6 MỤC GIẢI THÍCH CÁC TỪ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt: PAU Thiết bị xử lý không khí sơ bộ Primary Air Handling Unit AHU Thiết bị xử lý ẩm và trao đổi nhiệt Air Handling Unit VRV Hệ thống đ
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ
Sự quan trọng của điều hoà không khí và thông gió đối với đời sống
Hiện nay, Việt Nam đang trong giai đoạn hội nhập toàn cầu, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và khoa học Ngành Kỹ thuật Nhiệt đang nỗ lực theo kịp xu hướng toàn cầu, đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực xây dựng và cơ điện Ngành này tham gia vào việc thực hiện các dự án quy mô lớn, bao gồm các tòa nhà chọc trời, khu phức hợp công nghiệp hiện đại và trung tâm thương mại sầm uất.
Ngành Nhiệt đang đối mặt với nhiều thách thức và cơ hội, dẫn đến sự gia tăng các dự án quy mô lớn Những nỗ lực này không chỉ thúc đẩy đổi mới trong ngành mà còn khám phá các giải pháp đột phá để đáp ứng nhu cầu ngày càng phức tạp của các dự án Sự phổ biến của hệ thống điều hòa không khí và thông gió trong đời sống hiện đại càng khẳng định vai trò quan trọng của ngành Nhiệt - Lạnh trong việc đảm bảo sự thoải mái cho con người.
Ngành Nhiệt - Lạnh đang có những bước tiến vượt bậc, không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển kinh tế của đất nước mà còn đặt ra nhiều thách thức và khó khăn cho chúng ta.
1.1.1 Đối với con người Điều hòa không khí và thông gió có sự quan trọng đối với đời sống con người và có nhiều vai trò tích cực đến đời sống và sức khỏe Dưới đây là vài ví dụ tầm quan trọng của điều hòa không khí:
Tạo ra một môi trường thoải mái giúp giảm căng thẳng, khuyến khích sự thư giãn và nghỉ ngơi Hệ thống điều hòa không khí và thông gió là yếu tố quan trọng trong việc duy trì không khí trong lành và dễ chịu.
8 quan trọng trong việc duy trì chất lượng không khí sạch bằng cách lọc và bỏ các chất ô nhiễm, từ đó bảo vệ sự hô hấp
Cải thiện hiệu suất làm việc là một lợi ích rõ rệt khi áp dụng môi trường mát mẻ, giúp nâng cao sự tập trung và hiệu suất tổng thể của nhân viên Bên cạnh đó, việc duy trì nhiệt độ và độ ẩm tối ưu không chỉ giảm thiểu mệt mỏi mà còn tăng cường độ bền và năng suất làm việc.
Hệ thống điều hòa không khí và thông gió đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sức khỏe cộng đồng, đặc biệt trong việc quản lý và hạn chế lây truyền các bệnh truyền nhiễm ở môi trường nhiệt đới Trong xã hội hiện đại, nhu cầu về sự thoải mái và tiện lợi ngày càng tăng, dẫn đến yêu cầu cao hơn về điều kiện sống và làm việc, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí Do đó, việc sử dụng công nghệ điều hòa không khí trở nên ngày càng cần thiết để đáp ứng nhu cầu này.
1.1.2 Đối với sản xuất Điều hòa không khí và thông gió có vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất của nhiều ngành nghề, đặc biệt là nhiều ngành nghề có nghiêm ngặt và bắt buộc về nhiệt độ và độ ẩm Điều hòa không khí có vai trò cực kỳ quan trọng trong sản xuất và được ứng dụng trong bảo quản đồ ăn cả tươi sống lẫn nấu chín và y dược Ngay sau đây là một số điểm chính về độ cấp thiết của điều hòa không khí và thông gió trong sản xuất:
Việc duy trì nhiệt độ ổn định là rất quan trọng trong quá trình sản xuất, giúp kiểm soát hiệu quả quy trình và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Kiểm soát độ ẩm: Điều hòa giúp kiểm soát độ ẩm, tạo ra điều kiện nhiệt độ lý tưởng phục vụ quá trình sản xuất
Bảo quản nguyên liệu và sản phẩm:
Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm là yếu tố quan trọng trong việc bảo vệ nguyên liệu nhạy cảm, đặc biệt là trong lĩnh vực điện tử, hóa chất và y tế Việc duy trì điều kiện môi trường ổn định giúp đảm bảo chất lượng và hiệu quả của sản phẩm.
Chống ăn mòn: Môi trường kiểm soát giúp ngăn ngừa tình trạng hư hỏng của sản phẩm và làm cho chúng bền với thời gian
Điều hòa không khí không chỉ kéo dài tuổi thọ sản phẩm mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng, đồng thời giúp giảm thiểu lãng phí trong quy trình sản xuất.
1.1.3 Giới thiệu một số hệ thống điều hoà không khí
Sau nhiều năm nghiên cứu và phát triển, hệ thống điều hòa không khí và thông gió đã hoàn thiện về tính năng và mẫu mã Không chỉ đơn thuần làm mát, các thiết bị này còn được cải tiến để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng Điều này mang đến nhiều lựa chọn hơn, giúp tăng cường sự thoải mái và tiện lợi cho người sử dụng.
Hệ thống điều hòa không khí được ưa chuộng gồm hai loại chính:
- Hệ thống điều hòa không khí cục bộ
- Hệ thống điều hòa không khí trung tâm
1.1.3.1 Hệ thống điều hoà không khí cục bộ
Hệ thống điều hòa không khí cục bộ là thiết bị dùng để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong không gian kín, bao gồm các máy cục bộ lắp đặt riêng lẻ cho từng hệ thống Hệ thống này có thiết kế dàn nóng và dàn lạnh tách rời, kết nối qua dây điện và ống dẫn môi chất lạnh Máy nén thường được đặt trong dàn nóng, và việc điều chỉnh máy lạnh có thể thực hiện từ xa bằng remote Điều hòa cục bộ không chỉ tạo ra môi trường sống và làm việc thoải mái mà còn giúp giảm nhiệt độ hiệu quả trong không gian.
Máy điều hoà kiểu cục bộ ngày nay bao gồm các loại như:
- Máy lạnh – điều hòa cửa sổ (Window air Conditioner)
- Máy lạnh – điều hòa kiểu rời (Split type – Máy lạnh 2 cục)
- Máy lạnh – điều hòa kiểu ghép (multi-split type)
- Máy lạnh – điều hòa kiểu rời, dạng tủ thổi trực tiếp
Hệ thống điều hoà không khí cục bộ có thiết bị dàn nóng được đặt ngoài nhà, ngoài không gian điều hòa và giải nhiệt bằng gió
Một số kiểu máy điều hòa thường thấy:
Hình 1.1 Máy lạnh - điều hòa cửa sổ [1]
Hình 1.2 Máy lạnh - điều hòa kiểu rời [2]
Hình 1.3 Máy lạnh - điều hòa kiểu ghép [2]
Hình 1.4 Máy lạnh - điều hoà cục bộ kiểu tủ đứng [5]
- Cách sử dụng không quá khó, các thiết bị hoạt động một cách độc lập, riêng biệt nên ít bị ảnh hưởng khi gặp sự cố lỗi
- Nếu máy bị trục trặc, chi phí sửa chữa, bảo trì bảo dưỡng dễ dàng hơn
- Giá thành rẻ, phù hợp với nhiều người sử dụng
- Tuổi thọ thiết bị thường không cao
- Không được thẩm mỹ, ảnh hưởng tương đối lớn đến kiến trúc, kết cấu công trình và mỹ quan
- Thường chỉ hoạt động tốt trong các công trình nhỏ, không có yêu cầu quá khắt khe
- Hiệu suất hoạt động ảnh hưởng tương đối lớn do chịu sự tác động bởi nhiệt độ môi trường bên ngoài
1.1.3.2 Hệ thống điều hoà không khí trung tâm
Hệ thống điều hòa không khí trung tâm là giải pháp hiệu quả để kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí trong các tòa nhà lớn như chung cư, cao ốc và trung tâm thương mại Mục tiêu chính của hệ thống này là tạo ra không gian trong lành, đặc biệt trong các khu vực như xưởng sản xuất và văn phòng Các thiết bị được sử dụng trong hệ thống có kích thước phù hợp, đảm bảo khả năng làm mát đồng bộ cho toàn bộ công trình.
Hệ thống điều hoà không khí trung tâm ngày nay được sử dụng rộng rãi gồm 2 loại:
- Hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV/VRF
- Hệ thống điều hòa không khí trung tâm Water Chiller a) Hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV/VRF
Hệ thống VRV (Variable Refrigerant Volume) hay VRF (Variable Refrigerant Flow) là giải pháp điều hòa không khí trung tâm linh hoạt và tiết kiệm năng lượng, ngày càng được ưa chuộng trong các tòa nhà thương mại lớn và các dự án xây dựng.
Sự quan trọng của đề tài nghiên cứu
Hiện nay, đất nước chúng ta đang trên con đường công nghiệp hóa và hiện đại hóa, với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp và khoa học kỹ thuật, nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân Tuy nhiên, sự phát triển này cũng dẫn đến biến đổi khí hậu, ô nhiễm không khí từ khói bụi xe cộ và nhà máy, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và tinh thần làm việc của con người Vì vậy, ngành công nghệ kỹ thuật Nhiệt đã ra đời và trở thành một lĩnh vực thu hút nhiều đối tượng, đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết những vấn đề môi trường hiện nay.
Hệ thống điều hòa không khí và thông gió ngày càng trở nên quan trọng trong cuộc sống hàng ngày, mang lại sự tiện nghi và không gian sống thoải mái Nó giúp duy trì điều kiện vi khí hậu lý tưởng, tạo điều kiện thuận lợi cho con người trong công việc và nghỉ ngơi Với sự phát triển không ngừng, hệ thống điều hòa không khí hiện nay ngày càng tiên tiến và đa dạng, đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng từ không gian lớn đến nhỏ.
Hệ thống điều hòa không khí đóng vai trò quan trọng trong việc phục vụ các khu vực như văn phòng, nhà ở, cửa hàng và dịch vụ công cộng Ngoài ra, hệ thống thông gió được thiết kế để phục vụ các khu vực như tầng hầm, nhà vệ sinh, cầu thang, phòng bếp và hành lang Việc tích hợp điều hòa không khí vào quy trình sản xuất và cuộc sống hàng ngày là cần thiết, đặc biệt trong các tòa nhà, trung tâm mua sắm và khu vực công cộng Hệ thống này cũng rất quan trọng trong các khu vực đặc biệt như bệnh viện, trung tâm dữ liệu và cơ sở nghiên cứu, nơi yêu cầu kiểm soát nghiêm ngặt về nhiệt độ và độ ẩm.
Nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí và thông gió là vô cùng cần thiết, cùng với việc tính toán và thử nghiệm trên bản vẽ Revit Điều này không chỉ giúp chúng em hiểu rõ hơn về bản vẽ mà còn nâng cao kỹ năng cho tương lai.
Mục tiêu tính toán kiểm tra hệ thống điều hoà không khí của công trình
Chúng em đặt mục tiêu tính toán dữ liệu cho dự án GO! Thái Bình bằng hai phương pháp Carrier và phần mềm Heatload, sau đó so sánh với thông số thiết kế ban đầu Việc sắp xếp lắp đặt thiết bị sẽ được thực hiện hợp lý, đảm bảo các phòng và khu vực cần điều hòa không khí có đủ năng suất làm mát cần thiết, đồng thời giải quyết hiệu quả các vấn đề khác liên quan.
Chúng tôi sẽ tích hợp nhiều công nghệ tiên tiến vào công trình, đồng thời chú trọng tiết kiệm năng lượng để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của các thiết bị Mục tiêu là mang lại hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp và chủ đầu tư, đồng thời đảm bảo tuân thủ các quy định pháp luật cũng như tiêu chuẩn ngành.
Vào ngày 14/12/2021, Central Retail Việt Nam đã khai trương trung tâm thương mại GO! Thái Bình tại Thành phố Thái Bình Trung tâm này cung cấp đa dạng hàng hóa, từ thực phẩm, nhu yếu phẩm, đồ dùng hàng ngày, đến quần áo, phụ kiện thời trang, thiết bị gia đình và các dịch vụ ẩm thực, giải trí sáng tạo.
GO! Thái Bình là trung tâm thương mại rộng lớn với diện tích hơn 30.000 m², bao gồm 2 tầng mua sắm và khu vực đậu xe, với tổng vốn đầu tư lên đến 500 tỷ đồng Điểm đặc biệt của GO! Thái Bình là cách sắp xếp các cửa hàng theo mô hình độc đáo, kết hợp giữa giải trí, mua sắm, ăn uống, học tập và phát triển bền vững.
GO! Thái Bình, thông qua sự hợp tác với các đối tác và thương hiệu, không chỉ mang đến trải nghiệm mua sắm độc đáo cho khách hàng mà còn góp phần thúc đẩy sự phát triển năng động của thị trường bán lẻ và nền kinh tế Việt Nam.
Hình ảnh: Phối cảnh dự án TTTM GO! Thái Bình [9]
1.3.1.1 Cấu trúc tổng quan của công trình
GO! Thái Bình là một trung tâm thương mại đa chức năng ấn tượng, với diện tích gần 30.000 m² Trung tâm bao gồm 2 tầng mua sắm và 2 khu vực đậu xe rộng rãi, có khả năng chứa 2.100 xe máy và 130 ô tô.
1.3.1.2 Thống kê diện tích công trình tính toán
Kiot Diện tích (m 2 ) Cao độ (m) Thể tích (m 3 )
1.3.2 Cơ sở tính toán kiểm tra hệ thống điều hoà không khí
Cụm máy làm lạnh nước được lắp đặt tại tầng mái dưới (tầng 3) bao gồm các thành phần chính, trong đó hệ thống điều hòa không khí trung tâm sẽ phục vụ toàn bộ công trình với tổng phụ tải lên tới 4650 kW.
Hệ thống bao gồm hai máy làm lạnh nước (chiller) lắp đặt trên tầng mái, cho phép điều chỉnh lưu lượng nước lạnh Hệ thống đi kèm với bơm cấp nước lạnh biến tần, bơm nước giải nhiệt và hệ thống đường ống Các máy chiller sử dụng ống góp chung cho toàn bộ hệ thống, và tất cả các bơm đều được trang bị van một chiều.
Hai tháp giải nhiệt làm nhiệm vụ giải nhiệt cho hệ thống chiller sẽ được lắp đặt ở tầng mái
Hệ thống đường ống dẫn nước lạnh bao gồm các thành phần như cách nhiệt, van và phụ kiện Theo sơ đồ nguyên lý, hệ thống ống cung cấp nước lạnh bao gồm chiller, bơm nước lạnh biến tần, van cách ly, van một chiều và van nối tắt Các chiller được thiết kế để giảm tải, giúp đáp ứng nhu cầu tải lạnh của dự án một cách hiệu quả.
Các khu vực thương mại và mua sắm, cùng với kho siêu thị, sẽ được điều hòa không khí thông qua các thiết bị làm mát AHU, kết nối ống gió đến các miệng phân phối gió.
VCD sử dụng cho các khu vực cách nhau để điều chỉnh lưu lượng gió lạnh phù hợp cho mỗi khu vực đó
Các bộ VCD sử dụng cho khu vực siêu thị và được điều chỉnh bằng tay
TÍNH TOÁN TẢI LẠNH VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ
Chọn các thông số thiết kế trong nhà
2.1.1 Nhiệt độ & độ ẩm tiện nghi
Theo TCVN 5687:2010, các thông số vi khí hậu thích hợp cho các trạng thái lao động khác nhau của con người được giới thiệu ở bảng 2.1
Bảng 2.1: Thông số vi khí hậu phù hợp nhất dựa trên cường độ lao động [3]
Dự án được xây dựng để sử dụng làm trung tâm thương mại, tích hợp giải trí và mua sắm, vì vậy phù hợp với mức lao động nhẹ
Dựa trên tiêu chuẩn về nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi cho các khu vực cho thuê tại trung tâm thương mại đa chức năng GO! Thái Bình, chúng tôi đã xác định các thông số thiết kế trong nhà theo TCVN 5687:2010 Thông tin chi tiết được trình bày trong bảng 2.2 dưới đây, kết hợp với việc sử dụng phần mềm Psychrometric Calculator để tra cứu các đại lượng cần thiết.
Nhiệt độ t T (℃) Độ ẩm tương đối φ T (%)
Entalpy I (kJ/kg.kkk) Độ chứa hơi d (g/kg.kkk)
Bảng 2.2: Thông số thiết kế trong nhà
2.1.2 Số lần thay đổi không khí và tiêu chuẩn về gió tươi
Lưu lượng không khí tươi là lượng gió cần thiết để cung cấp oxy cho cơ thể, duy trì vệ sinh không gian sống và giảm thiểu mùi hôi từ hoạt động vui chơi giải trí Việc đảm bảo lưu lượng không khí tươi còn giúp giảm nồng độ các chất độc hại trong môi trường.
[14], ứng với hai chức năng phòng là cửa hàng và nhà hàng, ta có lượng không khí tươi cần cho 1 người, đơn vị l/s, được thể hiện như bảng 2.3
Công năng của không gian điều hòa Lưu lượng gió tươi trên 1 người, l/s Ăn uống 7,5
Tiêu chuẩn về độ ồn là một yếu tố quan trọng trong việc kiểm soát ô nhiễm môi trường, đặc biệt trong các hệ thống điều hòa không khí và các công trình như phòng thu, trường quay, studio, và phòng phát thanh Bộ Xây dựng Việt Nam đã ban hành tiêu chuẩn chuyên ngành 20TCN 175:90 quy định mức độ ồn cho phép, nhằm đảm bảo môi trường làm việc và sinh hoạt được yên tĩnh và thoải mái.
Tên công trình công cộng
Mức ồn cực đại cho phép, dB
Gian bán hàng của trung tâm thương mại 55 70
Bảng 2.4: Mức ồn cực đại cho phép trong công trình công cộng theo điều 2.2 tiêu chuẩn
Chọn thông số thiết kế ngoài nhà
2.2.1 Lựa chọn cấp điều hòa và hệ số bảo đảm
Dựa trên TCVN 5687:2010, tùy theo mức độ quan trọng của công trình mà hệ thống điều hòa không khí được chia làm 3 cấp:
Hệ thống điều hòa không khí cấp I đảm bảo sai số nhiệt ẩm cho phép là m = 35h/năm, với hệ số bảo đảm Kbd = 0,996 Loại hệ thống này được thiết kế cho các chức năng đặc biệt, đáp ứng tiêu chuẩn không khí cao, như trong phòng mổ và phòng sạch.
Hệ thống điều hòa không khí cấp II có sai số không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm cho phép từ 150 đến 200 giờ mỗi năm, với hệ số bảo đảm Kbd dao động từ 0,983 đến 0,977 Loại hệ thống này thường được áp dụng cho các dự án như cửa hàng, văn phòng, trung tâm giải trí - văn hóa và nhà công nghiệp.
Hệ thống điều hòa không khí cấp III được thiết kế cho các công trình công nghiệp với sai số nhiệt ẩm cho phép từ 350 đến 400 giờ/năm, tương ứng với hệ số bảo đảm Kbd từ 0,960 đến 0,954 Loại hệ thống này thường được áp dụng cho những dự án không yêu cầu cao về chất lượng không khí và khó điều chỉnh các thông số thiết kế bằng thông gió tự nhiên hoặc cơ khí thông thường Việc phân loại hệ thống điều hòa không khí phụ thuộc vào độ quan trọng của dự án, nhu cầu người tiêu dùng, yêu cầu của chủ đầu tư và khả năng thực tế của công trình Hệ thống cấp III là phổ biến nhất trong các dự án, trong khi hệ thống cấp I được ưu tiên cho những công trình có yêu cầu nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm và giảm thiểu sai sót tối đa.
Hệ thống điều hòa không khí cấp III được áp dụng cho Trung tâm thương mại GO! Thái Bình, dựa trên đánh giá về đặc điểm công trình và các yếu tố liên quan Để đảm bảo môi trường trong nhà, các điều kiện vi khí hậu như nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, nồng độ chất độc hại và độ ồn cần được duy trì ở mức phù hợp.
2.2.2 Chọn thông số tính toán
Nhiệt độ không khí ngoài trời, tN được thể hiện trên đồ thị không khí ẩm bằng điểm
N Thông số tính toán ngoài trời phụ thuộc vào mùa hè, mùa đông và cấp điều hòa Việt Nam quanh năm có khí hậu nóng ẩm, nên ta chỉ cần chọn thông số tính toán theo mùa hè và hệ thống điều hòa không khí cấp III như đã nêu ở trên
Theo giáo trình ''Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí'' – thầy Nguyễn Đức
Lợi, Thái Bình thuộc khu vực đồng bằng và trung du Bắc Bộ (ký hiệu IC, theo TCVN 4088
Mặc dù không có Thái Bình trong danh sách, chúng ta sẽ sử dụng thông số của thành phố Hà Nội để đại diện cho tiểu vùng đó.
Theo số lượng khí tượng 24 ốp đo/ngày; 20 năm: từ 1971 đến 1990; trích phụ lục B, TCVN 5687:2010 cho địa phương Hà Nội với sai số 400h/năm
Bảng 2.5: Thông số thiết kế bên ngoài
Nhiệt độ t N (℃) Độ ẩm tương đối φ N (%)
Entalpy I (kJ/kg.kkk) Độ chứa hơi d (g/kg.kkk)
Tính toán các nguồn nhiệt tỏa theo phương pháp Carrier
Để tính toán cân bằng nhiệt ẩm, có nhiều phương pháp khác nhau, nhưng phương pháp Carrier là lựa chọn phổ biến nhất, quen thuộc với sinh viên và kỹ sư ngành nhiệt lạnh Phương pháp này cho phép xác định năng suất lạnh Q0 thông qua việc tính toán tổng nhiệt hiện thừa Qht và nhiệt ẩn thừa Qat từ tất cả các nguồn nhiệt tỏa ra và thẩm thấu vào không gian có điều hòa.
Sơ đồ các nguồn nhiệt tỏa:
Hình 2.3 Sơ đồ các nguồn nhiệt tỏa bao gồm ẩn và hiện theo phương pháp Carrier [14]
2.3.1 Nhiệt thừa do bức xạ - Q 1 a) Nhiệt hiện truyền qua kính bằng bức xạ - Q 11
Q 11 = n t Q 11 , = n t 𝐹 R T ε c ε ds ε mm ε kh ε m ε r , (W) Trong đó: nt: hệ số tác dụng tức thời
Q’11: lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng
F: diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép, m 2
Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào trong phòng được đo bằng đơn vị W/m² Hệ số εc thể hiện ảnh hưởng của độ cao so với mực nước biển, trong đó H (m) là độ cao của vị trí đặt cửa kính.
Nhiệt hiện thừa Q ht do Nhiệt ẩn thừa Q at do
Tỉnh Thái Bình có độ cao khoảng 1-2m so với mực nước biển, với giá trị H = 1,5m Hệ số εc gần bằng 1, trong khi εđs được xác định dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ đọng sương giữa không khí ngoài trời và lớp không khí trên bề mặt nước biển, với nhiệt độ được chọn là 20℃.
Dựa theo bảng 2.2.1, nhiệt độ đọng sương của không khí ngoài trời 25,36℃
Hệ số ảnh hưởng của mây mù được xác định là 0,931 khi không có mây, với εmm = 1 Trong trường hợp tối ưu, kính nhận toàn bộ nhiệt từ bức xạ mà không bị che phủ bởi mây Hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính εkh được chọn là 1,17 do kính có khung kim loại, dựa trên mô hình kiến trúc Cuối cùng, hệ số kính εm phụ thuộc vào loại vật liệu kính, được tham khảo từ bảng 4.3 trong tài liệu [14].
Do không có điều kiện khảo sát thực tế, nên ta chọn loại kính phổ biến nhất, phù hợp với trung tâm thương mại là kính cơ bản
Kính cơ bản có màu trong suốt với độ dày 3 mm và hệ số kính 𝜀 𝑚 = 1 Hệ số mặt trời εr phản ánh tác động của kính khác so với kính cơ bản, và trong trường hợp không có màn che bên trong, εr được xác định là 1.
Vì hệ thống điều hòa không khí có phần lớn thời gian hoạt động là các giờ có nắng (8h-22h) nên ta chọn RT theo bảng 4.1 tài liệu [14]
- Tỉnh Thái Bình có tọa độ 20°18' B ≈ 20° ở bán cầu Bắc
- Trung tâm thương mại có các hướng kính là Đông Bắc, Đông Nam, Tây Nam, Tây Bắc
Bảng 2.6 Thông số diện tích kính và bức xạ lớn nhất theo hướng kính
Bức xạ mặt trời lớn nhất qua kính hướng Đông Nam đạt 74,419 kW vào lúc 9 giờ tháng 12 Các cửa kính hướng khác cũng sẽ được tính toán bức xạ tương tự vào thời điểm này.
Bảng 2.7 Thông số bức xạ theo hướng kính vào 9h tháng 12
Hướng R T (W/m 2 ) L (mm) H (mm) S (m 2 ) Đông Bắc 38 42250 2750 129,387 Đông
Tính toán Q’ 11 cho kiot 1S1 và 1S2 có hướng kính Đông Nam, với:
• Kiot 1S1 có diện tích kính 6,2 x 2,75 (m) hướng Đông Nam và kính 4 x 3,3 (m) hướng Đông Bắc
• Kiot 1S2 có diện tích kính 14,75 x 2,75 (m) hướng Đông Nam
Theo tính toán trước đó, Q'11 của các kiot khác tại các tầng của trung tâm thương mại được trình bày trong Bảng phụ lục 2.1.1, cho thấy lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào không gian bên trong.
Hệ số tác động tức thời n t :
Biểu thức 4.1 trong tài liệu [14] mô tả rằng nt = f(gs), trong đó gs đại diện cho mật độ (khối lượng riêng trên một đơn vị diện tích) của vật liệu xây dựng cấu trúc bao che như vách, nền và trần.
G' – khối lượng của tường tiếp xúc với không khí ngoài trời và sàn tầng trệt (sàn có cao độ bằng 0 so với mặt đất)
G'' – khối lượng tường tiếp xúc với không gian đệm và sàn của các tầng trên (sàn có cao độ lớn hơn 0 so với mặt đất)
Dựa vào Bảng 4.11 tài liệu [14], ta có được mật độ của các loại vật liệu xây dựng
• Công trình sử dụng tường là loại gạch nhiều lỗ xây với vữa nặng, mật độ 1300 kg/m 3 Khối lượng của 1m 2 tường có độ dày 0,2m: 1300 x 0,2 = 260 kg/m 2
• Công trình sử dụng sàn betong cốt thép, mật độ 2400 kg/m 2
Khối lượng của 1m 2 sàn có độ dày 0,25m: 2400 x 0,25 = 600 kg/m 2
Tính toán g s cho kiot 1S1 và 1S2
• Kiot 1S1 có diện tích tường 10,32 m 2 và sàn tiếp xúc mặt đất 66 m 2
G’’ = 600 x 66 = 39600 kg (vì trên trần có sàn tầng 2, đồng thời các mặt tường trong đều là vách ngăn giữa các phòng điều hòa nên Stt = 0)
• Tương tự kiot 1S1 có phần tường làm bằng kính có diện tích 13,2 m 2
• Tương tự kiot 1S2 có diện tích tường 8,85 m 2 và sàn tiếp xúc mặt đất 155 m 2
Tra bảng 4.6 tài liệu [14] với gs ≥ 700 kg cửa kính hướng Đông Nam ta có ŋt = 0,71 và cửa kính hướng Đông Bắc có ŋt = 0,33
Vậy nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11
Q11 = ŋt x Q’11 = 0,71 x 9,79 + 0,33 x 0,55 = 7,13 kW Kiot 1S2: với Q'11 từ (3)
Nhiệt bức xạ qua kính tại các kiot ở tầng 1 và tầng 2 của TTTM đã được tính toán và trình bày trong bảng phụ lục 2.1.2 Đồng thời, nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ cũng được ghi nhận với thông số Q 12.
Tầng 1 nằm dưới không gian để chứa vật tư như ống gió, ty treo nên xem như không gian không có điều hòa, nên hầu như không chịu ảnh hưởng của nhiệt bức xạ truyền qua mái, tính gộp với mục 2.3.2a, vậy xem như nhiệt bức xạ truyền qua mái Q12= 0
Bảng 2.8 Bảng tổng hợp nhiệt bức xạ qua kính
2.3.2 Nhiệt thừa qua kết cấu bao che - Q 2 a) Nhiệt hiện truyền qua mái do chênh lệch nhiệt độ - Q 21
Nhiệt truyền qua mái của không gian điều hòa được chia làm 3 dạng:
- Dạng 1: Không gian điều hòa cần tính nằm dưới phòng có ĐHKK, Khi đó:
- Dạng 2: Không gian điều hòa cần tính nằm dưới phòng không có ĐHKK, khi đó:
Dạng 3: Trần mái trong không gian điều hòa cần được tính toán khả năng chịu tác động từ bức xạ mặt trời và sự chênh lệch nhiệt độ giữa không khí trong và ngoài nhà Việc xác định chính xác lượng nhiệt này khá phức tạp, do đó, cần thực hiện tính toán gần đúng theo biểu thức.
Tầng 1 nằm dưới không gian để chứa vật tư như ống gió, ty treo nên xem như không gian không có ĐHKK, phù hợp với dạng 2 với không gian cần tính nằm dưới phòng không có ĐHKK, vì vậy nhiệt truyền qua mái được tính toán như sau:
Công trình sử dụng sàn (trần) betong có độ dày 0,25m, tra bảng 4.15 tài liệu [14], nội suy ta có k = 2,51 W/m 2 K
Tính toán Q 21 cho kiot 1S1 và 1S2
Bảng 2.9 Hệ số truyền nhiệt k, W/m 2 K, của sàn hoặc trần
Cấu tạo sàn hoặc trần Hệ số truyền nhiệt k, W/m 2 K
Sàn được làm bằng betong dày 150mm và có lớp vữa ở trên 25mm 2,84
Sàn được làm bằng betong dày 250mm, và có lớp vữa ở trên 25mm 2,51
Sàn được cấu tạo từ betong dày 300mm, với lớp vữa 25mm ở trên Để tính toán tổng lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che, cần xác định nhiệt lượng truyền qua vách - Q.
- Sự truyền nhiệt qua tường (bao gồm tường tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời và tường tiếp xúc với không gian đệm)
- Sự truyền nhiệt qua cửa ra vào
- Sự truyền nhiệt qua kính
Q22 – nhiệt hiện truyền qua vách được tính toán bằng công thức:
Q 2i – Nhiệt truyền qua từng loại vách (tường, cửa ra vào, cửa sổ, cửa kính) k i – Hệ số truyền nhiệt tương ứng của vách, W/(m 2 K)
∆t – Độ chênh nhiệt độ trong và ngoài nhà, tN - tT, K
• Nhiệt hiện truyền qua tường - Q 22t
𝑄 22𝑡 = 𝑘 𝐹 ∆𝑡, 𝑊 Với k – hệ số truyền nhiệt của tường, được tính toán bằng công thức: k = 1 1
- αN = 20 W/m 2 K là hệ số tỏa nhiệt bên ngoài tường, dùng cho không gian tính toán tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài
- αN = 10 W/m 2 K là hệ số tỏa nhiệt bên trong tường, dùng cho không gian tính toán tiếp xúc gián tiếp với không khí bề ngoài
- αT = 10 W/m 2 K – hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà
- 𝛿 𝑖 : Độ dày của các lớp vật liệu thứ i cấu tạo nên cấu trúc tường (m)
- λ 𝑖 : Hệ số dẫn nhiệt cho vật liệu thứ i tạo nên cấu trúc tường (W/mK)
Tường được cấu tạo bởi hai lớp vữa trát bằng xi măng bao quanh và một lớp gạch nhiều lỗ ở giữa Lớp vữa bên ngoài có độ dày 0,015 m, trong khi lớp gạch bên trong có độ dày 0,2 m.
Bảng 2.10 Hệ số dẫn nhiệt và độ dày của từng lớp vật liệu Thông số Vữa xi măng Gạch nhiều lỗ Vữa xi măng λ, W/(mK) 0,93 0,52 0,93 δ (m) 0,015 0,2 0,015
- Tường tiếp xúc không khí bên ngoài có hệ số truyền nhiệt ktn
- Tường tiếp xúc với không gian đệm có hệ số truyền nhiệt ktt k tt = 1
Bảng 2.11 Thông số diện tích tường trong và ngoài của từng kiot đại diện
Kiot L tn X H tn (m) S tn (m 2 ) L tt x H tt (m) S tt (m 2 )
Tính toán Q 22t cho kiot 1S1 và 1S2
Vì tường trong đều tiếp xúc không gian có điều hòa nên Δt = 0℃ ⇒ Q22tt = 0
• Nhiệt hiện truyền qua cửa ra vào - Q 22c
- ∆t: Độ chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài nhà, tN - tT, K
- k: Hệ số truyền nhiệt qua cửa, W/(m 2 K)
Vì các kiot đều là không gian mở, không sử dụng cửa ra vào nên Q22c = 0
• Nhiệt hiện truyền qua kính Q 22k
- ∆t: Độ chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài nhà, tN - tT, K
- k: Hệ số truyền nhiệt qua kính, W/(m 2 K), tra bảng 4.13 tài liệu [14]
Công trình thi công loại kính 3 lớp, khoảng cách giữa các lớp kính là 30mm có hệ số truyền nhiệt k = 1,88 W/(m 2 K)
Bảng 2.12 Thông số diện tích kính của từng kiot đại diện
Tính toán Q 22k cho kiot 1S1 và 1S2
Q22k (1S2) = k x F x Δt = 1,88 x 40,56 x (35,1 – 25) = 770,20 W = 0,77 W c) Nhiệt hiện truyền qua nền - Q 23
Công thức sau đây được sử dụng để tính toán nhiệt hiện truyền qua nền Q23:
- F: diện tích của nền, đơn vị m 2
- ∆t: độ chênh lệch nhiệt độ giữa không gian điều hòa đang tính toán và không gian bên ngoài
- k: hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền, W/m 2 K, do nhiệt độ bên ngoài luôn cao hơn nhiệt độ trong phòng nên ta sẽ chọn hệ số k cho mùa hè
Dựa theo bảng 4.15 tài liệu [14], ta tìm được hệ số k theo mùa hè và mùa đông
Bảng 2.13 Hệ số truyền nhiệt qua sàn Cấu trúc sàn hoặc trần Lớp vật liệu phía trên sàn/trần
Miêu tả chi tiết Độ dày
Mùa Lớp gạch Vinyl 3mm mm
Sàn được làm bằng betong có độ dày 250mm cùng với lớp vữa ở trên 25mm
Có 3 trường hợp nhiệt truyền qua sàn vào không gian điều hòa:
- Sàn nằm ngay trên mặt đất, lấy ∆t = tN – tT
Sàn nằm ở tầng hầm hoặc khu vực không có điều hòa sẽ có nhiệt độ tương đương với nhiệt độ trung bình giữa bên ngoài và bên trong.
- Sàn nằm giữa hai không gian có điều hòa, xem như không có sự chênh lệch nhiệt độ:
Không gian điều hòa đang tính toán nằm trên mặt đất, phía dưới sàn là bể nước PCCC, xem như không gian không có điều hòa vậy:
Tính toán Q 23 cho kiot 1S1 và 1S2
Bảng 2.14 Bảng tổng hợp nhiệt truyền qua kết cấu bao che
Kết quả tính toán nhiệt thừa qua kết cấu bao che - Q2 các khu vực khác trong TTTM bao gồm tầng 1 và tầng 2 được thể hiện ở bảng phụ lục 2.2.3
Tổng phụ tải của công trình
Sau khi xác định các loại nhiệt thừa có thể ảnh hưởng đến phụ tải lạnh của hệ thống điều hòa không khí, chúng ta tiến hành cộng dồn tất cả các yếu tố này để tính toán tổng phụ tải cho công trình.
Phụ tải lạnh tổng được xác định theo biểu thức sau:
Tính toán Q O cho kiot 1S1 và 1S2
Bảng 2.20 Tổng phụ tải Q0 của kiot 1S1 và 1S2
Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí
2.5.1 Lựa chọn sơ đồ điều hoà không khí
Mục đích của việc vẽ ra sơ đồ điều hòa không khí là để xác định quá trình thay đổi trạng thái của không khí trên đồ thị I-d
Sơ đồ điều hòa không khí được thiết kế dựa trên điều kiện khí hậu địa phương, yêu cầu tiện nghi, và kết quả tính toán cân bằng nhiệt - ẩm, đồng thời đảm bảo vệ sinh và an toàn cho sức khỏe con người.
Nếu điều kiện vệ sinh không đạt tiêu chuẩn, không khí cần được sấy nóng để đảm bảo tV = tT – a trước khi được thổi vào không gian điều hòa.
Ta chọn sơ đồ điều hòa không khí dựa trên đặc điểm, ưu nhược điểm của công trình và tầm quan trọng của ĐHKK
Sơ đồ điều hòa không khí có ba dạng:
Sơ đồ thẳng là hệ thống không khí không có tái tuần hoàn, trong đó toàn bộ khí tươi từ ngoài trời được xử lý và thổi vào không gian điều hòa trước khi được đưa ra ngoài Hệ thống này phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.
+ Không có diện tích để lắp đặt kênh gió hồi do không gian hạn chế
+ Nồng độ các chất độc, chất gây ô nhiễm cao, không thể tái sử dụng
- Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp:
Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp tận dụng lượng nhiệt từ lưu lượng không khí tuần hoàn (gió hồi) do không gian điều hòa thải ra, kết hợp với gió tươi từ ngoài trời Việc áp dụng sơ đồ này giúp giảm bớt năng suất lạnh cần thiết của thiết bị, đồng thời là một giải pháp phổ biến trong lĩnh vực điều hòa không khí.
- Sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp:
Sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp được áp dụng khi có sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa miệng thổi và không gian điều hòa, dẫn đến hiện tượng sốc nhiệt không tốt cho sức khỏe và vệ sinh Trong sơ đồ này, không cần thiết bị sấy cấp 2 như ở sơ đồ 1 cấp, nhưng vẫn có khả năng kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ không khí thổi vào không gian điều hòa, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh.
Dựa trên phân tích ưu nhược điểm của các sơ đồ điều hòa không khí, nhóm chúng tôi đã quyết định sử dụng sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn 1 cấp cho công trình Sơ đồ này có những ưu điểm nổi bật, bao gồm hiệu suất cao trong việc duy trì nhiệt độ ổn định và tiết kiệm năng lượng.
- Tận dụng được lượng nhiệt hồi từ không gian điều hòa, giúp làm giảm yêu cầu xử lý nhiệt
- ẩm của AHU, giảm năng suất lạnh cần thiết so với sơ đồ không tuần hoàn, giúp giảm chi phí đầu tư ban đầu
- Hệ thống có cấu trúc tương đối đơn giản, vận hành không quá phức tạp, tính kinh tế cao và được ứng dụng rộng rãi
Chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống này cao hơn so với sơ đồ thẳng, do yêu cầu lắp đặt thêm đường ống và kênh gió hồi Hơn nữa, khi không khí không đạt tiêu chuẩn vệ sinh, cần phải đầu tư thêm thiết bị sấy cấp 2, dẫn đến chi phí phát sinh và làm tăng thời gian thu hồi vốn.
Trung tâm thương mại Go! Thái Bình có diện tích rộng, thuận lợi cho việc tái sử dụng gió hồi và đáp ứng yêu cầu vệ sinh không quá nghiêm ngặt Do đó, sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp là sự lựa chọn tối ưu cho công trình này.
Sơ đồ điều hòa không khí 1 cấp được minh họa trong Hình 2.3, trong khi Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp với các hệ số nhiệt được thể hiện qua đồ thị I – d và t – d trong Hình 2.4 và 2.5.
Hình 2.3 Sơ đồ điều hoà không khí tuần hoàn 1 cấp Trong đó:
N: Trạng thái không khí ngoài trời T: Trạng thái không khí bên trong
H: Trạng thái hoà trộn của không khí ngoài trời và không khí tuần hoàn bên trong
O: Trạng thái không khí sau AHU
V: Trạng thái tại miệng thổi
LN: Lưu lượng gió tươi
LT: Lưu lượng gió tuần hoàn bên trong (Gió hồi)
L: Lưu lượng không khí sau khi ra khỏi buồng hoà trộn
QT: Nhiệt thừa của phòng
WT: Ẩm thừa của phòng
1, Cửa lấy gió (có van điều chỉnh) 7, Miệng gió cấp
2, Cửa lấy gió hồi 8, Không gian điều hoà
3, Buồng hoà trộn 9, Miệng gió hút
4, Thiêt bị xử lý không khí 10, Kênh gió hồi
5, Quạt gió cấp 11, Quạt gió hồi
6, Kênh gió cấp 12, Cửa thải gió
Trạng thái không khí ngoài trời có trạng thái N (tN, φN) với lưu lượng LN qua cửa lấy gió có van điều chỉnh (1), được quạt hút vào buồng hòa trộn (3)
Tại đây diễn ra quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời với không khí tuần hoàn có trạng thái T (tT, φT) với lưu lượng LT
Không khí hỗn hợp sau khi hòa trộn sẽ có trạng thái H (tH, φH) và được đưa đến thiết bị xử lý không khí AHU Tại đây, không khí được xử lý nhiệt ẩm đến trạng thái O, với lưu lượng gió tươi LN và gió tuần hoàn LT trở thành L Sau đó, quạt gió cấp sẽ thổi không khí qua kênh gió cấp vào miệng gió cấp, đưa không khí vào phòng.
Trạng thái không khí sau khi ra khỏi miệng gió cấp có trạng thái V (tV, φV) vào phòng sẽ nhận nhiệt thừa QT và ẩm thừa WT, sau đó tự thay đổi trạng thái từ V đến T.
Không khí được thải ra ngoài qua cửa thải gió, trong khi một phần lớn được hồi về qua các miệng hút theo kênh hồi gió, tạo nên một chu trình tuần hoàn liên tục.
Hình 2.4 Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các hệ số nhiệt trên đồ thị I - d
Hình 2.5 Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các hệ số nhiệt hiện trên đồ thị t – d
2.5.2 Tính toán sơ đồ điều hoà không khí tuần hoàn một cấp
Các bước tính toán sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn một cấp:
- Xác định toàn bộ lượng nhiệt hiện và ẩn của không gian điều hòa và do gió tươi mang vào
- Xác định tổng nhiệt hiện Qh bằng tổng các thành phần nhiệt đã tính toán nêu trên
- Xác định tổng nhiệt ẩn Qa bằng tổng các thành phần nhiệt đã tính toán nêu trên
- Xác định Qo bằng tổng lượng nhiệt hiện và nhiệt ẩn
- Xác định hệ số đi vòng εBF (Bypass)
- Xác định điểm N (tN, φN), T (tT,φT), điểm nút G (24℃, 50%)
- Xác định εhf, εht, εhef và kẻ các đường RSHF, GSHF, ESHF tương ứng
- Qua T kẻ đường thẳng song song với G - εhef (ESHF) cắt φ = 100% tại S, xác định được nhiệt độ đọng sương tS
- Qua S kẻ đường thẳng song song với G - εht (GSHF) cắt đường NT tại điểm H, xác định được trạng thái điểm hòa trộn H
- Qua T kẻ đường thẳng song song với G - εhf (RSHF), cắt SH tại O, xác định được trạng thái không khí sau khi qua thiết bị xử lý không khí
- Bỏ qua tổn thất nhiệt qua quạt gió, ống gió ta có thể xem O V là điểm thổi vào
- Kiểm tra điều kiện vệ sinh của không khí trước khi thổi vào phòng a) Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible Heat Factor)
Trên đồ thị t - d, điểm gốc G nằm ở nhiệt độ 24°C với độ ẩm tương đối φ = 65% Hệ số nhiệt hiện SHF được thể hiện trên thang chia bên phải của ẩm đồ.
Hình 2.1 Điểm gốc G (t = 24 o C, φ = 50%) và thang chia nhiệt hiện SHF b) Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (ε hf )
Hệ số nhiệt hiện phòng εhf là tỷ lệ giữa thành phần nhiệt hiện và tổng nhiệt hiện cùng với nhiệt ẩn, không bao gồm phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào.
RSHF biểu diễn tia quá trình tự biến đổi không khí trong buồng lạnh VT
Hệ số nhiệt hiện phòng được xác định bằng biểu thức:
- Qhf: Tổng nhiệt hiện của không gian điều hòa, W
- Qaf: Tổng nhiệt ẩn của không gian điều hòa, W
Tính toán ε hf cho kiot 1S1 và 1S2
- Tổng nhiệt hiện phòng: ε hf (1S1) = 𝑄 ℎ𝑓 (1𝑆1) = 𝑄 11 + 𝑄 31 + 𝑄 32 + 𝑄 4ℎ = (7,13 + 1,1 + 2,46 + 3,22) = 13,91 kW ε hf (1S2) = 𝑄 ℎ𝑓 (1𝑆2) = 𝑄 11 + 𝑄 31 + 𝑄 32 + 𝑄 4ℎ = (16,53 + 2,562 + 10,77 + 6,156) = 36,018 kW
- Tổng nhiệt ẩn phòng: ε af (1S1) = 𝑄 𝑎𝑓 = Q 4a = 4,355 kW ε af (1S2) = 𝑄 𝑎𝑓 = Q 4a = 8,325 kW
- Hệ số nhiệt hiện phòng:
36,018 + 8,325= 0,8 c) Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (ε ht )
Hệ số nhiệt hiện tổng εht phản ánh độ nghiêng của tia quá trình từ điểm hòa trộn H đến điểm thổi vào V Đây là quá trình mà dàn lạnh thực hiện việc làm lạnh và khử ẩm không khí, kết hợp giữa gió tươi từ bên ngoài và gió hồi từ không gian điều hòa.
Qh – Thành phần nhiệt hiện của không gian điều hòa, kể cả nhiệt hiện của gió tươi mang vào, W
Qa – Thành phần nhiệt ẩn của không gian điều hòa, kể cả nhiệt ẩn của gió tươi mang vào, W
Tính toán ε ht cho kiot 1S1 và 1S2
- Hệ số nhiệt hiện tổng:
46,108 + 27,306 = 0,62 d) Hệ số đi vòng (ε BF )
Tính tải lạnh bằng phần mềm Heatload Daikin
2.7.1 Các bước tính tải lạnh cho dự án bằng phần mềm Heatload
Xem ở Phụ lục 1.1 Các bước tính tải lạnh bằng phần mềm Heatload
2.7.2 Kết quả sau khi tính toán
Bảng 2.23 Kết quả tải lạnh bằng phần mềm Heatload của các khu vực ở tầng 1&2
2.7.3 So sánh kết quả tính toán công suất lạnh lý thuyết và công suất lạnh bằng phần mềm và thiết kế ban đầu
Kết quả so sánh tính toán công suất lạnh lý thuyết và công suất lạnh bằng phần mềm và thiết kế ban đầu được thể hiện ở Bảng 2.24
Bảng 2.24 trình bày kết quả so sánh giữa tính toán lý thuyết và công suất lạnh thực tế được xác định bằng phần mềm, cũng như thiết kế ban đầu cho tầng 1 và tầng 2.
TẦNG KIOT Q 0 thiết bị HEATLOAD CÔNG
BIỂU ĐỒ SO SÁNH Q 0 CỦA 3 PHƯƠNG PHÁP
Các kiot 1S1 và 1S2 được thiết kế riêng biệt, tuy nhiên trong quá trình tính toán thực tế, các khu vực đã được phân chia không hoàn toàn theo thiết kế ban đầu Dù vậy, tổng thể vẫn đảm bảo đủ tải cho toàn bộ khu vực.
Đối với kiot 1S4, cần lưu ý rằng việc đánh giá thực tế công trình trong quá trình tính toán là rất quan trọng, đặc biệt là khu vực giáp với nhà vệ sinh Việc lắp miệng gió cần đảm bảo khoảng cách nhất định với khu vực này, vì nhà vệ sinh thường ẩm ướt và có nguy cơ gây cảm lạnh hoặc viêm phổi khi cơ thể tiếp xúc với luồng gió lạnh Do đó, việc cấp lạnh cho kiot 1S4 chỉ cần thực hiện ở diện tích tổng thể mà không cần tập trung quá nhiều vào khu vực gần nhà vệ sinh.
Hình 2.4 Bản vẽ mặt bằng khu vực 1S4 giáp với nhà vệ sinh
Kết quả tính toán tải lạnh của tầng 1 dựa trên Q 0 thiết bị được thể hiện ở Bảng 2.25
Bảng 2.25 Kết quả tính toán tải lạnh của tầng 1 dựa trên Q0 thiết bị
Tầng Khu vực Tên phòng 𝐐 𝐨 (kW)
BIỂU ĐỒ THỂ HIỆN ĐỘ CHÊNH LỆCH PHẦN TRĂM CỦA TỪNG AHU
Tính toán và kiểm tra – lựa chọn thiết bị cho Dự án
2.8.1 Lựa chọn hãng cung cấp
Việc lựa chọn thiết bị cho hệ thống lắp đặt trong tòa nhà không chỉ là thách thức mà còn là cơ hội để hiểu rõ hơn về thương hiệu Daikin Daikin nổi tiếng toàn cầu với độ tin cậy cao và cung cấp nhiều mẫu mã thiết bị, giúp khách hàng có nhiều lựa chọn Điều quan trọng là cần cân bằng hợp lý giữa chất lượng và giá thành sản phẩm để đáp ứng yêu cầu của chủ đầu tư.
Khi lựa chọn thiết bị của hãng Daikin, như Chiller và AHU, cần dựa vào các thông số kỹ thuật có trong catalogue được cung cấp trên trang chủ chính thức của hãng.
Số 73 mang lại lợi thế trong việc bảo trì và bảo dưỡng thiết bị, giúp quá trình này trở nên dễ dàng hơn Đồng thời, nó cũng tối ưu hóa việc lựa chọn mẫu mã phù hợp với nhu cầu của khách hàng.
2.8.2 Tính chọn AHU cho công trình
AHU, viết tắt của "Air Handling Unit," hay "Đơn vị Xử lý Không Khí," là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điều hòa không khí (HVAC) Nó có chức năng xử lý và phân phối không khí trong các tòa nhà hoặc hệ thống xây dựng, góp phần duy trì môi trường sống và làm việc thoải mái.
Chức năng chính của AHU là hút không khí từ môi trường, làm sạch, điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, sau đó phân phối không khí đã xử lý đến các khu vực cụ thể trong tòa nhà AHU đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát chất lượng không khí trong các khu vực công nghiệp, thương mại và dân dụng.
Hệ thống lạnh AHU có năng suất làm lạnh phụ thuộc vào nhiệt độ không khí vào và nhiệt độ nước làm lạnh ra vào, cũng như hệ số truyền nhiệt và trao đổi nhiệt qua vách Lưu lượng khí đi qua dàn Coil là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến năng suất làm lạnh của AHU.
Sau khi thảo luận và xem xét, nhóm thực hiện đã quyết định tính toán và lựa chọn thiết bị AHU cho hệ thống ĐHKK trong dự án Việc này dựa trên tính tải lạnh của tường khu vực trong tòa nhà, sau đó sử dụng Q0 của thiết bị để chọn AHU có năng suất lạnh tương tự như kết quả tính toán.
Việc tính toán và lựa chọn chi tiết của AHU ở tầng 1 của Trung tâm thương mại được thực hiện như bảng sau:
Bảng 2.26 Chi tiết AHU tầng 1
Năng suất lạnh AHU nhóm (kW)
Năng suất lạnh của AHU (kW)
Năng suất lạnh AHU nhóm chọn (kW)
Tương tự như trên, ta dựa vào số liệu đã tính toán của năng suất lạnh từ trước, chi tiết
AHU tầng 2 được thực hiện ở bảng phụ lục 2.8.2
2.8.3 Chiller giải nhiệt bằng nước (Water Cooled Chiller)
Trong quá trình tính toán thiết bị Chiller giải nhiệt bằng nước, cần đảm bảo hiểu rõ công suất lạnh của máy làm lạnh nước Water Chiller để đáp ứng đủ tải lạnh cho toàn bộ công trình, bao gồm cả tải lạnh của các AHU trong hệ thống Việc thiết kế và lắp đặt hệ thống Chiller bao gồm 2 Chiller giải nhiệt nước được thực hiện tại tầng 3 (tầng mái dưới) cần phải dựa theo bản vẽ của dự án.
Dự án có tổng phụ tải 4757,41 kW, vì vậy Nhóm đã chọn 2 máy chiller ly tâm, mỗi máy có công suất 2437 kW, tương đương khoảng 700 tấn, dựa trên thông số từ catalogue của hãng Hitachi.
Từ đó ta tra được những thông số cơ bản sau:
- Loại máy nén: Ly tâm
- Điện áp: 3pha/380V, tần số 50Hz
- Phạm vi hoạt động: từ 40°F đến 95°F
- Điện năng tiêu thụ: 489 kW
Tổng công suất lạnh đã chọn cho 2 Chiller là : 𝑄 0 = 2 𝑄 𝑐ℎ𝑖𝑙𝑙𝑒𝑟 = 2 2437 = 4874 kW
Ta có bảng so sánh giữa thông số tính toán và thông số kỹ thuật do công ty thiết kế được thể hiện ở bảng sau
Bảng 2.27 So sánh kết quả của dự án công ty thiết kế và nhóm đã tính toán
Tổng công suất Chiller giải nhiệt nước
Thiết kế của công trình
Việc đảm bảo các thông số và yêu cầu kỹ thuật là rất quan trọng Tuy nhiên, nhiều doanh nghiệp gặp khó khăn trong việc này, chủ yếu do đầu tư ban đầu cao.
Để đảm bảo sự thành công của dự án, bên nhà thầu cần phải đáp ứng đầy đủ 76 điều kiện và yêu cầu lắp đặt thi công từ phía chủ đầu tư Cả hai bên, bộ phận thực hiện dự án và chủ đầu tư, cần thiết lập một cam kết rõ ràng Trong trường hợp hệ thống gặp vấn đề không đạt yêu cầu trong quá trình vận hành, bên thực hiện sẽ không chịu trách nhiệm nếu đã có thỏa thuận cụ thể về thời gian xử lý.
2.8.4 Tính cho Tháp giải nhiệt
Tháp giải nhiệt trong hệ thống làm lạnh (Water chiller) đóng vai trò quan trọng trong quá trình tản nhiệt, giúp loại bỏ nhiệt độ từ nước đã sử dụng để làm mát thiết bị hoặc quy trình Mục tiêu chính của tháp giải nhiệt là hạ nhiệt độ nước trở về hệ thống cung cấp làm mát, đảm bảo nước có nhiệt độ thấp hơn Sau khi hoàn tất quá trình giải nhiệt, nước sẽ được tuần hoàn đến các thiết bị khác, như thiết bị ngưng tụ giải nhiệt cho môi chất lạnh Để xác định công suất lạnh của tháp giải nhiệt, ta cần cộng công suất điện và công suất lạnh của Chiller, với công suất điện đã được xác định là 489 (kW).
Biểu thức của công thức tính tháp giải nhiệt:
- 𝑄𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 𝑐ℎ𝑖𝑙𝑙𝑒𝑟: công suất lạnh của Water Chiller, đơn vị : kW
- 𝑄 𝑇𝐺𝑁 : công suất của tháp giải nhiệt, đơn vị: kW
- 𝑃𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 𝑐ℎ𝑖𝑙𝑙𝑒𝑟 : công suất điện của Water Chiller, đơn vị: kW
Từ công thức trên, Công suất của 1 cụm tháp giải nhiệt có thể xác định được như sau:
𝑄 𝑇𝐺𝑁 = 2437 + 489 = 2926 (kW) Như vậy, ta có thể tính được công suất cho 2 cụm tháp giải nhiệt là:
Theo bảng catalogue của ALPHA, chúng ta có thể chọn tháp giải nhiệt APC–S–300C3 (900RT) với công suất 900RT, tương đương khoảng 3165,16 kW Thông số kỹ thuật chi tiết được trình bày trong tài liệu [23].
- Lưu lượng nước giải nhiệt: 3900 (l/min)
- Đường kính cánh quạt: 2000 (mm)
- Trọng lượng tháo giải nhiệt (khô): 1850 (kg)
- Trọng lượng tháp giải nhiệt (ướt) :3610 (kg)
Cùng với các đặt tính nổi bật như:
- Sản xuất tại Việt Nam
Tháp giải nhiệt ALPHA được thiết kế với lớp vỏ bên ngoài bằng chất liệu FRP, mang lại trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn và lão hóa, đồng thời chống ẩm và chịu được axit, đảm bảo độ bền và tuổi thọ lâu dài.
2.8.5 Thực hiện tính toán và kiểm tra cho đường ống nước
2.8.5.1 Một số loại và kích thước ống dung trong dự án
Trong hệ thống water chiller, ống dẫn cần có khả năng chịu áp lực, chịu nhiệt độ cao và độ bền tốt, đồng thời phải chống ăn mòn hiệu quả Một số loại ống phổ biến được sử dụng trong hệ thống này bao gồm ống đồng, ống thép không gỉ và ống nhựa PVC.
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA THÔNG GIÓ VÀ TẠO ÁP
Cấp gió tươi cho hệ thống
3.1.1 Mục đích quá trình cấp gió tươi
Mục đích chính của việc cấp gió tươi trong hệ thống điều hòa không khí là đảm bảo chất lượng không khí trong nhà tốt nhất, tạo không gian thoáng đãng và dễ chịu Gió tươi cung cấp oxy cần thiết, giúp duy trì mức độ oxy trong cơ thể, từ đó nâng cao sức khỏe và tinh thần làm việc, học tập Ngoài ra, việc cấp gió tươi còn giúp loại bỏ các chất ô nhiễm như CO2, VOCs, khói thuốc lá và các mùi không mong muốn trong không khí.
3.1.2 Xác định tốc độ không khí trong ống
Tốc độ không khí trong ống là yếu tố quan trọng trong tính toán và vận hành hệ thống, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động Khi quạt hoạt động ở công suất cao, độ ồn sẽ tăng nhưng kích thước ống có thể nhỏ hơn, giúp giảm chi phí lắp đặt.
Để đảm bảo điều kiện ổn định và giảm thiểu độ ồn trong hệ thống, việc tính toán và cân nhắc vận tốc gió trong đường ống là rất quan trọng Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu quả kinh tế mà còn nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống.
3.1.3 Lưu lượng gió tươi cần xác định để cấp vào phòng
Dự án trung tâm thương mại GO! Thái Bình sử dụng thiết bị xử lý không khí AHU, với chức năng chính là sưởi ấm và làm lạnh, đồng thời có khả năng xử lý nhiệt độ, làm sạch không khí và điều chỉnh độ ẩm hiệu quả Hệ thống AHU bao gồm nhiều thiết bị như cuộn nóng/lạnh, quạt gió, bộ gia nhiệt, lưới lọc và bộ gia ẩm Việc lựa chọn đơn vị thiết kế hệ thống AHU phù hợp với nhu cầu của từng loại công trình là rất quan trọng, nhằm đảm bảo hiệu quả làm lạnh tối ưu và tạo ra không gian làm việc, học tập thoải mái.
Hệ thống xử lý gió tươi được thiết kế để cung cấp không khí trong lành cho từng khu vực và tầng khác nhau trong tòa nhà Các ống dẫn gió tươi được kết nối với hộp hòa trộn của AHU, đặt tại tầng thiết bị (tầng 3) Trên hành trình của không khí, các van điều chỉnh (VCD - Volume Control Damper) được lắp đặt để điều chỉnh lượng gió tươi cung cấp cho các khu vực cần điều hòa không khí.
Tính toán lưu lượng gió tươi cần cấp vào không gian cần điều hòa được tính theo công thức:
- 𝑄 𝑔𝑡 : Lưu lượng gió tươi cấp vào (l/s)
- m: Bội số trao đổi không khí theo tiêu chuẩn
- 𝑉 𝑝 : Thể tích phòng, đối với phòng có chiều cao từ 6m trở lên thì lấy 𝑉 𝑝 = 6.S
Ta có thể tính được lưu lượng gió tươi vào ở khu vực 1S14B và 1K24 Tầng 1 công trình, có diện tích tính toán được là: 340 𝑚 2
Theo Phụ lục G – TCVN 5687: 2010 Dựa vào bảng 4.19 của mục 4.2.8 trong tài liệu
[14] Lượng không khí (l) cần để cấp cho một người, (l/s) Với Bội số trao đổi không khí theo tiêu chuẩn là 5 (𝑙/s) Chiều cao từ sàn đến trần 3,35 (m)
- Ta tính được lưu lượng gió được cấp cho khu vực 1S14B và 1K24, tầng 1 của tòa nhà:
Hình 3.1.1 Khu Vực quạt 02 cung cấp gió tươi vào phòng
Vậy lưu lượng cho khu thương mại khu vực 1S14B và 1K24, tầng 1 có diện tích 340
Lưu lượng gió tươi yêu cầu là 5695 l/s cho không gian 𝑚² Nhóm tính toán và kiểm tra cho thấy có sự chênh lệch sai số 2,72% so với thiết kế của công ty.
Lưu lượng gió tươi cấp vào Trung tâm thương mại ở khu vực khác của tầng 1 và tầng
2 được nhóm ghi chú ở Bảng phụ lục 3.1.3 Lưu lượng gió tươi cấp vào TTTM
3.1.4 Xác định kích thước của ống gió Để xác định được các thông số cần thiết (dài x rộng x cao) của ống gió thì ta có rất nhiều cách khác nhau, ví dụ như: Phục hồi áp suất tĩnh, giảm dần tốc độ,… Sau quá trình nhóm hội ý và quyết định với nhau lựa chọn phương án ma sát đồng đều cho dự án nhóm đang thực hiện Lý do là vì phương pháp này không quá khó để thực hiện và có tính ứng dụng cao ở nhiều dự án khác nhau
Phương pháp ma sát đồng đều cho phép chúng ta xác định tổn thất áp suất trên mỗi mét ống (Δp𝑖) cho hầu hết các đoạn ống bằng nhau, từ đó thực hiện tính toán và thiết kế cho hệ thống ống Phương pháp này thường được ứng dụng trong các hệ thống có tốc độ thấp, đặc biệt là cho đường ống gió hồi, ống gió thải và ống gió.
Sau khi thảo luận và nghiên cứu, nhóm đã quyết định chọn giá trị tổn thất áp suất ma sát là 1 (Pa/m) cho tất cả các đường ống trong dự án Việc lựa chọn giá trị tổn thất hợp lý là rất quan trọng để tránh sai số lớn, ảnh hưởng đến tính toán Nếu chọn Δp𝑖 quá lớn, đường ống sẽ nhẹ nhưng độ ồn và kích thước quạt sẽ tăng cao Ngược lại, nếu Δp𝑖 quá nhỏ, đường kính ống sẽ lớn, gây khó khăn trong vận chuyển và lắp đặt, mặc dù độ ồn sẽ giảm nhưng tốc độ và cột áp cũng bị ảnh hưởng Do đó, hệ số ∆𝑝𝑖 được lựa chọn là 1 (Pa/m) sau khi đã bàn bạc và tính toán kỹ lưỡng.
𝑚) Đồng thời để tiện hơn trong việc tính toán thông số cần thiết, nhóm sử dụng phần mềm Ductsize để thực hiện tính toán hỗ trợ
Duct Checker là phần mềm tính toán đường ống gió và cửa gió nổi tiếng của Nhật Bản, được sử dụng rộng rãi nhờ vào khả năng điều chỉnh các thông số tính toán theo kinh nghiệm hoặc tiêu chuẩn TCVN 5687-2010 Phần mềm này nổi bật với tính dễ sử dụng và độ chính xác cao trong việc tính toán các thông số công trình Giao diện chính của Duct Checker được thiết kế thân thiện, giúp người dùng dễ dàng nhập liệu và nhận kết quả tính toán một cách thuận tiện.
Hình 3.1.3 Giao diện chính của phần mềm DuctSize
Khi mở giao diện phần mềm lên thông số tính toán tại 20℃ Các thông số yêu cầu thực hiện như:
- Flow rate: Lưu lượng gió đi qua ống, đơn vị: (L/s)
- Velocity: Vận tốc gió luồng qua ống, đơn vị: (m/s)
- Duct size: Chiều (dài x rộng) ống, đơn vị: (mm)
- Head loss: Tổn thất áp suất khi qua ống, đơn vị: (Pa/m)
- Equivalent diameter: Đường kính ống, đơn vị: (mm)
- Fluid density: Khối lượng riêng không khí, đơn vị: (kg/𝑚 3 )
- Specific heat: Nhiệt dung riêng không khí, đơn vị: (kJ/kg.℃)
- Fluid viscosity: Độ nhớt động học, đơn vị: (kg/m.h)
- - Engergy factor: Hệ số của năng lượng, đơn vị: (W/℃.L/s)
❖ Thực hiện tính cho kích thước ống gió bằng Ductsizer
- Đơn vị thường dùng: Metric
- Nhập những thông số tính toán:
+ Ở phần trên của phần mềm, ta thực hiện thao tác kiểm tra, nhập số liệu gồm: độ ẩm, nhiệt độ và áp suất của công trình
Các thông số quan trọng trong hệ thống ống dẫn bao gồm lưu lượng (l/s), vận tốc (m/s) và tổn thất áp suất Để đảm bảo hiệu quả, vận tốc gió qua ống không nên vượt quá 10 m/s Ngoài ra, tổn thất do ma sát trong ống được tối ưu hóa khi ở mức 1 Pa/m.
+ Tiếp theo, phần cuối cùng ta tiến hành lựa chọn kích thước ống sao cho kích cỡ của ống (Duct size) gần với thông số 1 (Pa/m) nhất có thể
+ Ở các phần ống còn lại, ta cũng thực hiện các việc tính toán tương tự như trên
Các khu vực khác được xác định trong bảng sau:
Bảng 3.1 Kết quả cho ống gió tươi của tầng 1 - 2
Kích thước nhóm tính (mm x mm)
Kích thước bản vẽ dự án (mm x mm)
Nhóm nhận xét rằng sự chênh lệch giữa kết quả tính toán và thực tế của công ty có sai số là ∓ 50 mm, nhỏ hơn 10% so với sai số cho phép.
Tính toán và kiểm tra lưu lượng gió thải khu vực nhà vệ sinh
Hệ thống hút mùi trong nhà vệ sinh đóng vai trò quan trọng trong thiết kế tòa nhà trung tâm thương mại, giúp duy trì không gian sạch sẽ và thoáng đãng Mùi khó chịu từ nhà vệ sinh có thể tác động tiêu cực đến cảm giác thoải mái và chất lượng không khí trong khu vực sử dụng.
Hệ thống hút khử mùi trong nhà vệ sinh được thiết kế để lắp đặt các miệng gió trên trần, giúp hút không khí lên theo chiều ống gió và thải ra bên ngoài thông qua quạt gió trung tâm ở tầng mái Khi quạt hút hoạt động, gió tươi sẽ được cung cấp vào bên trong qua các khe hở và khe cửa Lưu lượng gió thải của nhà vệ sinh được tính toán một cách chính xác để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.
- L: Lưu lượng của phần gió thải, (𝑚 3 /h)
- V: Thể tích khu vực thải gió, (𝑚 3 )
- ACH: Là số lần thực hiện trao đổi gió/một giờ Đối với nhà vệ sinh (NVS) hoặc nhà tắm, ta lấy bằng 10 (Phụ lục - G, theo TCVN 5687:2010)
Dựa vào công thức (3.4) Ta tính lưu lượng gió thải cho nhà vệ sinh ở không gian tầng
- Lưu lượng gió thải nhà vệ sinh ở tầng 1 với thể tích là 82,6𝑚 2 x 2,75m = 224,4𝑚 3
=> Lưu lượng gió thải nhà vệ sinh:
L = V.ACH = 224,4 10 = 2244 (𝑚 3 /ℎ) = 623 (l/s) + So sánh với lưu lượng quạt hút mùi nhà vệ sinh trong bản vẽ công trình là:
2178 (𝑚 3 /ℎ) = 605 (l/s) + Lưu lượng mà nhóm tính toán là: 2244 (𝑚 3 /ℎ) = 623(l/s)
Sau khi tính toán thiết kế, nhóm nhận thấy rằng thông số nhóm tính toán so với thông số thực tế của công ty có sai số ~ 18 (l/s)
3.2.1 Tính toán và kiểm tra kích thước của ống gió thải nhà vệ sinh
Nhóm nghiên cứu đã quyết định sử dụng quạt hút khói và cấp khí độc lập cho từng nhà vệ sinh, vì vậy chỉ tập trung vào việc tính toán và chọn kích cỡ ống gió thải Để hỗ trợ quá trình này, nhóm đã sử dụng phần mềm Ductsizer để thực hiện các phép tính và kiểm tra Kết quả tính toán được thực hiện đại diện cho tầng 1 của tòa nhà.
Hình 3.1.4 Tính toán kích thước ống gió thải nhà vệ sinh tầng 1
Ta tiến hành nhập các thông số tính toán vào phần mềm để thực hiện việc tính toán kích thước ống, bao gồm:
+ Thông số tính toán tại: 20℃
+ Lưu lượng gió thải tính toán: 623 (l/s)
+ Chọn hệ số ∆pi = 1 (Pa/m)
Hình 3.1.5 Kích thước thực tế của ống gió thải nhà vệ sinh
Lưu lượng gió thải tầng 1 được thể hiện ở Bảng 3.4
Bảng 3.2 Lưu lượng gió thải khu vực nhà vệ sinh ở tầng 1
Bảng 3.3 Kích cở ống gió thải nhà vệ sinh tầng 1
(l/s) Kích thước ống tính toán (mm x mm)
Kích thước ống của Dự án (mm x mm)
Sau khi thực hiện tính toán nhóm nhận thấy sự sai lệch ±50 (𝑚𝑚) so với thiết kế của bản vẽ thiết kế
Bảng phụ lục 3.1.2 và 3.1.3 trình bày cách tính toán và so sánh lưu lượng cùng kích cỡ ống gió thải cho nhà vệ sinh tầng 2.
Tính toán kiểm tra thông gió nhà xe
Nhà giữ xe được thiết kế kín bên trong tầng 1, do đó cần chú trọng vào việc tính toán thông gió và phòng chống hỏa hoạn Hệ thống hút khói và bụi từ nhà xe sẽ cung cấp một lượng khí tươi cần thiết, đảm bảo không gian giữ xe luôn thông thoáng và an toàn cho người sử dụng Chi tiết về khu vực giữ xe được trình bày trong Phụ lục hình ảnh – Phụ lục 1.
3.3.1 Lưu lượng gió cấp/ gió thải
- V: Thể tích khu cần thải gió, xử lý sự cố hỏa hoạn, (𝑚 3 ) ( với: V =S.H )
- S: Diện tích của khu vực lưu thông gió, (𝑚 2 )
- H: Chiều cao khu vực thông gió, (m)
- ACH: Lượt trao đổi gió trong 1 giờ (lần/h)
+ Giả sử cần hút khói: ACH = 9
+ Giả sử lúc bình thường: ACH = 6
Hệ thống hút khói và xử lý sự cố hỏa hoạn trong nhà xe có hai chức năng chính: hút khói bụi từ các phương tiện và hút khói khi xảy ra cháy Nhóm nghiên cứu đã tính toán lưu lượng thông gió cho khu vực để xe cho cả hai trường hợp, được thể hiện trong bảng 3.6.
Bảng 3.4 Bảng tính toán thông gió cho nhà xe
Sau khi tính toán tiến hành so sánh kết quả tính toán so với bản vẽ thực tế của công trình, kết quả được thể hiện ở bảng 3.7
Bảng so sánh 3.5 Lưu lượng gió giữa dự án công ty và nhóm thiết kế
Lưu lượng của dự án thực tế (m 3 /h) Sai số (%)
Bảng 3.8 trong phụ lục 4 trình bày chi tiết các số liệu thống kê so sánh giữa lưu lượng gió thải theo nhóm tính toán và thực tế của công ty.
Sau khi thực hiện tính toán và so sánh với kết quả thực tế, nhóm nhận thấy có sai số nhưng nằm trong ngưỡng cho phép Nguyên nhân có thể do sai sót nhỏ trong quá trình đo đạc diện tích bãi giữ xe lớn, dẫn đến không tránh khỏi một số lỗi nhỏ.
3.3.2 Kiểm tra, tính toán kích thước ống gió thải/cấp dự án:
Dự án sử dụng quạt cấp khí và hút khói độc lập cho từng tầng và khu vực giữ xe Nhóm chỉ tập trung tính toán kích cỡ ống gió cấp và gió thải cho khu vực giữ xe Để thực hiện, nhóm đã sử dụng phần mềm Ductsizer để kiểm tra và tính toán hiệu quả.
Quá trình tính toán và kết quả được thể hiện ở hình sau:
Hình 3.1.6 Tính kích cỡ ống gió cấp nhà xe
Hình 3.1.7 Kích cỡ ống gió cấp nhà xe trên bản vẽ
Kích cỡ ống gió tầng giữ xe được tính toán dựa trên ống lớn nhất của bãi giữ xe, nhằm đơn giản hóa quá trình tính toán Dưới đây là bảng so sánh kích cỡ ống gió để dễ dàng tham khảo.
Bảng 3.6 Kích cỡ ống gió cấp bãi giữ xe
Kích cỡ nhóm tính (mm x mm)
Kích cỡ của dự án (mm x mm)
Hình 3.1.8 Kích cỡ ống gió thải ở bãi giữ xe trên bản vẽ
Bảng 3.7 Kích cỡ ống gió thải bãi giữ xe
Kích cỡ nhóm tính (mm x mm)
Kích cỡ của dự án (mm x mm)
Kết luận: Sau khi thực hiện các phép tính và so sánh với bản vẽ thực tế, nhóm nhận thấy rằng kết quả tính toán phù hợp với thực tế, với sai số chỉ khoảng 50 mm đến 100 mm, cho thấy mức độ chính xác không đáng kể.
Tính toán kiểm tra hệ thống hút khói sự cố
Hút khói sự cố (Smoke extract fire ductwork) là hệ thống chuyên dụng giúp tách lọc khói và khí độc hại trong không gian xảy ra hỏa hoạn Hệ thống này không chỉ loại bỏ khói mà còn cung cấp không khí tươi từ bên ngoài thông qua quạt hút Ống gió được chế tạo từ vật liệu chống cháy nổ, đảm bảo hoạt động hiệu quả trong tình huống khẩn cấp, tối ưu hóa việc hút khói ra khỏi khu vực cháy Nhờ đó, người bên trong có thể dễ dàng thoát hiểm an toàn, nâng cao khả năng phòng chống cháy nổ và giảm thiểu thiệt hại cho công trình.
Theo nghiên cứu, khoảng 48% đến 85% người chết do ngộp thở trong các vụ cháy là do hít phải khí độc như CO và CO2, dẫn đến tắc nghẽn mạch máu và hôn mê sâu Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của hệ thống hút khói trong hỏa hoạn Đặc biệt, tại các trung tâm thương mại lớn như GO!, không gian làm mát rộng lớn không có vách ngăn, càng làm tăng nguy cơ lan tỏa khí độc.
Để tối ưu hóa việc tính toán và giảm thiểu sai số so với công ty thiết kế, nhóm em đã quyết định chia nhỏ không gian thành các khu vực khác nhau Các khu vực này bao gồm trung tâm thương mại, khu hút khói tạo áp và thông tầng.
❖ Nguyên lý hoạt động hệ thống hút khói hành lang:
Nguyên lý hoạt động của hệ thống hút khói hành lang là tự động kích hoạt khi có hỏa hoạn xảy ra Khi đám cháy tiếp xúc với các vật liệu dễ cháy, khói độc và nhiệt độ cao sẽ phát sinh Hệ thống cảm biến nhiệt độ sẽ phát hiện và gửi tín hiệu đến khu vực quạt gió, khiến quạt hoạt động ngay lập tức Toàn bộ khói độc trong khu vực cháy sẽ được quạt hút vào các miệng cửa hút trên đường ống gió, sau đó di chuyển qua ống dẫn đến quạt tầng mái và thải ra môi trường bên ngoài qua cửa xả.
Hệ thống đèn báo cháy và chuông được kích hoạt nhằm cảnh báo người dân trong tòa nhà hoặc khu vực mua sắm tiến hành di tản khỏi hỏa hoạn đến các lối thoát hiểm đã được chuẩn bị Khác với nguyên lý hoạt động của hệ thống tăng áp khu vực cầu thang, hệ thống này chỉ được kích hoạt khi có hỏa hoạn xảy ra Mục đích chính là giảm thiểu khí độc và khói thải trong hành lang và sảnh của trung tâm, giúp tạo ra tầm nhìn rõ ràng cho người dân khi rời khỏi đám cháy.
Khi đám cháy xảy ra và nhiệt độ tăng cao, van chặn lửa tự động đóng lại nhờ cầu chì bên trong, ngăn chặn khói và lửa lan truyền Điều này giúp kiểm soát đám cháy và giảm thiệt hại Áp suất âm tại các vị trí cụ thể trong hệ thống hỗ trợ hút khói và chất độc hại ra khỏi khu vực bị ảnh hưởng, giữ cho không gian xung quanh an toàn và dễ chịu cho người sử dụng.
Hình 3.1.9 Nguyên lý hệ thống hút khói khi sự cố
3.4.1 Tính toán và tiến hành kiểm tra lưu lượng hệ thống hút khói
Lưu lượng khói, kí hiệu G, đơn vị ( kg/h) Cần được định lượng dựa trên chu vi vùng hỏa hoạn được thải ra khi cháy xảy ra
Với không gian cháy có diện tích lớn hoặc không gian cháy dưới 1600𝑚 2 có thể xác định bằng công thức:
- 𝑃 𝑓 : Chu vi vùng cháy trong thời gian đầu (m) Đối với vùng cháy có chữa cháy tự động (Sprinkler) Lấy 𝑃 𝑓 = 14(m)
Nếu chu vi khu vực cháy không xác định được thì có thể tính chu vi bằng cách dùng công thức sau:
4 ≤ 𝑃 𝑓 = 0,38.𝐴 0,5 ≤ 14 (3.7) (TCVN:5687) + A: Diện tích vùng cháy hoặc bể khói, đơn vị: 𝑚 2
+ y: Khoảng cách, đơn vị m Được tính từ chân vùng xảy ra cháy tới phần dưới cùng vùng khói Khu vực nhóm đang tính sẽ lấy 2,5(m)
+ 𝐾 𝑠 là hệ số, lấy bằng 1, Với hệ thống thải khói hút tự động kết hợp cùng với chữa cháy bằng Sprinkler, ta chọn K = 1,2 Theo tài liệu [11] – TCVN:5687
Thực hiện tính toán cho khu vực có diện tích tính toán là 4800𝒎 𝟐 , khu vực tầng 1
Tầng 1 có diện tích lớn 4800𝑚², gây khó khăn trong việc tính toán, vì vậy nhóm đã chia thành 3 khu vực để đảm bảo diện tích tính toán không vượt quá 1600𝑚² theo TCVN 5687:2010 Đối với công trình này, nhóm đã tính đại diện cho 1 khu có diện tích đo đạt 1350𝑚² Mặt bằng tầng 1 và hệ thống hút khói được thể hiện trong Hình 3.10.
Hình 3.1.10 Mặt bằng khu vực tầng 1 – Hệ thống hút khói
- Xác định lưu lượng hút khói vùng có diện tích là 1350 𝑚 2
Chu vi khu vực xảy ra cháy lúc đầu (𝑃 𝑓) là 14 mét, phù hợp với tiêu chuẩn lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler cho các công trình thương mại và dịch vụ.
- 𝑦 : Khoảng cách từ mép dưới vùng có khói đến sàn khu vực cháy Lấy 2,5 (m) theo dự án
- 𝐾s : Hệ số, ta lấy bằng 1,0
Từ những số liệu trên thực hiện tính toán lưu lượng hút khói sự cố và khói thải cho vùng cháy có diện tích 1350 𝑚 2 có Sprinkler là : 45077,63 kg/ℎ 870 (l/s)
Kết quả của bản vẽ thực tế là 20812,77 (l/s) So sánh với nhóm thì có sai số
0,75% so với thông số thực tế và nằm trong sai số cho phép
3.4.2 Tính tổn thất áp suất ống gió cấp
3.4.2.1 Tổn thất do ma sát
Khi các đường ống gió ma sát với nhau sẽ tạo ra một trở kháng, trở kháng này được tính theo công thức ở tài liệu [15]
- ∑ 𝑃𝑚𝑠 : Tổn thất do ma sát tạo ra bên trong đường ống (Pa)
Tổn thất ma sát trong ống gió được xác định bằng ∆ 𝑃1 (Pa/m), với giả định rằng ma sát trên các đoạn ống là không đổi Theo đó, tổn thất ma sát cho thông gió thông thường là ∆ 𝑝1 = 1 Pa/m và ∆ 𝑝2 = 3 Pa/m cho sự cố Để tính toán chính xác, cần đo chiều dài lớn nhất từ miệng gió xa nhất đến quạt cấp, từ đó xác định trở kháng trên đường ống và tính cột áp của quạt Tại kiot S1 lầu 1, đường ống có tổng chiều dài tổn thất do ma sát là 46,419 m.
Theo công thức mục 3.3, ta có:
Tổn thất dựa trên kích thước ống Zone S1 ở tầng 1 được tính là 139,257 Pa Các kiot khác tại khu vực lầu 1 cũng được trình bày chi tiết trong bảng phụ lục 4.2.
3.4.2.2 Tổn thất áp suất cục bộ
Mục tiêu là xác định số liệu chính xác nhất cho tổn thất cục bộ của đường ống gió tại khu vực lầu 1 Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phần mềm ASHARE Duct Fitting Database để thuận tiện cho việc tính toán và so sánh kết quả.
Ta tiến hành mở phần mềm ASHARE:
Hình 3.1.11 Giao diện Duct Fitting Database
Ta tiến hành tính cho CO 90° :
Khu hút khói sự cố 1, tầng 1 có 02 co 90° được thể hiện ở hình:
Hình 3.1.12 Khu đường ống gió hồi 1, tầng 1 có 02 co 90°
Click chọn Common tiếp tục chọn Rectangular đến Elbow đến Smooth Radius đến
Without Vanes (chọn CO vuông góc 90°) Tiến hành nhập thông số Input
Click chọn Calculate Ứng dụng tự động tính toán được:
Tổn thất áp suất (Pressure Loss) co 90° là 13 (Pa)
- Tổn thất cục bộ cho co 90° bằng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database được thể hiện ở Hình 3.13
- Nhập các thông số đầu vào đã cho sẳn trên bản vẽ, ta được các thông số sau:
Hình 3.1.13 Tính cho co 90° chữ nhật
- Tính chọn gót giày, nhánh tê:
Dự án lớn này bao gồm việc đại diện cho diện tích của nhánh tê và gót giày tại khu vực 1S10 và 1S11, tầng 1 khu thương mại, như thể hiện trong hình 3.14.
Tại khu vực 1S10 và 1S11 trên lầu 1, có thể tính toán tổn thất cục bộ thông qua các yếu tố như CO và gót giày Bằng cách tra cứu trên bảng vẽ, chúng ta dễ dàng xác định số lượng CO, gót và lưu lượng cần thiết cho quá trình tính toán.
Click chuột chọn Suply tiếp theo chọn Rectangular chọn Junctions chọn Tee chọn
Dựa vào các thông số có sẵn trên bản vẽ, bạn nhập dữ liệu như hướng dẫn và nhấn nút Calculate Hệ thống sẽ tự động tính toán và hiển thị kết quả, với áp lực nhánh ở gót giày là 46 Pa.
Hình 3.1.15 Gót giày khu vực 1S10-1S11, tầng 1
- Tính size ống tăng/ giảm
Tính toán thông số tổn thất của giảm size ống bằng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database được thể hiện ở Hình 3.1.16
Hình 3.1.16 Tăng giảm size ống ở khu vực 1, tầng 1 Trung tâm thương mại
Sau đó phần mềm sẽ tự động tính toán và đưa ra kết quả tổn thất do giảm size ống (Branch Pressuer) là 28(Pa) dưới bảng sau:
Hình 3.1.17 Kết quả tính tổn thất cho giảm size ống
- Tính cho ngã rẽ đường ống gió
Tính tổn thất qua các ngã rẽ của đường ống gió trên bản vẽ chi tiết thực tế như sau:
Hình 3.1.18 Ống rẽ nhánh trong bản vẽ thực tế khu vực tầng 1
Dựa vào các thông số có sẵn trên bản vẽ, chúng ta nhập các thông số cần thiết và sau đó nhấn chuột trái chọn "Calculate" Kết quả thu được là 56 (Pa), được trình bày trong bảng dưới đây.
Hình 3.1.19 Xuất kết quả tính tổn thất cho đường ống ngã rẽ
Tổn thất qua van MD
Tính toán tổn thất qua van MD bằng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database được thể hiện ở Hình 3.1.20
Hình 3.1.20 Tổn thất qua van MD
Tính toán kiểm tra hệ thống tăng áp
3.5.1 Mục đích của việc tăng áp
Hệ thống thông gió và điều áp được thiết kế nhằm duy trì không khí trong lành và đảm bảo an toàn trong trường hợp cháy Chúng có chức năng loại bỏ khói độc khỏi lối thoát hiểm, giúp người dân thoát ra an toàn khi xảy ra hỏa hoạn.
Đảm bảo tính mạng con người là ưu tiên hàng đầu trong sự cố hỏa hoạn Hệ thống tự động được kích hoạt để tạo chênh lệch áp suất ở các khu vực sơ tán như cầu thang và sảnh tòa nhà, giúp việc sơ tán dân cư thuận lợi hơn Hơn nữa, hệ thống tăng áp còn bảo vệ tài sản bằng cách giảm thiểu sự lây lan của lửa, khói và nhiệt độ đến những khu vực chứa thiết bị và tài sản quan trọng.
Việc cung cấp không khí sạch từ bên ngoài tạo ra một tấm khiêng "vô hình", giúp ngăn chặn sự lan truyền của lửa và khói ra khỏi khu vực cháy, từ đó giảm thiểu nguy cơ tổn thất và ngăn chặn cháy lan.
3.5.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống tăng áp
Hệ thống quạt tăng áp cầu thang cung cấp khí tươi vào buồng thang và đẩy khói, bụi ra khỏi khu vực cháy Khi cửa ở tầng 1 mở để thoát hiểm, cửa sẽ tự động đóng mở nhờ bản lề thủy lực Đồng thời, cửa thoát khói và bụi sẽ mở theo hướng khác, được điều chỉnh bởi cảm biến áp suất và van, chỉ hoạt động khi sự chênh lệch áp suất nằm trong phạm vi an toàn.
Trong một không gian xảy ra cháy, khói độc sẽ nhanh chóng lan rộng ra các hành lang Để giảm thiểu sự xâm nhập của khói độc, hệ thống hút khói sẽ được kích hoạt, hoạt động bằng cách hút khói ra khỏi khu vực Hệ thống này bao gồm các van thiết kế dưới trần mỗi tầng, liên kết với ống dẫn khói và quạt hút đặt trên tầng mái của tòa nhà Khi có tín hiệu hỏa hoạn, hệ thống sẽ hoạt động ngay lập tức để bảo vệ an toàn cho người sử dụng.
123 lúc này van khói tại khu vực bị cháy mở và quạt hút khói sẽ chạy hút khói loại bỏ ra bên ngoài
Khi xảy ra hỏa hoạn, quạt tạo áp hoạt động để cung cấp không khí tươi vào buồng thang, duy trì áp suất dương bên trong Điều này giúp ngăn chặn khói xâm nhập và hỗ trợ người dân thoát ra an toàn.
Nguyên lý hoạt động của tăng áp cầu thang (như hình 3.1.21) của công trình GO! Thái Bình được thể hiện như sau:
Hình 3.1.21 Hệ thống tăng áp cầu thang theo bản vẽ
3.5.3 Tính kiểm tra hệ thống tăng áp của cầu thang bộ
3.5.3.1 Tính kiểm tra lưu lượng tăng áp cầu thang bộ
Trường hợp khi cửa đóng lưu lượng gió qua các khe cửa theo BS 5588:1998 tài liệu
[20], mục 14.2.2 tính toán theo công thức:
- 𝑄𝐷: Lưu lượng tổng của gió lọt qua khe cửa đóng, đơn vị (𝑚 3 /s)
- 𝐴D: Hệ số diện tích qua cửa khi bị rò rỉ, đơn vị (𝑚 2 )
- P: Độ chênh áp suất bên ngoài và trong cầu thang (Pa)
Lưu lượng gió cần tăng áp được xác định cho trục 2-3/A-B và trục 9-10/G-H gồm 4 tầng từ tầng 1 đến mái Có 6 cửa mở ra – vào cầu thang bộ
- Chiều cao và rộng cửa lần lược là: 2,15 x 0,9 (m)
Theo tài liệu tham khảo BS-EN12101 – 6:2005, thông số AD được xác định là 0,01 Nghiên cứu này xem xét khả năng của các cửa đơn lẻ mở vào không gian có áp suất mà không cần biết kích thước cụ thể Để đảm bảo tính chính xác, nhóm nghiên cứu đã tham khảo tiêu chuẩn Part 4-1978 - BS 5588, trong đó Bảng 03 chỉ ra rằng AD = 0,01 áp dụng cho cửa có kích thước 800(mm) x 2000(mm) Bảng cũng đề cập đến các thông số cho cửa có kích thước lớn hơn theo khuyến cáo Thông qua phương pháp nội suy, có thể dễ dàng xác định thông số AD chính xác cần thiết Bảng 3.1.9 dưới đây cung cấp thông tin chi tiết về diện tích rò rỉ theo tiêu chuẩn.
Bảng 3.9 Thông số diện tích rò rỉ theo Part 4-1978 tiêu chuẩn BS 5588 [20]
Type of door Size Leakage area
Single-leaf in rebated frame
Double-leaf with or without center rebate
Single-leaf in rebated frame
Hệ thống tạo áp tăng áp của dự án được thiết kế và tính toán theo tiêu chuẩn BS EN 12101-6:2005, đảm bảo khả năng mở đồng thời hai cửa Cụ thể, một cửa sẽ được mở ở tầng thoát hiểm (thường là tầng 1) và một cửa ở tầng xảy ra cháy hỏa hoạn.
Trong trường hợp không mở đồng thời cả hai cửa, chúng ta xác định rằng có tổng cộng 4 cửa đang đóng, và tất cả các cửa này đều mở vào bên trong.
Công trình mà nhóm tính toán có các cửa kích thước dài x rộng lần lượt là: 2150 (mm) x 900 (mm) Sau đó ta tiến hành nội suy có: AD = 0,0108 𝑚 2 (1 cửa)
Khi đóng 4 cửa ta xác định lưu lượng không khí rò rỉ như sau:
Lưu lượng gió rò rỉ khi mở cửa:
- Theo QCVN 06-2021 BXD [15], biểu thức là:
- n: Số cửa mở cùng lúc
- v: Lấy v = 1,3 (m/s), Vận tốc gió tràn qua cửa, tài liệu [14] - mục 6.17
- F: Diện tích (rộng x dài) của cửa (𝑚 2 )
Từ đó, ta xác định được Q2 sẽ là:
Lưu lượng không khí cấp cho khu vực tăng áp được xác định qua công thức 𝑄 2 = n.v.F = 2.1,3 (0,9 2,15) = 5,031 (𝑚³/𝑠) Để tính toán chính xác, cần xem xét lượng không khí rò rỉ qua cửa khi đóng và mở, đồng thời áp dụng hệ số dự phòng 15% cho không gian ống gain bằng tone và 25% cho hộp gain bằng gạch xây hoặc bê tông Trong hệ thống tăng áp của Trung Tâm thương mại, nhóm đã lựa chọn hệ số dự phòng là 15% do sử dụng lớp tone.
Lưu lượng khí tăng áp = (𝑄 𝐷 + 𝑄 2 ).0,15 = (0,16 + 5,031) 15% = 5,991 (𝑚 3 /𝑠)
Lưu lượng không khí cấp cho hệ thống tăng áp được tính toán là 5,991 m³/s, trong khi thông số kỹ thuật đo được trên quạt tăng áp là 6,6 m³/s Sự chênh lệch này cho thấy có sai số khoảng 10% so với số liệu trong bản vẽ công trình.
Hình.3.1.22 Sơ đồ tăng áp lưu lượng khí trên bản vẽ thực tế
3.5.3.2 Tính toán và kiểm tra kích thước hộp gain tăng áp của cầu thang bộ
Để tối ưu hóa quá trình tính toán kích thước hộp gain cho hệ thống tăng áp cầu thang bộ, nhóm đã sử dụng phần mềm Ductsizer, giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao độ chính xác Thông số tổn thất qua đường ống được áp dụng tương tự như trong hệ thống hút khói, với giá trị là 3 (Pa/m).
Dựa trên sơ đồ nguyên lý hoạt động của dự án, lưu lượng tổng là 6600 (l/s) Theo bản vẽ, hệ thống tăng áp có 4 miệng gió, do đó lưu lượng đi qua mỗi miệng gió là 1650 (l/s).
Kích thước của hộp gain được tính toán và thể hiện ở Bảng 3.1.10
Bảng 3.10 Kích thước hộp gain tăng áp cầu thang bộ 2-3/A-B
Khu vực Lưu lượng Vận tốc Kích thước nhóm tính Kích thước dự án l/s m/s (mm x mm)
Sau khi thực hiện tính toán sơ bộ để so sánh kích cỡ hộp gain cho hệ thống tăng áp thang bộ, nhóm chúng tôi nhận thấy có sai số khoảng 100~150 mm x mm so với bản vẽ thực tế Nguyên nhân của sai số này có thể do việc làm tròn số liệu trong quá trình tính toán, nhằm đơn giản hóa quy trình, hoặc do công thức tính toán của nhóm khác với công ty Tuy nhiên, nhìn chung, sai số này vẫn nằm trong mức chấp nhận được.
3.5.4 Kiểm tra tăng áp phòng đệm trong hệ thống PCCC của thang máy
- Ta thực hiện tính toán lưu lượng tăng áp phòng đệm tương tự cũng sẽ giống như tăng áp thang bộ
- Việc xác định kích thước hộp gain được kiên cố bằng gạch vữa và bê tông trên thực tế cũng sẽ không giống nhau với bản vẽ
Theo đó các cửa cũng sẽ có kích thước không giống nhau
- Từ đó, ta xác định được các thông số tính toán sau:
- Chiều dài x rộng cửa thang máy: 2300( mm) x 1280 (mm)
- Với 2 tầng thương mại, kỹ thuật – tầng 3 và 1 thang máy: số cửa là 6 (cửa)
➢ Gió rò rỉ qua cửa khi cửa đóng có lưu lượng được thể hiện ở Bảng 3.11
Bảng 3.11 Lưu lượng gió lọt qua khi cửa đóng
Trục Cửa loại Dài x rộng mm
➢ Lưu lượng gió rò rỉ khi cửa mở được thể hiện ở Bảng 3.1.12
Bảng 3.12 Lưu lượng gió lọt qua khi cửa mở
Trục Cửa loại Dài x rộng mm
➢ Kết quả của lưu lượng tăng áp trục 9-10/G-H được thể hiện ở Bảng 3.1.13
Bảng 3.13 Lưu lượng tăng áp phòng đệm thang máy trục 9-10/G-H
Lưu lượng dự án (m 3 /s) Sai số %
Sau khi phân tích, nhóm phát hiện lưu lượng tính toán có sai lệch khoảng 13,8% so với thông số của công ty thiết kế Nguyên nhân gây ra sai số này có thể liên quan đến phương pháp tính toán và tiêu chuẩn thiết kế mà nhóm đã áp dụng, khác với bản thiết kế thực tế Tuy nhiên, nhìn chung, sai số này vẫn được coi là không quá lớn.
3.5.5 Tính lựa chọn miệng gió
TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG PHẦN MỀM AUTODESK REVIT
Sơ lược về phần mềm Revit
Revit là phần mềm BIM (Building Information Modeling) do Autodesk phát triển, được sử dụng rộng rãi bởi các nhà thiết kế, nhà sản xuất và nhà xây dựng Phần mềm này cung cấp công cụ tạo mô hình 3D, giúp phát triển thông tin dự án trong một môi trường nhất quán Revit hỗ trợ các nhà trực quan hóa, nhà công nghiệp và nhà cao tầng trong việc mô hình hóa chính thức, phát triển dự án và phân tích các công việc liên quan đến xây dựng.
Một số hình ảnh được nhìn sơ lược phần mềm REVIT được thể hiện qua Hình 4.1
Hình 4.1 Tổng thể hệ thống điều hoà không khí và thông gió của trung tâm mua sắm GO
Triển khai bản vẽ Revit hệ thống thông gió, tăng áp và hút khói
Trong công trình, hệ thống ống gió “System type” bao gồm các loại ống thông gió chính như sau: ống cấp gió (SAD) với màu xanh coban, ống hồi gió (RAD) có màu xanh lá, ống cấp gió tươi (FAD) màu xanh lơ, và ống hút khói Các ống này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo thông gió hiệu quả và duy trì chất lượng không khí trong không gian sống.
Trong bài viết này, chúng tôi giới thiệu các loại ống thông gió quan trọng: ống hút thải khí nhà vệ sinh (TEAD) màu nâu đất, ống tăng áp cầu thang (PAD) màu xanh Navi, và ống hút mùi bếp (KEAD) màu đỏ, cùng với ống cố định (SEAD) màu vàng Mặt bằng thông gió tầng 1, như thể hiện trong Hình 4.2, được trang bị 5 con AHU để đảm bảo hiệu suất thông gió tối ưu.
Hình 4.2: Mặt bằng tổng quát về hệ thống ống gió tầng 1
Triển khai bản vẽ Revit mặt bằng hệ thống ống nước lạnh Chiller
Bản vẽ bố trí hệ thống ống nước lạnh Chiller của công trình GO! Thái Bình được thể hiện ở Hình 4.3
Hình 4.3: Mặt bằng bản vẽ hệ thống ống nước lạnh Chiller
Hệ thống ống nước lạnh Chiller tại công trình GO! Thái Bình được mô tả với các loại ống khác nhau, bao gồm: ống cấp nước lạnh chiller (màu hồng), ống hồi nước lạnh chiller (màu tím), ống nước ngưng (màu xanh lá), ống nước cấp giải nhiệt bình ngưng tụ (màu xanh hồng phấn) và ống nước hồi giải nhiệt bình ngưng tụ (màu đỏ).
Hình 4.4: Loại ống mặt bằng Chiller
Xuất khối lượng của công trình
Sau khi hoàn tất việc dựng hệ thống lạnh trên Revit, một trong những lợi ích quan trọng tiếp theo là khả năng xuất khối lượng vật tư một cách chính xác và trực quan Điều này hỗ trợ trong việc kiểm soát khối lượng một cách hiệu quả, đảm bảo tính chính xác trong quá trình thi công.
Trong ngành xây dựng hiện nay, việc quản lý dự án bằng phần mềm Revit ngày càng trở nên phổ biến, đặc biệt là trong việc xuất khối lượng vật tư một cách chính xác Để thực hiện việc xuất khối lượng, người dùng cần tuân theo các bước cụ thể để đảm bảo kết quả đạt yêu cầu.
Bước 1: Tìm kiếm, quan sát trong phần mềm Revit ở thanh công cụ dọc “Project Browser” Chọn “Schedules/Quantities (all), nhấn chuột phải chọn “New
Hình 4.5: Thanh công cụ Project Browser
To access the schedule for ducts in the Project Browser, click on the "Schedules/Quantities" option in the toolbar Then, select "New Schedules/Quantities" to open the New Schedules dialog, where you can choose the "Ducts" category.
Bước 2: Tiến hành thống kê ống gió hoặc ống nước trong hệ thống chiller Trong mục Category, chọn Ducts hoặc Pipes và đặt tên chính xác cho bảng thống kê khối lượng.
Bước 3: Ở phần Fields, chọn phần như hình 4.7 trên mục “Scheduled fields (in order)” Chọn OK
Hình 4.7: Các biến cần đưa vào bảng thống kê khối lượng ống gió
Bước 4: Quét chọn các đối tượng muốn thực hiện như ống gió Chọn OK
Bước 5: Phần mềm sẽ liệt kê đầy đủ và hiển thị ở bảng khối lượng ống gió
Bảng Schedule Properties cho phép chúng tôi nhập các thông số cần thiết để xuất khối lượng ống gió và ống nước Chiller của công trình Các thông số này sẽ được nhập lần lượt để đảm bảo tính chính xác trong quá trình xuất khối lượng.
- Loại ống gió: để phân biệt ống gió hình chữ nhật và ống gió tròn
Hệ thống ống gió bao gồm các loại ống như ống gió cấp, ống gió hồi, ống gió thải cho nhà vệ sinh, ống gió thải cho nhà bếp, ống gió hút khói sự cố, ống gió tươi và ống gió tăng áp, được phân loại rõ ràng trong bản vẽ kỹ thuật.
- Ký hiệu: Viết tắt của tên hệ thống ống gió
- Kích thước: Kích cỡ của ống
- Chiều dài: Chiều dài của đoạn ống
Sau khi nhập đủ các thông số cần thiết ta tiến hành xuất khối lượng của bản vẽ Kết quả khối lượng sẽ được thể hiện dưới ảnh sau:
Hình 4.8: Bảng khối lượng ống gió
Hình 4.9: Bảng khối lượng miệng gió
Hình 4.10: Bảng khối lượng phụ kiện ống gió
Hình 4.11: Bảng khối lượng ống gió mềm
Hình 4.12: Bảng khối lượng phụ kiện kết nối ống gió
Hình 4.13: Bảng khối lượng thiết bị và vật tư
Hình 4.14: Bảng khối lượng phụ kiện ống nước Chiller
Hình 4.15: Bảng khối lượng phụ kiện kết nối ống nước Chiller
Hình 4.16: Bảng khối lượng ống nước hệ thống Chiller
TỔNG KẾT
Kết luận
Sau 4 năm học tập, nhóm chúng em đã tích lũy được kiến thức vững chắc về chuyên môn Điều hòa không khí Đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tính toán kiểm tra và triển khai bản vẽ bằng phần mềm Revit hệ thống điều hòa không khí và thông gió trung tâm thương mại GO! Thái Bình” không chỉ là sản phẩm đầu tay mà còn là bài thực hành đầu tiên, mang lại cho chúng em những kiến thức và kinh nghiệm quý giá để áp dụng vào báo cáo đồ án và các dự án thực tế sau này Bài báo cáo này sẽ là nền tảng giúp chúng em phát triển tiếp tục, củng cố kiến thức và vận dụng hiệu quả những gì đã học, đồng thời khơi dậy nhiệt huyết với ngành học và mở rộng hiểu biết qua những kinh nghiệm liên ngành quý báu.
Nhóm thực hiện kiểm tra và tính toán tải lạnh tại GO! Thái Bình đã áp dụng phương pháp Carrier song song kết hợp với phần mềm Heatload của Daikin Kết quả tính tải lạnh từ hai phương pháp này cho thấy sự sai lệch so với thực tế của dự án, nhưng vẫn nằm trong khoảng