dùng VRV Express để chọn dàn nóng:
VRV Express là phần mềm được phát hành bởi Daikin với những chức năng như:
- Chọn dàn lạnh và tính công suất dàn nóng phù hợp với hệ thống - Tạo sơ đồ nguyên lý ống ga môi chất kết nối dàn lạnh
Để chọn điều khiển và kiểu lắp đặt dàn nóng, người dùng cần sử dụng phần mềm VRV Express để nhập thông số dàn lạnh từ catalog của hãng Sau đó, tiến hành kiểm tra chiều dài đường ống ga để đảm bảo tính phù hợp, rồi lựa chọn dàn nóng thích hợp và xuất vẽ sơ đồ nguyên lý Để sử dụng phần mềm Daikin VRV Xpress cho mục đích này, trước tiên cần cài đặt phần mềm trên máy tính, sau đó thực hiện theo các bước hướng dẫn.
Bước 1: Nhập thông tin mô tả dự án
Hình 25: Khởi tạo thông tin cho dự án
Bước 2: Chọn dàn lạnh và thiết lập các thông số dàn lạnh
Chọn add VRV indoor unit và thiết lập các thông số dàn lạnh
Hình 26: Thiết lập thông số dàn lạnh
Lưu ý: chọn “ Manual selection ” để tùy chỉnh dàn lạnh
Các thông số cần quan tâm:
+ Family: là kiểu dàn lạnh
+ FCU: tên gọi theo công suất lạnh – tra catalogue
+ Design criteria: lưu ý chọn đúng thông số nhập khi tính tải lạnh
Bước 3: Thiết lập thông số dàn nóng và phân cụm dàn nóng
Tại tab Outdoor units chọn thêm dàn nóng
Hình 27: Thiết lập dàn nóng
Một số thông số quan trọng:
+ Max connection ration: 130 % Đây là giá trị tối đa cho phép kết nối trên danh nghĩa
+ Operational load: là % hoạt động đồng thời tất cả dàn lạnh Căn cứ giá trị này dàn nóng sẽ được chọn để đáp ứng theo
Tại tab nhỏ piping: setup các thông số khoảng cách dàn nóng và dàn lạnh
Hình 28: Thông số khoảng cách dàn nóng và dàn lạnh
Chọn vào mục “ Enter individual piping lengths manually ” để setup các thông số theo điều kiện tiêu chuẩn
+ Height difference between indoors: cao độ chênh lệch giữa 2 dàn lạnh xa nhất trong cùng 1 cụm
+ Position of outdoor unit relative to indoor units: là cao độ giữa dàn nóng và dàn lạnh thuộc cụm dàn nóng đó
Bước 4: Cập nhật chiều dài đường ống thực tế
Tại tab piping lớn ta tick bỏ vertical và sắp xếp sơ đồ như bản vẽ
Hình 29: Sơ đồ nguyên lý
- Sau khi nhập đủ chiều dài ống gas và vẫn trong điều kiện chuẩn thì sẽ xuất hiện bên dưới các thông số về lượng gas nạp thêm
- Nếu vượt tiêu chuẩn thì phần mềm sẽ thống báo thông số nào vượt để chúng ta cập nhật lại
Bước 5: Chọn dàn nóng theo tỉ lệ kết nối thực
Ta có thể nhấp trở lại dàn nóng để quay lại bước setup dàn nóng và cân chỉnh tỷ lệ kết nối phù hợp
Hình 30: Lựa chọn dàn nóng
Bước 6: Xuất file sơ đồ nguyên lý sang định dạng CAD
Sau khi hoàn tất các thông số, bạn có thể xuất thông tin của dự án bằng cách truy cập vào mục Báo cáo => DXF để chuyển đổi sang định dạng AutoCAD cho sơ đồ.
2.4.3 Kết quả dàn nóng và sơ đồ nguyên lý VRV
Bảng 24: So sánh công suất dàn nóng tính toán theo VRV express với bản vẽ
Tầng Công suất dàn nóng tính toán (kW) Công suất dàn nóng trên bản vẽ (kW)
2.4.3.2 Sơ đồ nguyên lý VRV
Hình 32: Sơ đồ nguyên lý VRV tầng hầm => tầng 3
59 Hình 33: Sơ đồ nguyên lý VRV tầng 4 => tầng 6
RXQ20AYM RXQ20AYM RXQ18AYM
60 Hình 34: Sơ đồ nguyên lý VRV tầng 7 => tầng 10
RXQ20AYM RXQ20AYM RXQ20AYM
61 Hình 35: Sơ đồ nguyên lý VRV tầng 11 => tầng 15
TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG GIÓ
Tính toán kích thước ống gió cấp bằng phần mềm DUCT CHECKER
Việc tính toán kiểm tra đường ống gió có thể được thực hiện theo 3 phương pháp sau:
Phương pháp giảm dần tốc độ
Phương pháp ma sát đồng đều
Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh
Trong phạm vi kiểm tra hệ thống thông gió của công trình này, nhóm sẽ sử dụng phương pháp ma sát đồng đều để kiểm tra đường ống gió
Tham khảo giáo trình “GIAO TRINH DHKK - GSTS LE CHI HIEP” và tài liệu
“DW/144 Specification for Sheet Metal Ductwork Low, medium and high pressure/velocity air systems” thì ta chọn tổn thất áp suất qua ống gió ≈1Pa/m
Trước khi tính toán ta setup các thông số cho phần “Duct Size”:
+ Chọn dấu cài đặt hình bánh răng dưới chữ Duct Sizer
+ Chọn mục Standard (Low Velocity) Duct [Pa] để tính
+ Max Air velocity (m/s): Vận tốc gió tối đa trong ống
+ Max friction loss (Pa/m): Tổn thất áp suất lớn nhất trong ống
+ Aspect Ratio: 4.0 tức là tỷ lệ giữa chiều rộng so với chiều cao ống gió không vượt 4
63 a Kích thước ống gió tầng 1
Hình 37: Mặt bằng ống gió tầng 1 Đối với tầng 1 ta gồm ba con dàn lạnh tương ứng với lưu lượng gió cấp được tra tại mục
“lưu lượng gió” của CATALOGUE DAIKIN
+ Dàn lạnh 28kW với lưu lượng gió tương ứng 62 m 3 /phút = 3720 m 3 /h
+ Dàn lạnh 5,6kW với lưu lượng gió tương ứng 16,5 m 3 /phút = 990 m 3 /h
+ Dàn lạnh 7,1kW với lưu lượng gió tương ứng 17,5 m 3 /phút = 1050 m 3 /h
Sử dụng phần mềm DUCT CHECKER, chúng ta tiến hành tính toán kích thước ống gió dựa trên phương pháp tổn thất ma sát đồng đều, với tổn thất áp suất qua ống gió khoảng 1Pa/m.
Ta nhập lưu lượng gió vào mục “Flow rate” như trong hình bên dưới và chọn kích thước ống gió có ∆𝑃 ≈ 1𝑃𝑎/𝑚
Hình 38: Kích thước ống gió đoạn AB của dàn lạnh 28kW
Bảng 25: Kích thước ống gió tầng 1
Công suất lạnh (kW) Đoạn Lưu lượng
Kích thước tính toán (mm)
Kích thước thực tế (mm) IDU.T1.01 28
* H là kích thước còn lại của ống gió, bản vẽ thực tế không có số liệu cụ thể b Kích thước ống gió tầng 2
Hình 39: Mặt bằng ống gió tầng 2
Bảng 26: Kích thước ống gió tầng 2
Công suất lạnh (kW) Đoạn Lưu lượng
Kích thước tính toán (mm)
Kích thước thực tế (mm)
* H là kích thước còn lại của ống gió, bản vẽ thực tế không có số liệu cụ thể
65 c Kích thước ống gió tầng 3=>9
Hình 40: Mặt bằng ống gió tầng 3=>9
Bảng 27: Kích thước ống gió tầng 3=>9
Công suất lạnh (kW) Đoạn Lưu lượng
Kích thước tính toán (mm)
Kích thước thực tế (mm)
* H là kích thước còn lại của ống gió, bản vẽ thực tế không có số liệu cụ thể d Kích thước ống gió tầng 10
Hình 41: Mặt bằng ống gió tầng 10
Bảng 28: Kích thước ống gió tầng 10
Công suất lạnh (kW) Đoạn Lưu lượng
Kích thước tính toán (mm)
Kích thước thực tế (mm)
* H là kích thước còn lại của ống gió, bản vẽ thực tế không có số liệu cụ thể e Kích thước ống gió tầng 11
Hình 42: Mặt bằng ống gió tầng 11
Bảng 29: Kích thước ống gió tầng 11
Loại dàn lạnh Công suất lạnh (kW) Đoạn Lưu lượng (m 3 /h )
Kích thước tính toán (mm) Kích thước thực tế (mm)
* H là kích thước còn lại của ống gió, bản vẽ thực tế không có số liệu cụ thể
67 f Kích thước ống gió tầng 12=>15
Hình 43: Mặt bằng ống gió tầng 12=>15 Bảng 30: Kích thước ống gió tầng 12=>15
Công suất lạnh (kW) Đoạn Lưu lượng
Kích thước tính toán (mm)
Kích thước thực tế (mm)
* H là kích thước còn lại của ống gió, bản vẽ thực tế không có số liệu cụ thể
Bản vẽ không có kích thước ống gió, nhưng từ mặt bằng CAD, chiều rộng ống gió cho thấy sự sai lệch từ 50-100 mm Có thể kích thước trong bản vẽ ưu tiên tiết kiệm không gian trong trần để dễ dàng kết nối ống gas và nước ngưng, hoặc nhằm tiết kiệm chi phí vật tư Điều này trái ngược với nhóm ưu tiên chọn kích thước ống với tổn thất áp suất xấp xỉ 1 Pa/m để tối ưu hóa lưu lượng.
Tính toán lưu lượng gió tươi
3.2.1 Mục đích cấp gió tươi
Khi ở trong không gian kín, lượng oxy hạn chế có thể khiến con người cảm thấy thiếu thốn và mệt mỏi Việc không khí không được lưu thông ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng không khí, do đó, việc cung cấp gió tươi là cần thiết để bổ sung oxy và tạo ra môi trường sống thoải mái hơn.
3.2.2 Tính toán lưu lượng cấp gió tươi
Theo TCVN 5687:2010, lưu lượng gió tươi được xác định theo công thức:
Q: Lưu lượng gió tươi (m 3 /h) n: Số người trong không gian điều hòa lN: Lưu lượng không khí tươi cần cấp cho 1 người trong 1 giờ (m 3 /h.người) Tham khảo phụ lục F của TCVN 5687:2010
Bảng 31: Lưu lượng gió tươi tầng 1
Phòng Số người Lưu lượng gió cho một người
Bảng 32: Lưu lượng gió tươi tầng 2
Phòng Số người Lưu lượng gió cho một người (m 3 /h.người) Lưu lượng gió tươi
Bảng 33: Lưu lượng gió tươi tầng 3=>9
Phòng Số người Lưu lượng gió cho một người (m 3 /h.người) Lưu lượng gió tươi
Bảng 34: Lưu lượng gió tươi tầng 10
Phòng Số người Lưu lượng gió cho một người (m 3 /h.người)
Bảng 35: Lưu lượng gió tươi tầng 11
Phòng Số người Lưu lượng gió cho một người (m 3 /h.người) Lưu lượng gió tươi
Bảng 36: Lưu lượng gió tươi tầng 12=>15
Phòng Số người Lưu lượng gió cho một người (m 3 /h.người) Lưu lượng gió tươi
3.2.3 Kích thước ống gió tươi a Kích thước ống gió tươi tầng 1
Hình 44: Mặt bằng ống gió tươi tầng 1
Bảng 37: Kích thước ống gió tươi tầng 1 Đoạn Lưu lượng gió tươi
DF 525 200x200 100x100 b Kích thước ống gió tươi tầng 2
Hình 45: Mặt bằng ống gió tươi tầng 2
Bảng 38: Kích thước ống gió tươi tầng 2 Đoạn Lưu lượng gió tươi
71 c Kích thước ống gió tươi tầng 3=>9
Hình 46: Mặt bằng ống gió tươi tầng 3=>9
Bảng 39: Kích thước ống gió tươi tầng 3=>9 Đoạn Lưu lượng gió tươi
GH 163 200x100 150x150 d Kích thước ống gió tươi tầng 10
Hình 47: Mặt bằng ống gió tươi tầng 10
Bảng 40: Kích thước ống gió tươi tầng 10 Đoạn Lưu lượng gió tươi
HK 100 150x100 100x100 e Kích thước ống gió tươi tầng 11
Hình 48: Mặt bằng ống gió tươi tầng 11
Bảng 41: Kích thước ống gió tươi tầng 11 Đoạn Lưu lượng gió tươi
73 f Kích thước ống gió tươi tầng 12=>15
Hình 49: Mặt bằng ống gió tươi tầng 12=>15
Bảng 42: Kích thước ống gió tươi tầng 12=>15 Đoạn Lưu lượng gió tươi
(mm) Kích thước thực tế
Kết luận cho thấy có sự khác biệt giữa kích thước ống gió tính toán và thực tế do nhiều yếu tố như không gian và chi phí đầu tư Trong bản vẽ, kích thước ống có thể được thiết kế theo tiêu chuẩn khác hoặc nhỏ hơn để tối ưu không gian bên trong trần, giúp dễ dàng hơn cho việc lắp đặt ống gas và ống nước ngưng Trong khi đó, nhóm chúng tôi ưu tiên chọn ống có tổn thất áp suất xấp xỉ 1 Pa/m để tối ưu lưu lượng, dẫn đến sự sai lệch nhỏ giữa kích thước ống gió thực tế và kích thước đã tính toán.
Tính toán lưu lượng gió thải phòng WC
Hệ thống hút mùi toilet được trang bị các miệng gió lắp đặt trên trần, giúp hút không khí ô nhiễm ra ngoài qua hệ thống ống gió Quá trình này được thực hiện nhờ quạt gắn trên đường ống, trong khi gió tươi được cung cấp qua các khe cửa khi hệ thống hoạt động.
Tham khảo TCVN 5687:2010 công thức tính lưu lượng gió thải được xác định:
V – Thể tích không gian cần thải gió, (m 3 )
ACH – Số lần trao đổi gió trên giờ Tra phụ lục G – TCVN 5678:2010 Đối với nhà WC thì có hệ số ACH = 10
Chiều cao từ sàn tới laphong của WC được đo trong bản vẽ là 2,5 m a Lưu lượng gió thải tầng 3=>9
Lưu lượng gió thải WC nam và nữ = 2,5 (11 + 9) 10 = 500 m 3 /h
Hình 50: Lưu lượng gió thải tầng 3=>9
Bảng 43: Lưu lượng gió thải tầng 3=>9 Tầng Vị trí Lưu lượng gió thải (m 3 /h) Kích thước ống gió (mm)
75 b Lưu lượng gió thải tầng 10
Lưu lượng gió thải WC nam, nữ, chủ tịch = 2,5 (13 + 2 + 7) 10 = 550 m 3 /h
Hình 51: Lưu lượng gió thải tầng 10
Bảng 44: Lưu lượng gió thải tầng 10 Tầng Vị trí Lưu lượng gió thải (m 3 /h) Kích thước ống gió (mm)
76 c Lưu lượng gió thải tầng 11
Lưu lượng gió thải WC nam và nữ = 2,5 (11 + 9) 10 = 500 m 3 /h
Hình 52: Lưu lượng gió thải tầng 11
Bảng 45: Lưu lượng gió thải tầng 11 Tầng Vị trí Lưu lượng gió thải (m 3 /h) Kích thước ống gió (mm)
77 d Lưu lượng gió thải tầng 12=>15
Lưu lượng gió thải WC nam và nữ = 2,5 (11 + 10) 10 = 525 m 3 /h
Hình 53: Lưu lượng gió thải tầng 12=>15
Bảng 46: Lưu lượng gió thải tầng 12=>15 Tầng Vị trí Lưu lượng gió thải (m 3 /h) Kích thước ống gió (mm)
Thông gió hầm xe
3.4.1 Tổng quan về hệ thống thông gió sự cố hầm xe
Mặc dù bản vẽ của dự án không thiết kế hệ thống gió cho hầm, chúng tôi vẫn tiến hành tính toán lưu lượng gió cấp và gió thải cho hầm Kết quả này sẽ được coi là giá trị tham khảo hữu ích cho dự án trong trường hợp cần thiết trong tương lai.
3.4.2 Lưu lượng gió cấp và gió thải cho hầm xe
Theo TCVN 5687:2010 ta có công thức tính lưu lượng gió thải
S: diện tích không gian cần thông gió, m 2 H: chiều cao không gian cần thông gió, m ACH: số lần trao đổi không khí trong một giờ
Khi chạy ở tốc độ thấp, chỉ số ACH đạt 6, trong khi ở tốc độ cao, chỉ số này tăng lên 9 Lưu lượng gió cấp được tính bằng (85÷90)% của lưu lượng gió thải, nhằm tránh sai sót trong việc tính cột áp quạt, đảm bảo không khí bên trong hầm xe không bị tràn ra ngoài.
Bảng 47: Lưu lượng thông gió hầm xe
ACH Lưu lượng gió cấp
Tốc độ cao Bãi xe hầm 2
Tính toán tạo áp buồng thang bộ, thang máy PCCC, giếng thang máy
Mục đích chính của việc thiết kế cầu thang và thang máy là ngăn chặn khói và khí độc tiếp cận lối thoát hiểm trong trường hợp xảy ra sự cố, nhằm đảm bảo an toàn cho mọi người trong tòa nhà văn phòng khi thoát hiểm.
- Hệ thống phải bảo đảm được sự an toàn cho con người
Để đảm bảo hiệu quả của hệ thống chống cháy, cần hạn chế tối đa việc lửa và khói lan ra Các trục thang máy và thang bộ phải duy trì một độ chênh áp nhất định, nhằm ngăn chặn khói xâm nhập từ tầng có sự cố cháy, bất kể có hay không có hệ thống điều hòa.
Để bảo vệ tài sản, cần kiểm soát sự lây lan của khói vào các khu vực chứa thiết bị giá trị, đặc biệt là những thiết bị nhạy cảm với khói và có nguy cơ dễ bắt cháy.
3.5.2 Tính toán tạo áp cho buồng thang bộ thoát hiểm a Tính toán lưu lượng gió rò rỉ qua khe cửa đóng
Tham khảo tiêu chuẩn BS5588-1998 ta có công thức:
𝑄1 là lưu lượng gió rò rỉ qua khe cửa, (m 3 /s)
AE là diện tích khe cửa đóng (m 2 )
∆P là độ chênh áp (Pa)
- Tham khảo QCVN 06:2022 mục D.12 ta có ∆P = 50Pa
- Tham khảo tiêu chuẩn BS5588-1998 ta có diện tích khe cửa một cách mở vào buồng thang bộ là 0,01 m 2
Tính cho công trình lưu lượng trên được xác định theo biểu thức sau:
Q1 = (m − n) 0,83 AE ∆P 1 / 2 Trong đó: m: tổng số cửa n: số lượng cửa mở đồng thời
* Ví dụ tính cho buồng thang bộ thoát hiểm 02 từ tầng 1 đến tầng sân thượng
- Với số lượng cửa mở đồng thời n = 3 ( cửa trên tầng sân thượng, cửa tại tầng cháy, cửa thoát hiểm tại tầng trệt
=> 𝑄1 = (16 – 3) 0,83 0,01 50 1/2 = 0,7 m 3 /h b Tính lưu lượng tràn qua cửa mở
* Tham khảo QCVN : 2022 ta có công thức:
𝑄2: Lưu lượng gió tràn qua cửa, m 3 /s V: Vận tốc gió thổi qua cửa, m/s Chọn V = 1.3 m/s ngăn gió tràn vào buồng (Tham khảo QCVN 06 : 2022 mục D.11)
S: Là diện tích cửa mở được tính bằng = W H, m 2
* Tính toán cho công trình lưu lượng được xác định qua biểu thức sau:
𝑄2 = n V S Với n là số lượng cửa mở đồng thời
* Ví dụ tính cho buồng thang bộ thoát hiểm 02 từ tầng 1 đến tầng sân thượng
- Số cửa mở đồng thời n = 3
- Chiều rộng của cửa mở W = 0,9 m
- Chiều cao của cử mở H = 2,2 m
- Cả W và H đều được đo trong bản vẽ
=> 𝑄2 = 3 0,9 2,2 1,3 = 7,722 m 3 /s c Tổng lưu lượng tạo áp
Tổng lưu lượng gió tính toán cho buồng thang bộ thoát hiểm 02 được xác định:
=> Chọn quạt có lưu lượng ≥ 33350 m 3 /h
3.5.3 Tính toán lưu lượng tạo áp buồng thang bộ hầm xe
Bảng 48 Lưu lượng gió rò rỉ qua khe cửa đóng thang bộ
Khu vực Kích thước WxH (mm) Tổng số cửa AE Q 1 (m 3 /s)
Bảng 49: Lưu lượng tràn qua cửa mở thang bộ
Khu vực Kích thước WxH
(mm) Tổng số cửa mở Diện tích cửa (m 2 ) Q 2 (m 3 /s)
Tổng lưu lượng tính toán cho buồng thang bộ hầm xe:
=> Chọn quạt có lưu lượng ≥ 20850 m 3 /h
3.5.4 Tính toán lưu lượng tạo áp cho thang máy
Bảng 50: Lưu lượng gió rò rỉ qua khe cửa đóng thang máy
Khu vực Kích thướcWxH (mm) Tổng số cửa AE Q 1 (m 3 /s)
Bảng 51: Lưu lượng tràn qua cửa mở thang máy
Khu vực Kích thước WxH
(mm) Tổng số cửa mở Diện tích cửa
Tổng lưu lượng tính toán cho thang máy:
=> Chọn quạt có lưu lượng ≥ 65800 m 3 /h
3.5.5 Tính toán lưu lượng tạo áp cho thang máy PCCC
Bảng 52: Lưu lượng gió rò rỉ qua khe cửa đóng thang máy PCCC
Khu vực Kích thước WxH
(mm) Tổng số cửa AE Q 1 (m 3 /s)
Bảng 53: Lưu lượng tràn qua cửa mở thang máy PCCC
Khu vực Kích thước WxH
(mm ) Tổng số cửa mở Diện tích cửa
Tổng lưu lượng tính toán cho thang máy:
=> Chọn quạt có lưu lượng ≥ 36200 m 3 /h
Tính toán tổn thất áp suất
∆𝑝𝑐𝑏 : tổn thất áp suất cục bộ Dùng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database để tính toán kiểm tra
∆𝑝𝑚𝑠 : tổn thất ma sát trên đường ống (Pa)
* Tổn thất ma sát trên đường ống
Tổn thất ma sát trên đường ống gió trong hệ thống cấp gió tươi sẽ tạo ra trở kháng và được tính theo tài liệu [2]
∑ 𝑝𝑚𝑠 : là tổn thất do bị ma sát trong đường ống gió (Pa)
𝒍 : là chiều dài đoạn ống gió, (m)
∆𝑝1 : là tổn thất do ma sát được tính trên một mét ống (Pa/m)
Khi tính toán kích thước ống gió, chúng ta sử dụng phương pháp tổn thất ma sát đồng đều với ∆p1 ≈ 1 Pa/m Do đó, tổn thất ma sát trên đường ống gió sẽ tương ứng với chiều dài đoạn ống gió có tổn thất lớn nhất.
Để tính toán tổn thất áp suất trong hệ thống gió, chúng ta cần xác định từ vị trí trước quạt cho đến điểm có tổn thất lớn nhất, thường là ở nhánh xa nhất của hệ thống.
3.6.1 Cách tính tổn thất áp suất cục bộ
Hình 54: Giao diện khi khởi động phần mềm Ashrae Duct Fitting Database
Hình 55: Co 90 o ở tầng 2 Chọn Common => Rectangular => Elbow => Smooth Radius => Without Vanes (chọn co 90° chữ nhật)
Tính toán tổn thất áp cục bộ qua co 90° chữ nhật của ống gió tươi tầng 2 với lưu lượng 480 m³/h và kích thước ống 250mm x 150mm Theo bảng gió tươi, khi nhập số liệu, tổn thất áp của co 90° được xác định là 1 Pa.
Hình 56: Nhập số liệu cho co 90 o
Hình 57: Bộ phần giảm size trong hệ gió tươi tầng 2
Để tính tổn thất cục bộ khi giảm kích thước ống gió tươi tầng 2 với lưu lượng 1230 m³/h, bạn chọn mục Supply => Rectangular => Transitions => Pyramidal Nhập các thông số như trong hình minh họa, sau đó nhấn nút Calculate Phần mềm sẽ tính toán và hiển thị tổn thất áp suất (Pressure Loss) do giảm kích thước là 1Pa.
Hình 58: Nhập số liệu cho giảm size
* Tương tự như trên để tính tổn thất cục bộ ở các chi tiết khác ta sử dụng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database để tính toán.
3.6.2 Kết quả tổn thất áp của hệ thống gió tươi và gió thải của các tầng a Tổn thất áp tầng 1
Bảng 54: Kết quả tổn thất áp tại khu vực sảnh tầng 1
HỆ GIÓ TƯƠI STT Tên vật tư Lưu lượng (m 3 /h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
11 Ma sát dọc đường 12 12m x 1Pa/m
Bảng 55: Kết quả tổn thất áp tại khu vực sảnh chính tầng 1
HỆ GIÓ TƯƠI STT Tên vật tư Lưu lượng (m3/h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
11 Ma sát dọc đường 12 11,9m x 1Pa/m
Bảng 56: Kết quả tổn thất áp tại tầng 2
HỆ GIÓ TƯƠI STT Tên vật tư Lưu lượng (m 3 /h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
12 Ma sát dọc đường 13 13 m x 1 Pa/m
Chọn quạt 80 c Tổn thất áp tầng 3 => 9
Bảng 57: Kết quả tổn thất áp tại khu vực văn phòng 45m 2 tầng 3=>9
HỆ GIÓ TƯƠI STT Tên vật tư Lưu lượng (m 3 /h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
10 Ma sát dọc đường 10 9,8 x 1 Pa/m
Bảng 58: Kết quả tổn thất áp tại khu vực văn phòng 133m 2 tầng 3=>9
HỆ GIÓ TƯƠI STT Tên vật tư Lưu lượng (m 3 /h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
11 Ma sát dọc đường 10 9,9 x 1Pa/m
Bảng 59: Kết quả tổn thất áp tại khu vực WC tầng 3=>9
HỆ GIÓ THẢI STT Tên vật tư Lưu lượng (m 3 /h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
14 Ma sát dọc đường 7,5 7,5 x 1 Pa/m
Bảng 60: Kết quả tổn thất áp tại khu vực phòng làm việc và phòng chủ tịch tầng 10
HỆ GIÓ TƯƠI STT Tên vật tư Lưu lượng (m 3 /h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
11 Ma sát dọc đường 14 13,7 x 1 Pa/m
Bảng 61: Kết quả tổn thất áp tại khu vực phòng tiếp khách tầng 10
HỆ GIÓ TƯƠI STT Tên vật tư Lưu lượng (m 3 /h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
10 Ma sát dọc đường 6 6,1 x 1Pa/m
Bảng 62: Kết quả tổn thất áp tại khu vực WC tầng 10
HỆ GIÓ THẢI STT Tên vật tư Lưu lượng (m 3 /h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
13 Ma sát dọc đường 8 7,9 x 1 Pa/m
Chọn quạt 85 e Tổn thất áp tầng 11
Bảng 63: Kết quả tổn thất áp tại khu vực phòng làm việc tầng 11
HỆ GIÓ TƯƠI STT Tên vật tư Lưu lượng (m 3 /h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
10 Ma sát dọc đường 8 8,1 x 1 Pa/m
Bảng 64: Kết quả tổn thất áp tại khu vực WC tầng 11
HỆ GIÓ THẢI STT Tên vật tư Lưu lượng (m 3 /h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
14 Ma sát dọc đường 7,5 7,5 x 1 Pa/m
Chọn quạt 85 f Tổn thất áp tầng 12 => 15
Bảng 65: Kết quả tổn thất áp tại khu vực văn phòng tầng 12=>15
HỆ GIÓ TƯƠI STT Tên vật tư Lưu lượng (m 3 /h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
10 Ma sát dọc đường 12 11,7 x 1 Pa/m
Bảng 66: Kết quả tổn thất áp tại khu vực WC tầng 12=>15
HỆ GIÓ THẢI STT Tên vật tư Lưu lượng (m3/h) Tổn thất (Pa) Ghi chú
13 Ma sát dọc đường 7,5 7,4 x 1 Pa/m
TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG PHẦN MỀM REVIT
Tổng quan về phần mềm revit
Phần mềm Revit là công cụ thiết yếu cho kiến trúc sư và kỹ sư trong việc thực hiện các dự án xây dựng Nó hỗ trợ mạnh mẽ cho các dự án theo hướng mô hình thông tin công trình (BIM), cho phép người dùng nhanh chóng đưa ra các ý tưởng và tiếp cận mô hình một cách hiệu quả.
Phần mềm Revit cũng được chia ra ba phần chính:
Revit Architecture dành cho thiết kế kiến trúc
Revit MEP: thiết kế hê ̣ thống cơ điê ̣n, PCCC
Revit Structure là phần mềm thiết kế kết cấu nổi bật với tính năng làm việc nhóm (worksharing) cho phép nhiều người cùng làm việc trên một dự án Bằng cách tạo một tệp trung tâm chứa các hệ thống cơ điện, cấp thoát nước và phòng cháy chữa cháy, người dùng chỉ cần kích hoạt "Synchronize with central" để cập nhật đồng thời tất cả các bản vẽ trong dự án Tính năng này giúp tiết kiệm thời gian và địa điểm cho các kỹ sư và kiến trúc sư, tối ưu hóa quy trình làm việc trong các dự án xây dựng.
Khởi động phần mềm revit
Hình 59: Giao diện ban đầu của phần mềm Revit 2021
93 Để có thể bắt đầu một dự án mới ta có các bước sau:
Bước 1: Khởi tạo Template cho dự án
Chọn “New” => chọn Template dưới thanh “Template file” => “ok”
Hình 60: Khởi tạo Template cho dự án mới
Bước 2: Load file Revit Architecture vào revit
Chọn “Insert” => “Link Revit” để load file kiến trúc vào phần mềm
Hình 61: Load file kiến trúc vào phần mềm revit
Bước 3: Copy lưới trục và level để tạo số tầng để vẽ
Chọn “ Colaborate ” => “ Copy/Monitor ” => “ Select Link”
Hình 62: Copy lưới trục và level
Bước 4: Load link file Cad vào revit
Hình 63: Load link cad vào phần mềm
Mô phỏng 3D hệ thống điều hòa không khí
Để thực hiện mô phỏng 3D hệ thống điều hòa không khí trên phần mềm Revit, nhóm chúng tôi đã sử dụng bản vẽ mặt bằng của tòa nhà "BUILDING 24 NGUYEN THI NGHIA" để xây dựng mô hình 3D cho hệ thống HVAC của công trình.
- Màu xanh lá: hệ thống gió cấp
- Màu xanh dương: hệ thống gió hồi
- Màu xanh lục: Hệ thống gió tươi
- Màu cam: Hệ thống gió thải a Triển khai mô hình 3D cho tầng 1
Hình 64: Mặt bằng bố trí hệ thống HVAC tầng 1
Hình 65: Mô hình 3D hệ thống HVAC tầng 1
96 b Triển khai mô hình 3D cho tầng 2
Hình 66: Mặt bằng bố trí hệ thống HVAC tầng 2
Hình 67: Mô hình 3D hệ thống HVAC tầng 2 c Triển khai mô hình 3D cho tầng 3 => 9
Hình 68: Mặt bằng bố trí hệ thống HVAC tầng 3=>9
Hình 69: Mô hình 3D hệ thống HVAC tầng 3=>9 d Triển khai mô hình 3D cho tầng 10
Hình 70: Mặt bằng bố trí hệ thống HVAC tầng 10
Hình 71: Mô hình 3D hệ thống HVAC tầng 10
98 e Triển khai mô hình 3D cho tầng 11
Hình 72: Mặt bằng bố trí hệ thống HVAC tầng 11
Hình 73: Mô hình 3D hệ thống HVAC tầng 11 f Triển khai mô hình 3D cho tầng 12 => 15
Hình 74: Mặt bằng bố trí hệ thống HVAC tầng 12=>15
Hình 75: Mô hình 3D hệ thống HVAC tầng 12=>15
Mô phỏng 3D hệ thống gas và nước ngưng
Triển khai mô hình 3D hệ thống gas và nước ngưng cho các tầng điển hình
- Ống màu xanh nhạt: Ống gas lỏng
- Ống màu đỏ: Ống gas hơi
- Ống màu xanh đậm: Ống nước ngưng
Hình 76: Hệ thống gas và nước ngưng tầng 1
Hình 77: Hệ thống gas và nước ngưng tầng 2
Hình 78: Hệ thống gas và nước ngưng tầng 3=>9
Hình 79: Hệ thống gas và nước ngưng tầng 10
Hình 80: Hệ thống gas và nước ngưng tầng 11
Hình 81: Hệ thống gas và nước ngưng tầng 12=>15
Hình 82: Kết nối ống gas và ống nước ngưng vào FCU
Thống kê khối lượng vật tư
Sau khi hoàn thành mô phỏng 3D trong Revit, bước tiếp theo là sử dụng công cụ tích hợp sẵn để thống kê số lượng vật tư một cách chính xác và trực quan Để xuất khối lượng vật tư, chúng ta cần thực hiện một số bước cụ thể.
Để bắt đầu, nhấn vào mục “Schedules/Quantities” trên thanh công cụ Project Browser Sau đó, chọn “New Schedules/Quantities” để mở bảng New Schedules, từ đó bạn có thể tìm và chọn mục cần xuất khối lượng.
Ví dụ : ta muốn xuất khối lượng ống gió tổng ta chọn “Ducts” như hình bên dưới
Hình 83: Thanh công cụ Project Browser
Bước 2: Ở tab Fields, ta thực hiện gán các biến như trên mục “Scheduled fields (inorder)”
Hình 85: Gắn các biến cần thiết để xuất khối lượng
Các thông số cần thiết lần lượt là:
- System type: kiểu hệ thống
- Size: Kích cỡ của ống
- Length: Chiều dài của đoạn ống
104 Hình 86: Bảng thống kê khối lượng ống gió tổng
105 Hình 87: Bảng thống kê miệng gió
Hình 88: Bảng thống kê khối lượng ống gas và nước ngưng