Đồ án tốt nghiệp Công nghệ kỹ thuật nhiệt: Tính toán, kiểm tra hệ thống ACMV và dựng mô hình trên revit cho tòa nhà văn phòng BRG tower

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰCĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt TÍNH TOÁN, KIỂM TRA HỆ THỐNG ACMV VÀ DỰNG MÔ HÌNH TRÊN REVIT CHO TÒA NHÀ VĂN PHÒNG BRG TOWER GVHD: GVC.. HỒ CHÍ MIINH

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

Giới thiệu về công trình

BRG Tower là một dự án nổi bật trong tổ hợp văn phòng cho thuê, dịch vụ và thương mại, nằm tại địa chỉ 198 Trần Quang Khải, phường Lý Thái Tổ, quận Hoàn Kiếm, Hà Nội Dự án được đầu tư bởi công ty TNHH Du lịch và thương mại Hoàng Ngân, mang đến một không gian làm việc hiện đại và tiện nghi trong một vị trí đắc địa.

Dự án là một tòa nhà văn phòng hạng A sang trọng và đẳng cấp, gồm 25 tầng với 21 tầng nổi và 4 tầng hầm Khu đất xây dựng có diện tích 2.362,3m², tổng diện tích sàn xây dựng (không bao gồm tầng hầm) là 22.166,51m², và tổng diện tích sàn xây dựng của tầng hầm là 9.149,68m².

Hình 1 1 Phối cảnh tổng quan dụ án BRG Tower

❖ Thông tin cơ bản dự án

- Mô hình dự án: Tòa nhà văn phòng

- Vị trí: 198 Trần Quang Khải, quận Hoàn Kiếm, Hà Nội

- Số tầng: 21 tầng nổi và 4 tầng hầm

- Hướng tòa nhà: Hướng Đông

- Hệ thống điều hòa trung tâm VRV: Máy lạnh Chiller thương hiệu York, xuất xứ từ

Lựa chọn phương án thiết kế

BRG là một dự án tòa nhà văn phòng hạng A, nổi bật với thiết kế sang trọng và hệ thống hiện đại, đòi hỏi tính thẩm mỹ cao Tòa nhà cung cấp văn phòng cho thuê với hệ thống Water Chiller để giải nhiệt nước, được lắp đặt tại tầng hầm Khu vực hội trường rộng rãi được trang bị AHU, phục vụ nhu cầu tổ chức sự kiện và hội họp.

Những khu vực phòng kỹ thuật, phòng máy sử dụng hệ thống điều hòa cục bộ 24/24 và các dàn nóng được đặt ở các tường ngoài xung quanh.

Phạm vi đề tài

Đề bài yêu cầu tính toán các hạng mục của hệ thống điều hòa không khí và thông gió trong tòa nhà, phù hợp với chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm sẽ hoàn thành các nhiệm vụ liên quan đến việc thiết kế và tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.

- Tính toán và kiểm tra phụ tải lạnh theo phương pháp Carrier, sử dụng phần mềm Trace 700 và so sánh với dữ liệu thiết kế của công trình

- Kiểm tra và phân tích sơ đồ điều hòa không khí (ĐHKK), tính toán các thiết bị lạnh (Chiller, PAU, AHU, tháp giải nhiệt và bơm)

- Kiểm tra kích thước đường ống gió và tổn thất áp suất bằng phương pháp lý thuyết

- Tính toán và kiểm tra hệ thống thông gió, tạo áp và hút khói so với công trình

- Dựng mô hình 3D của hệ thống ACMV bằng phần mềm Revit.

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH CHO ĐHKK

Thông số khí hậu thiết kế cho dự án BRG Tower

2.1.1 Thông số thiết kế khí hậu ngoài trời

Khi lựa chọn hệ thống điều hòa không khí cấp 2 cho công trình BRG Tower, cần đảm bảo số giờ hoạt động là 200 (h/năm) với hệ số Kbd = 0,977, thường áp dụng cho các công trình như khách sạn, văn phòng và nhà ở Theo tài liệu [2], trong tháng 7, nhiệt độ cao nhất trung bình tại Hà Nội đạt 33,4°C, trong khi độ ẩm tương đối là 80,7% Những thông số này được xác định dựa trên bảng A.3 và A.10, đồng thời kết hợp với đồ thị không khí ẩm để thu thập các giá trị cần thiết cho thiết kế hệ thống điều hòa.

Bảng 2 1 Thông số thiết kế ngoài nhà vào mùa hè

Nhiệt độ bầu khô tN(℃) Độ ẩm tương đối

2.1.2 Thông số thiết kế trong nhà

Dựa vào tài liệu [3], (lục phụ A trang 46), ta có được bảng thông số như sau:

Bảng 2 2 Thông số tính toán của không khí bên trong nhà dùng để thiết kế ĐHKK đảm bảo điều kiện tiện nghi [3]

Thứ tự Trạng thái lao động

Nhiệt độ o C Độ ẩm tương đối, %

Tòa nhà văn phòng hạng A yêu cầu các tiêu chí nghiêm ngặt, đặc biệt là về công suất hệ thống điều hòa thông gió, nhằm đảm bảo làm lạnh liên tục cho phòng server Nhiệt độ lý tưởng trong khu vực văn phòng được duy trì từ 22-23 độ C ± 1 độ C Dựa vào đồ thị không khí ẩm t-d, các thông số thiết kế trong nhà cũng được xác định rõ ràng.

Bảng 2 3 Thông số thiết kế trong nhà

Nhiệt độ bầu khô t T ( o C) Độ ẩm tương đối

Xác định tải lạnh dự án BRG Tower bằng phương pháp Carrier

Chức năng chính của điều hòa không khí (ĐHKK) là duy trì điều kiện vi khí hậu thoải mái cho con người Để ước tính tải, cần thực hiện khảo sát toàn diện nhằm đánh giá chính xác các thành phần của tải trọng Việc nghiên cứu cẩn thận sẽ giúp lựa chọn thiết bị và thiết kế hệ thống một cách hiệu quả, từ đó tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu suất vận hành.

❖ Khảo sát đặc điểm công trình [5]

Các khía cạnh vật lý sau đây được xem xét:

+ Định hướng vị trí công trình – vị trí không gian điều hòa

+ Xác định công năng của không gian điều hòa

+ Kích thước vật lý của không gian điều hòa (chiều dài, chiều rộng, chiều cao)

+ Chiều cao trần – chiều cao từ sàn đến trần, khoảng cách giữa trần treo và dầm

+ Vật liệu xây dựng – Vật liệu và độ dày của tường, mái, trần, sàn, vách ngăn cũng như vị trí tương đối của chúng trong kết cấu

Màu sắc của tường và mái nhà có thể bị ảnh hưởng bởi các công trình lân cận hoặc ánh sáng tự nhiên Ngoài ra, các không gian xung quanh như phòng không có điều hòa và tầng trên mặt đất cũng góp phần vào điều kiện môi trường tổng thể.

+ Cửa sổ - Kích thước và vị trí, khung cửa bằng gỗ hoặc kim loại

+ Cửa – Vị trí, loại, kích thước

+ Con người – Số lượng, thời gian cư trú, tính chất hoạt động

+ Chiếu sáng - Loại đèn sợi đốt, huỳnh quang, đôi khi ước lượng công suất trên cơ sở Watts trên m 2 sàn do thiếu thông tin chính xác

+ Thiết bị, máy móc, thiết bị điện tử - Vị trí, công suất định mức

❖ Xác định phụ tải lạnh bằng phương pháp Carrier

Phương pháp Carrier được áp dụng để tính toán cân bằng nhiệt cho toàn bộ dự án, khác với phương pháp truyền thống Cụ thể, phương pháp này xác định năng suất lạnh Q0 bằng cách tính riêng tổng nhiệt thừa (Qht) và tổng ẩn thừa (Qat) từ tất cả các nguồn nhiệt tỏa và thẩm thấu ảnh hưởng đến phòng điều hòa.

Nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời (Q1) và kết cấu bao che (Q2) đóng vai trò quan trọng trong việc xác định nhiệt tỏa (Q3), trong đó chỉ có nhiệt hiện được tính đến Nhiệt tỏa từ con người, cùng với gió tươi và gió lọt, bao gồm hai thành phần chính: nhiệt hiện và nhiệt ẩn.

Hình 2 1 Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn chính theo [1]

Q1 – Nhiệt tổn thất do bức xạ

Q2 – Nhiệt tổn thất qua bao che

Q3 – Nhiệt tổn thất do thiết bị tỏa nhiệt

Q4 – Nhiệt tổn thất do người

QN – Nhiệt tổn thất do gió tươi mang vào

Q5 – Nhiệt tổn thất do gió lọt vào

2.2.1 Nhiệt bức xạ qua kính Q 11

Lượng nhiệt mặt trời xuyên qua kính phụ thuộc vào đặc tính phản xạ của kính và góc chiếu của tia nắng Cửa kính với cấu trúc hai hoặc ba lớp kính giúp giảm truyền nhiệt qua cơ chế dẫn nhiệt hiệu quả.

Theo tài liệu [1] trang 142 thì nhiệt bức xạ qua kính được tính dựa trên biểu thức:

Trong đó: nt – hệ số tác dụng tức thời

Với: 𝑄 11 ′ – Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng (W)

F – Diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép (𝑚 2 ), nếu là khung gỗ lấy bằng 0,85F

𝑅 𝑇 – Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính trong phòng, (W/m 2 )

𝜀 𝑐 – Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, xác định theo công thức:

Hà Nội, nằm trong vùng châu thổ sông Hồng, có địa hình đa dạng với đồi núi và đồng bằng chiếm phần lớn diện tích Độ cao trung bình của thành phố dao động từ 5 đến 20 mét so với mực nước biển, với địa hình thấp dần từ Bắc xuống Nam, trong khi các đồi núi cao chủ yếu tập trung ở phía Bắc và phía Tây.

Hình 2 2 Mặt đứng của công trình

Bảng 2 4 Hệ số ảnh hưởng độ cao so với mực nước biển

Tầng Độ cao so với mực nước biển (m) Hệ số ảnh hưởng độ cao 𝜀 𝑐

Theo số liệu từ bảng trên do hệ số ảnh hưởng độ cao so với mặt nước biển đối với công trình không đáng kể nên ta chọn  c =1

Hệ số ảnh hưởng của độ chênh nhiệt độ (𝜀 𝑑𝑠) được tính toán dựa trên sự chênh lệch giữa nhiệt độ đọng sương môi trường và nhiệt độ đọng sương của không khí trên mặt nước biển, với giá trị là 20 o C Công thức xác định hệ số này sẽ giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của các yếu tố nhiệt độ đến điều kiện khí hậu.

𝜀 𝑚𝑚 – Hệ số ảnh hưởng của mây mù Chọn khi trời không mây 𝜀 𝑚𝑚 = 1

𝜀 𝑘ℎ – Hệ số ảnh hưởng của khung Công trình sử dụng khung kim loại, chọn 𝜀 𝑘ℎ = 1,17

Hệ số kính 𝜀 𝑚 được xác định từ bảng 4.3 trong tài liệu [1] trang 153 về đặc tính bức xạ và hệ số kính của các loại kính Trong công trình, kính calorex màu xanh dày 6 mm được chọn với 𝜀 𝑚 = 0,57.

Do công trình sử dụng kính khác loại cơ bản và rèm che màu bên trong, RT được thay thế bằng nhiệt bức xạ vào phòng với kính cơ bản Công thức tính toán nhiệt bức xạ này là rất quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất năng lượng của công trình.

𝑅 𝑁 – Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính

𝑅 𝑇 – Bức xạ mặt trời qua kính vào trong không gian điều hòa

𝑅 𝐾 – Bức xạ mặt trời qua kính khác cơ bản vào trong không gian điều hòa

Hệ số hấp thụ, xuyên qua và phản xạ của kính và màn che được ký hiệu lần lượt là 𝛼 𝑘, 𝜏 𝑘, 𝜌 𝑘 và 𝛼 𝑚, 𝜏 𝑚, 𝜌 𝑚 Để tìm hiểu về đặc tính bức xạ của màn che, tham khảo bảng 4.4 trong tài liệu [1] trang 153 Hệ số mặt trời 𝜀 𝑟 được chọn là 0,65.

- Đối với BRG Tower sử dụng kính calorex 6mm tra bảng 4.3 tài liệu [1] trang 153 xác định được:

Khi có rèm che màu sáng, tra bảng 4.4 tài liệu [1] trang 153, suy ra:

Bảng 2 5 Tổng hợp các hệ số của tường

- RN là bức xạ mặt trời đến mặt kính Dự án BRG Tower nằm ở Hà Nội có vị trí 20 o 53' đến

21 o 23' vĩ độ Bắc và 105 o 44' đến 106 o 02' kinh độ Đông [6]

* Chọn đầu ra năng lượng mặt trời lớn nhất theo bảng 4.2 tài liệu [1] trang 152:

+ Đông vào tháng 8 và tháng 4 là RT = 520 W/m 2

0.88 = 590,91 W/m 2 + Tây vào tháng 8 và tháng 4 là RT = 520 W/m 2

0.88 = 93,18 W/m 2 + Mặt nằm ngang vào tháng 7 và tháng 5 là RT = 792 W/m 2

❖ Tính 𝑹 𝑲 ứng với hướng Đông

* Thông số các hướng được thể hiện ở bảng 2.5:

Bảng 2 6 Hệ số theo từng hướng

Hướng RTmax (W/m 2 ) RN (W/m 2 ) RK (W/m 2 ) Đông 520 590,91 251,31

* Tính toán khu vực văn phòng 2 tầng 3:

Văn phòng 2 có tường ngoài giáp với hướng Đông → 𝑅 𝐾 = 251,21 (𝑊/𝑚 2 )

Theo biểu thức, nhiệt lượng bức xạ tức thời qua kính vào khu vực văn phòng 2 tầng 3 có diện tích là 125,1 m 2

+ Hệ số tác dụng tức thời 𝑛 𝑡 :

𝑄 11 ′ Để xác định hệ số hiệu ứng tức thời, cần tính tổng khối lượng bề mặt tạo ra không gian điều hòa tính trên mỗi mét vuông

Trong đó: F t : Diện tích tường tiếp xúc với không gian không có điều hòa, m 2

𝜌: Khối lượng riêng của lớp vật liệu, kg/m 3

𝛿: Độ dày lớp vật liệu, m

Dựa vào bản vẽ CAD về vật liệu hoàn thiện do kiến trúc cung cấp, chúng ta có thể xác định cấu trúc lớp vật liệu cho tường và sàn Thông tin này được bổ sung từ tài liệu [1], cụ thể là bảng 4.11 trên trang 165.

Hệ số dẫn nhiệt  của một số vật liệu xây dựng, W/(m.K) xác định được khối lượng riêng của lớp vật liệu Thông tin chi tiết thể hiện ở bảng 2.6

Bảng 2 7 Cấu trúc lớp vật liệu tường và sàn

Cấu trúc vật liệu tường và sàn

Khối lượng vật liệu G (kg/m 2 )

Tường ngoài Vữa tường Gạch xây 0,02 0,2 1800 1350 342

Trần Vữa trần Bê tông 0,015 0,2 1800 2400 507

Tấm tường panel bê tông nhẹ 0,1 900 90

Hệ số tác dụng tức thời nt được xác định dựa trên bảng 4.6 trong tài liệu [1] trang 156, với giả định rằng điều hòa hoạt động liên tục 24/24 và nhiệt độ không khí trong phòng được giữ ổn định.

Hệ số tác dụng tức thời nt phụ thuộc vào mật độ diện tích trung bình gs (kg/m²) của toàn bộ kết cấu bao phủ tường, trần và sàn trong không gian điều hòa trên mỗi mét vuông sàn nhà.

𝐺 ′ – Khối lượng của tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và sàn nằm trên mặt đất, kg

G " – Khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và sàn không nằm trên mặt đất, kg

* Tính cho khu vực văn phòng 2 tầng 3:

Phòng có diện tích 125,1m² và chiều cao tầng là 3,58m, trong đó khoảng cách từ sàn hoàn thiện đến la phông là 2,8m Tường hướng Đông dài 11,56m và diện tích kính là 27,82m².

- Các thông số dữ kiện của vật liệu tường ngoài dựa vào bảng 2.7

- Khối lượng tường có cửa sổ tiếp xúc với bức xạ mặt trời:

+ Đối với tầng 2 sàn không nằm trên mặt đất nên 𝐺′ 𝑠à𝑛 = 0

Khối lượng của tường không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và sàn không nằm trên mặt đất, bao gồm cả sàn và trần, vì trên trần tầng 2 có tầng 3.

THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐHKK

Kiểm tra tải lạnh bằng phần mềm Trace 700

3.2.1 Độ tin cậy của phần mềm

Trace 700, tuân theo tiêu chuẩn ANSI/ASHRAE Standard 140-2004, là phần mềm của Trane giúp thiết kế chính xác các thông số trong ngành HVAC Ngoài việc tính toán tải lạnh, Trace còn hỗ trợ phân tích năng lượng tiêu thụ và chi phí liên quan Phần mềm này đạt tiêu chuẩn ANSI/ASHRAE Standard 90-2004, đảm bảo phương pháp kiểm tra và đánh giá hiệu quả của các chương trình phân tích năng lượng và kinh tế công trình.

Heatload cho phép nhập thông số đơn giản, nhưng để đạt được kết quả chính xác hơn, cần nhập thông số chi tiết vào Trace Đối với Heatload của từng phòng, việc thiết lập thông số là cần thiết; Trace đã phát triển hệ thống Template có thể gán cho các phòng có đặc tính tương tự, giúp tối ưu hóa thời gian.

Hình 3 2 Giao diện Trace 700 3.2.2 Tính toán tải lạnh cho công trình

* Bước 1: Ta nhập thông tin về dự án để thuận tiện quản lý sau này

Hình 3 3 Giao diện chính của phần mềm Trace 700

Hình 3 4 Các chức năng tiếng Việt của Trace 700 tương ứng

* Bước 2: Chọn thời tiết phù hợp, với dự án BRG Tower chọn Hà Nội_Việt Nam

Hình 3 5 Chọn dữ kiện thời tiết trong Trace 700

* Bước 3: Tạo dựng các templates để phục vụ cho việc tính toán

Hình 3 6 Nhập các thông số nhiệt bên trong phòng cho Template

+ Dựa vào công năng của các phòng ta tạo template phù hợp

+ Internal load: nội tải cho phòng gồm người, chiếu sáng, thiết bị

+ Ta chọn type phù hợp với công năng và Schedule (lịch làm việc) phù hợp

Hình 3 7 Chọn các giá trị cho gió tươi, gió rò lọt cho Template

Vùng Ventilation là nơi điền thông số lưu lượng gió cấp vào khu vực điều hòa

Các mục nhập thông số còn lại thường thì không cần thiết

Hình 3 8 Nhập các thông số nhiệt độ và độ ẩm trong phòng

Hình 3 9 Nhập các thông số tường ngoài của dự án

+ Construction: Nhập kích thước sàn, mái, tường ngoài, tường trong cho công trình

+ Glass type: Nhập kích thước kính cho công trình

Nhập chiều cao tường từ sàn đến trần, từ la phông đến trần và từ sàn đến la phông Các kết cấu thường có sẵn trong thư viện phần mềm, và người dùng có thể tự tạo thêm loại vật liệu mới để phục vụ cho tính toán.

Hình 3 10 Hoàn thành Template cho công năng văn phòng

Phần này tổng hợp 4 Template đã tạo trước đó, phân chia theo đặc tính của từng loại phòng trong công trình Trước khi tính toán tải cho công trình, cần xem xét bản vẽ để xác định số lượng và loại đặc tính phòng, từ đó quyết định số lượng Template cần tạo Nếu trong quá trình chi tiết hóa các phòng (bước 4) phát hiện thiếu Template, có thể quay lại bước 3 để tạo thêm.

* Bước 4: Tạo các phòng riêng biệt (đưa các thông số như diện tích phòng, tường bao, vách ngăn, hướng công trình, )

Hình 3 11 Giao diện Create Room (Văn phòng 1)

+ Mục này ta chỉ cần quan tâm đến Single Sheet

+ Mục teamplate → room ta chọn công năng phù hợp đã tạo ở phần trước cho phòng ta cần tính

+ Lưu ý: những phần màu đỏ là ta đã thiết lập từ trước nên không cần phải nhập lại

+ Floor: nhập diện tích sàn của căn phòng

+ Roof : là diện tích mái ở đây k có nên là tích chỉ có sàn

+ Wall: là diện tích tường tiếp xúc với không gian bên ngoài Ta nhập hướng chiều dài và phần trăm kính

Các thông số còn lại sẽ được phần mềm thiết lập

* Bước 5: Thiết lập hệ thống cho công trình

Hình 3 12 Lựa chọn hệ thống cho Văn phòng 1

+ System category Ta chọn Constans Volume- non mixing, có nghĩa lưu lượng gió cấp ổn định không thay đổi, thông thường hệ thống FCU, AHU đều là loại này

+ System type ta chọn Fan coil, nếu là AHU ta chọn Variable Temperature Constant Volume

* Bước 6: Tính toán và kết quả

Hình 3 13 Kết quả việc trích xuất dữ liệu thông số tính tải lạnh

+ Sau khi thiết lập xong sẽ hiện lên hai dấu tích ở phần Design và System là thành công

Hình 3 14 Chọn xuất kết quả Văn phòng 1

Hình 3 15 Kết quả tính tải lạnh văn phòng 1 tầng 3

- Tổng tải lạnh của văn phòng 3 Tầng 3 là 22,5 kW so với tải thực tế là 27,9 kW (chênh lệch 19,3%)

- Tương tự ta làm các phòng còn lại sẽ được kết quả của Tầng 3:

Hình 3 16 Kết quả tải lạnh của các phòng tầng 3

* Bảng so sánh kết quả tính tải giữa Carrier, sơ đồ điều hòa không khí và Trace 700 so với thực tế được nhóm thể hiện trong Phụ lục 12

KIỂM TRA MÁY VÀ THIẾT BỊ HỆ THỐNG ĐHKK

Tính kiểm tra PAU

PAU là thiết bị xử lý không khí, làm lạnh sơ bộ Công trình sử dụng 4 PAU cho toàn bộ hệ thống ĐHKK

Dự án BRG Tower có hệ thống PAU được bố trí tại tầng 12, với khu vực cấp gió tươi được chia thành hai Zone Hai PAU mã 01 và 02 sẽ cung cấp gió tươi cho các khu vực từ tầng 11 trở xuống.

1 và 2 PAU mã 03 và 04 sẽ phụ trách việc cấp gió tươi từ tầng 13 lên tầng tum

- Công suất lạnh của PAU được xác định bằng công thức:

Q PAU – Công suất lạnh của PAU, kW

I N , I P – Lần lượt là Enthalpy của không khí trước và sau khi được PAU xử lý, kJ/kg

G – Lưu lượng khối lượng không khí cần cấp vào không gian điều hòa, kg/s

Công thức tính lưu lượng không khí trong không gian điều hòa được xác định bởi 𝐺 = 𝑛 𝜌 𝑙, trong đó n là số người, với n1 là 18 người tại Zone 1 và n2 là 1166 người tại Zone 2 Khối lượng riêng của không khí ρ là 1,2 kg/m³ ở nhiệt độ 20°C Lưu lượng thể tích không khí cần cho mỗi người trong văn phòng là l = 25 m³/h.người, tương đương với 6,94 x 10⁻³ m³/s.người.

Lưu lượng gió mà PAU cần xử lý được xác định theo công thức:

Bảng 4 1 So sánh kết quả tính toán PAU

Tính toán Bản vẽ Chênh lệch

Zone 1 Zone 2 Zone 1 Zone 2 Zone 1 Zone 2

(17100 x 2) 13,98% 20.4% Theo bảng 4.1, công suất lạnh và lưu lượng gió chênh lệch ít so với số liệu thiết kế.

Xác định chu trình lạnh

Sử dụng chu trình máy lạnh có quá lạnh và quá nhiệt

4.2.1 Xác định thông số điểm nút

* Dựa vào công thức 2-23 sách “Hệ thống điều hòa không khí và thông gió” trang 46 [9] Nhiệt độ sôi môi chất lạnh thường được chọn:

Trong Water Chiller thì nhiệt độ nước lạnh đạt sẽ lớn hơn 0 ℃ và tránh hiện tượng nước lạnh đóng băng trong ống gây vỡ ống [9]

Nhiệt độ nước vào bình bay hơi được ký hiệu là t’n, trong khi nhiệt độ nước ra khỏi bình bay hơi là t”n Để đảm bảo hiệu quả truyền nhiệt giữa nước và bề mặt dàn bay hơi, cần chọn độ chênh lệch nhiệt độ giữa nước ra và nhiệt độ bay hơi, ký hiệu là ∆𝑡" 𝑛, với giá trị tối thiểu là 3℃ Do đó, giá trị được chọn cho ∆𝑡" 𝑛 là 3℃.

Nước lạnh được bơm từ bình đến các thiết bị FCU và AHU, nơi diễn ra quá trình bay hơi Khi xem xét tổn thất lạnh trong đường ống, cần chú ý đến nhiệt độ nước lạnh vào các thiết bị này.

- t’nT cao hơn nhiệt độ nước ra khỏi bình bay hơi khoảng (0,5 ÷ 1 ℃)

Tương tự nhiệt độ nước lạnh ra khỏi FCU, AHU thấp hơn nhiệt độ nước vào bình bay hơi khoảng (0,5 ÷ 1 ℃)

Ngoài ra ∆𝑡 𝑘 " = 𝑡 𝑘𝑇 " − 𝑡 𝑛𝑇 ′ ≥ 5 ℃ và hiệu giữa nhiệt độ nước lạnh vào và ra khỏi FCU, AHU thường chọn 𝛿𝑡 𝑛 = 𝑡 𝑛𝑇 " − 𝑡 𝑛𝑇 ′ = (3 ÷ 5 ℃)

+ Nhiệt độ nước ra khỏi bình bay hơi: 𝑡 𝑛 " = 𝑡 𝑜 + ∆𝑡 𝑛 " = 4 + 3 = 7 ℃

+ Nhiệt độ nước vào FCU, AHU: 𝑡 𝑛𝑇 ′ = 𝑡 𝑛 " + 1 ℃

+ Nhiệt độ nước ra khỏi FCU, AHU: 𝑡 𝑛𝑇 " = 𝑡 𝑛𝑇 ′ + 𝛿𝑡 𝑛 = 8 + 3 = 11 ℃

+ Nhiệt độ nước vào bình bay hơi: 𝑡 𝑛 ′ = 𝑡 𝑛𝑇 " + 1 ℃ = 11 + 1 = 12 ℃

4.2.1.2 Nhiệt độ ngưng tụ môi chất lạnh t k

Ký hiệu nhiệt độ nước làm mát vào bình ngưng 𝑡 𝑛𝐵 ′ và ra khỏi bình ngưng 𝑡 𝑛𝐵 " và nhiệt độ nước vào và ra khỏi tháp giải nhiệt 𝑡 𝑛𝑇 ′ , 𝑡 𝑛𝑇 "

- Hiệu nhiệt độ nước vào và ra khỏi tháp thường được chọn: 𝛿𝑡 𝑛𝑇 = (2 ÷ 6 ℃)

- Để đảm bảo quá trình truyền nhiệt, độ chênh giữa nhiệt độ ngưng tụ tN và nhiệt độ nước làm mát ra khỏi bình ngưng 𝑡 𝑛𝐵 " : ∆𝑡 𝑛 " = 𝑡 𝑁 − 𝑡 𝑛𝐵 " ≥ 3 ℃

Nhiệt độ nước ra khỏi tháp giải nhiệt bằng: 𝑡 𝑛𝑇 " = 𝑡 ư + (3 ÷ 5 ℃) Với 𝑡 ư – Nhiệt độ nhiệt kế ướt

Chọn hiệu nhiệt độ nước trong tháp giải nhiệt 𝛿𝑡 𝑛𝑇 = 5 ℃, xác định được các thông số: Tháp giải nhiệt đặt tại Hà Nội (𝑡 𝑁 = 33,4 ℃, 𝜑 𝑁 = 80,7%) → 𝑡 ư = 29,6 ℃

+ Nhiệt độ nước ra khỏi tháp giải nhiệt 𝑡 𝑛𝑇 " và nhiệt độ nước vào bình ngưng 𝑡 𝑛𝐵 ′

+ Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng 𝑡 𝑛𝐵 " :

→ 𝑡 𝑛𝐵 " = 𝑡 𝑛𝐵 ′ + 5 = 33,6 + 5 = 38,6 ℃ Chọn độ chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ ngưng tụ và nhiệt độ nước ra bình ngưng ∆𝑡 𝑛 " 3 ℃, xác định được nhiệt độ ngưng tụ t K :

4.2.1.3 Nhiệt độ quá lạnh t ql , nhiệt độ quá nhiệt t qn

Khi thực hiện quá lạnh ngay trong bình ngưng thì độ quá lạnh chỉ đạt ∆𝑡 𝑞𝑙 = 3 ℃ Độ quá nhiệt có thể đạt tới ∆𝑡 𝑞𝑛 = 5 ÷ 10 ℃

4.2.1.4 Tính toán thông số điểm nút của chu trình

Từ kết quả tính toán trên ta có các thông số:

Hình 4 2 Sơ đồ điểm nút của chu trình có quá lạnh, quá nhiệt

Bảng 4 2 Thông số các điểm nút của chu trình Điểm nút t ( o C) P (bar) h (kJ/kg)

Các thông số của các điểm tra theo bảng hơi bão hòa và đồ thị log(P)-h của môi chất R134a trong phần mềm CoolPack

Thực tế nhiệt độ nén điểm số 2 phụ thuộc vào catalog máy nén của nhà sản xuất

* Năng suất nhiệt dàn ngưng: 𝑞 𝑘 = ℎ 2 − ℎ 3 = 428,488 − 258,41 = 170,078 𝑘𝐽/𝑘𝑔

Theo thiết kế, hệ thống chiller giải nhiệt nước bao gồm bình ngưng, bình bay hơi nằm ngang và tháp giải nhiệt sử dụng quạt.

Máy làm lạnh nước Water Chiller cần có công suất đủ lớn để làm mát toàn bộ công trình, bao gồm tải lạnh từ PAU (tải lạnh do xử lý không khí sơ bộ) và tải lạnh từ FCU, AHU (tải lạnh để xử lý nhiệt thừa và độ ẩm thừa trong không gian điều hòa).

Tổng công suất lạnh của Chiller được xác định :

Q Water Chiller – công suất lạnh của Water Chiller, kW

Q PAU – công suất của PAU, kW – được tính ở mục 4.1

Q o – tải lạnh của công trình, kW - được xác định ở chương 2

→ 𝑄𝑊𝑎𝑡𝑒𝑟 𝐶ℎ𝑖𝑙𝑙𝑒𝑟 = (470 + 420) + (2915,93) = 3806 𝑘𝑊 Khi chọn máy ta phải chọn máy có công suất lớn hơn phụ tải lạnh:

𝑄 01 = 1,05 × 3806 = 3996,3 𝑘𝑊 1,05: Hệ số an toàn đề phòng tổn thất trong đường ống và các thiết bị khác

Theo như bản vẽ thiết kế, dự án sử dụng 3 tổ máy Chiller giải nhiệt nước Năng suất lạnh của

3 = 1332,1 𝑘𝑊 ≈ 378,78 𝑡ấ𝑛 𝑙ạ𝑛ℎ (𝑅𝑇) Theo bản vẽ có công suất mỗi Chiller là 380𝑅𝑇 ≈ 1336,4 𝑘𝑊 nên việc tính toán gần như không có sự chênh lệch

* Lưu lượng tác nhân lạnh:

* Năng suất giải nhiệt của bình ngưng:

Tính chọn AHU

AHU, giống như FCU, là thiết bị trao đổi nhiệt giúp xử lý nhiệt độ và độ ẩm của không khí Nước lạnh chảy qua các ống trao đổi nhiệt, trong khi không khí được làm lạnh lưu thông qua bên ngoài và sau đó được quạt thổi vào hệ thống kênh gió để đến các phòng Quạt của AHU thường là loại ly tâm và được dẫn động bằng dây đai.

- AHU được lắp tại tầng 2 và đi ống ống gió cấp, hồi cho khu vực hội trường

Hình 4 3 Sơ đồ bố trí AHU phòng hội trường 4.3.1 Thành lập sơ đồ điều hòa không khí phòng hội trường tầng 2

❖ Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF:

❖ Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF:

Với 𝑄 ℎ𝑁 , 𝑄 â𝑁 đã được xác định ở chương 2

❖ Hệ số nhiệt hiệu dụng ESHF:

❖ Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí

Từ hình 4.3 có thể suy ra phòng hội trường sử dụng dụng sơ đồ ĐHKK một cấp

Hình 4 4 Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp cho phòng hội trường

Không khí bên ngoài với trạng thái N (𝑡 𝑁 , 𝜑 𝑁 ) và lưu lượng 𝐺 𝑁 được đưa vào buồng hòa trộn 3, nơi hòa trộn với không khí hồi T (𝑡 𝑇 , 𝜑 𝑇 ) có lưu lượng 𝐺 𝑇 từ miệng hồi 3 Hỗn hợp này sau đó được chuyển đến thiết bị xử lý nhiệt ẩm (4) để đạt trạng thái O Cuối cùng, không khí đã được xử lý sẽ được quạt (5) vận chuyển qua kênh gió (6) vào phòng (8), và khi ra khỏi miệng thổi (7), không khí sẽ có trạng thái V.

Trong hệ thống điều hòa không khí, 57 phòng nhận nhiệt thừa 𝑄 𝑇 và ẩm thừa 𝑊 𝑇, tự động chuyển đổi trạng thái từ V đến T Một phần không khí được thải ra ngoài qua cửa thải gió (12), trong khi phần lớn không khí được quạt hồi gió (11) hút về qua các miệng (9) theo kênh hồi gió (10).

❖ Vẽ sơ đồ điều hòa không khí

Hình 4 5 Các trạng thái trên đồ thị t-d của hội trường tầng 2

4.3.2 Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh, công suất AHU

Từ sơ đồ hình 4 5 xác định được các giá trị tại các điểm:

Bảng 4 3 Thông số các điểm trên sơ đồ của phòng hội trường

𝜀 𝐵𝐹 RSHF GSHF ESHF TT TS TV IC IO=V

* Kiểm tra điều kiện vệ sinh nhiệt độ thổi vào:

= 9,1 < 10℃ (thỏa mãn điều kiện vệ sinh)

❖ Lưu lượng không khí qua dàn L

Theo công thức ta có:

So với công suất AHU từ bản vẽ là 216kW thì kết quả tính toán chênh lệch 21,4% và 6,18% so với tải Carrier.

Tính chọn Tháp giải nhiệt

4.4.1 Nguyên lý hoạt động của Tháp giải nhiệt

Tháp giải nhiệt là thiết bị thiết yếu trong quá trình làm mát nước cho bình ngưng tụ Sau khi được giải nhiệt, nước sẽ được đưa trở lại bình ngưng tụ để làm mát cho môi chất lạnh, đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống.

Quá trình truyền nhiệt được thực hiện bằng hai phương thức:

+ Truyền nhiệt qua đối lưu do sự chênh lệch nhiệt độ giữa nước và không khí

+ Truyền nhiệt qua sự truyền chất, tức là nước bay hơi vào không khí

4.4.2 Tính kiểm tra tháp giải nhiệt

Nước vào bình ngưng tụ ở nhiệt độ 𝑡 𝑛𝐵 ′ = 33,6 ℃ , nhận nhiệt ngưng tụ tăng lên 5 ℃ Tính kiểm tra tháp giải nhiệt:

- Nhiệt độ nước vào tháp (ra khỏi bình ngưng tụ): 𝑡 𝑛𝐵 ′′ = 38,6 ℃

- Nhiệt độ nước ra khỏi tháp (vào bình ngưng): 𝑡 𝑛𝐵 ′ = 33,6 ℃

Tra đồ thị 5.11 tài liệu [1] với 𝑡 ư = 29,6 ℃, 𝑧 = 38,6 ℃ → 33,6 ℃ được 𝑘 1 = 0,79

Hình 4 6 Xác định hệ số hiệu chỉnh k theo z và tư

- Năng suất làm mát hiệu chỉnh:

0,79= 481 𝑅𝑇 Với 𝑄 0 : lấy năng suất lạnh từ thông số máy Chiller có trong bản vẽ

So với năng suất làm mát của tháp giải nhiệt từ bản vẽ là 500RT thì kết quả tính toán lý thuyết chênh lệch 6%

Tính kiểm tra hệ thống ống nước

4.5.1.1 Năng suất bơm nước giải nhiệt cho bình ngưng

Năng suất bơm nước làm mát bình ngưng được xác định theo công thức tài liệu [10] trang

Với 𝑄 𝑘 =1556,22 kW - Năng suất giải nhiệt của bình ngưng đã tính ở chương 4

𝐶 𝑘 = 4,18 𝑘𝐽/𝑘𝑔 𝐾 – Nhiệt dung riêng của nước

∆𝑡 𝑛𝐵 – Độ chênh nhiệt độ nước giải nhiệt bình ngưng ℃, ∆𝑡 𝑛𝐵 = 38,6 − 33,6 = 5℃

* So với lưu lượng bơm nước giải nhiệt bình ngưng thiết kế là 76,1 l/s thì tính toán có chênh lệch 2,15%

4.5.1.2 Năng suất bơm nước lạnh dàn bay hơi

Bơm nước lạnh có vai trò quan trọng trong việc tuần hoàn nước đã được làm lạnh từ bình bay hơi tới các thiết bị AHU và FCU trong tòa nhà, giúp làm lạnh không khí hiệu quả Trong các hệ thống điều hòa không khí, bơm ly tâm thường được sử dụng để thực hiện nhiệm vụ này.

Năng suất bơm được xác định theo công thức:

𝐶 𝑘 ∆𝑡" 𝑛 Với 𝑄 0 =1268,7 kW/mỗi Chiller - Năng suất lạnh của bình bay hơi

∆𝑡" 𝑛 – Độ chênh nhiệt độ nước lạnh bình bay hơi ℃, ∆𝑡" 𝑛 = 12 − 7 = 5℃

* So với lưu lượng bơm nước lạnh bình bay hơi thực tế là 63,7 l/s thì kết quả tính toán chênh lệch 4,7%

4.5.2 Tính kiểm tra hệ thống đường ống nước

4.5.2.1 Hệ thống ống cấp, ống hồi nước lạnh Để vận chuyển nước lạnh tới các FCU, PAU cũng như hồi về Water Chilller để tiếp tục tuần toàn chu trình làm lạnh nước cần có hệ thống ống cấp và ống hồi nước lạnh Hai thông số tính toán kiểm tra cần thiết là lưu lượng và đường kính của ống dẫn Vì hệ thống tuần hoàn kín nên đường ống cấp và ống hồi nước lạnh có thông số như nhau

Lưu lượng của đường ống chính được xác định dựa trên tổng lưu lượng của các đường ống nhánh cấp hoặc hồi của các FCU, cùng với lưu lượng cần thiết của PAU Lưu lượng này được lựa chọn theo các tiêu chí kỹ thuật phù hợp.

61 catalogue của hãng nên nhóm không tính toán mà chỉ tính toán kiểm tra đường ống chính (ống góp phân phối)

- Lưu lượng của các đường ống góp phân phối được tổng hợp theo bảng 4.4:

Bảng 4 4 Lưu lượng của các đường ống góp phân phối nước lạnh

Tầng Đoạn ống FCU Lưu lượng ống góp (l/s) Đường kính

Vận tốc nước chảy trong đường ống cấp và ống hồi nước lạnh được chọn theo bảng 6.4 tài liệu [1]

Vận tốc nước chảy trong đường ống là yếu tố quan trọng cần được chú ý Theo bảng 4.5, vận tốc khuyên dùng cho đầu đẩy bơm dao động từ 2,4 đến 3,6 m/s, trong khi đầu hút bơm có phạm vi từ 1,2 đến 2,1 m/s Đối với ống xả nước và ống góp phân phối, vận tốc tối ưu là từ 1,2 đến 2,1 m/s và 1,2 đến 4,5 m/s tương ứng Ống đứng đi lên nên có vận tốc từ 0,9 đến 3,0 m/s Đối với ứng dụng chung, vận tốc lý tưởng nằm trong khoảng 1,5 đến 3 m/s.

Dựa vào tài liệu [1] đường ống cấp và hồi nước lạnh được xác định theo biểu thức:

𝑑 - Đường kính danh nghĩa (đường kính trong) của đường ống, m

𝐿 - Lưu lượng thể tích của nước chảy trong đường ống, m 3 /s

𝑣 - vận tốc của nước chảy trong đường ống, m/s

Khi lựa chọn đường ống cho hệ thống, cần xác định phạm vi vận tốc phù hợp với công năng sử dụng Đường kính ống (d) được lấy từ các bản vẽ bố trí thiết bị của công trình, từ đó có thể tính toán vận tốc dòng chảy trong ống một cách chính xác.

* Tính vận tốc ống góp phân phối của tầng hầm 2

𝜋 (50 × 10 −3 ) 2 = 1,24 (𝑚/𝑠) Tương tự với từng đoạn ống góp phân phối các tầng, vận tốc v được tổng hợp theo bảng 4.6:

Bảng 4 6 Vận tốc tính toán cửa hệ thống ống cấp, ống hồi nước lạnh

Tầng Đoạn ống Lưu lượng ống góp (l/s) Đường kính Vận tốc

Tum T1 1,488 DN40 1,2 Chấp nhận được

4.5.2.2 Hệ thống ống cấp, ống hồi nước giải nhiệt

- Hệ thống ống cấp, ống hồi giải nhiệt, tiến hành kiểm tra tương tự như hệ thống ống cấp, hồi nước lạnh

- Đối với hệ thống nước giải nhiệt, ta chọn số lượng bơm giải nhiệt bằng số lượng Water Chiller cũng như bằng số lượng tháp giải nhiệt

- Theo số liệu công trình, lưu lượng nước giải nhiệt qua mỗi bơm là 76,1 l/s Do đó lưu lượng giải nhiệt cho ống góp (DN300) là: 𝐿 = 76,1 × 4 = 304,4 𝑙/𝑠

- Tương tự như hệ thống cấp, hồi nước lạnh, vận tốc nước đi trong ống được tính theo biểu thức:

Đối với từng đoạn ống, thông số của đường ống cấp và hồi nước giải nhiệt được tổng hợp theo bảng 4.7, với đường kính được lấy từ sơ đồ nguyên lý của hệ thống lạnh.

Bảng 4 7 Vận tốc tính toán của hệ thống ống cấp, ống hồi nước giải nhiệt Đoạn ống Lưu lượng L

(m/s) Ống góp 304,4 0,3 4,3 Ống nhánh vào và ra bình ngưng của

63,7 0,2 2,03 Ống nhánh vào và ra bơm nước tháp giải nhiệt 76,1 0,2 2,42 Ống nhánh vào và ra tháp giải nhiệt 76,1 0,2 2,42

Vận tốc nước trong các đường ống cấp hồi nước giải nhiệt được kiểm tra và cho thấy kết quả phù hợp với tiêu chuẩn khuyên dùng Tuy nhiên, đối với các ống cấp hồi nước lạnh có nhánh từ tầng 2 đến tầng 11, nhánh 1 có lưu lượng thực tế nhỏ, dẫn đến vận tốc nước chỉ đạt 0,9 m/s, không đạt mức tối thiểu 1,2 m/s khuyên dùng Cần xem xét lại vấn đề này.

KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG GIÓ

Tính kiểm tra hệ thống ống gió

5.1.1 Phương pháp tính toán kiểm tra đường ống

Một số phương pháp phổ biến hiện nay là:

Phương pháp tính toán lý thuyết giúp xác định kích thước đường ống bằng cách áp dụng các công thức lý thuyết, nhằm duy trì áp suất tĩnh ổn định ở vị trí miệng hút và miệng thổi.

Phương pháp giảm dần tốc độ được xây dựng dựa trên kinh nghiệm của người thiết kế, yêu cầu lắp đặt van điều chỉnh gió tại mỗi miệng gió để đảm bảo hiệu quả hoạt động.

Phương pháp ma sát đồng đều là một kỹ thuật thiết kế nhằm đảm bảo tổn thất áp suất trên mỗi mét ống là đồng nhất Hiện nay, phương pháp này được áp dụng rộng rãi nhờ vào tính dễ dàng trong thiết kế và độ chính xác cao mà nó mang lại.

* Nhóm sử dụng phương pháp ma sát đồng đều để kiểm tra đường ống gió kết hợp với phần mềm DuctChecker

5.1.2 Tính toán kiểm tra đường ống gió

❖ Xác định tổn thấp áp suất tối đa đường ống gió

Theo tiêu chuẩn AIRAH [11] đối với các ống gió xác định bằng phương pháp ma sát đồng đều tổn thất áp suất không quá 1 Pa/m

❖ Xác định vận tốc không khí trong ống

Dựa vào tiêu chuẩn AIRAH [11] trang 30, ta có bảng vận tốc không khí trong ống như sau:

Bảng 5 1 Vận tốc không khí theo tiêu chuẩn AIRAH [11]

Ductwork - Flexible - Supply 3.5 m/s Neck Velocity for Supply Air Registers 2.50 m/s

Louvers - Intake (Velocity through free area) 2.50 m/s

Louvers - Exhaust (Velocity through free area) 2.50 m/s

Kitchen Hood Exhaust Duct 10.0 m/s minimum

- Để thuận tiện trong quá trình tính toán, nhóm tiến hành kiểm tra tại phòng hội trường tầng

5.1.2.1 Tính toán kích thước đường ống gió cấp

❖ Xác định lưu lượng gió cấp

- Lưu lượng gió cấp được xác định dựa vào sơ đồ điều hòa không khí Số liệu lưu lượng gió tươi được lấy từ Phụ lục 8

- Vì phương pháp kiểm tra như nhau cho nên để đơn giản hóa nhóm chọn phòng hội trường tầng 2 Đây là khu vực duy nhất sử dụng AHU

Theo Phụ lục 8, lưu lượng gió cấp là 5317,86 l/s (khoảng 19144 CMH) So với thông số trong bản vẽ từ AHU, lưu lượng gió cấp là 21800 CMH, cho thấy sự chênh lệch 12,5% so với số liệu tính toán.

5.1.2.2 Tính toán kích thước miệng gió cấp

❖ Lưu lượng gió và số lượng miệng thổi trong các vùng

- Đối với khu vực hội trường ta sử dụng miệng gió khuếch tán 4 hướng, có diện tích cần thiết (Free area) là 50%

- Kích thược miệng gió được xác định bằng công thức:

S ct : Diện tích cần thiết của miệng gió, m 2

Q: Lưu lượng gió của miệng gió, m 3 /s

V: Vận tốc qua miệng gió, m/s (Với vận tốc miệng gió là 2,5 m/s, theo tiêu chuẩn ARIAH)

→ Diện tích thực tế miệng gió: Stt = Sct/0,5

Bảng 5 2 Xác định kích thước miệng gió lý thuyết

1 cạnh (mm) Độ dài cạnh còn lại (mm)

5.1.2.3 Tính toán kích thước ống gió cấp

Sử dụng phần mềm DuctChecker để kiểm tra kích thước ống, tạo mục AHU-2F trong phần Duct Size Nhập giá trị vận tốc không khí tối đa là 11 m/s và tổn thất áp suất là 1 Pa/m theo tiêu chuẩn AIRAH.

Đoạn ống đầu tiên từ AHU có lưu lượng 21800 m³/h được nhập vào phần mềm DuctChecker, với kích thước 1500x500 mm phù hợp với dự án Kết quả cho thấy vận tốc không khí trong ống đạt 8,07 m/s và tổn thất áp suất là 0,841 Pa/m.

Hình 5 2 Vận tốc và tổn thất áp suất của đường ống gió cấp AHU-2F

* Tương tự sử dụng phương pháp ma sát đồng đều để tính cho các đoạn ống chính và nhánh còn lại:

Bảng 5 3 Kích thước đường ống gió cấp phòng hội trường tầng 2 Đoạn ống Lưu lượng (m3/h)

Tổn thất áp suất (Pa/m)

Trong bài viết này, chúng tôi đánh giá các ống chính và ống nhánh dựa trên các tiêu chí như kích thước, trọng lượng và hiệu suất Ống chính A1 có kích thước 1500x500 và hiệu suất 8,07, được đánh giá là hợp lý Ống chính A2 với kích thước 1450x500 có hiệu suất 7,83, cũng được coi là hợp lý Ống chính A3 có hiệu suất 8,12 và kích thước 1450x450, được đánh giá là hợp lý Ống chính A4 với hiệu suất 7,57 và kích thước 1250x400 được xem là chấp nhận được Ống chính A5 và A6 đều có kích thước nhỏ hơn nhưng vẫn đạt hiệu suất hợp lý Các ống nhánh B1, B2, B4, B5 và B7 đều được đánh giá là hợp lý, trong khi ống nhánh B3, B6 và B8 được coi là chấp nhận được Tổng quan, hầu hết các ống đều đạt tiêu chuẩn hợp lý, cho thấy hiệu suất tốt trong các ứng dụng khác nhau.

Hình 5 3 Ống gió cấp phòng hội trường tầng 2 5.1.2.4 Xác định trở lực đường ống gió

- Tất cả phần tính toán tổn thất được thực hiện dựa trên tiêu chuẩn ASHRAE-Fundamentals Handbook 2001 (Chương 34) [12]

+ Tổn thất áp suất qua ống gió thẳng được tính theo công thức Darcy

+ Tổn thất áp suất qua co, tê, chữ Y, miệng gió, được tính theo công thức 30

+ Tổn thất áp suất qua miệng gió, VCD, Fire Damper được lấy theo catalogue

*Tổn thất áp suất do ma sát được tính theo công thức 19 trang 34.7 tài liệu [12]:

𝜌 = 1,204 𝑘𝑔/𝑚 3 – Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn, kg/m 3

𝑉 – tốc độ dòng chảy của không khí, m/s

1000 là hệ số chuyển đổi từ mm sang m trong quá trình tính toán

𝐷 ℎ - Đường kính thủy lực, mm và được xác định xác định bằng công thức:

* Đường kính thủy lực được xác định theo công thức 24 trang 34.8:

Trong đó: 𝐴 – Diện tích ống gió, 𝑚𝑚 2

𝑃 – Chu vi mặt cắt ngang, mm

𝑓 – Hệ số ma sát Darcy

* Hệ số ma sát được xác định theo công thức 21 trang 34.7:

: 𝜀 – Hệ số nhám tuyệt đối vật liệu, mm tra ở “Table 1 – Duct Roughness Factors” trang 34.7

Re - Hệ số Reynolds được tính toán theo công thức 23 trang 34.7:

Với 𝑣 𝑎𝑖𝑟 = 1,516 × 10 −5 𝑚 2 /𝑠 – Hệ số nhớt động học ở 20℃

* Tổn thất áp suất qua phụ kiện (Co, tê, chạc 3, ) được xác định theo công thức 30 trang 34.11:

𝐶 𝑜 – Hệ số tổn thất qua phụ kiện (tra bảng từ trang 34.19 đến trang 34.68)

𝑃 𝑣 – Áp suất động tại phụ kiện (tính theo công thức 8), m/s

* Áp suất động được tính theo công thức 8 trang 34.2:

𝑃 𝑣 = 𝜌 𝑉 2 /2 (𝑃𝑎) (5.6) Xác định tổn thất ống gió cấp phòng hội trường tầng 2

* Xác định tổn thất ống gió thẳng có kích thước 1500x500 (mm x mm)

- Ta có lưu lượng gió là 5622 l/s và chiều dài 8,7m

- Tổn thất áp suất do ma sát được tính theo công thức 19 trang 34.7 tài liệu [12] được xác định bằng công thức:

L – Chiều dài ống gió, đo từ bản vẽ có L=8,7m

𝑉 – Vận tốc gió cấp =𝐿ư𝑢 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑔𝑖ó

* Đường kính thủy lực (Dh) được xác định theo công thức 24 trang 34.8:

* Hệ số ma sát được xác định theo công thức 21 trang 34.7:

𝜀 – Hệ số nhám tuyệt đối vật liệu, tra ở “Table 1 – Duct Roughness Factors” trang 34.7 được

2 = 5,94(𝑃𝑎) Kiểm tra lại bằng phần mềm DuctFitting cho đoạn ống:

Hình 5 4 Kiểm tra tổn thất ống gió thẳng bằng phần mềm DuctFitting

* Nhận xét: Các kết quả tính toán lý thuyết giống với kết quả từ phần mềm xuất ra

* Tổn thất áp suất qua phụ kiện co tròn CR3-1 có kích thước 1500x500 (mmxmm)

∆𝑝 𝑗 = 𝐶 𝑜 𝑃 𝑣,𝑜 (Pa) Áp suất động đươc tính theo công thức 8 trang 34.2

𝐶 𝑜 – Hệ số tổn thất qua phụ kiện được tra như hình 5.7

Kết hợp nội suy suy ra 𝐶 𝑝 = 0,2636

Hình 5 5 Xác định hệ số tổn thất qua co tròn theo tiêu chuẩn ASHRAE

Vậy tổn thất áp suất qua co tròn là:

∆𝑝 𝑗 = 0,16 × 39,24 = 6,28 𝑃𝑎 Với số lượng là 2 ta nhân lên được tổn thất là 12,56 Pa

* Tổn thất áp suất qua phụ kiện co tròn CR3-14 có kích thước 1500x500 (mmxmm) Đối với co vuông, hệ số tổn thất là 𝐶 𝑜 = 0,38

Hình 5 6 Hệ số tổn thất co vuông Lưu lượng gió là 6055 l/s Suy ra 𝑃 𝑣,𝑜 = 39,2 (𝑃𝑎) đã tính ở trên

Vậy tổn thất áp qua co vuông là: ∆𝑝 𝑗 = 0,38 × 39,24 = 14,91 𝑃𝑎

* Tương tự tính tổn thất cho các đoạn ống và các phụ kiện còn lại cho ống gió cấp AHU khu vực hội trường nhóm thu được bảng 5.4

Bảng 5 4 Tổng tổn thất áp suất trên đường ống gió cấp AHU tầng 2 Ống gió/ fitting/

Tổn thất áp ống gió tính cho 1m (Pa/m)

Tổn thất áp qua fitting/

Tổn thất áp ống gió (Pa)

2 6055 39,24 0,38 14,91 29,82 Ống gió loại tôn tráng kẽm Ống gió thẳng

1,4 1 6055 39,24 0,78 1,10 Ống gió loại tôn tráng kẽm Ống gió thẳng

20 1 6055 39,24 0,78 15,69 Ống gió loại tôn tráng kẽm

8,7 1 5622 33,83 0,68 5,94 Ống gió loại tôn tráng kẽm

1 6055 39,24 0,38 14,91 14,91 Ống gió loại tôn tráng kẽm Ống gió thẳng

1500x500 4,5 1 5189 28,82 0,59 2,64 Ống gió loại tôn tráng kẽm

1 3457 12,79 0,36 4,60 4,60 Ống gió loại tôn tráng kẽm Ống thẳng

1 1725 22,85 1,89 43,18 43,18 Ống gió loại tôn tráng kẽm Ống thẳng

1 1725 79,61 1,05 83,60 83,60 Ống gió loại tôn tráng kẽm

Tính toán kiểm tra hệ thống hút thải

5.2.1 Xác định số liệu đầu vào

Lưu lượng gió thải nhà vệ sinh được lấy theo tiêu chuẩn ASHREA 62.1.2010 table 6-4 trang

+ Đối với toilet văn phòng tính theo số lượng: 20 L/s.unit

+ Đối với kho tính theo đơn vị 1 m 2 sàn: 7,5 L/s.m 2

Dự án được chia thành 2 khu vực: một cụm quạt tại tầng 12 đảm nhiệm việc hút thải cho các tầng từ 1 đến 11, và một cụm quạt ở tầng mái phục vụ cho việc hút thải từ tầng 13 đến tầng 21.

Vì cách tính là như nhau nên nhóm tính điển hình cho khu vực Zone 1

* Tính lưu lượng gió thải cho nhà vệ sinh nữ tầng 2:

* Tính lưu lượng gió thải cho phòng kho tầng 3:

Bảng 5 5 Bảng lưu lượng hút thải Zone 1

Unit Lưu lượng gió thải (l/s)

Lưu lượng gió thải (m 3 /h) Zone 1

5.2.3 Tính toán kiểm tra kích thước ống gió hút thải

Nhóm áp dụng phương pháp tổn thất ma sát đồng đều với tổn thất áp suất ∆𝑝 khoảng 1 𝑃𝑎 Vận tốc tối đa trong ống được xác định là 6 m/s, theo tiêu chuẩn AIRAH.

- Sử dụng phần mềm DuctChecker để xác định các thông số về kích thước, vận tốc và tổn thất của ống gió hút thải

Bảng 5 6 Bảng tính kích thước ống gió hút thải toilet tầng 1

Kích thước bản vẽ Nhận xét

Trục - A1 720 4 0,983 250x200 300x200 Hợp lý Ống chính A2 288 2,67 0,643 200x150 200x200 Hợp lý Ống chính A3 72 2 0,752 100x100 150x100 Hợp lý

Bảng 5 7 Bảng tính kích thước ống gió hút thải toilet tầng 2

Tầng 2 Đoạn ống Lưu lượng G (m 3 /h)

Trục-Ống chính A1 có kích thước 300x200 và 400x350, với tỷ lệ 0,984, cần xem xét lại Ống chính A2, kích thước 250x200 và 300x300, tỷ lệ 0,983, cũng cần xem xét lại Ống chính A3 với kích thước 200x150 và 200x200, tỷ lệ 0,643, được đánh giá là hợp lý Ống chính A4 có kích thước 200x100 và 200x150, tỷ lệ 0,521, được coi là hợp lý Ống chính A5 với kích thước 100x100 và 150x150, tỷ lệ 0,752, được chấp nhận Ống nhánh B1 có kích thước 200x100 và 200x150, tỷ lệ 0,521, được đánh giá là hợp lý Ống nhánh B2 với kích thước 100x100 và 150x150, tỷ lệ 0,752, cũng được chấp nhận Ống nhánh B3 có kích thước 200x150 và 200x200, tỷ lệ 0,643, được coi là hợp lý Ống nhánh B4 với kích thước 200x100 và 200x150, tỷ lệ 0,521, được đánh giá là hợp lý Cuối cùng, ống nhánh B5 có kích thước 100x100 và 150x150, tỷ lệ 0,752, được chấp nhận.

Hút thải toilet nữ, phòng trang điểm và phòng rửa bát

Trục-Ống chính A1 919 3,65 0,700 350x200 400x250 Chấp nhận được Ống chính A2 504 3,11 0,703 300x150 350x200 Chấp nhận được

Dưới đây là thông tin về các ống chính và ống nhánh: Ống chính A3 có kích thước 216, trọng lượng 2,67 kg và kích thước 150x150 mm, được chấp nhận Ống chính A4 có kích thước 144, trọng lượng 2 kg và kích thước 200x100 mm, hợp lý Ống chính A5 có kích thước 72, trọng lượng 2 kg và kích thước 100x100 mm, cũng hợp lý Ống nhánh B1 có kích thước 271, trọng lượng 2,51 kg và kích thước 300x100 mm, cần xem xét lại Ống nhánh B2 có kích thước 199, trọng lượng 2,76 kg và kích thước 200x100 mm, hợp lý Ống nhánh B3 có kích thước 216, trọng lượng 2,67 kg và kích thước 150x150 mm, được chấp nhận Cuối cùng, ống nhánh B4 có kích thước 72, trọng lượng 2 kg và kích thước 100x100 mm, cũng được đánh giá là hợp lý.

Bảng 5 8 Bảng tính kích thước ống gió hút thải toilet tầng 3~5

Tầng 3~5 Đoạn ống Lưu lượng G (m3/h)

Kích thước bản vẽ Nhận xét

Trục-Ống chínhA1 859,5 3,98 0,885 300x200 350x200 Hợp lý Ống chính A2 571,5 3,53 0,887 300x150 250x200 Hợp lý Ống chính A3 283,5 2,63 0,625 200x150 150x100 Chấp nhận được Ống nhánh B1 72 2 0,752 100x100 150x100 Hợp lý

Bảng 5 9 Bảng tính kích thước ống gió hút thải toilet tầng 6~11

Tổn thất Áp suất (Pa/m)

Kích thước bản vẽ Nhận xét Trục-Ống chính A1 576 3,2 0,65 250x200 250x250 Hợp lý Ống chính A2 288 2,67 0,643 200x150 200x200 Hợp lý

Dưới đây là hình ảnh về hệ thống hút thải các tầng Zone 1:

Hình 5 7 Hệ thống hút thải tầng 1

Hình 5 8 Hút thải toilet nam tầng 2

Hình 5 9 Hút thải toilet nữ, phòng rửa bát và phòng vệ sinh trang điểm

Hình 5 10 Hệ thống hút thải tầng 2

Hình 5 11 Hệ thống hút thải tầng tầng 3~5

Hình 5 12 Hệ thống hút thải tầng 6~11

5.2.4 Kiểm tra tổn thất áp đường ống gió thải

Tổn thất áp ở phần hút thải tính toán tương tự như phần gió cấp, ta có kết quả sau:

Bảng 5 10 Tổng tổn thất áp suất của trục quạt hút thải EAF-T12-02 từ tầng 1~12

STT Tên chi tiết Tổn thất (Pa) Chú thích

4 Ống gió thẳng 0,24 Số lượng 3

5 Gót giày ER5-3 7,22 Số lượng 3

Vậy tổng tổn thất áp suất hút mùi của Zone 1 (tầng 1~11) là:

Chọn quạt có cột áp 500Pa (phù hợp với kích thước bản vẽ thiết kế)

TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG GIÓ HẦM XE

Mục đích thông gió hầm xe

Các tầng hầm đỗ xe thường chứa nhiều chất độc hại như CO và CO2 do xe cơ giới thải ra, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và tạo cảm giác khó chịu Do đó, việc lắp đặt hệ thống thông gió tầng hầm là cần thiết để loại bỏ các chất độc hại và cung cấp gió tươi, đảm bảo lượng oxy cho người sử dụng khi vào ra tầng hầm.

Tiêu chuẩn, quy chuẩn về thông gió hầm xe

Có hai phương pháp chính để thông gió tầng hầm: thông gió tự nhiên và thông gió cơ học

Thông gió tự nhiên tận dụng luồng không khí tự nhiên, thường được áp dụng cho các tầng hầm với thiết kế ô lấy gió đặc biệt Hệ thống này bao gồm cửa sổ có thể mở và đóng tùy chỉnh, giúp tối ưu hóa lưu thông không khí trong không gian.

+ Cho phép thoát khói tự nhiên qua cửa sổ và cửa trời để mở ô thoáng ở phần trên của cửa sổ từ 2,2 m trở lên tính từ sàn

+ Tổng diện tích của các lỗ cửa mở không được nhỏ hơn 0,2% diện tích phòng

+ Khoảng cách từ lỗ mở đến điểm xa nhất trong phòng không được vượt quá 18m

Thông gió cơ học là quá trình sử dụng quạt cùng với hệ thống ống gió và cửa gió để hút hoặc cung cấp không khí từ bên ngoài vào không gian hầm Một số hầm chỉ thực hiện chức năng hút thải, trong khi những hầm khác có cả chức năng hút và cấp không khí.

Quạt thường được bố trí trong phòng riêng để giảm thiểu tiếng ồn khi hoạt động Gió thải và gió cấp được hút qua cửa hút và miệng hút gió thải tại tầng hầm, sau đó được vận chuyển qua hệ thống ống dẫn gió, được quạt hút và thải ra ngoài trời thông qua louver.

Quạt thông gió tầng hầm có hai chế độ chính là hút và thải khói Khi hoạt động ở chế độ hút khói, lưu lượng quạt thường tăng lên từ 1.5 đến 1.6 lần so với chế độ thải thông thường.

Theo QCVN 04:2021/BXD, mục 2.6.5, gara để xe cần đảm bảo hệ số trao đổi không khí tối thiểu là 6 ACH cho chế độ thông gió thông thường và 9 ACH cho chế độ thông gió hút khói Đối với cấp khí tươi vào hầm xe, lưu lượng gió cấp vào hầm phải đạt từ 0.7 đến 0.85 so với lưu lượng thông gió trong chế độ thông thường.

Thông tin công trình

Dự án BRG Tower gồm 4 tầng hầm đỗ xe B1 – B4 với các thông số lần lượt được trình bài ở bảng 6.1

Bảng 6 1 Thông số kích thước hầm xe

Diện tích lỗ mở so với hầm (%) 2,9 0,7 0,6 0,65

Hầm có diện tích lớn, với khoảng cách từ lỗ mở đến điểm xa nhất vượt quá 18m, do đó cần thiết kế quạt hoạt động ở 2 cấp độ.

6.4 Kiểm tra lưu lượng không khí cần hút thải

Lưu lượng không khí cần hút thải ra ngoài theo tài liệu [3] được xác định theo công thức:

𝐿 𝐸𝐴 – Lưu lượng không khí cần hút thải ra ngoài, m 3 /h

𝑆 – Diện tích bãi đậu xe, m 2

𝐻 – Chiều cao bãi đậu xe, m

𝐴𝐶𝐻 – (Air changes) số lần trao đổi không khí trong 1 giờ, lần/h

- Lưu lượng không khí thải trong trường hợp thông thường:

- Lưu lượng không khí thải trong trường hợp có cháy là:

- Lưu lượng không khí tươi cấp vào:

Trong đó: 0.8 là hệ số cho phép của gió cấp vào hầm so với lưu lượng thông gió

Bảng 6 2 Lưu lượng thông gió hầm xe

Lưu lượng thải Lưu lượng cấp LEA (m 3 /h) LFA (m 3 /h) Bình thường Sự cố Bình thường Sự cố

6.5 Tính kiểm tra kích thước đường ống

Cách tính kích thước đường ống gió tương tự như đuồng ống gió thải

Bảng 6 3 Kết quả tính toán kích thước các đoạn ống gió hút thải hầm 1

Hầm 1 Đoạn ống Lưu lượng G (m 3 /h)

Dưới đây là kết quả đánh giá các ống nhánh: Ống nhánh A1 có hiệu suất tốt với chỉ số 8,0 và kích thước 1450x450, được chấp nhận Ống nhánh B1 và B2 đều có chỉ số hợp lý lần lượt là 6,56 và 5,74 với kích thước 850x350 và 850x300 Ống nhánh B3 có chỉ số 5,2, kích thước 750x250, cũng được đánh giá hợp lý Ống nhánh B4 có chỉ số 4,43 và kích thước 550x200, cần xem xét lại Ống nhánh B5 và B6 có chỉ số 6,92 và 6,7, kích thước 1350x350 và 950x350, đều được coi là hợp lý Ống nhánh B7 có chỉ số 5,73 với kích thước 700x350, được chấp nhận Ống nhánh B8 có chỉ số 5,8 và kích thước 600x300, được đánh giá hợp lý Ống nhánh B9 có chỉ số 5,1 và kích thước 600x250, cũng hợp lý Ống nhánh B10 có chỉ số 3,7, kích thước 500x150, được đánh giá hợp lý Cuối cùng, ống nhánh C1 có chỉ số 3,47 và kích thước 400x150, cũng được coi là hợp lý.

Dưới đây là thông tin về các ống nhánh với các chỉ số khác nhau: Ống nhánh A1 có giá trị 20500, đường kính 8,16 và độ bền 0,939, được đánh giá là chấp nhận được Ống nhánh B1 có giá trị 7600, đường kính 6,4 và độ bền 0,948, được đánh giá là hợp lý Ống nhánh B2 có giá trị 4300, đường kính 5,69 và độ bền 0,870, cũng được đánh giá là hợp lý Ống nhánh B3 với giá trị 1650, đường kính 4,58 và độ bền 0,930, được xem là chấp nhận được Ống nhánh B4 có giá trị 10250, đường kính 7,07 và độ bền 0,980, cũng được đánh giá là chấp nhận được Các ống nhánh B5, B6, B7 và B10 đều có giá trị hợp lý, với độ bền từ 0,921 đến 0,948 Cuối cùng, ống nhánh B11 và C1 có giá trị lần lượt là 1000 và 1650, đều được đánh giá là hợp lý và chấp nhận được.

Đoạn chính A1 có điểm số 13500 với độ chính xác 0.945, kích thước hợp lý 1250x400 Đoạn chính A2 đạt 10400 điểm, độ chính xác 0.918 và kích thước 1200x350 Đoạn chính A3 có điểm 8300, độ chính xác 0.891, kích thước 1000x350 Đoạn chính A4 có 5200 điểm, độ chính xác 0.955 và kích thước 1000x250 Đoạn chính A5 đạt 2100 điểm, độ chính xác 0.823, kích thước 650x200 Đoạn chính A6 tương tự như A1 với 13500 điểm và kích thước 1250x400 Đoạn chính A7 có 10400 điểm, độ chính xác 0.918 và kích thước 1200x350 Đoạn chính A8 đạt 6200 điểm với độ chính xác 0.885 và kích thước 950x300 Đoạn chính A9 có 3100 điểm, độ chính xác 0.916 và kích thước 650x250 Đoạn nhánh B1 đạt 1000 điểm với độ chính xác 0.813 và kích thước 500x150 Cuối cùng, đoạn nhánh B2 có 2100 điểm, độ chính xác 0.823 và kích thước 650x200.

Bài viết đánh giá các đoạn chính và ống nhánh với các thông số cụ thể Đoạn chính A1 và A4 có hiệu suất cao nhất với 13500 và điểm số 7,5, cho thấy tính hợp lý Đoạn chính A2 và A5 cũng đạt điểm tương đối tốt với 8300 và 10400, lần lượt có điểm số 6,59 và 6,88 Đoạn chính A3 và A6 có điểm số thấp hơn nhưng vẫn được coi là hợp lý Đoạn chính A7 với 3100 điểm và 5,3 được đánh giá là chấp nhận được Trong nhóm ống nhánh, B1 và B4 đạt 3100 điểm, với 5,3 điểm số, cũng được xem là chấp nhận được Ống nhánh B2 và B5 có điểm số 4,49, trong khi B3 có điểm thấp nhất 1000 với 3,7, nhưng vẫn nằm trong mức hợp lý.

* Xác định kích thước ống cấp gió tươi tầng hầm:

Tương tự nhóm sử dụng ma sát đồng đều và phần mềm DuctChecker

Bảng 6 7 Kết quả tính toán kích thước các đoạn ống gió tươi hầm 2

Kích thước thiết kế của các ống nhánh được phân loại như sau: Ống nhánh A1 có kích thước 1400x450 và 2200x300, với nhận xét là cần xem xét lại; Ống nhánh A2 kích thước 1200x400 và 1800x300, cũng cần xem xét lại; Ống nhánh A3 có kích thước 1200x350 và 1500x300, cần xem xét lại; Ống nhánh A4 với kích thước 1150x300 và 1500x250, cần xem xét lại; Ống nhánh A5 có kích thước 1000x250 và 1100x250, được đánh giá là hợp lý; Ống nhánh A6 và B1 đều có kích thước 600x250 và 700x250, được chấp nhận là hợp lý.

- Dưới đây là các hình về trục ống hút thải và cấp gió cho bãi giữ xe tầng hầm

87 Hình 6 1 Ống gió hút thải hầm xe tầng hầm 1

Hình 6 2 Ống gió hút thải hầm xe tầng hầm 2

89 Hình 6 5 Ống cấp gió tươi tầng hầm 2

Tính kiểm tra kích thước đường ống

Cách tính kích thước đường ống gió tương tự như đuồng ống gió thải

Trong bảng đánh giá các ống nhánh, ống nhánh A1 có hiệu suất tốt nhất với chỉ số 8,0 và được xếp loại "Chấp nhận được" Ống nhánh B1 và B5 đều có chỉ số lần lượt là 6,56 và 6,92, được xem là "Hợp lý" Các ống nhánh B2, B3, B6, B8, B9 và B10 cũng nằm trong mức "Hợp lý" với chỉ số từ 5,1 đến 5,74 Ống nhánh B4 có chỉ số 4,43 và cần "Xem xét lại" Cuối cùng, ống nhánh C1 có chỉ số thấp nhất là 3,47 nhưng vẫn được đánh giá là "Hợp lý".

Bảng thống kê ống nhánh cho thấy các thông số quan trọng như A1 với giá trị 20500, kích thước 1550x450 và độ chấp nhận 0,939 được đánh giá là "Chấp nhận được" Các ống nhánh B1 và B2 với giá lần lượt là 7600 và 4300, kích thước 1100x300 và 700x300, đều được xếp loại "Hợp lý" Trong khi đó, ống nhánh B3 có giá 1650, kích thước 500x200, cũng được coi là "Chấp nhận được" Các ống nhánh B4, B5, B6, B7 và B10 đều đạt tiêu chuẩn "Hợp lý" với giá từ 5950 đến 11900 và kích thước khác nhau Cuối cùng, ống nhánh C1 với giá 1650 và kích thước 500x200 cũng được đánh giá là "Chấp nhận được".

Đoạn chính A1 có hiệu suất cao nhất với 13,500 lượt xem và điểm số 7.5, cho thấy nội dung hợp lý Đoạn chính A2 cũng đạt 10,400 lượt xem và điểm 6.88, được đánh giá là hợp lý Đoạn chính A3 có 8,300 lượt xem và điểm 6.59, vẫn nằm trong tiêu chuẩn hợp lý Đoạn chính A4 với 5,200 lượt xem và điểm 5.78 cũng được coi là hợp lý Đoạn chính A5 có 2,100 lượt xem và điểm 4.49, được xem là chấp nhận được Đoạn chính A6 lặp lại hiệu suất của A1 với 13,500 lượt xem và 7.5 điểm, tiếp tục khẳng định tính hợp lý Đoạn chính A7 đạt 10,400 lượt xem và 6.88 điểm, vẫn được đánh giá hợp lý Đoạn chính A8 có 6,200 lượt xem và điểm 6.04, được xem là hợp lý Đoạn chính A9 với 3,100 lượt xem và 5.3 điểm, được coi là chấp nhận được Cuối cùng, đoạn nhánh B1 có 1,000 lượt xem và điểm 3.7, được đánh giá là hợp lý, trong khi đoạn nhánh B2 với 2,100 lượt xem và điểm 4.49 cũng được xem là chấp nhận được.

Trong bài viết này, chúng tôi đánh giá các đoạn chính và ống nhánh dựa trên các chỉ số như điểm số, tỷ lệ và kích thước Đoạn chính A1 và A4 có điểm số cao nhất là 7,5 với kích thước hợp lý 1250x400 và 1200x400 Đoạn A2 và A5 cũng đạt điểm cao với 6,59 và 6,88, kích thước lần lượt là 1000x350 Đoạn A3 và A6 có điểm số 6,04, kích thước 950x300 Đoạn A7 có điểm 5,3, kích thước 650x250, được đánh giá là chấp nhận được Về ống nhánh, B1 và B4 đều có điểm 5,3 với kích thước 650x250, trong khi B2 và B5 có điểm 4,49 với kích thước 650x200 Cuối cùng, ống nhánh B3 có điểm thấp nhất là 3,7 với kích thước 500x150, nhưng vẫn được xem là hợp lý.

* Xác định kích thước ống cấp gió tươi tầng hầm:

Tương tự nhóm sử dụng ma sát đồng đều và phần mềm DuctChecker

Bảng 6 7 Kết quả tính toán kích thước các đoạn ống gió tươi hầm 2

Bảng kích thước thiết kế ống nhánh cho thấy các thông số quan trọng của từng loại ống Ống nhánh A1 có kích thước 1400x450 với đánh giá 8,16 và cần xem xét lại Ống nhánh A2 với kích thước 1200x400 được đánh giá 7,65 cũng cần xem xét lại Ống nhánh A3 kích thước 1200x350 có đánh giá 6,99 và cần xem xét lại Ống nhánh A4 với kích thước 1150x300 có đánh giá 6,38 cũng cần xem xét lại Ống nhánh A5 kích thước 1000x250 được đánh giá 5,87 và được coi là hợp lý Ống nhánh A6 và B1 đều có kích thước 600x250, đánh giá 4,88 và được chấp nhận.

- Dưới đây là các hình về trục ống hút thải và cấp gió cho bãi giữ xe tầng hầm

89 Hình 6 5 Ống cấp gió tươi tầng hầm 2

TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG HÚT KHÓI HÀNH LANG

Mục đích hút khói hành lang

Mục đích chính của việc hút khói hành lang là loại bỏ khói độc, giúp người dân dễ dàng thoát hiểm qua thang thoát hiểm trong trường hợp hỏa hoạn, đồng thời giảm thiểu sự lây lan của khói vào các khu vực khác.

Yêu cầu của hệ thống hút khói hành lang

7.2.1 Cấu tạo của hệ thống hút khói hành lang

Hệ thống hút khói hành lang trong các tòa nhà bao gồm:

+ Quạt hút khói trung tâm đặt tại tầng mái

+ Đường ống dẫn gió thường làm bằng tôn tráng kẽm

+ Trục kỹ thuật hút khói làm bằng vật liệu chống cháy theo TCVN hiện hành

+ Các miệng gió hút thải khói đặt tại hành lang mỗi tầng

+ Các van điện ngăn cháy được bố trí tại mỗi tầng

7.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống hút khói hành lang

Khi xảy ra hỏa hoạn, khói và nhiệt phát sinh ngay từ đầu, khiến cảm biến nhiệt độ kích hoạt quạt hút Hệ thống ống gió sẽ dẫn khói qua các cửa hút đến quạt và thải ra ngoài trời Đồng thời, chuông báo cháy sẽ hoạt động, nhưng hệ thống hút khói hành lang chỉ hiệu quả trong giai đoạn đầu của hỏa hoạn Khi đám cháy lớn và nhiệt độ tăng cao, van chặn lửa sẽ đóng lại, giúp ngăn chặn sự lan truyền của đám cháy sang các tầng khác, đảm bảo cô lập tầng cháy.

Tính toán lưu lượng khói cần thải

Các hành lang dài hơn 15m mà không có thông gió tự nhiên, cùng với các nhà sản xuất và kho hạng A, B, C từ 2 tầng trở lên, cũng như các nhà công cộng và nhà hỗn hợp từ 6 tầng trở lên, cần được chú ý trong thiết kế và quy hoạch.

+ Hút khói phải được thực hiện từ các hành lang và sảnh của các công trình lớn hơn 28m

+ Từ các hành lang và sảnh chung của nhà hỗn hợp có buồng thang bộ thoát nạn không nhiễm khói

Để thoát khói hiệu quả cho hành lang, lưu lượng khói cần được tính toán bằng tổng lưu lượng khói của hành lang và lưu lượng khói từ các van gió đóng Công thức tính toán lưu lượng khói này rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu suất trong việc kiểm soát khói.

* Theo TCVN 5687:2010 Phụ lục L trang 100 [3]

Lượng khói G1, kg/h, cần phải hút thải ra khỏi hành lang hay sảnh khi có cháy được xác định theo công thức sau:

* Đối với nhà công cộng, nhà hành chính - sinh hoạt và nhà sản xuất:

Chiều rộng của cánh cửa lớn hơn 1m, được mở từ hành lang hoặc sảnh vào cầu thang hoặc ra ngoài nhà Theo bản vẽ công trình, có 2 cửa với kích thước đồng nhất là 1m.

𝐻 = 2,2𝑚 - Chiều cao của cửa đi; khi chiều cao lớn hơn 2.5m thì lấy H=2.5m

Hệ số Kd, được xác định là 1, phản ánh "thời gian mở cửa đi kéo dài tương đối" từ hành lang vào cầu thang hoặc ra ngoài nhà trong giai đoạn cháy, khi có hơn 25 người thoát nạn qua một cửa Ngược lại, nếu số người thoát nạn dưới 25 người, Kd sẽ được lấy là 0,8.

Hệ số n phụ thuộc vào chiều rộng tổng cộng của các cánh cửa lớn mở từ hành lang vào cầu thang hoặc ra ngoài trời trong trường hợp xảy ra cháy, được xác định theo Bảng L.1 dưới đây.

Bảng 7 1 Hệ số tương ứng với chiều rộng B [3]

Loại công trình Hế số n tương ứng với chiều rộng B

Nhà ở công cộng và nhà hành chính-sinh hoạt có thiết kế với hai cửa đi vào thang thoát hiểm, được đặt tại khu vực hành lang để đảm bảo an toàn khi có cháy Kích thước cửa thoát hiểm là B=1+1=2m, giúp người sử dụng dễ dàng thoát ra bên ngoài Theo bảng 8.1, hệ số nội suy được xác định là n = 0,543, đảm bảo tính chính xác trong thiết kế và an toàn cho người sử dụng.

Suy ra lưu lượng khói cần hút cho khu vực hành lang:

Theo mục 6.2 TCVN 5687:2010, trọng lượng riêng của khói ở 300 o C là 6 N/m 3 hay D (kg/m 3 )

𝑔 (𝑁/𝑘𝑔) , với gia tốc trọng trường g=9,81 N/kg → 𝐷 = 6

Vậy lưu lượng khói là:

* Tính toán hệ số rò rỉ qua van Motorised Smoke Fire Damp (MFD)

Theo mục 6 trang 32 tiêu chuẩn TCVN 5687:2010 ta có công thức sau:

𝐺 𝑉 – Lưu lượng không khí thâm nhập thêm, kg/h

𝐴 𝑉 – Diện tích tiết diện van, m 2 Theo bản vẽ van MFD có kích thước là 0,6x0,12m

∆𝑃 – Độ chênh áp suất hai phía van, ∆𝑃 = 50𝑃𝑎

𝑛 – Số lượng van ở trạng thái đóng trong hệ thống thải khói khi cháy Theo bản vẽ n van ở trạng thái đóng (trừ đi 1 tầng cháy)

Theo công thức lưu lượng gió qua các van gió đóng còn lại Gv:

𝐺 𝑉 = 40,3 × (0,072 × 50) 0,5 × 19 = 1452,81 (𝑘𝑔/ℎ) Hay 𝐺 𝑉 = 1452,81/1,2 (khối lượng riêng của không khí kg/m 3 )

* Vậy lưu lượng tổng của hệ thống hút khói hành lang:

So với lưu lượng quạt hút khói là 18500 𝑚 3 /ℎ thì chênh lệch là 18,73%

Tính kiểm tra cột áp quạt hút khói hành lang

Tính toán tổn thất áp suất tương tự như đường ống gió thải thu được bảng 7.2

Bảng 7 2 Tổng tổn thất áp suất của trục quạt SEF-R-01 từ tầng 1 đến mái

Chọn quạt có cột áp 600Pa (phù hợp với thông số kỹ thuật từ bản vẽ thiết kế)

TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG TẠO ÁP CẦU THANG

Mục đích tạo áp thang bộ thoát hiểm

Hệ thống tạo áp suất là một phần quan trọng trong việc hỗ trợ thoát hiểm tại các công trình, giúp con người tránh xa khói và khí thải từ đám cháy Hệ thống này hoạt động bằng cách sử dụng quạt để thổi gió tươi vào không gian cần tạo áp, duy trì áp suất dư từ 20 – 50Pa, theo tài liệu [15] Nhờ đó, quá trình thoát hiểm diễn ra an toàn và nhanh chóng, không bị cản trở bởi khói.

Nguyên lý hoạt động hệ thống tạo áp thang bộ thoát hiểm

Khi xảy ra sự cố cháy, tủ điều khiển sẽ kích hoạt quạt chạy áp cao, đẩy không khí vào trục ống gió, tạo áp suất dương trong buồng thang Điều này giúp duy trì áp suất bên trong cầu thang thoát hiểm và phòng đệm ở mức 20-50Pa, ngăn ngừa việc áp lực trong khoang cầu thang quá lớn khiến người bên ngoài không thể mở cửa Để đảm bảo an toàn, hệ thống cũng được trang bị van xã áp.

Hình 8 1 Nguyên lý tạo áp thang bộ

Tính toán tra lưu lượng hệ thống tạo áp

* Các điều kiện thiết kế:

Dựa theo QCVN 06:2021 Phụ lục D.l, D.11, D.12 tóm tắt lại như sau:

- Vận tốc không khí tràn qua khi mở cửa không thấp hơn V= 1.3 m/s

- Áp duy trì trong buồng 20-50Pa

- Tạo áp cho buồng thang bộ N2, khoang đệm N3 trong các không gian liền kề (hành lang, sảnh)

- Tạo áp cho thang máy chữa cháy

- Cửa thoát hiểm đa phần chiều cao là 2,2 m ta có diện tích của cửa thoát hiểm: S= 2,2 m 2

* Việc tạo áp được bắt buộc thực hiện trong 5 trường hợp thường gặp sau:

- Buồng thang bộ không nhiễm khói loại N2

- Phòng đệm buồng thang bộ không nhiễm khói loại N3

- Phòng đệm thang máy chữa cháy

- Hố thang máy, bao gồm cả thang máy chở khách và thang máy phục vụ lực lượng PCCC

- Phòng đệm thang máy tại các khu vực ga ra ngầm

Hình 8 2 Buồng thang bộ loại N2 và N3 [13]

Thông tin công trình

Tòa nhà cao 21 tầng với 4 tầng hầm, bao gồm 11 trục hệ tạo áp cầu thang Trong đó có 5 trục hệ tạo áp thang máy, 1 trục hệ tạo áp cho thang bộ từ tầng 2 đến tầng Tum, và 5 trục hệ tạo áp cho buồng đệm.

Hệ thống tạo áp thang bộ thoát hiểm (tầng 2-21)

Căn cứ theo TCVN 06:2010/BXD, mục D.11, trang 50 áp dụng đối với thang bộ loại N2:

+ Vận tốc không khí từ cầu thang thoát ra bên: 1,3m/s [15]

+ Số cửa đồng thời mở: 2 cửa (cửa tầng cháy và cửa thoát hiểm)

+ Kích thước cửa: Chiều ngang - 1m, chiều cao - 2,2m, diện tích 2,2m 2

+ Áp suất chênh lệch trong thang với bên ngoài: 20Pa

+ Tổng số cửa đóng: 20 cửa

Theo tài liệu [16], hệ số rò rỉ qua cửa thoát hiểm có kích thước 800mm x 2000mm là 0,01 Đối với cửa thoát hiểm có chiều cao 2200mm và chiều rộng 1000mm, diện tích rò rỉ được xác định tương ứng với kích thước này.

Bảng 8 1 Xác định diện tích rò rỉ qua cửa [16]

Table 3 - Typical leakage areas for four types of door

Type of door Size Crack length

- Single-leaf in rebated frame opening into a pressurized space

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

- Double-leaf with or without centre rebate

For doors smaller than specified sizes, the indicated leakage areas should be applied For larger doors, the leakage area must be proportionally increased according to the length of the cracks For example, a wide single-leaf door measuring 2 m in height and 1.2 m in width, situated in a rebated frame and opening into a pressurized space, will exhibit a leakage area calculated as (6.4/5.6) x 0.01 m², resulting in 0.0114 m², which reflects a 14% increase.

Cửa đơn 1 cánh thực tế 1x2,2 (m)

Suy ra diện tích rò rỉ → (6,4/5,6) × 0,01 = 0,0114 𝑚 2 Với 6,4 là tổng chiều dài 4 cạnh của cửa

8.5.1 Lưu lương không khí rò lọt khi cửa đóng

Theo tài liệu [17] lưu lượng rò rỉ qua tất cả các cửa được tính như sau:

Lưu lượng rò lọt qua 1 cửa đóng:

Lưu lượng rò lọt qua tất cả các cửa đóng:

→ 𝐿 𝐷 = 42,16 × 20 = 843,2 (𝑙/𝑠) Lưu lượng quạt chọn hệ số an toàn 5%

8.5.2 Lưu lượng gió thoát qua các cửa khi mở cửa

- Tổng lưu lượng gió được cung cấp bởi quạt:

- Chọn quạt với lưu lượng: 𝐿 𝑣 = 23780 (𝑚 3 /ℎ)

- Lưu lượng gió tại mỗi miệng điều áp: = 23780/21 = 1133 (𝑚 3 /ℎ)

* Kết quả tính toán hệ thống tạo áp buồng thang bộ tầng hầm được tổng hợp theo bảng sau:

Bảng 8 2 Kết quả tính toán và so sánh lưu lượng hệ thống tạo áp thang bộ

8.5.4 Tính kiểm tra tổn thất cột áp hệ thống tạo áp

Hệ thống tạo áp cho cầu thang bộ tầng nổi sử dụng phương pháp tính toán tương tự như hệ thống cấp gió tươi Tổng tổn thất áp suất của quạt trong hệ thống này được xác định dựa trên các yếu tố tương ứng.

Bảng 8 3 Tổng tổn thất áp suất của trục quạt SPF-M-01 từ tầng 2 đến mái

Chọn quạt có cột áp 500Pa (phù hợp với cột áp của quạt trên bản vẽ thiết kế)

DỰNG MÔ HÌNH ĐHKK – TG BẰNG PHẦN MỀM REVIT

Bim và Revit trong xây dựng công trình

Vào ngày 17 tháng 3 năm 2023, Thủ tướng chính phủ đã phê duyệt lộ trình áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng Mục tiêu của việc này là nâng cao chất lượng thi công, kiểm soát chất lượng và cung cấp công cụ cho nhà nước trong việc thẩm định báo cáo nghiên cứu khả thi.

Revit là phần mềm do Autodesk phát hành, chuyên về mô hình hóa thông tin xây dựng (BIM) Phần mềm này cung cấp nhiều tính năng nổi bật, giúp tối ưu hóa quy trình thiết kế và quản lý dự án xây dựng.

Quản lý hiệu quả các hệ thống điều hòa không khí và ống chiller thông qua việc sử dụng filter giúp dễ dàng xuất bản bản vẽ cho từng hệ thống Điều này đảm bảo tính đồng nhất cho tất cả các tầng, ví dụ như khi cài đặt hệ thống điều hòa không khí với tỷ lệ bản vẽ 1:100, tất cả các tầng đều sẽ có tỷ lệ 1:100 cùng với các thuộc tính liên quan khác.

Hình 9 1 Quản lý bản vẽ Combine hệ thống ACMV tất cả các tầng

Hình 9 2 Quản lý bản vẽ cho hệ thống Điều hòa không khí tất cả các tầng

Hình 9 3 Quản lý hệ thống nước ngưng, nước lạnh

* Biểu hiện: Đối với một số chi tiết có kích thước nhỏ, Revit có thể tối ưu thông qua mặt cắt

Section, và ghi chú tên của các phụ kiện

Hình 9 4 Mặt cắt các phụ kiện trên đường ống hồi của bơm Chiller

→ Và còn rất nhiều tiện ích mà Revit có thể thực hiện phục vụ cho mục đích của kỹ sư Nhiệt.

Triển khai mặt bằng hệ thống ACMV trên phần mềm Revit

Hình 9 5 Mặt bằng phòng máy Chiller tầng hầm 4

Hình 9 6.Mặt bằng bố trí tháp giải nhiệt tầng Tum

Hình 9 7 Mặt bằng bố trí quạt tầng mái và đỉnh mái

Hình 9 8 Mặt bằng đi ống gió phòng máy PAU tầng 12

Hình 9 9 Mặt bằng hệ thống ĐHKK trong khu vực la phông tầng 21

Hình 9 10 Mô hình tổng thể hệ thống ĐHKK – TG được dựng trên Revit

Định dạng
Số trang	152
Dung lượng	7,44 MB