Trương Quỳnh Khánh Thi MSSV: 20147337 Hội đồng: 2 Tên đề tài: “Tính toán, kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió dự án khối khách sạn cao tầng FUSION Đà Nẵng” Ngành đào tạo: Cô
TỔNG QUAN
Lý do chọn đề tài
Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học - kỹ thuật, số lượng công trình xây dựng ngày càng gia tăng Các công trình này được hình thành từ vật tư, thiết bị và sức lao động con người, trong đó vật tư thiết bị được phân loại thành nhiều hệ thống như kết cấu kiến trúc, hệ thống HVAC, hệ thống phòng cháy chữa cháy, hệ thống điện và cấp thoát nước Mỗi yếu tố này đều đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là hệ thống điều hòa không khí và thông gió (HVAC), góp phần tạo nên sự hoàn thiện và hiệu quả của công trình.
Các công trình với mục đích sử dụng khác nhau như nhà ở, chung cư, khách sạn, văn phòng, nhà xưởng và trường học đòi hỏi những yêu cầu và tiêu chuẩn thiết kế riêng biệt Do đó, kỹ sư HVAC cần được đào tạo chuyên sâu về kiến thức chuyên môn cũng như khả năng xử lý sự cố khi hệ thống gặp lỗi Trong quá trình học tập tại trường Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM, nhóm chúng em đã được tiếp cận và nghiên cứu các hệ thống và thiết bị điều hòa không khí, cũng như nguyên lý hoạt động của chúng.
Dựa trên kiến thức đã tích lũy và sự hướng dẫn tận tình từ thầy Hoàng An Quốc, nhóm chúng em quyết định thực hiện khóa luận tốt nghiệp với đề tài:
Dự án "Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió cho khách sạn cao tầng Fusion Đà Nẵng" giúp nhóm chúng em hiểu rõ nguyên lý hoạt động và áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế hệ thống HVAC Qua đó, chúng em trang bị được những kỹ năng cần thiết cho công việc trong tương lai.
Mục tiêu nghiên cứu
Nhóm chúng em thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió dự án khối khách sạn cao tầng Fusion Đà Nẵng” Mục tiêu của chúng em là nắm vững nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa và thông gió, từ đó đảm bảo hiệu quả và chất lượng không khí trong không gian khách sạn.
Hệ thống điều hòa không khí và thông gió bao gồm hai động cơ chính, với cách tính toán các thông số theo tiêu chuẩn và quy chuẩn hiện hành Việc sử dụng các phần mềm hỗ trợ như Heatload để tính tải lạnh, Duct Checker Pro để chọn ống gió và miệng gió, cùng với Ashrae Duct Fitting Database để tính tổn thất áp suất, là rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả và chính xác trong thiết kế hệ thống.
Phạm vi đề tài
- Đối với đề tài yêu cầu tính toán và kiểm tra hệ thống điều hòa không khí thì sinh viên thực hiện sẽ hoàn thành những nhiệm vụ:
- Tính toán kiểm tra tải nhiệt theo phương pháp Carrier so với công trình thực tế
- Tính toán kiểm tra lại tải nhiệt bằng phần mềm Heatload Daikin so với công trình thực tế
- Thành lập sơ đồ điều hòa không khí và tính kiểm tra dàn lạnh
- Tính toán kiểm tra hệ thống thông gió
- Tính toán kiểm tra hệ thống hút khói, hút thải và tạo áp
Việc tính toán được thực hiện dựa trên các tiêu chuẩn trong và ngoài nước, bao gồm Tiêu Chuẩn Việt Nam TCVN 5687-2010, Ashrae Standard 62.1 – 2013, Ashrae Fundamental 2017 của Mỹ, Quy chuẩn 02-2009 và QCVN 09-2017 Bên cạnh đó, QCVN 06_2022 cũng được áp dụng để tính toán thông gió trong các tình huống sự cố.
SS_553_2009_ACMV của Singapore để thiết kế cửa cầu thang tạo áp.
Tính thực tiễn
Sau khi hoàn thành đề tài “Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí dự án khối khách sạn cao tầng FUSION Đà Nẵng”, tôi đã nắm vững quy trình tính toán điều hòa không khí Tôi đã gặp phải nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện, nhưng đã biết cách xử lý chúng Điều này không chỉ mang lại cho tôi kinh nghiệm quý báu mà còn là tiền đề để tôi hiểu và sử dụng thành thạo các phần mềm liên quan đến hệ thống điều hòa không khí.
Em nắm vững các quy chuẩn và tiêu chuẩn Việt Nam cũng như quốc tế về hệ thống MEP, có khả năng đọc hiểu bản vẽ, sơ đồ nguyên lý và mặt bằng, điều này là thiết yếu cho công việc của các kỹ sư điều hòa không khí Hơn nữa, em cũng chú trọng đến việc tính toán chính xác để đảm bảo hiệu quả trong công việc.
Bài viết này đề cập đến việc mở rộng kiến thức về lĩnh vực thông gió, bao gồm khả năng tự thiết kế các hệ thống như hút thải, hút khói, tạo áp và cấp gió tươi Ngoài ra, người đọc cũng sẽ được giới thiệu một số phần mềm hỗ trợ thiết kế hiệu quả trong lĩnh vực này.
Đồ án này đã giúp em củng cố kiến thức chuyên ngành một cách vững chắc, đồng thời mang lại tính ứng dụng cao, chuẩn bị tốt cho sự nghiệp tương lai của kỹ sư nhiệt.
Tổng quan công trình
- TÊN DỰ ÁN: KHU DU LỊCH NGHỈ DƯỠNG CỦA CÔNG TY TNHH
KHÁCH SẠN VÀ BIỆT THỰ NAM PHÁT
- CÔNG TRÌNH: KHỐI KHÁCH SẠN CAO TẦNG
- ĐỊA ĐIỂM: Phường Hòa Hải, quận Ngũ Hành Sơn, thành phố Đà Nẵng b) Vị trí:
- Phía Đông Bắc giáp (cũng là mặt tiền): biển Đông
- Phía Tây Bắc giáp: Khu du lịch biển Vina Capital Đà Nẵng
- Phía Đông Nam giáp: Đài cáp quang quốc tế khu vực 3, khu nhà nghỉ sinh thái ven biển của công ty TNHH Đệ Nhất
- Phía Tây Nam giáp: Đường Trường Sa
- Có diện tích 150750 m 2 , độ cao trung bình so với mực nước biển là 4.5m c) Mô tả dự án:
- Dự án cao 18 tầng và 2 tầng kỹ thuật
- Tầng kỹ thuật 2, 1: khu vực phụ trợ và các phòng kỹ thuật, bể nước sinh hoạt và các phòng chữa cháy
- Tầng 1 : Các sảnh, khu thương mại, dịch vụ tiện ích
- Tầng 2-9 và 11-17 : Khu khách sạn
- Tầng 10 : Nhà hàng, dịch vụ tiện ích
- Tầng 18 : Các phòng máy, phòng kỹ thuật
Hình 1.1: Khối khách sạn cao tầng Đà Nẵng
Hình 1.2: Bao quát khối khách sạn cao tầng Đà Nẵng
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
Cơ sở tính toán
2.1.1 Giới thiệu về hệ thống điều hòa không khí và thông gió công trình
Việc lựa chọn hệ thống điều hòa không khí cho công trình là rất quan trọng, cần đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật và môi trường vi khí hậu tối ưu Hệ thống cũng phải tiện lợi trong vận hành, bảo trì và sửa chữa, đồng thời đảm bảo độ an toàn, tin cậy, tuổi thọ dài và hiệu quả kinh tế cao.
Công trình KHỐI KHÁCH SẠN CAO TẦNG tại Thành phố Đà Nẵng là một dự án quy mô lớn, được thiết kế dựa trên tiêu chí kiến trúc hiện đại và hiệu quả năng lượng Để đáp ứng nhu cầu điều hòa không khí cho tòa nhà, việc sử dụng hệ thống điều hòa trung tâm VRV là cần thiết, vì các loại máy công suất nhỏ không đủ khả năng phục vụ.
Hệ thống điều hòa trung tâm VRV được lắp đặt dàn nóng trên tầng thượng, kết nối với các dàn lạnh qua bộ chia gas, giúp tiết kiệm diện tích và nâng cao tính thẩm mỹ cho công trình.
2.1.2 Thông số tính toán ngoài nhà:
Chọn cấp điều hòa không khí và hệ số đảm bảo:
Công trình Khối khách sạn cao tầng Đà Nẵng yêu cầu độ chính xác về nhiệt độ và độ ẩm ở mức trung bình, do đó, hệ thống điều hòa không khí được lựa chọn cho công trình là điều hòa cấp 2.
Vì công trình chọn hệ thống điều hòa không khí cấp 2 với độ sai lệch là 150 ÷
Theo dữ liệu từ tài liệu, với 200 giờ/năm và hệ số bảo đảm 𝐾 𝑏đ = 0.997, chúng ta có thể tra cứu bảng 1.9 để xác định giá trị nhiệt độ (𝑡 𝑁) và độ ẩm (𝜑 𝑁) ngoài trời vào mùa hè tại Thành phố Đà Nẵng.
Bảng 2.1: Thông số tính toán ngoài nhà của công trình
2.1.3 Thông số tính toán trong nhà:
Theo TCVN (phụ lục A _TCVN 5687 – 2010) ta có các thông số nhiệt độ và độ ẩm trong phòng như sau:
Bảng 2.2: Thông số tính toán trong nhà của công trình
Tính toán nhiệt thừa bằng phương pháp Carrier
Phương pháp hệ số nhiệt ẩm thừa (phương pháp truyền thống) và phương pháp hệ số nhiệt hiện (phương pháp Carrier) là hai phương pháp phổ biến hiện nay Trong bài đồ án tốt nghiệp cuối kỳ của chúng em, chúng em đã lựa chọn phương pháp Carrier để tính toán nhiệt thừa.
Công thức xác định nhiệt thừa bằng phương pháp Carrier
Hình 2.1: Sơ đồ các nguồn nhiệt hiện và ẩn tính theo Carrier
Các nguồn nhiệt gây tổn thất cho không gian điều hòa:
- Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1
- Nhiệt hiện truyền qua bao che Q2
- Nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị chiếu sáng và máy móc Q3
- Nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra Q4
- Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN
- Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào Q5
2.2.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11
Nhiệt bức xạ qua kính Q11 được xác định theo công thức:
F: Diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép, (m 2 )
Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào phòng được đo bằng đơn vị (W/m²) theo bảng 4.1_TL [1] Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, ký hiệu là εc, được tính bằng công thức: εc = 1 + 𝐻.
Vì Đà Nẵng có cao độ 4.75 m so với mặt nước biển theo QCVN 02-2009, nên: εc = 1 + 𝐻
Hệ số 𝜀 đ𝑠 phản ánh sự ảnh hưởng của độ chênh lệch giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát và nhiệt độ đọng sương ở mực nước biển 20℃ Hệ số này được xác định thông qua một công thức cụ thể.
10 ∗ 0.13 Với 𝑡 𝑁 = 36.5 ℃ và 𝜑 𝑁 = 50.6% , tra đồ thị t-d, ta có:
𝜀 𝑚𝑚 : Hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi tính toán lấy trường hợp lớn nhất là lúc trời không mây mù nên ta chọn 𝜀 𝑚𝑚 = 1
𝜀 𝑘ℎ : Hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính, do là khung cửa kính kim loại nên ta chọn
Hệ số kính 𝜀 𝑚 phụ thuộc vào màu sắc và loại kính, khác với kính cơ bản Theo bảng 4.3_TL [1], công trình sử dụng kính Antisun 12mm có 𝜀 𝑚 = 0.58.
Hệ số mặt trời 𝜀 𝑟 được xác định là 1 do kính sử dụng khác với kính cơ bản và có màn che Do đó, nhiệt bức xạ vào phòng sẽ được thay thế bằng RT, trong đó Rk đại diện cho kính cơ bản.
𝛼 𝑘 , 𝜌 𝑘 , 𝜏 𝑘 lần lượt là hệ số hấp thụ, phản xạ và xuyên qua của kính Đối với kính Antisun 12mm tra bảng 4.3_TL [1], ta có: 𝛼 𝑘 = 0.74 , 𝜌 𝑘 = 0.05 , 𝜏 𝑘 0.21
𝛼 𝑚 , 𝜌 𝑚 , 𝜏 𝑚 lần lượt là hệ số hấp thụ, phản xạ và xuyên qua của màn che Đối với rèm che màu trung bình, tra bảng 4.4_TL[1], ta có: 𝛼 𝑚 = 0.58 , 𝜌 𝑚 0.39 , 𝜏 𝑚 = 0.03
Theo QCVN 02 – 2009 bảng 2.1, Thành phố Đà Nẵng nằm ở vĩ độ 16.02 và cao độ 4.75 m Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất trong năm là tháng 7
Tra bảng 4.2_TL [1], ta có:
Bảng 2.3: Bức xạ mặt trời qua kính vào tháng 7
Hệ số tác dụng tức thời n t :
𝑛 𝑡 = 𝑓(𝑔 𝑠 ) gs : Mật độ (khối lượng riêng) diện tích trung bình (kg/m 2 ), của toàn bộ kết cấu bao che vách, trần, sàn, với:
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 của tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất (kg)
Tra bảng 4.11_TL [1], ta có:
Khối lượng 1m 2 kính cửa sổ (dày 0.01m) : M = 2500* 0.01 = 225 (kg/m2)
Khối lượng 1m 2 sàn bê tông cốt thép (dày 0.25m): M = 2400* 0.25 = 600 (kg/m2)
Khối lượng 1m 2 tường bê tông gạch vỡ (dày 0.22m): M= 1800* 0.22 = 396 (kg/m2)
Tính ví dụ cho phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2:
Phòng khách sạn này có hướng kính Tây Nam và sử dụng rèm màu trung tính: Diện tích tường (không tính cửa kính):
Lượng nhiệt bức xạ qua kính Q’11 cho phòng ngủ 1B1-B là:
Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời:
Khối lượng tường ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và sàn không trên mặt đất (ở đây bao gồm cả sàn và trần vì có tầng 3 ở trên)
Tính gs cho phòng ngủ 1B1-B tầng 2:
Ta có: gs ≥ 700 kg/m 2 sàn, tra bảng 4.6_TL [1], ta được:
Bảng 2.4: Hệ số tác dụng tức thời qua kính vào phòng
Hướng Bắc Đông Bắc Đông Đông Nam Nam Tây Nam Tây Tây Bắc
Vì phòng ngủ 1B1-B có hướng kính Tây Nam và có rèm che, nên:
𝑛 𝑡 = 0.66 Vậy nhiệt bức xạ qua kính của phòng ngủ 1B1-B tầng 2 là:
• Kết quả tính toán nhiệt bức xạ qua kính tương tự cho các không gian còn lại được cụ thể ở phụ lục 2
2.2.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do t : Q 21
Mái bằng của phòng điều hòa có ba dạng: đầu tiên, phòng điều hòa có thể nằm giữa các tầng trong một tòa nhà, với điều kiện bên trên cũng là một phòng điều hòa, dẫn đến Δ𝑡 = 0 và 𝑄21.
Khi tính toán cho phòng không điều hòa, cần sử dụng giá trị k từ bảng 4.15 trong tài liệu 1 và xác định Δ𝑡 = 0.5(𝑡𝑁 - 𝑡𝑇) Đối với các tòa nhà nhiều tầng, khi mái có bức xạ mặt trời, lượng nhiệt truyền vào sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất năng lượng của toàn bộ công trình.
13 phòng gồm 2 thành phần, do ảnh hưởng bức xạ mặt trời và do chênh lệch nhiệt độ không khí và ngoài nhà
Trong đó: RN là bức xạ mặt trời tác dụng lên bên ngoài mái, 𝑅 𝑁 = 𝑅 𝑇
Theo QCVN 02 – 2009, Thành phố Đà Nẵng có vĩ độ 16,02 Tháng 7 là tháng nóng nhất trong năm với nhiệt độ trung bình cao nhất Dựa vào bảng 4.2_TL [1], khi xét mặt bằng nằm ngang, ta có RT = RTMAX y2 (W/m²) Do đó, ta suy ra rằng 𝑅𝑁 = 𝑅𝑇.
- k: Hệ số truyền nhiệt qua mái,
- 𝛼N = 20 W/m2*K, Hệ số tỏa nhiệt phía tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài
- 𝛼T = 10 W/m2*K, Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà
- δi : Độ dày lớp vật liệu thứ i của cấu trúc mái, m
- λi : Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i của cấu trúc mái, W/m*K Tra bảng
- 𝑡N: Nhiệt độ không khí ngoài trời, 𝑡N = 36.5℃
- 𝑡T: Nhiệt độ không khí bên trong phòng điều hòa, t T = 25℃
- 𝜀s: Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời, tra bảng 4.10_[TL1] Trần của tầng được đổ bê tông cốt thép, có mặt bê tông nhẵn phẳng nên 𝜀s = 0.54 ÷ 0.65 ; chọn 𝜀s = 0.6
Tính ví dụ cho phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2:
Vì phía trên trần của văn phòng này là không gian có điều hòa nên : Q21 = 0
• Kết quả tính toán nhiệt truyền qua trần tương tự cho các không gian còn lại được cụ thể ở phụ lục 3
2.2.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22 :
Nhiệt truyền qua vách gồm hai thành phần:
Thành phần tổn thất do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời: ∆T = tN – tT
Thành phần tổn thất do chênh lệch nhiệt độ không gian không điều hòa: ∆T = 0.5*( tN – tT)
Thành phần do bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên thành phần nhiệt này coi bằng không khi tính toán
Theo tài liệu [1] ta có:
Thành phần nhiệt truyền qua vách bao gồm:
- Nhiệt truyền qua cửa ra vào
- Nhiệt truyền qua vách kính
- Q22c: Nhiệt truyền qua cửa ra vào, (W)
- Q22k: Nhiệt truyền qua vách kính, (W)
- ki: Hệ số truyền nhiệt của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ, (W/m 2 K)
- Fi: Diện tích của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ, (m 2 )
- ∆𝑡: Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài không gian điều hòa, (℃) a Xác định truyền nhiệt qua tường Q 22t
Hình 2.2: Kết cấu của tường gạch
- Tường bao của tòa nhà có cấu tạo gồm 2 lớp gạch dày 0,1 m và được trát vữa xi măng hai mặt với bề dày mỗi mặt là 0,015m
- Ta có công thức xác định nhiệt truyền qua tường được tính theo công thức sau:
- Theo TL [1], ta có hệ số truyền nhiệt ra tường k
Hệ số tỏa nhiệt αN của tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài là 20 W/m².K, trong khi hệ số tỏa nhiệt khi tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài là 10 W/m².K.
+ αT = 10 W/m 2 K, Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà
+ δI : Độ dày lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, m
+ λI : Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, W/m*K Tra bảng
- Hệ số dẫn nhiệt của vữa λv = 0.93 (W/m.K)
- Hệ số truyền nhiệt của gạch λg = 0.81(W/m.K)
Như vậy: Đối với trường hợp tường dày 230 mm tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài:
= 3.27 (𝑊 𝑚⁄ 2 ∗ 𝐾) Đối với trường hợp tường dày 230 mm tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài:
- Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài không gian điều hòa ∆t (℃) cũng được xác định theo hai trường hợp:
+ Đối với tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài, ta xác định độ chênh lệch ∆t theo công thức ∆t = (tN – tT), (℃)
Đối với tường tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài, không có điều hòa và không gian đệm, độ chênh lệch nhiệt độ ∆t được xác định bằng công thức ∆t = 0.5*(tN – tT) (℃).
Khi tiếp xúc với không gian có điều hòa, sự chênh lệch nhiệt độ ∆t = 0, nghĩa là nhiệt độ bên trong phòng tT sẽ thay đổi tùy thuộc vào công năng sử dụng của phòng.
Tính ví dụ cho phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2:
- Diện tích tường (vách) dày 230 mm tiếp xúc trực tiếp với không gian bên ngoài trời là: 13.02 m 2
- Độ chênh lệch nhiệt độ trong phòng với không gian đệm:
- Khi đó: Nhiệt truyền qua tường cho phòng ngủ tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2 là:
∑Qt = Q22tn + Q22tt = = 489.6 (W) b.Tính truyền nhiệt qua cửa ra vào Q 22c
- ∆t − độ chênh lệch nhiệt độ (℃)
+ Đối với cửa mở ra ngoài trời: ∆t = (tN – tT) = (36.5 – 25) = 11.5 ℃
+ Đối với cửa mở vào không gian đệm: ∆t = 0.5.(tN – tT) = 0.5*(36.5 – 25) = 5.75 ℃
- Fc − Diện tích bề mặt cửa, m 2
- kc − Hệ số truyền nhiệt qua cửa: W/m 2 *K
Tính ví dụ cho phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2:
- Phòng 1B1-B có 2 cửa kính tiếp xúc trực tiếp với không gian đệm: αN = 20 (W/m 2 *K)
- Hệ số truyền nhiệt qua cửa kính là:
- Độ chênh lệch nhiệt độ:
- Nhiệt truyền qua phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2 là:
Q22c = kc* Fc* ∆T = (8.1*2.1+5.98*1.68)*11.5 = 311.14 (W) c.Tính truyền nhiệt qua cửa sổ kính Q 22k
- Nhiệt truyền qua cửa sổ kính được xác định theo công thức:
- Fk: diện tích vách kính (m 2 );
- k: hệ số truyền nhiệt qua kính (W/m 2 K),
- ∆t: Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài không gian điều hòa (℃)
Tính ví dụ cho phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2:
Diện tích cửa sổ kính tiếp xúc trực tiếp với không gian đệm: FK = 4.32 (m 2 )
- Hệ số truyền nhiệt qua cửa sổ kính là:
- Độ chênh lệch nhiệt độ:
- Nhiệt truyền qua kính cửa sổ là:
- Vậy nhiệt truyền qua vách của phòng ngủ tiêu chuẩn 1B1-B là :
• Kết quả tính toán tương tự cho các không gian còn lại được trình bày ở phụ lục 3
2.2.4.Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23 :
- Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 được xác định theo công thức:
- kn: Hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền (W/m 2 *K)
- ∆t : Hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong (℃)
Ví dụ cho tầng kĩ thuật 1:
=> Tính hệ số truyền nhiệt tương tự như phần truyền nhiệt qua vách kn = 2.35
- Do tầng kĩ thuật có nền tiếp xúc với không gian không điều hòa(tầng kĩ thuật 2) nên ta có hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong:
Tính ví dụ cho phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2:
- Vì phòng ngủ tiêu chuẩn loại 1B1-B tầng 2 có nền tiếp xúc với không gian có điều hòa (quán cà phê tầng 1) nên nhiệt truyền qua nền vào phòng ngủ Q23= 0
• Kết quả tính toán tương tự cho các không gian còn lại được trình bày ở phụ lục 3
2.2.5 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q 31
- Nhiệt toả ra do đèn chiếu sáng được tính theo công thức sau:
- nt : Hệ số tác dụng tức thời, tra bảng 4.8 [TL1, trang 156]
- nđ: Hệ số tác dụng đồng thời, chỉ dung cho các tòa nhà và các công trình điều hòa không khí lớn, còn các công trình khác nđ = 1
- Q: Tổng nhiệt tỏa do chiếu sáng, (W)
Với đèn huỳnh quang ta có: Q= ∑1.25*N, (W)
N: Tổng công suất ghi trên bóng đèn, (W) Nếu chưa biết tổng công suất đèn có thể tra QCVN-09-2017
Tính ví dụ cho phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2:
Tra bảng 4.8_[TL1], với ánh sáng đèn dùng 24/24 giờ, ta có:
𝑛 𝑡 = 1 Tra [TL1]_trang 166, đối với nhà cao tầng, khách sạn 𝑛 đ = 0.3 ÷ 0.5, ta chọn:
Tra QCVN-09-2017, khách sạn có mật độ công suất chiếu sáng LPD = 11 W/m 2 , vậy tổng công suất đèn của phòng ngủ là:
N = LPD*Fs = 11*58.67= 645.4 (W) Nhiệt tỏa do đèn chiếu sáng Q31 cho phòng ngủ tiêu chuẩn 1B1-B:
• Kết quả tính toán tương tự cho các không gian còn lại được trình bày ở phụ lục 4
2.2.6 Nhiệt tỏa ra do máy móc Q 32
Nhiệt tỏa ra do máy móc được tính theo công thức sau:
Q32 = ∑N𝑖, (W) Trong đó: Ni là công suất điện ghi trên dụng cụ (W)
Do những hạn chế trong việc xác định số lượng và công suất của các thiết bị điện tại công trình, nhóm chúng em sẽ thực hiện ước tính sơ bộ về các thiết bị cần thiết cho công trình.
- Máy tính bàn : 150 (W/giờ) và 3.7 (W/m 2 ) (tra ASHRAE fundamental 2017)
- Máy photocopy loại văn phòng: 1500 (W/giờ)
- Máy nước nóng nước lạnh: 800 (W), chọn trường hợp dùng thường xuyên
Phòng họp, phòng huấn luyện nhân viên:
- Máy chủ :450 (W/giờ), phòng có 4 máy chủ
- Tivi : 70 (W/giờ), tivi hàng lang hoạt động khoảng 12 giờ (tầng trệt 4 cái, các tầng còn lại 2 cái)
- Máy nước nóng lạnh: 800(W), chọn trường hợp dùng thường xuyên
- Máy nướng bánh: nhiệt hiện 600 (W/h)
- Máy pha cà phê : nhiệt hiện 1300(W/h), nhiệt ẩn 195 (W/h)
- Tủ lạnh + tủ đông: 1222 (W/ngày)
- Máy đun nước siêu tốc: nhiệt hiện 800 (W/h), nhiệt ẩn 120 (W/h)
- Bếp ga công nghiệp: 2600(W/giờ), có 2 bếp; sử dụng 1 ngày khoảng 6 tiếng
Tính ví dụ cho phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2:
- Ti vi: 70 (W/giờ), sử dụng 2 giờ/ ngày → 𝑄 𝑡𝑣 = 70 ∗ 1 = 140(𝑊)
- Máy đun nước siêu tốc: nhiệt hiện 800 (W/h), nhiệt ẩn 120 (W/h) → 𝑄 𝑚đ𝑛 (800 + 120) ∗ 1 = 920(𝑊)
• Kết quả tính toán tương tự cho các phòng còn lại được trình bày ở phụ lục 4
2.2.7.Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q 4
Nhiệt lượng do con người tỏa ra bao gồm hai thành phần chính: nhiệt hiện và nhiệt ẩn Theo [TL1], công thức để xác định nhiệt hiện và nhiệt ẩn từ cơ thể con người được trình bày rõ ràng.
Q4a = n* qa, (W) Trong đó: nt : hệ số tác động tức thời (nhân thêm hệ số này cho loại phòng tập trung đông đúc)
24 nđ: hệ số tác dụng không đồng thời Theo [TL1] trang 168,
- Đối với công trình nhà cao tầng khách sạn nđ = 0.8 ÷ 0.9, ta chọn nđ = 0.9
Đối với nhà hàng ăn uống, cần tính toán thêm nhiệt tỏa ra từ mỗi người, cụ thể là 10 W/người cho nhiệt hiện và 10 W/người cho nhiệt ẩn Ở đây, qh và qa đại diện cho nhiệt hiện và nhiệt ẩn tỏa ra từ một người (W/người) Số lượng người (n) trong không gian cần điều hòa được xác định dựa trên mật độ phân bố người theo từng khu vực.
Theo tài liệu tham khảo như TCVN 5687 – 2010 (Phụ lục F), QCVN 06 – 2022 (Bảng G.9), tiêu chuẩn Ashrae 62.1 – 2016 (Bảng 6.2.2.1) và Ashrae Handbook – Fundamental 2017 (18.4 – Bảng 1), chúng ta có thể xác định bảng phân bố mật độ gió tươi, mật độ người, nhiệt hiện và nhiệt ẩn phát sinh từ một người dựa trên công năng của phòng.
Bảng 2.5: Bảng mật độ gió tươi, mật độ người, nhiệt hiện và nhiệt ẩn từ cơ thể người theo công năng phòng
Tính ví dụ cho phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2:
Loại phòng ngủ tiêu chuẩn 1B1-B giành cho 2 người (tính trường hợp có thêm 2 người), khi đó:
- Nhiệt hiện do người sinh ra ở phòng này là:
- Nhiệt ẩn do người sinh ra ở phòng này là:
- Vậy tổng nhiệt do người sinh ra ở phòng này là:
• Kết quả tính toán tương tự cho các không gian còn lại được trình bày ở phụ lục 5
Bảng tải nhiệt của công trình
Sau khi tính toán các thành phần nhiệt thừa, bảng tải nhiệt của công trình đã được hoàn thiện, với từng khu vực được trình bày chi tiết trong phụ lục.
Tính kiểm tra đọng sương
Hiện tượng đọng sương xảy ra khi nhiệt độ vách thấp hơn nhiệt độ đọng sương của không khí, dẫn đến tổn thất nhiệt và các vấn đề như nấm mốc, ẩm ướt Để ngăn ngừa hiện tượng này, cần kiểm tra tính đọng sương trên các vách của phòng, vì nhiệt độ và độ ẩm của các phòng có điều hòa thường giống nhau Hệ số truyền nhiệt kt của vách phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt cực đại kmax để tránh đọng sương, theo điều kiện kt < kmax (3.5, trang 118, TL[1]).
𝑡 𝑁 −𝑡 𝑇 , W/m 2 *K (3.2.13, trang 118, tài liệu [1]) Trong đó:
- αN = 20 W/m 2 K: Khi mặt ngoài vách tiếp xúc với không khí ngoài trời trực tiếp
- tN, tT – nhiệt độ tính toán của không khí ngoài trời và trong nhà
+Nhiệt độ ngoài trời: tN = 36.5°C
+Nhiệt độ trong phòng: tT = 25°C
- tsN – nhiệt độ đọng sương bên ngoài, tsN = 24.6 °C xác định theo tN và φN
Các hệ số truyền nhiệt qua cửa, kính, nền và tường đều nhỏ hơn giá trị kmax = 20.7 W/m²*K, do đó, hiện tượng đọng sương không xảy ra trong tất cả các phòng của công trình.
Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí
2.6.1 Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí Đồ thị ẩm đồ, hay còn được biết đến với tên gọi là đồ thị t-d, là một công cụ không thể thiếu trong quá trình xác định trạng thái của không khí trên biểu đồ ẩm Nó đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các bước xử lý và hiệu suất cần thiết để đạt được trạng thái không khí mong muốn trước khi được đưa vào phòng Đồ thị này giúp theo dõi và phân tích các thông số liên quan đến không khí ẩm như nhiệt độ đọng sương, nhiệt độ của nhiệt kế ướt, độ ẩm tương đối và nhiều thông số khác
Sau khi khảo sát và nghiên cứu hồ sơ thiết kế, nhóm chúng em đã quyết định chọn sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp cho công trình.
FUSION Hotel đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật và kinh tế cho công trình, đồng thời đảm bảo hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) hoạt động hiệu quả cho dự án.
Hình 2.3 : Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp
Không khí tươi bên ngoài
Nguyên lý làm việc của hệ thống thông gió bắt đầu với không khí bên ngoài có trạng thái 𝑁(𝑡 𝑁 , 𝜑 𝑁 ) và lưu lượng LN, được đưa vào buồng hòa trộn (3) qua cửa lấy gió có van điều chỉnh (1) Tại đây, không khí hồi có trạng thái 𝑇(𝑡 𝑇 , 𝜑 𝑇 ) và lưu lượng LT từ các miệng hồi gió (2) được hòa trộn Hỗn hợp không khí này sau đó được chuyển đến thiết bị xử lý không khí (4), nơi nó được xử lý theo chương trình định sẵn đến trạng thái O Không khí đã được xử lý sẽ được quạt (5) vận chuyển qua kênh gió (6) vào phòng (8) Khi ra khỏi miệng thổi (7), không khí có trạng thái V sẽ nhận nhiệt thừa 𝑄 𝑇 và ẩm thừa 𝑊 𝑇, dẫn đến sự thay đổi trạng thái từ V đến 𝑇(𝑡 𝑇 , 𝜑 𝑇 ) Cuối cùng, một phần không khí sẽ được thải ra ngoài, trong khi phần lớn sẽ được hồi về thông qua miệng gió hồi.
2.6.2 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí
Tính ví dụ cho phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2 a Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor) ε hf
Hệ số nhiệt hiện phòng biểu diễn tia quá trình tự biến đổi không khí trong buồng lạnh V-T
Hệ số nhiệt hiện phòng εhf được tính theo công thức:
- 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
Dựa theo kết quả đã tính ở trên ta có:
5032.84 + 240 = 0.95 b.Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF
Là độ nghiêng của tia quá trình từ điểm hòa trộn đến điểm thổi vào và được tính theo công thức:
- Qh : Nhiệt hiện của công trình, tính cả nhiệt hiện do gió tươi và gió lọt mang vào, (W)
- Qa : Nhiệt ẩn của công trình, tính cả nhiệt ẩn do gió tươi và gió lọt mang vào, (W)
- Qt : Tổng nhiệt thừa dùng để tính công suất lạnh , (W)
5032.84 + 303.6 (5032.84 + 303.6) + (240 + 430.4)= 0.88 c Hệ số đi vòng ε BF (Bypass Factor)
Hệ số đi vòng ɛbf là tỷ lệ giữa lượng không khí đi qua dàn lạnh mà không trao đổi nhiệt ẩm và tổng lượng không khí được thổi qua dàn.
Hệ số đi vòng ɛbf phụ thuộc vào nhiều yếu tố quan trọng, bao gồm bề mặt trao đổi nhiệt ẩm, số lượng ống và tốc độ không khí Các yếu tố này cần được xem xét kỹ lưỡng để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.
183_[TL1], ta có thể chọn hệ số ɛbf = 0.3 d Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) ε hef
Là tỷ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt tổng hiệu dụng của phòng:
- Qhef : nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH (Effective Room Sensible Heat)
- Qaef : nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH (Effective Room Latent Heat)
Hình 2.4 : Sơ đồ điều hòa không khí vẽ trên đồ thị t-d
Các thông số và điểm nút của sơ đồ được xác định như sau:
- Điểm trạng thái không khí trong phòng T : 𝑡 𝑇 = 25℃, 𝜑 𝑇 = 60%
- Điểm trạng thái không khí ngoài trời N : 𝑡 𝑁 = 36.5℃, 𝜑 𝐺 = 50.6%
- Trên thang chia hệ số nhiệt hiện đặt bên phải ẩm đồ, vẽ các đường
- Từ điểm T kẻ đường thẳng song song với 𝐺 − 𝜀 ℎ𝑒𝑓 cắt đường 𝜑 = 100%, ta được điểm S là điểm đọng sương của thiết bị
- Từ điểm S kẻ đường thẳng song song với 𝐺 − 𝜀 ℎ𝑡 cắt đường NT, ta được điểm C là trạng thái không khí sau buồng hòa trộn C
- Từ điểm T kẻ đường thẳng song song với 𝐺 − 𝜀 ℎ𝑓 cắt đường SC, ta được điểm
O là trạng thái không khí sau dàn lạnh Do trạng thái O đã thỏa điều kiện vệ sinh, nên OV là trạng thái không khí thổi vào phòng
Bảng 2.6 : Thông số các điểm nút Điểm nút Nhiệt độ
*Kiểm tra điều kiện vê ̣ sinh:
=> thỏa điều kiện vệ sinh
Q0 = G*(IC – IV), (kW) Trong đó:
- G: lưu lượng khối lượng không khí đi qua dàn lạnh, kg/s;
- ρ : Khối lượng riêng không khí, ρ = 1.2 kg/m 3 ;
- L : Lưu lượng thể tích của không khí, m 3 /s
- Qhef : Nhiệt hiện hiệu dụng phòng, W;
- tT và tS : Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, ℃;
1.2 ∗ (25 − 16.5) ∗ (1 − 0.3)= 704.9(𝑙 𝑠⁄ ) Công suất của FCU là:
So với tải công trình thì gần như không có sự chênh lệch (3.22%) , ta có Qcông trình: = 9 (kW)
• Kết quả tính toán các khu vực khác được trình bày ở phụ lục 8.
Tính toán kiểm tra bằng phần mềm Heatload
2.7.1 Giới thiệu phần mềm tính tải Heatload
Phần mềm Heatload là một công cụ tính toán tải nhiệt nổi tiếng, được phát triển bởi một tập đoàn sản xuất điều hòa không khí đa quốc gia có trụ sở chính tại Nhật Bản Heatload thường được áp dụng trong các dự án thiết kế hệ thống điều hòa không khí, giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.
Phần mềm 36 là công cụ lý tưởng để tính tải cho các công trình vừa và nhỏ Với giao diện dễ sử dụng, phần mềm này cung cấp kết quả tính toán chính xác và đáng tin cậy, giúp người dùng tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả công việc.
Hình 2.5: Giao diện khởi động của phần mềm Heatload Daikin
2.7.2 Tính tải công trình bằng phần mềm Heatload:
Tính toán tải lạnh cho phòng ngủ loại tiêu chuẩn 1B1-B tầng 2
❖ Các bước tính toán bằng phần mềm Heatload
Bước 1: Chọn Project Outline cài đặt các thông số chung của công trình
Hình 2.6: Cài đặt tên cho công trình
Tại Design Data, bạn có thể truy cập mục dữ liệu thời tiết để thiết lập các thông số khí hậu cho vị trí công trình Đà Nẵng, với khí hậu tương tự, là nơi lý tưởng để tham khảo dữ liệu này.
Thành phố Quảng Trị nên để số liệu mặc định tại Quảng Trị
Hình 2.7:Dữ liệu thời tiết tại Thành phố Quảng Trị
Tại Design Data, vào mục hệ số truyền nhiệt (Overall Heat Transfer Coeff) để thiết lập thông số của tường cho công trình
Hình 2.8: Thiết lập hệ số truyền nhiệt cho công trình
Tại Design Data, bạn có thể thiết lập thông số nhiệt độ và độ ẩm trong nhà ở mục nhiệt độ và độ ẩm (Temp & Humid) Trong bài viết này, chúng ta sẽ chỉ tập trung vào mùa hè (Summer) do đang tính toán cho điều hòa 1 chiều.
Hình 2.9: Thiết lập nhiệt độ và độ ẩm cho công trình Bước 2: Vào Room Data để thiết lập thông số các phòng:
Tại Room Data, giao diện thiết lập có các thông số sau:
- Usage of Room: Công năng phòng
- Ventilation System: Kiểu thông gió
- Floor Area: Diện tích sàn
- Ceiling Height: Chiều cao từ sàn đến dưới la phông
- Equipment: Nhiệt hiện (Sensible) và nhiệt ẩn (Latent) của thiết bị
- Roof & Non-Cond Ceiling Area: Diện tích phía trần tiếp giáp với không gian không điều hòa
+Upper room: Mái tiếp xúc với tầng trên không sử dụng điều hòa +Flat roof: Mái bằng
+Incline roof: Mái nghiêng +Glass: Mái kính
- Non-Conditioned Floor Area: Diện tích phía sàn tiếp giáp không gian không điều hòa
+Earth floor: Sàn tiếp xúc với đất +Air layer exist: Sàn tiếp xúc với tầng dưới không có điều hòa và có trần giả
+Air layer no: Sàn tiếp xúc với tầng dưới không có điều hòa và không có trần giả
+Pilotis: Sàn tiếp xúc với không gian ngoài trời
- Outer Wall Length: Chiều dài của tường tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài
- Window Area on Outer Wall: Diện tích kính trên tường tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài
- Inner Wall Length: Chiều dài tường trong giáp với không gian không điều hòa
Hình 2.10 : Thiết lập thông số phần giao diện cho phòng ngủ 1B1
Tại mục Schedule trong Room Data, người dùng có thể thiết lập thông số phù hợp với công năng sử dụng của các loại phòng Ở đây, chúng ta có thể cài đặt khung giờ vận hành (Operating time Zone) từ 1 đến 24 giờ, đảm bảo phù hợp với công năng sử dụng của phòng ngủ khách sạn.
Hình 2.11 : Thiết lập thông số lịch trình(schedule)
Tại Room Data, mục Others có các thông số sau:
- Fresh Air Intake: Tiêu chuẩn lưu lượng gió tươi cấp vào phòng
Giá trị xâm nhập gió trời trong công trình có cấp gió tươi là 0, do áp suất trong phòng dương Mặc dù thông số 0.2 lần/giờ không đáng kể, chúng ta vẫn giữ nguyên thông số mặc định để đảm bảo tính chính xác.
- Safety Factor: Hệ số dự phòng tải của công trình
- Window Type: Đặc điểm loại kính của công trình
- Lighting: Mật độ tải chiếu sáng
- Person: Số người trong phòng
- Height Attic: Chiều cao trong la phông
Hình 2.12: Thiết lập thông số mục others cho công trình
Hình 2.13: Thiết lập các thông số mở rộng của phòng Bước 3 : Xuất tải toàn bộ công trình Để xuất tải ta chọn Main menu > Sum/Print > Start
Hình 2.14: Kết quả tính tải lạnh của phần mềm xuất ra
Hình 2.15: Dữ liệu tổn thất nhiệt của phòng ngủ 1B1-B
Hình 2.16: Đồ thị dữ liệu tổn thất nhiệt của phòng ngủ 1B1-B
Phần mềm Heatload cho ra kết quả tải nhiệt cho phòng ngủ 1B1-B tầng 2 là 8.9 kW, gần sát với phương pháp tính tay là 9.3 kW và tải thực tế 9 kW Sự chênh lệch giữa hai phương pháp này là không đáng kể.
2.7.3 So sánh, đánh giá kết quả tính toán năng suất lạnh của phương pháp Carrier, phần mềm heatload và tải thực của công trình:
Bảng 2.7: So sánh, đánh giá kết quả tính tải giữa 2 phương pháp
Phương pháp Carrier Dùng phần mềm
Nhận xét : Qua bảng trên ta thấy độ sai lệch giữa tính tay và công trình khá thấp
Độ sai lệch giữa phần mềm heatload và công trình dao động từ 0-15%, trong khi đó độ sai lệch giữa phần mềm và phương pháp tính tay chỉ từ 0-10% Mặc dù phần mềm heatload thường cho kết quả chính xác hơn so với tính toán thủ công, sự khác biệt giữa hai phương pháp này là không đáng kể Điều này chứng tỏ rằng cả hai phương pháp đều đạt độ chính xác tương đối cao.
- Việc đo đạc diện tích, làm tròn kết quả tính toán
- Hệ số an toàn đảm bảo hệ thống đáp ứng tải của công trình khác với bên thiết kế
- Một số yêu cầu đặc biệt của chủ thầu
TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG GIÓ
Mục đích của việc thông gió
Hệ thống thông gió đóng vai trò quan trọng trong công trình, giúp lưu thông và trao đổi không khí, cung cấp oxy và thải CO2 Nó tạo sự chênh áp cần thiết và giảm thiểu các mối đe dọa đến tính mạng con người trong trường hợp xảy ra sự cố Thiết kế và bố trí hệ thống thông gió cần phù hợp với từng công năng, đồng thời phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quy chuẩn của Việt Nam và quốc tế.
Tính toán kiểm tra hệ thống cấp gió tươi
3.2.1 Mục đích của việc cấp gió tươi
Không gian điều hòa là khu vực kín, nơi con người làm việc và sinh hoạt, nơi chúng ta hít vào khí O2 và thải ra khí CO2 Nếu không đủ lượng khí O2, chúng ta sẽ cảm thấy mệt mỏi, và thiếu O2 nghiêm trọng có thể dẫn đến chóng mặt và buồn nôn Mục đích của việc cấp gió tươi là cải thiện chất lượng không khí trong không gian sống, cung cấp không khí sạch và giàu dưỡng khí Do đó, việc cấp gió tươi là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo sức khỏe và sự thoải mái cho con người.
3.2.2 Kiểm tra lưu lượng gió tươi:
Tính theo bảng 6.2.2.1 trang 13 [tiêu chuẩn ASHRAE 62.1-2016 của Mỹ]
- Vbz : Lưu lượng gió tươi cần thiết, (l/s)
- Rp : Lưu lượng gió tươi tiêu chuẩn quy định cho 1 người (l/s*người)
- Pz : Tổng số lượng người trong không gian
- Ra : Lưu lượng gió tươi tiêu chuẩn quy định cho 1 m 2 sàn (l/s*m 2 )
- Az : Diện tích không gian tính toán (m 2 )
*Số người được xác định thông qua mật độ người trong phụ lục F, [TCVN 5687-
*Tính toán lưu lượng gió tươi cho tầng 2:
Ta có các thông số như sau:
Bảng 3.1: Thông số để tính toán gió tươi tầng 2
Số người trong 1 không gian
Dựa theo bảng 2.5 và các thông số trên, ta có lưu lượng gió tươi cho tầng 2:
Nhận xét: Lưu lượng gió tươi của công trình là 345 l/s , có sự chênh lệch đáng kể
Yêu cầu đặc biệt của chủ thầu về số lượng người trong khu vực hành lang có thể ảnh hưởng đến việc tính toán cho các tầng còn lại, và quy trình thực hiện sẽ tương tự như trước đó.
3.2.3.Tính toán kiểm tra kích thước ống gió tươi
Hình 3.1:Đường ống gió tươi tầng 2 (đoạn A-C)
Hình 3.2 :Đường ống gió tươi tầng 2 (đoạn A-E)
Hình 3.3 :Đường ống gió tươi tầng 2 (đoạn E-I)
*Chọn ống gió bằng phần mềm ductchecker
Nhằm mục đích đa dạng trong việc tính toán ống gió, nhóm em sẽ giới thiệu phương pháp tính chọn ống gió bằng phần mềm Duct Checker Pro
Nhóm sẽ chọn khu vực tầng 2, tầng 1 và tầng 10 (các tầng điển hình) để tính kiểm tra kích thước ống gió tươi a) Khu vực tầng 2
Hình 3.4: Giao diện phần mềm Duct Checker Pro
Sau đó chọn vào biểu tượng cài đặt để cài đặt vận tốc tối đa đi trong ống và tổn thất ma sát lớn nhất Pa/m:
Tiếp theo chọn Apply để quay lại màn hình chính
Hình 3.5: Giao diện cài đặt Duct Checker Pro
Nhập lưu lượng của đoạn Quạt-A là 2020.9 (m³/h) vào ô Flow Rate Để tính toán kích thước ống, hãy chọn nút Calc Phần mềm sẽ cung cấp kết quả dựa trên các yêu cầu đã được cài đặt trước.
Hình 3.6 : Chọn ống gió tươi cho đoạn quạt-A
Sau đó chúng ta chọn kích thước ống có cao độ trần phù hợp và tổn thất gần với
1 Pa nhất Nhóm chúng em chọn ống gió có kích thước 450x250 có tổn thất áp suất là 0.943 Pa/m
Các đoạn ống còn lại ta trừ để tính lưu lượng và thực hiện các bước tương tự như trên Ta được bảng kết quả sau:
Bảng 3.2 :Kết quả tính toán đường ông gió tươi tầng 2 Đoạn ống Lưu lượng
*Tính tổn thất áp suất trên đường ống gió tươi:
Nhóm em đã chọn phương pháp ma sát đồng đều để kiểm tra đường ống gió Đầu tiên, chúng em xác định giá trị tổn thất áp suất ma sát cho mỗi mét ống và giữ nguyên giá trị này để tính toán cho tất cả các đoạn ống khác trong hệ thống.
Theo [TL 1, trang 315], tổn thất áp suất trên đường ống gió được tính theo công thức sau:
∆p = ∆pms + ∆pcb, (Pa) Trong đó:
- ∆pms: Trở kháng ma sát đường ống;
- ∆pcb: Trở kháng cục bộ trên các phụ kiện đường ống (tê,co,…)
Tổn thất ma sát đưởng ống được tính theo công thức như sau:
- l: Chiều dài đoạn ống gió có tổn thất ma sát lớn nhất, (m);
- ∆p1: Trở kháng ma sát trên 1 mét chiều dài ống, Δpi = 0.8 – 1 Pa/m [TL1], chọn
*Tính tổn thất áp suất ma sát cho đường ống gió tươi tầng 2:
Chiều dài đoạn ống có tổn thất lớn nhất là: 𝑙 = 165.3 (𝑚)
Tổn thất áp suất ma sát lớn nhất cho đường ống gió tươi tầng 2 là:
*Tính tổn thất áp suất cục bộ cho hệ thống cấp gió tươi tầng 2:
Để đạt được kết quả chính xác nhất, nhóm chúng tôi sẽ sử dụng phần mềm Ashrea Duct Fitting Database nhằm hỗ trợ cho quá trình tính toán.
Giới thiệu sơ lược về phần mềm Phần mềm sẽ có 3 mục chính đó là: Supply,
- Supply dùng để tính tổn thất áp cục bộ cho hệ cấp gió
- Exhaust/ Return dùng cho hệ hồi gió, thải gió
Common được sử dụng để tính toán tổn thất áp suất qua các chi tiết mà không phân biệt hệ cấp hay hồi Điều này có nghĩa là khi tính toán tổn thất áp cho hệ cấp, hồi, hay thải, các chi tiết trong Common sẽ cho ra kết quả giống nhau.
Hình 3.7 : Giao diện vuông chuyển tròn của ASHRAE Duct Fitting Database
Hình 3.8: Giao diện co 90° của ASHRAE Duct Fitting Database
Hình 3.9: Giao diện giảm/tăng size của ASHRAE Duct Fitting Database
Như vậy, làm tương tự ta có được kết quả trình bày ở bảng sau:
Bảng 3.3 :Tổn thất áp suất cục bộ đường gió tươi tầng 2
Tên chi tiết/phụ kiện đường ống
Tổng tổn thất trên đường ống gió: (nhân thêm 10% hệ số an toàn)
Nhận xét: Cột áp chênh lệch với công trình thực (200 Pa) không đáng kể, khoảng 14%
Hình 3.10: Đường ống gió tươi tầng 10 (Quạt 1)
Hình 3.11: Đường ống gió tươi tầng 10 (Quạt 2 và quạt 3)
Bảng 3.4:Kết quả tính toán đường ông gió tươi tầng 10 Đoạn ống Lưu lượng
Chiều dài đoạn ống có tổn thất ma sát lớn nhất là: 𝑙 = 142 (𝑚)
Tổn thất ma sát lớn nhất cho đường ống gió tươi tầng 10 là:
Bảng 3.5:Tổn thất áp suất cục bộ đường gió tươi tầng 10
Tên chi tiết/phụ kiện đường ống
Tổng tổn thất trên đường ống gió: (nhân thêm 10% hệ số an toàn)
Nhận xét: Cột áp chênh lệch với công trình thực (200 Pa) không đáng kể, khoảng 1.01%
Hình 3.12: Đường ống gió tươi tầng 1 (Quạt 1)
Hình 3.13: Đường ống gió tươi tầng 1 (Quạt 2) Bảng 3.6:Kết quả tính toán đường ông gió tươi tầng 1 Đoạn ống Lưu lượng
Chiều dài đoạn ống có tổn thất ma sát lớn nhất là: 𝑙 = 89.6 (𝑚)
Tổn thất ma sát lớn nhất cho đường ống gió tươi tầng 1 là:
Bảng 3.14:Tổn thất áp suất cục bộ đường gió tươi tầng 1
Tên chi tiết/phụ kiện đường ống
Tổng tổn thất trên đường ống gió: (nhân thêm 10% hệ số an toàn)
Nhận xét: Cột áp chênh lệch với công trình thực (200 Pa) không đáng kể, khoảng 5.6%.
Tính toán kiểm tra lưu lượng hút khói hành lang
3.3.1.Mục đích chung của hệ thống hút khói:
Hệ thống hút khói được thiết kế để loại bỏ khói độc ra khỏi không gian, đảm bảo an toàn cho người thoát nạn trong trường hợp cháy Hệ thống này giúp đưa khói ra xa khỏi khu vực thoát hiểm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển an toàn của người dân trong tòa nhà.
3.3.2.Nguyên lý của hệ thống hút khói:
- Ở chế độ tự động, hệ thống quạt hút khói sẽ được tự động kích hoạt bởi tủ điều khiển báo cháy(FACP)
- Khi có cháy ở tầng nào thì hệ thống báo cháy sẽ kích hoạt mở van điều khiển hút khói (FSD) tại tầng đó
3.3.2.Đặc điểm hệ thống hút khói công trình:
- Công trình gồm 1 trục hút khói cho hành lang (từ tầng kĩ thuật 1 đến tầng 18) Tổng có 4 quạt hút khói
- 2 quạt hút khói SEF-TW-R-01 và SEF-TW-R02 đều được đặt ở tầng mái, mỗi tầng sẽ được quạt cấp cho 2 khu vực hành lang
- 2 quạt hút khói SEF-TW-L10-01 và SEF-TW-L10-02 được đặt ở tầng 10, cấp riêng cho khu vực nhà hàng ở tầng 10
Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lý hệ thống hút khói hành lang
Hình 3.16: Sơ đồ nguyên lý hệ thống hút khói sảnh nhà hàng
3.3.3.Tính toán hệ thống hút khói hành lang
Lưu lượng hút khói hành lang được xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam 5687-2010_ phụ lục L
Lượng khói cần hút ra khỏi hành lang hoặc sảnh có cháy ở các công trình công cộng, nhà hành chính, nhà sinh hoạt và nhà sản xuất được xác định dựa trên một công thức cụ thể.
B : là chiều rộng của cánh cửa lớn hơn mở từ hành lang hay sảnh vào cầu thang hay ra ngoài nhà, (m)
- Đối với hút khói cho 1 tầng: B= 0.9 m
- Đối với hút khói cho nhà hàng: B = 2.25 m
H : là chiều cao cửa đi, khi chiều cao lớn hơn 2.5m thì lấy H = 2.5m
- Đối với hút khói cho 1 tầng: H= 2.3 m
- Đối với hút khói cho nhà hàng: H = 2.5 m
Hệ số thời gian mở cửa đi, ký hiệu là Kd, được xác định dựa trên số lượng người thoát nạn trong trường hợp cháy Cụ thể, Kd bằng 1 nếu có hơn 25 người thoát nạn qua một cửa và Kd bằng 0,8 nếu số người thoát nạn dưới 25 người.
- Đối với hút khói cho 1 tầng: Kd = 0.8
- Đối với hút khói cho nhà hàng: Kd = 1 n : hệ số phụ thuộc vào chiều rộng B, tra theo bảng L.1 [TCVN 5687-200]
- Đối với hút khói cho 1 tầng: n= 0.95
- Đối với hút khói cho nhà hàng: n = 0.5
Vậy lưu lượng hút khói hành lang tính cho 1 tầng:
⁄ ) ℎ Vậy lưu lượng hút khói hành lang tính cho nhà hàng tầng 10:
Theo QCVN06-2021/BXD, nhiệt độ trung bình của khói khi cháy là 300℃ nên ta có trọng lượng riêng trung bình 𝛾 = 6 (𝑁 𝑚⁄ 3 ) với 𝑔 = 9.8 (𝑚 𝑠⁄ ) 2 ,do đó khối lượng riêng của khói:
Vậy lưu lượng thể tích khói tính cho 1 tầng:
0.61 = 10675.65 (𝑚 3 ⁄ ) = 2957.24(𝑙 𝑠ℎ ⁄ ) Vậy lưu lượng thể tích khói tính cho nhà hàng tầng 10:
Nhân xét : Tại mỗi tầng, so với lưu lượng 2 quạt công trình cho mỗi tầng là 3000 l/s thì có độ chênh lệch không đáng kể
Tại nhà hàng tầng 10, so với lưu lượng 2 quạt công trình cho mỗi tầng là
5200 l/s thì có độ chênh lệch không đáng kể
3.3.4.Kiểm tra kích thước ống hút khói hành lang:
Theo khuyến cáo của Ashrae, vận tốc tối đa đi trong gen là 12,7 m/s
Chọn vận tốc đi trong gen hút khói là 12 m/s
Tốc độ không khí đi trong ống được tính theo công thức: ω = L
F Trong đó: ω : Tốc độ không khí đi trong ống, m/s;
L : Lưu lượng không khí đi qua ống, m 3 /s;
Do đó ta tính được tiết diện gen là:
Ta chọn ống có kích thước: 1000(mm) x 500(mm) ; 600(mm) x 400(mm) ; 1000(mm)x300(mm), trùng với ống của công trình thực tế
3.3.5 Các thông số thiết kế hút khói:
- Theo ASHRAE 2017, tính toán kích thước ống gió theo v= 12-15 m/s, tổn thất áp 1.5-3 Pa/m
- Vận tốc tại miệng gió từ 4-5.5 m/s
- Không tính tổn thất qua các nhánh có MFD đóng
3.3.6.Kiểm tra kích thước đường ống hút khói nhà hàng:
Hình 3.17: Đường ống hút khói nhà hàng tầng 10
*Sử dụng phần mềm Duct checker Pro, ta tính được kích thước ống theo bảng sau: (tính cho 1 quạt)
Bảng 3.7: Kết quả tính toán đường ống hút khói nhà hàng tầng 10 Đoạn ống Lưu lượng
3.3.7.Kiểm tra tổn thất áp suất đường ống hút khói nhà hàng
Chiều dài đoạn ống có tổn thất lớn nhất là : l = 20 (m)
Tổn thất áp suất ma sát trên đường ống:
*Sử dụng phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database để tính áp suất ma sát cục bộ, ta có bảng như sau:
Bảng 3.8 :Tổn thất áp suất cục bộ đường ống hút khói tầng 10
Tên chi tiết/phụ kiện đường ống
• Đối với miệng gió sọt trứng 600x600 mm, tra catalog miệng gió grill của ASLI, ta có tổn thất 1 miệng là 15 Pa
Tổng tổn thất trên đường ống gió: (nhân thêm 10% hệ số an toàn)
Nhận xét: Cột áp chênh lệch với công trình thực (200 Pa) không đáng kể, khoảng 17.7%
3.3.8 Tính toán miệng hút cho ống hút khói tầng 10
Theo công trình, ta chọn miệng sọt trứng để tính toán miệng gió cho ống hút khói, cài đặt thông số không gian trống là 35% , vận tốc 5.5 m/s
Bảng 3.9: Miệng gió cho ống hút khói tầng 10
(m 3 /h) Kích thước cổ tính toán
Kích thước cổ thực tế (mm)
Tính toán kiểm tra hệ thống tạo áp cầu thang
Hình 3.18:Sơ đồ nguyên lý hệ thống tạo áp cầu thang (tầng 1- tầng 7)
Hình 3.19: Sơ đồ nguyên lý hệ thống tạo áp cầu thang (tầng 7- 14)
Hình 3.20 :Sơ đồ nguyên lý hệ thống tạo áp cầu thang (tầng 14- tầng 18)
Hình 3.21 :Sơ đồ nguyên lý hệ thống tạo áp cầu thang (tầng kĩ thuật 1)
3.4.1 Mục đích tạo áp cầu thang:
Hệ thống tạo áp cầu thang (tăng áp cầu thang) đóng vai trò quan trọng trong các công trình và tòa nhà, với nhiệm vụ chính là đảm bảo an toàn cho người sử dụng trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn Hệ thống này giúp duy trì áp suất không khí trong cầu thang, ngăn chặn khói và khí độc xâm nhập vào khu vực cầu thang, từ đó tạo ra một lối thoát an toàn cho cư dân và nhân viên Việc thiết kế và lắp đặt hệ thống tăng áp cầu thang cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt để đảm bảo hiệu quả hoạt động trong tình huống khẩn cấp.
- Đảm bảo sự an toàn cho con người: Bảo vệ tính mạng con người trong những trường hợp có hỏa hoạn bằng những lối thoát hiểm được điều áp
Để đảm bảo hiệu quả trong công tác chống cháy lan, thang bộ cần được duy trì chênh áp, giúp ngăn chặn khói xâm nhập từ khu vực bị cháy sang các khu vực khác trong tòa nhà.
Để bảo vệ tài sản khỏi sự lây lan của lửa và khói vào những khu vực có thiết bị dễ bắt lửa, việc tăng áp cầu thang là cần thiết nhằm giảm thiểu rủi ro một cách hiệu quả nhất.
3.4.2 Nguyên lý tạo áp cầu thang:
- Ở chế độ tự động, hệ thống quạt tạo áp cầu thang được tự động kích hoạt bởi tủ điều khiển báo cháy (FACP)
- Quạt tạo áp cầu thang có thể điều khiển đóng/ngắt bằng tay tại 1 công trên tủ điều khiển báo cháy (FACP)
Cảm biến áp suất (ADP) được lắp đặt trong buồng thang bộ nhằm đo áp suất trong khu vực này Bộ điều khiển biến tần sẽ điều chỉnh tốc độ của động cơ quạt dựa trên áp suất cài đặt, đảm bảo áp suất trong cầu thang bộ được duy trì và không vượt quá giá trị cài đặt trong trường hợp xảy ra cháy.
70 trong buồng thang vượt quá giá trị cài đặt, van gió xả áp trên vách thang (ORD) sẽ mở ra, xả lượng gió dư ra bên ngoài
- Hệ thống điều khiển sẽ giám sát trạng thái hoạt động và sự cố của các quạt tạo áp cầu thang
Hệ thống tạo áp cầu thang cần thoả các yêu cầu kĩ thuật bên dưới: [QCVN06-
Khi hệ thống tạo áp cầu thang hoạt động, cần đảm bảo rằng lưu lượng gió cấp vào đủ để duy trì chênh áp so với khu vực bên ngoài, đồng thời các cửa vào cầu thang phải được đóng kín, nhằm tuân thủ các yêu cầu và tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy.
- Vận tốc gió khi mở cửa: được xác định theo từng tiêu chuẩn cụ thể
Khi lựa chọn cửa, cần đảm bảo lực mở cửa không vượt quá 100N để mọi người, bao gồm cả người lớn tuổi và trẻ em, có thể mở dễ dàng Cửa cũng phải không bị khóa, có khả năng chống cháy trong 1 - 2 giờ và có tính năng tự đóng lại.
Nguồn điện cung cấp cho quạt là nguồn ưu tiên riêng, khác biệt với nguồn điện sử dụng thông thường Tất cả các cáp nguồn và cáp điều khiển đều được thiết kế với khả năng chống cháy, đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.
Hệ thống báo cháy hoạt động bằng cách phát hiện đám cháy và gửi tín hiệu đến toà nhà để mọi người sơ tán an toàn Đồng thời, hệ thống sẽ ngắt nguồn điện sinh hoạt và cấp nguồn cho các quạt tạo áp suất dương Khi áp suất trong toà nhà vượt mức cho phép, các van PRD sẽ tự động mở ra để xả áp, đảm bảo an toàn cho cư dân.
Độ chênh áp là yếu tố quan trọng trong việc tính toán các thông số của hệ thống cấp không khí Để đảm bảo hiệu suất hoạt động, áp suất không khí dư cần phải đạt mức tối thiểu là 20 Pa và không vượt quá giới hạn cho phép.
50 Pa ở các buồng thang bộ không nhiễm khói loại N2, ở các khoang đệm của buồng thang bộ không nhiễm khói loại N3 với các không gian liền kề (hành lang, sảnh)
Các loại thang bộ cần tạo áp theo Phụ lục D [TL3] quy định rằng việc bảo vệ chống khói phải đảm bảo cung cấp không khí từ bên ngoài vào các khu vực nhất định.
- Trong các buồng thang bộ không nhiễm khói loại N2
- Trong các khoang đệm của buồng thang bộ không nhiễm khói loại N3.Đặc điểm các loại thang bộ không nhiễm khói N2 và N3:
- Thang N2: có áp suất khí dương (áp suất không khí trong buồng thang cao hơn bên ngoài) khi có cháy
Thang N3 được thiết kế với lối vào buồng thang từ mỗi tầng, đi qua khoang đệm có áp suất không khí dương Áp suất dương trong khoang đệm này được duy trì liên tục hoặc được kích hoạt khi xảy ra cháy, nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Hình 3.22: Buồng thang bộ không nhiễm khói loại N1
Hình 3.23: Buồng thang bộ không nhiễm khói loại N2
Hình 3.24:Khoang đệm của thang bộ không nhiễm khói loại N2
Hình 3.25: Buồng thang bộ không nhiễm khói loại N3
Trục thang bộ gồm 19 tầng, với 18 cửa tương ứng, mỗi cửa có kích thước
2.3x0.9 m, 18 cửa đều mở vào không gian tạo áp, là kiểu buồng thang bộ không nhiễm khói loại N2
Tầng kỹ thuật 1 được trang bị một cửa kích thước 2.3x0.9 m, mở vào không gian tạo áp Không gian này cung cấp áp lực cho thang bộ ST02, ST03 và hai phòng đệm thang thoát hiểm ST01 Đây là kiểu buồng thang bộ không nhiễm khói loại N2, có khoang đệm giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
3.4.5 Tính toán kiểm tra lưu lượng áp cầu thang: a) Tính toán kiểm tra lưu lượng áp cầu thang
Lưu lượng không khí cần thổi vào buồng thang của loại thang N2 để tạo sự chênh áp được xác định theo công thức [QCVN 06-2022]:
- Q: Lưu lượng không khí cần cấp vào buồng thang bộ loại N2 (l/s)
- Q1: Lưu lượng không khí rò rỉ qua tất cả cửa đóng (l/s)
- Q2: Lưu lượng không khí qua tất cả cửa mở (l/s)
Lưu lượng rò rỉ qua cửa đóng được xác định theo công thức:
- Q1 : Lưu lượng rò rỉ qua tất cả cửa đóng (m 3 /s)
- Ac : Diện tích rò rỉ (m)
Theo BS5588_part 4_1978, với loại cửa 1 cánh mở vào không gian tạo áp kích thước 2.2x0.9 m có diện tích rò rỉ là:
Theo QCVN 06-2022, áp suất duy trì trong không gian tạo áp cần nằm trong khoảng từ 20-50 Pa Để đạt được mức an toàn tối ưu, áp suất chênh lệch giữa buồng thang bộ và môi trường bên ngoài được khuyến nghị là 50 Pa.
Vậy lưu lượng rò rỉ qua tất cả cửa đóng là:
Lưu lượng qua cửa mở được xác định theo công thức:
- Ao :Diện tích 1 cửa mở (m 2 ) , 𝐴 0 = 2.2 ∗ 0.9 = 1.98(𝑚 2 )
Theo quy định tại QCVN06 – 2022_D11, thang bộ loại N2 phải có 3 cửa mở, trong khi tất cả các cửa còn lại đều phải được đóng kín Do đó, số cửa mở được xác định là n=3.
- v: Vận tốc không khí thổi qua cửa mở, theo QCVN06-2022, vận tốc qua cửa mở là 1.3 m/s
Vậy lưu lượng qua cửa mở là:
Vậy lưu lượng cần cấp vào cầu thang bộ loại N2 là (cộng 25% hệ số dự phòng)
Nhận xét: Công trình thực tế có lưu lượng là 16200 l/s, so với công trình thực tế thì có sự chênh lệch đáng kể (khoảng 19.7%)
Tầng kỹ thuật 1: Đối với phòng đệm thang bộ loại N2, chỉ tính cửa đóng mà không tính cửa mở Điều này là do phòng đệm nối tiếp thang bộ loại N2 tạo áp, nên khi mở cửa, gió từ thang bộ loại N2 sẽ bù vào cho phòng đệm.
Vậy lưu lượng 2 phòng đệm rò rỉ qua tất cả cửa đóng là:
⁄ ) = 260 (𝑙 𝑠𝑠 ⁄ ) Vậy lưu lượng 2 cầu thang bộ qua cửa mở là:
Vậy lưu lượng cần cấp vào cầu thang bộ loại N2 có phòng đệm là: (cộng 10% hệ số dự phòng)
Tính toán kiểm tra hệ thống tăng áp phòng đệm thang máy chữa cháy và hút khói thang máy
Hình 3.26:Sơ đồ nguyên lý thang máy tăng áp hút khói(tầng kỹ thuật 1-7)
Hình 3.27:Sơ đồ nguyên lý thang máy tăng áp hút khói(tầng 8-14)
Hình 3.28 :Sơ đồ nguyên lý thang máy tăng áp hút khói(tầng 15- mái)
3.5.1 Thông số đầu vào: Đối với thang máy, từ tầng kĩ thuật đến tầng 18, sảnh thang máy gồm 1 cửa
2 cánh , kích thước 2.3x0.9 m Đối với phòng đệm thang máy, từ tầng kỹ thuật đến tầng 18, sảnh thang máy gồm 1 cửa mở ra không gian đệm, kích thước 2.3x0.9 m
3.5.2 Tính toán kiểm tra phòng đệm và thang máy tạo áp: a) Tính toán lưu lượng
- Việc tính toán và công thức tương tự với phần tạo áp cầu thang bộ
- Theo BS5588_part 4_1978, với loại cửa 1 cánh mở vào không gian tạo áp kích thước 2.3x0.9 m có diện tích rò rỉ là:
Theo QCVN 06-2022, áp suất duy trì trong không gian tạo áp từ 20-50 Pa Để đảm bảo an toàn tối đa, áp suất chênh lệch giữa buồng thang bộ và môi trường bên ngoài được chọn là 50 Pa.
Vậy lưu lượng rò rỉ qua tất cả cửa đóng là:
Lưu lượng qua cửa mở được xác định theo công thức:
- Ao :Diện tích 1 cửa mở (m 2 ) , 𝐴 0 = 2.3 ∗ 0.9 = 2.07(𝑚 2 )
- no : Số cửa mở, chọn n=3
- v: Vận tốc không khí thổi qua cửa mở, theo QCVN06-2022, vận tốc qua cửa mở là 1.3 m/s
Vậy lưu lượng qua cửa mở là:
Vậy lưu lượng cần cấp vào thang máy là: (cộng 10% hệ số dự phòng)
Nhận xét: Công trình thực tế có lưu lượng là 10000 l/s, so với công trình thực tế thì có sự chênh lệch đáng kể (khoảng 1%)
* Phòng đệm thang máy
5.6) ∗ 0.01 = 0.022 (𝑚 2 ) Vậy lưu lượng rò rỉ qua tất cả cửa đóng là:
Vậy lưu lượng cần cấp vào thang máy là: (cộng 25% hệ số dự phòng)
Công trình thực tế ghi nhận lưu lượng là 3200 l/s, cho thấy sự chênh lệch đáng kể khoảng 2.4% so với kết quả dự kiến Bên cạnh đó, cần tiến hành tính toán diện tích van xả áp cơ để đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Lưu lượng van giảm áp PRD ( Pressure relief Damper) được tính theo công thức :
𝑄 𝑃𝑅𝐷 = 𝑄 2 = 0.83 ∗ 𝐴 𝑃𝑅𝐷 ∗ √𝑃, (𝑚 3 ⁄ )𝑠 Suy ra diện tích van giảm áp PRD là:
→ Chọn kích thước van : 1500 x 1500 (mm)
*Phòng đệm thang máy chỉ có lưu lượng áp bị rò rỉ qua khe cửa, không đáng kểt nên không cần van giảm áp PRD
3.5.3 Các thông số thiết kế tạo áp:
- Tương tự phần thiết kế tạo áp cầu thàng, theo ASHRAE Fundamental
2017,tính toán kích thước ông gió theo v = 12-15 m/s và tổn thất áp 1.5–
- Vận tốc tại miệng gió từ 4-5.5 m/s, kích thước phần trống 25%
- Cộng thêm áp suất buồng thang cho hệ thống để đảm bảo vận tốc gió tại miệng gió đúng yêu cầu.
Hệ thống thông gió hút thải
3.6.1 Mục đích của hệ thống hút thải:
Hệ thống hút thải được thiết kế để loại bỏ không khí ô nhiễm, khí độc hại, khói, mùi khó chịu, nhiệt độ cao và bụi từ các nguồn phát sinh, giúp duy trì môi trường vệ sinh sạch sẽ cho không gian sử dụng.
3.6.2.Tính toán kiểm tra lưu lượng:
Tính toán lưu lượng gió hút thải được thực hiện dựa trên các thông số thu thập từ công trình, kết hợp với tiêu chuẩn trong nước và quốc tế phổ biến tại Việt Nam Điều này đảm bảo sự phù hợp với công năng riêng biệt của từng phòng trong công trình.
3.6.3 Hệ thống hút thải toilet: a) Đặc điểm công trình:
Mỗi toilet đều có gắn riêng 1 quạt hút thải, em sẽ tiến hành tính 1 quạt cho các loại phòng điển hình của các tầng b) Tính toán lưu lượng:
Theo bảng 6.5, ASHRAE 62.1.2016, ta có công thức:
- L: Lưu lượng không khí cần hút thải cho toilet (l/s)
- R: Lưu lượng không khí cần hút trên 1 đơn vị bàn cầu/bàn tiểu (l/s.unit)
- U: Số lượng bàn cầu/bàn tiểu (unit)
*Tính toán lưu lượng gió thải toilet cho tầng kỹ thuật 1, tầng 2, tầng 10 (các tầng điển hình)
R: Theo ASHRAE 62.1, đối với toilet công cộng thì R5 (l/s)
U: Theo mặt bằng toilet tầng kỹ thuật 1, ta có tổng U = 16 unit
*Nhận xét: So với công trình thực tế (660 l/s) thì chỉ lệch khoảng 15%)
R: Theo ASHRAE 62.1, đối với toilet riêng tư thì R% (l/s)
U: Theo mặt bằng toilet tầng 2, ta có tổng U = 2 unit
*Nhận xét: So với công trình thực tế (40 l/s) thì chỉ lệch khoảng 20%)
R: Theo ASHRAE 62.1, đối với toilet công cộng thì R5 (l/s)
U: Theo mặt bằng toilet tầng 10, ta có tổng U = 10 unit
*Nhận xét: So với công trình thực tế (350 l/s) thì không có sự chênh lệch
- Ống gió cài đặt chế độ tiêu chuẩn (áp suất 1Pa/m, vận tốc 10m/s)
- Miệng gió 1 lớp + OBD, vận tốc 1.5-2.5 m/s, 75% diện tích trống
- Cân nhắc vị trí miệng hút ưu tiên khu vực sinh mùi của phòng d) Tính toán miệng gió
Tương tự phần tính toán gió tươi, ta có
Bảng 3.21: Tính toán miệng gió hút thải toilet
Tương tự phần tính toán đường ống gió tươi, ta có:
Bảng 3.22: Tính toán đường ống hút thải toilet
Tương tự phần tính toán cột áp gió tươi, ta có:
Bảng 3.23: Tính toán cột áp hút thải toilet
Tầng Tên chi tiết/phụ kiện đường ống
Tổn thất cục bộ (Pa)
Tổn thất ma sát (Pa)
Tổng tổn thất (cộng 10% hệ số an toàn)
3.6.4 Hút thải khói bếp: a) Đặc điểm công trình:
- Quạt hút thải khói bếp có ở 2 tầng: tầng kỹ thuật 1 và tầng 10
- Tại tầng kỹ thuật 1 có 2 bếp: bếp căn tin và bếp nóng Cả 2 đều là loại bếp Á
Tầng 10 có hai loại bếp: bếp mở kiểu Âu và bếp kitchen kết hợp cả bếp Á và bếp Âu Cả hai bếp này sử dụng chung một quạt hút thải, đảm bảo không gian bếp luôn thông thoáng và sạch sẽ.
Theo mục 14.3.6 – SS553-2009 Singapore, ta có công thức:
- Q: Lưu lượng không khí cần hút khói bếp: (m 3 /s)
- V: Vận tốc, bắt buộc V ≥ 0.3 (m/s) cho các loại bếp thông dụng
- H: Khoảng cách từ mặt bếp đến chụp hút 1 ≤ H ≤ 1.2 (m)
- F = 1 nếu là bếp Á, F = 0.7 nếu là bếp Âu
Bảng 3.24: Thông số tính lưu lượng hút thải của bếp tầng kỹ thuật 1
Vậy lưu lượng quạt hút thải bếp căn tin là (cộng 10% hệ số dự phòng)
*Nhận xét:So với công trình thực tế (3.45 l/s) thì có sự chênh lệch không đáng kể (khoảng 10%)
Vậy lưu lượng quạt hút thải bếp nóng là (cộng 10% hệ số dự phòng)
*Nhận xét:So với công trình thực tế (1 l/s) thì có sự chênh lệch không đáng kể (khoảng 10.7%)
Bảng 3.25: Thông số tính lưu lượng hút thải của bếp tầng 10
Vậy lưu lượng quạt hút thải bếp mở là (cộng 10% hệ số dự phòng)
So với công trình thực tế, lưu lượng quạt hút thải bếp kitchen chỉ chênh lệch rất ít, với giá trị thực tế là 2.56 l/s Để đảm bảo hiệu suất hoạt động, lưu lượng quạt được tính toán bao gồm cả 10% hệ số dự phòng.
*Nhận xét:So với công trình thực tế (2.723 l/s) thì có sự chênh lệch không đáng kể (khoảng 2.7%)
3.6.5.Hút thải cho các loại phòng còn lại:
Dựa vào phụ lục G_TCVN 5687:2010, ta có công thức tính lưu lượng gió thải:
- ACH: Hệ số trao đổi không khí (lần/h), tra phụ lục G_5687:2010
*Tính kiểm tra phòng máy bơm chữa cháy tầng kĩ thuật 2:
Vậy lưu lượng quạt hút thải phòng máy bơm chữa cháy là ( cộng 10% hệ số dự phòng)
*Nhận xét: So với công trình thực tế (7560 m 3 /h) thì có sự chênh lệch không đáng kể (khoảng 3.5%)
Các tầng còn lại được tính toán dựa theo bảng sau:
Bảng 3.28: Tính toán kiểm tra lưu lượng hút thải
1 Nhà kho + phòng hành lý 150 165 9.1
Phòng kỹ thuật thang máy 833 850 2
Phòng kĩ thuật điện nước 1026 1100 6.7