Bố cục đồ án gồm 4 chương: + Chương 1: Giới thiệu tổng quát Tại đây bọn em sẽ giới thiệu tổng quát về thế nào là điều hòa không khí cũng như giới thiệu qua về dự án mà bọn em đã lựa chọn
GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT
Hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK)
1.1.1 Tầm quan trọng của hệ thống điều hòa không khí
Trong thời đại hiện đại hóa, tòa nhà văn phòng không chỉ đơn thuần là nơi làm việc mà còn thể hiện sự chuyên nghiệp và hiệu quả Để đạt được điều này, thiết kế hệ thống điều hòa không khí (HVAC) là yếu tố thiết yếu, nhằm đảm bảo môi trường làm việc thoải mái và tối ưu hóa hiệu suất làm việc.
Chất lượng không khí trong nhà (IAQ) đóng vai trò quan trọng trong môi trường làm việc, và một hệ thống HVAC được thiết kế tốt sẽ cung cấp không khí sạch, giảm thiểu ô nhiễm Điều này không chỉ tạo điều kiện lý tưởng cho nhân viên mà còn nâng cao sức khỏe và năng suất làm việc.
Hiệu suất năng lượng trong thiết kế hệ thống HVAC là rất quan trọng, giúp đáp ứng nhu cầu sử dụng đồng thời tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành Theo QCVN 09:2017/BXD, tình trạng thiếu điện đang diễn ra trên toàn quốc, và báo cáo cho thấy 50-80% năng lượng tiêu thụ tại các tòa nhà văn phòng và khách sạn đến từ hệ thống điều hòa không khí Việc tính toán chính xác không chỉ bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo hiệu quả sử dụng năng lượng trong các công trình.
Tính toán tải nhiệt và làm mát chính xác là yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn thiết bị có kích thước và công suất phù hợp, giúp tránh lãng phí năng lượng và đảm bảo hiệu quả trong quá trình làm mát, làm lạnh.
Hệ thống HVAC đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ và độ ẩm ổn định, tạo ra môi trường làm việc thoải mái Điều này không chỉ giúp tăng cường sự tập trung mà còn nâng cao hiệu suất làm việc của nhân viên.
Khi lựa chọn thiết bị và vật liệu, cần đảm bảo tuân thủ các quy định xây dựng và tiêu chuẩn hiệu quả năng lượng để đảm bảo an toàn và phù hợp với các tiêu chuẩn quy định của Việt Nam.
Bảo trì và vận hành dễ dàng là yếu tố quan trọng giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm thiểu chi phí sửa chữa không cần thiết Hệ thống được thiết kế hợp lý sẽ tối ưu hóa quy trình bảo trì, mang lại hiệu quả kinh tế cho người sử dụng.
Công nghệ thông minh tích hợp trong hệ thống giúp tự động điều chỉnh theo điều kiện môi trường bên ngoài và bên trong, từ đó tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng và nâng cao hiệu suất tổng thể.
Việc thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà văn phòng là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến sự thoải mái và hiệu suất làm việc của nhân viên.
Hệ thống HVAC (Sưởi ấm, Thông gió và Điều hòa không khí) là yếu tố quan trọng trong việc duy trì chất lượng không khí và sự thoải mái nhiệt đới cho người sử dụng trong các loại hình tòa nhà Đặc biệt, trong các tòa nhà văn phòng thương mại và công nghiệp, hệ thống này đóng góp một phần lớn vào tổng tiêu thụ năng lượng của toàn bộ tòa nhà.
1.1.2 Giới thiệu về một số hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) hiện tại
1.1.2.1 Hệ thống điều hòa không khí cục bộ
Hệ thống điều hòa không khí cục bộ là giải pháp hiệu quả để kiểm soát nhiệt độ và chất lượng không khí trong không gian nhỏ đến trung bình Hệ thống này bao gồm các thành phần chính như máy nén, cuộn dây ngưng tụ và cuộn dây bay hơi, cùng với chất lạnh đặc biệt giúp hấp thụ và loại bỏ nhiệt.
Về cơ bản hệ thống bao gồm các loại máy điều hòa có năng suất làm lạnh nhỏ từ
Hệ thống điều hòa không khí từ 9000 BTU đến 24000 BTU hoạt động dựa trên nguyên lý nén hơi lạnh, cho phép chất lạnh chuyển đổi giữa dạng lỏng và dạng hơi một cách nhanh chóng, mang lại hiệu quả làm mát không khí Quạt trong hệ thống giúp luân chuyển không khí đã được điều hòa đến mọi ngóc ngách của không gian, đảm bảo duy trì nhiệt độ ổn định và thoải mái cho người sử dụng.
Hệ thống điều hòa không khí cục bộ không chỉ giúp loại bỏ độ ẩm, tạo ra không khí khô ráo, mà còn mang đến môi trường sống và làm việc lý tưởng, đặc biệt ở những khu vực có độ ẩm cao Máy điều hòa có hai loại: một chiều (chỉ làm lạnh) và hai chiều (cả làm lạnh và sưởi) Với tính tiện lợi và linh hoạt, hệ thống này ngày càng trở nên phổ biến, là lựa chọn hàng đầu cho hộ gia đình, văn phòng nhỏ và cả ô tô Các loại hệ thống điều hòa không khí cục bộ phổ biến bao gồm bốn loại chính.
- Máy điều hòa không khí dạng cửa sổ (Window type)
- Điều hòa không khí kiểu rời/ 2 cục (Split type)
- Điều hòa không khí kiểu ghép (Multi-split type)
- Điều hòa không khí kiểu đứng (Standing split type)
Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lí cơ bản của hệ thống điều hòa không khí cục bộ
Hệ thống điều hòa không khí cục bộ có nhưng ưu và nhược điểm sau: Ưu điểm:
- Thiết kế tinh tế và gọn nhẹ: Điều hòa cục bộ có thiết kế thẩm mỹ, phù hợp với mọi không gian nội thất trong gia đình
Điều hòa 2 chiều là loại máy lạnh có khả năng làm mát vào mùa hè và sưởi ấm vào mùa đông, mang lại sự thoải mái cho người sử dụng trong mọi thời tiết.
Khó khăn trong việc điều chỉnh độ ẩm là một vấn đề lớn, khi không thể kiểm soát chính xác phần trăm độ ẩm trong không khí, điều này gây trở ngại cho người sử dụng trong việc đáp ứng nhu cầu của mình.
- Làm lạnh/ làm mát không đồng đều: Khả năng làm lạnh không được đồng đều khi sử dụng trong không gian có diện tích lớn
Tòa nhà SHB Đà Nẵng
1.2.1 Giới thiệu về dự án
Tòa nhà SHB Đà Nẵng, tọa lạc tại 206 đường Phan Châu Trinh, phường Phước Ninh, quận Hải Châu, là một trong những tòa nhà văn phòng và trung tâm thương mại hiện đại nhất tại Đà Nẵng Với vị trí đắc địa tại nút giao thông quan trọng, tòa nhà không chỉ đáp ứng nhu cầu làm việc mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động thương mại, góp phần vào sự phát triển kinh tế của thành phố.
Khu vực giao giữa đường Nguyễn Văn Linh và Phan Châu Trinh không chỉ nổi bật với trung tâm thương mại nhộn nhịp mà còn là điểm tụ hội của nhiều văn phòng doanh nghiệp.
Tòa nhà SHB Đà Nẵng, cao 15 tầng, được thiết kế theo phong cách tinh tế với trang thiết bị hiện đại, mang đến không gian làm việc lý tưởng cho doanh nghiệp Là một trong những tòa nhà văn phòng và trung tâm thương mại mới nhất tại Đà Nẵng, SHB Đà Nẵng chính thức đi vào hoạt động từ năm 2020 Chủ đầu tư của tòa nhà là Ngân hàng TMCP Sài Gòn – Hà Nội, trong khi Công ty cổ phần thiết kế Lập Phương đảm nhiệm vai trò tư vấn thiết kế.
Tòa nhà SHB Đà Nẵng, một chi nhánh của Ngân hàng VPBank - ngân hàng hàng đầu tại Việt Nam, nổi bật với vị trí đắc địa, thu hút sự chú ý của nhiều doanh nghiệp và khách hàng.
Hình 1.3 Tòa nhà SHB 206 đường Phan Châu Trinh, Phước Ninh, Hải Châu, Đà Nẵng
Hình 1.4 Tổng quan cấu trúc của tòa nhà
1.2.2 Thống kê kích thước không gian tính toán
Tòa nhà SHB Đà Nẵng có 15 tầng sử dụng, 1 tầng kỹ thuật và 2 tầng hầm Tầng 1 là sảnh ngân hàng và kho tiền của VPBank, từ tầng 2 đến 6 là không gian thương mại, và từ tầng 7 đến 15 là khu vực văn phòng cho thuê Tầng 16 là tầng kỹ thuật không cần hệ thống điều hòa không khí Các thông số tính toán sẽ được báo cáo chi tiết trong phần phụ lục, với tầng 2 được chọn làm đại diện cho phương pháp tính toán của toàn bộ đồ án.
Bảng 1.1 Thống kê kích thước mặt bằng của từng không gian
Tầng Khu vực Diện tích sàn
Cao độ sàn tới lafon (m)
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ
Các số liệu tính toán ban đầu
2.1.1 Thông số tính toán không khí trong nhà
• Nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió
Khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí, cần đảm bảo điều kiện tiện nghi cho cơ thể con người, với các yêu cầu về không khí trong phòng phụ thuộc vào trạng thái hoạt động của con người, bao gồm nghỉ ngơi, hoạt động nhẹ, hoạt động vừa và hoạt động nặng.
Nhiệt độ trong phòng phải được tính toán sao cho không chênh lệch quá 3ºC so với nhiệt độ ngoài trời Bên cạnh đó, độ ẩm tương đối φ và vận tốc gió ω cũng cần được kiểm soát để duy trì cảm giác nhiệt trong phạm vi thiết kế (tham khảo bảng 2.1 và bảng 2.2).
Bảng 2.1 Thông số vi khí hậu tối ưu thích ứng với các trạng thái lao động
Mùa đông Mùa hè t, ºC φ, % ω, m/s t, ºC φ, % ω, m/s
Theo TCVN 5687:2010 và dựa trên đối tượng sử dụng chính của dự án văn phòng tại miền Nam Việt Nam, nơi có nhiệt độ cao quanh năm, chúng ta sẽ tập trung vào khí hậu mùa hè để tính toán Sử dụng trang web Flycarpet để tra cứu đồ thị độ ẩm không khí, chúng ta có thể thu thập thông tin cần thiết cho dự án.
Bảng 2.2 Thông số tính toán không khí trong nhà
Nhiệt độ t T , ºC Độ ẩm φ T , %
Nhiệt độ điểm sương t sT , ºC
• Tiêu chuẩn gió tươi, thông gió
Tiêu chuẩn gió tươi là lượng gió cần thiết cung cấp cho phòng điều hòa, đảm bảo đủ oxy cho con người và không vượt quá 30% giới hạn cho phép về các chất độc hại trong không khí Đối với các công trình nhiều tầng, cần ưu tiên thiết kế hệ thống hút mùi và thoát khí cho không gian bếp và khu vệ sinh riêng biệt.
Bảng 2.3 Tiêu chuẩn không khí ngoài (gió tươi) theo yêu cầu vệ sinh cho các phòng được ĐHKK tiện nghi [Trích Phụ lục F TCVN 5687:2010]
Diện tích Lượng không khí ngoài yêu cầu m 2 /người m 3 /h.người l/s.người
11 Nhà hành chính – công sở
CHÚ THÍCH: Diện tích m 2 /người ghi ở cột 3 là diện tích thực tế dành cho vị trí chiếm chỗ của người trong phòng
Bảng 2.3 (Tiếp theo) Tiêu chuẩn không khí ngoài (gió tươi) theo yêu cầu vệ sinh cho các phòng được ĐHKK tiện nghi [Trích HTS-GL Thuyết minh thiết kế]
Diện tích Lượng không khí ngoài yêu cầu m 2 /người m 3 /h.người l/s.người
CHÚ THÍCH: Diện tích m 2 /người ghi ở cột 3 là diện tích thực tế dành cho vị trí chiếm chỗ của người trong phòng
Bảng 2.4 Lưu lượng không khí (gió tươi) cho các phòng được thông gió cơ khí
Loại phòng, công trình Số lần (bội số) trao đổi không khí lần/h
Sảnh, hành lang, cầu thang, lối ra 4
Phòng tắm, phòng vệ sinh 10
Tầng hầm, ga ra ô tô* 6
Đối với chiều cao phòng tiêu chuẩn 2,5m, nếu chiều cao vượt quá mức này, cần điều chỉnh theo tỷ lệ tăng Đối với các tầng hầm, tỷ lệ trao đổi không khí có thể được tăng thêm từ 20% đến 50%.
Độ ồn cho phép là mức tối đa của âm thanh trong phòng, không được vượt quá để đảm bảo điều kiện âm thanh phù hợp cho các hoạt động diễn ra Đây là yếu tố quan trọng liên quan đến ô nhiễm môi trường, vì vậy cần phải được kiểm soát Mức ồn tương đương, ký hiệu LTĐ, được đo bằng đơn vị dB,A, và đối với các phòng yêu cầu chất lượng âm thanh cao, mức ồn tối đa cho phép được xác định dựa trên mức ồn tương đương này.
Bảng 2.5 Mức ồn tối đa cho phép trong công trình công cộng
STT Loại không gian trong công trình công cộng L TĐ , dB,A
Nhà làm việc, văn phòng, trụ sở
Phòng làm việc, có máy văn phòng, máy vi tính 50
2.1.2 Thông số tính toán ngoài nhà
Theo TCVN 5687:2010, việc lựa chọn TSTT bên ngoài cho thiết kế hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) cần dựa trên số giờ m, tính theo giờ trong năm Hệ thống ĐHKK được phân loại thành 3 cấp độ tùy thuộc vào mức độ quan trọng của công trình.
Hệ thống điều hòa không khí cấp I cần duy trì các thông số trong nhà ổn định, bất chấp sự biến thiên độ ẩm ngoài trời theo mùa Trong năm, cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà là 35 giờ, với hệ số đảm bảo Kbđ đạt 0,996, được áp dụng cho các công trình đặc biệt quan trọng.
Hệ thống điều hòa không khí cấp II cần duy trì các thông số trong nhà với số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm từ 150h/năm đến 200h/năm Hệ số đảm bảo Kbđ trong khoảng 0,983 đến 0,977 được áp dụng cho các hệ thống điều hòa không khí nhằm đảm bảo điều kiện tiện nghi nhiệt và công nghệ trong các công trình có công dụng thông thường.
Hệ thống điều hòa không khí cấp III cần duy trì các thông số trong nhà với số giờ không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm từ 350h/năm đến 400h/năm, tương ứng với hệ số đảm bảo Kbđ từ 0,960 đến 0,954 Điều này áp dụng cho các hệ thống điều hòa không khí trong các công trình công nghiệp có yêu cầu không cao về chế độ nhiệt ẩm, đặc biệt khi không thể đạt được điều kiện nhiệt ẩm bên trong nhà bằng các phương pháp tự nhiên hoặc cơ khí thông thường mà không có xử lý nhiệt ẩm.
*Hệ số bảo đảm K bđ : được định nghĩa là tỷ số giữa số giờ bảo đảm trong năm trên tổng số giờ của năm
Việc phân loại các cấp điều hòa chỉ mang tính tương đối và phụ thuộc vào yêu cầu của khách hàng cùng với công năng thực tế của công trình Đối với dự án tòa nhà SHB Đà Nẵng, hệ thống điều hòa không khí cấp II được lựa chọn dựa trên nhu cầu sử dụng Dưới đây là bảng TSTT bên ngoài tại Hồ Chí Minh vào mùa hè.
Bảng 2.6 Thông số tính toán bên ngoài cho điều hòa không khí theo số giờ không bảo đảm, m(h/năm) hoặc hệ số bảo đảm K bđ
[Trích Phụ lục B TCVN 5687:2010] m, h/năm K bđ I, kJ/kg t, ºC φ,
Dựa vào hệ số bảo đảm 0,96 từ bảng 2.6 và thông tin từ phụ lục A bảng A.3 và A.10 của QCVN 02:2022/BXD, ta xác định được nhiệt độ ngoài nhà là tN 35,9ºC và độ ẩm φN = 76,4% Thông tin này được xác nhận thông qua trang web Flycarpet.
Bảng 2.7 Thông số tính toán ngoài nhà
Nhiệt độ t N , ºC Độ ẩm φ N , %
Nhiệt độ điểm sương t sN , ºC
Tính cân bằng nhiệt ẩm bằng phương pháp Carrier
Phương pháp Carrier khác với cách truyền thống ở chỗ không cần lập sơ đồ điều hòa không khí trước khi tính toán tải lạnh và tải sưởi Thay vào đó, phương pháp này chỉ cần cộng toàn bộ nhiệt hiện thừa Qht và nhiệt ẩn thừa Qât từ tất cả các nguồn nhiệt tỏa và thẩm thấu vào phòng điều hòa.
Hình 2.1 Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn chính theo Carrier
2.2.1 Tính toán nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa
2.2.1.1 Nhiệt bức xạ qua kính Q 11 1
Bức xạ từ Mặt trời qua kính khó xác định do Mặt Trời mọc ở hướng Đông và lặn ở hướng Tây, dẫn đến việc các bề mặt của tòa nhà nhận bức xạ khác nhau tùy theo thời điểm trong ngày Dưới đây là biểu thức gần đúng để xác định nhiệt bức xạ qua kính.
Q11 = nt Q’11, W (2.1) Trong đó: nt – Hệ số tác dụng tức thời
Q’11 – Nhiệt lượng bức xạ tức thời qua kính trong phòng
• Nhiệt lượng bức xạ tức thời
F – Diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép, m 2
RT – Bức xạ Mặt Trời đến bên ngoài kính, W;
𝜀c – Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, xác định theo công thức:
Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mực nước biển của tòa nhà SHB Đà Nẵng ta xem như 𝜀c = 1
Hệ số 𝜀đs phản ánh sự ảnh hưởng của chênh lệch giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát và nhiệt độ đọng sương của không khí trên mặt nước biển ở mức 20ºC Hệ số này được xác định thông qua một công thức cụ thể.
𝜀mm – Hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không mây 𝜀mm = 1, khi trời có mây
𝜀mm = 0,85 Tại đây ta chọn trường hợp trời không mây 𝜀mm = 1;
Hệ số ảnh hưởng của khung (𝜀kh) là yếu tố quan trọng trong công trình, với khung gỗ có giá trị 𝜀kh = 1 và khung kim loại là 𝜀kh = 1,17 Trong dự án này, khung được sử dụng là khung nhôm, do đó 𝜀kh được xác định là 1,17.
Hệ số kính 𝜀m phụ thuộc vào màu sắc và loại kính, khác với kính cơ bản Công trình này sử dụng hai loại kính: hộp kính 6+16+6 mm, trong đó kính bên ngoài có độ dày 6 mm.
1 Tham khảo mục 4.2.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11 sách hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí – GS.TS.Nguyễn Đức Lợi (trang 142)
Kính Low-e bán cường lực 18mm, với 16mm ở giữa chứa khí Argon và 6mm kính trắng trong thường, có thông số 𝜀m = 0,48 Kính trong bán cường lực 6mm đạt 𝜀m = 0,94, mang lại hiệu suất cách nhiệt và tiết kiệm năng lượng tốt.
𝜀r – Hệ số Mặt Trời, vì sử dụng màn che màu sáng nên 𝜀r = 0,56
Rk – Bức xạ Mặt Trời qua kính có màn che, W/m 2 với:
RN – Bức xạ Mặt Trời đến bên ngoài kính, W/m 2 ;
RT – Bức xạ Mặt Trời qua kính vào trong không gian điều hòa, W/m 2 ;
𝛼𝑘, 𝜌𝑘, 𝜏𝑘, 𝛼𝑚, 𝜌𝑚 , 𝜏𝑚 – Lần lượt là hệ số hấp thụ, phản xạ, xuyên qua của kính và màn che
Sử dụng thông số kỹ thuật kính tiết kiệm năng lượng được cấp bởi tổng công ty Viglacera ta biết: 𝛼𝑘 = 0,37 ; 𝜌𝑘 = 0,26 ; 𝜏𝑘 = 0,64
Tra bảng 4.4 Đặc tính bức xạ của màn che và hệ số Mặt Trời tài liệu [3] ta biết: 𝛼𝑚
Tra bảng 4.2 Lượng bức xạ Mặt Trời lớn nhất RTmax xâm nhập qua cửa kính loại cơ bản vào phòng, W/m 2 tài liệu [3] Ứng với 4 hướng của tòa nhà:
Bảng 2.8: Bức xạ Mặt Trời xâm nhập vào nhà qua cửa kính theo tháng/giờ
Theo bảng 2.8, vào tháng 3 và tháng 9, thời gian bức xạ Mặt Trời lớn nhất qua kính của tòa nhà lần lượt là 8 giờ và 16 giờ Do đó, tháng 9 lúc 16 giờ được chọn làm giá trị tiêu biểu để phân tích.
Bảng 2.9: Bức xạ Mặt Trời xâm nhập vào nhà qua cửa kính
Tây 517 Áp các dự liệu có được vào biểu thức (2.3) và (2.4) ta tính được:
Bảng 2.10 Nhiệt lượng bức xạ tức thời qua kính theo từng hướng của tòa nhà
Tầng Khu vực Giá trị tính toán
* Chú thích: (*) Kính thường, (**) Kính low-e
Bức xạ Mặt Trời đạt giá trị cao nhất khi chiếu qua kính ở hướng Tây, vì vậy hướng Tây sẽ được sử dụng làm cơ sở để tính toán nhiệt lượng bức xạ tức thời qua kính.
Kết hợp các giá trị đã tìm được và giá trị tính toán từ bảng 2.10 vào biểu thức (2.2b), chúng ta có thể tính toán nhiệt lượng bức xạ Mặt Trời tức thời lên bề mặt kính lớn nhất ở khu vực tầng 2 của không gian thương mại.
Vị trí được bao bọc bởi kính thường nằm trên laphong, nơi chứa các hệ thống thiết bị trong không gian kín Qua nghiên cứu, khả năng cách nhiệt của các tấm laphong giúp ngăn chặn nhiệt bức xạ từ Mặt Trời di chuyển xuống không gian bên dưới Do đó, giá trị Q’11 của kính thường được tính là 50% so với giá trị tính toán ban đầu.
• Hệ số tác động tức thời
Q11 – Nhiệt lượng tác dụng trực tiếp đến tải lạnh;
Q’11 – Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng nhưng không trực tiếp tác dụng đến phụ tải lạnh
Q’11 sẽ không trùng pha với Q11 ở cả thời điểm đạt cực đại và không đạt cực đại, do một phần bức xạ bị hấp thụ hoặc tích nhiệt bởi các bề mặt như vách, trần, nền và đồ vật trong phòng Diện tích bề mặt tiếp xúc lớn sẽ làm tăng tác động của tích nhiệt, dẫn đến việc một phần bức xạ bị hấp thụ sẽ tỏa ra lại vào không khí, tạo ra Qtrễ.
Tác động tích nhiệt tăng cường khi mật độ vật liệu lớn, dẫn đến Q11max ngày càng xa giá trị Q’11max Do đó, vách dày hơn sẽ cải thiện khả năng điều hòa nhiệt, tạo điều kiện thuận lợi cho hệ thống điều hòa không khí.
= f(gs) Giá trị gs được xác định như sau: gs = G
F s , kg/m 2 (2.6) Trong đó: gs – mật độ (khối lượng riêng) diện tích trung bình, kg/m 2 ;
G’ – Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ Mặt Trời và của sàn nằm trên mặt đất, kg;
G” – Khối lượng của tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ Mặt Trời và của sàn không nằm trên mặt đất, kg;
Với: G’ và G” = mật độ vật liệu (kg/m 3 ) độ dày (m) diện tích (m 2 )
Bảng 2.11 Kết quả tính toán G’, G”
Tầng Khu vực Bề mặt
Mật độ vật liệu kg/m3 Độ dày, m
*Chú thích: ( – ) Không thuộc giá trị tính toán Áp giá trị G’ và G” vừa tìm được ở bảng 2.11 vào biểu thức (2.6) ta tìm được: gs = G
Giả sử hệ thống điều hòa hoạt động liên tục 24/24h với gs = 518,74 kg/m² Theo bảng 4.8 trong tài liệu [3], hệ số tác dụng tức thời nt của nhiệt ánh sáng và nhiệt do con người tạo ra đạt giá trị lớn nhất là nt = 0,9 vào lúc 10h sáng Từ giá trị Q’11 và hệ số nt vừa tìm được, ta có thể áp dụng vào biểu thức (2.1) để tính toán.
Sử dụng cùng phương pháp tính ở trên ta tính được Q11 ở các khu vực khác của từng tầng tại [Phụ lục 2.3]
2.2.1.2 Nhiệt truyền qua các kết cấu bao che Q 2
Dưới tác động của bức xạ Mặt Trời, các bề mặt như mái, tường và nền nhà sẽ dần nóng lên do hấp thụ nhiệt Một phần nhiệt lượng này sẽ được tỏa ngược ra không gian bên ngoài, trong khi phần còn lại được hấp thụ vào kết cấu và truyền vào trong phòng điều hòa Cường độ dòng nhiệt tỏa vào phòng phụ thuộc vào độ dày của kết cấu và khả năng truyền nhiệt của vật liệu.
Q – Dòng nhiệt đi vào không gian cần điều hòa, W; k – Hệ số truyền nhiệt của vật liệu, W/(m 2 K);
F – Diện tích bề mặt kết cấu bao che, m 2 ; Δt = tN - tT – Độ chênh nhiệt độ giữa không gian bên ngoài và bên trong, ºC
• Nhiệt hiện truyền qua mái Q 21 2
Phía trên các tầng đều là không gian có điều hòa vì vậy Δt = 0 từ đó Q21 = 0 W
Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22 3 được định nghĩa là bao gồm các thành phần như tường bao che xây bằng gạch vữa, cửa ra vào và cửa sổ Do đó, việc tính toán cho từng loại vách riêng biệt là rất cần thiết.
Tính kiểm tra lại tải lạnh bằng phần mềm Daikin Heatload (HKGSG hoặc DACCS-HKG)
2.3.1 Giới thiệu về phần mềm
Hiện nay, nhiều phần mềm hỗ trợ tính toán tải lạnh cho các dự án công trình như HAP của Carrier, Heatload của Daikin, và Trace 700 của Đại học Iowa Trong số đó, Heatload của Daikin được ưa chuộng tại Việt Nam, đặc biệt trong các tòa nhà cao tầng, nhờ vào tính dễ sử dụng và độ chính xác cao trong kết quả tính toán, cùng với sự phổ biến của các hệ thống VRV và thiết bị ĐHKK của Daikin.
Hình 2.9 Giao diện cơ bản của phần mềm
1 Project Outline – Giá trị đầu vào/ ban đầu
2 Room Data – Thông số tính toán và điều kiện tính toán trong nhà
3 Sum/ Print – Xuất báo cáo tính toán
2.3.2 Số liệu thiết lập ban đầu
Xem lại chi tiết tại TSTT trong và ngoài trời tại mục 2.1 các số liệu ban đầu
2.3.3 Quá trình nhập dữ liệu tính toán
Hình 2.10 Nơi nhập các giá trị thiết lập ban đầu
1 City/Country – Vị trí địa lý của dự án
2 Outer Wall Assemblies – Thông số kỹ thuật của bề mặt kết cấu bao che
3 Unit value of overall heat trans coeff of main part – Hệ số truyền nhiệt
4 Design Data – Thiết lập thông số theo yêu cầu
Dự án "SHB Da Nang" tọa lạc tại 206 Phan Châu Trinh, Phước Ninh, Hải Châu, Đà Nẵng Theo yêu cầu của chủ đầu tư, hơn 80% bề mặt xung quanh tòa nhà được thiết kế bằng kính, sử dụng công nghệ kính Low-E.
E Kính Low-E là tên viết tắt của Low Emissivity, hay còn gọi là kính bức xạ thấp, kính tản nhiệt, bao gồm 2 lớp kính dày bán cường lực, chèn ở giữa 2 lớp kính là một lớp khí trơ giúp cách nhiệt, giảm độ ồn tốt hơn mà vẫn đảm bảo được độ sáng của không gian trong phòng Độ dày của kính là 6+12+6 (mm) ứng với 6mm kính dày bán cường lực chèn giữa
Kính sử dụng là lớp khí trơ dày 12mm, với khả năng truyền nhiệt đạt 1,28 W/m².K theo catalogue của tổng công ty Viglacera Để điều chỉnh dữ liệu mặc định của Heatload sang thông số tính toán cần thiết, người dùng cần truy cập vào Design Data, nơi cho phép thay đổi ba thông số tính toán: nhiệt độ trong ngày (Weather Data) và hệ số truyền nhiệt của các bề mặt kết cấu bao che (Overall Heat Transfer).
Các giá trị Coeff và trạng thái nhiệt độ, độ ẩm ngoài trời (Temp & Humid) chỉ cần được cài đặt một lần duy nhất Những thông số này sẽ được Heatload sử dụng cho toàn bộ các quá trình tính toán tiếp theo mà không cần thay đổi.
Phần mềm này được thiết kế để hỗ trợ tính toán Heatload, do đó người dùng không cần phải điền đầy đủ tất cả các thông tin trong các khoảng trống yêu cầu Chỉ cần nhập các thông số cần thiết cho quá trình tính toán.
Nhiệt độ trong tháng 9 được điều chỉnh theo QCVN 02-2022, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về số liệu điều kiện tự nhiên, nhằm xác định nhiệt độ trung bình cao nhất trong ngày Dữ liệu nhiệt độ này được nhập vào phần mềm để phân tích biến trình ngày của nhiệt độ không khí (ºC).
Hình 2.11 Biên độ nhiệt độ theo thời gian trong ngày
Hệ số truyền nhiệt tổng thể (O.H.T.C) được áp dụng trong công trình này với việc sử dụng kính công nghệ Low-E cho tường bao che bên ngoài Ngoài ra, các hệ số truyền nhiệt của sàn (có và không có laphong), sàn tiếp đất và trần cũng được xem xét Dựa vào yêu cầu của công trình và tham khảo giá trị truyền nhiệt từ tài liệu [3] và [4], chúng tôi đã lựa chọn các hệ số truyền nhiệt dưới đây làm giá trị tính toán cho tải nhiệt.
Hình 2.12 Hệ số truyền nhiệt của các lớp kết cấu bao che
Để tính toán thông số ngoài nhà cho dự án tại Đà Nẵng, chúng tôi chọn nhiệt độ 26ºC và độ ẩm 60% Đà Nẵng có hai mùa rõ rệt: mùa nắng và mùa mưa, vì vậy thông số mùa hè sẽ được sử dụng làm giá trị tính toán chính.
Hình 2.13 Thông số tính toán nhiệt độ và độ ẩm ngoài nhà
Hình 2.14 Dữ liệu của phòng cần tính toán
1 Schedule – Thời gian hoạt động của tòa nhà
2 Others – Các dữ liệu tính toán còn lại
3 Extension – Các dữ liệu tính toán nếu cần xét thêm
Sau khi xác định tên phòng và số tầng để nhận biết vị trí, chúng ta chọn loại phòng là không gian thương mại, cụ thể là Shop Hệ thống thông gió được thiết kế với các chức năng cấp gió tươi và hút mùi, vì vậy chúng ta lựa chọn Vent Fan cho hệ thống thông gió Trần được sử dụng là trần giả với độ cao 3m, và diện tích sàn của phòng là 413,4m².
Dưới không gian này là sảnh ngân hàng với tổng diện tích 151,8m², trong đó chỉ có khu vực sảnh được trang bị điều hòa Diện tích các bề mặt bao che xung quanh tòa nhà theo bốn hướng Bắc, Tây, Nam, Đông lần lượt được ghi nhận là 3,5m², 21,3m², 20,2m² và 22,4m² Chỉ tính diện tích mặt kính ở phía Bắc cho giá trị tính toán, trong khi phần còn lại thuộc khu vực thang thoát hiểm và thang máy không có điều hòa Công suất thiết bị điện được tham khảo từ QCVN 09-2017, cụ thể là 16W/m² nhân với diện tích sàn 413,4m², dẫn đến công suất tổng cộng là 6614W.
Nhu cầu sử dụng chung của tòa nhà bao gồm văn phòng và thương mại, hoạt động 100% từ 7 giờ sáng đến 18 giờ chiều.
Dữ liệu trong bài viết bao gồm các yếu tố như cấp gió tươi, gió luồn, công suất chiếu sáng của đèn, loại kính sử dụng (nếu có) và số người trung bình trong không gian Theo TCVN 5687:2010 Phụ lục F, yêu cầu về cấp khí tươi cho các phòng điều hòa không khí tiện nghi trong không gian thương mại là 29 m³/h, với tiêu chuẩn cho 40 người hoạt động.
Tiêu chuẩn không khí (gió tươi) cần thiết cho các phòng được điều hòa không khí (ĐHKK) phải tuân thủ yêu cầu vệ sinh Theo QCVN 09-2017 Mục 2.3.2 Bảng 2.5, công suất chiếu sáng yêu cầu là 16W/m2 Để đáp ứng tiêu chuẩn này, loại kính được chọn là Low-E màu trung tính theo sự lựa chọn của chủ đầu tư.
Hình 2.15 Các số liệu tính toán về không khí
2.3.4 Kết quả báo cáo của phần mềm tính toán
Sau khi nhập đầy đủ dữ liệu tính toán cho Heatload, bạn quay lại Menu chính và chọn Sum/Print để xuất báo cáo Nhấp hai lần vào khu vực tính toán cần kiểm tra, Heatload sẽ cung cấp giá trị tính toán chi tiết cho từng thành phần nhiệt.
Hình 2.16 Báo cáo chi tiết của Heatload
2.3.5 So sánh kết quả tính toán với phương pháp Carrier
Tính toán, lựa chọn máy và thiết bị chính của hệ thống điều hòa không khí
2.4.1 Những vấn đề cơ bản
Khi thiết kế một hệ thống ĐHKK chúng ta cần chú ý đến ba vấn đề cơ bản:
+ Vấn đề thứ nhất: Hệ thống ĐHKK có phù hợp với công trình hay không?
+ Vấn đề thứ hai: Năng suất lạnh của hệ thống ĐHKK có đáp ứng khi vận hành ở chế độ thực tế tại công trình hay không?
+ Vấn đề thứ ba: Hiệu suất của hệ thống ĐHKK này là cao hay thấp?
Trong Chương 2, chúng tôi đã xác định được năng suất lạnh cần thiết cho thiết bị, giải quyết vấn đề thứ nhất Hiện nay, vấn đề thứ ba liên quan đến tình trạng thiếu điện trên toàn quốc đang trở nên cấp bách Để đối phó với tình hình này, cần tham khảo QCVN 09:2017/BXD, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về công trình sử dụng năng lượng hiệu quả, theo các báo cáo gần đây.
Hiện nay, việc tiêu thụ điện năng tại các tòa nhà văn phòng và khách sạn rất cao, với 50-80% lượng điện được sử dụng cho hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) Vấn đề này sẽ được thảo luận và giải quyết trong Chương 5.
2.4.2 Các nhân tố ảnh hưởng
2.4.2.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến hệ số COP
COP (Hệ số Hiệu suất) là tỷ lệ giữa kW lạnh và kW điện năng tiêu thụ, phản ánh hiệu suất sử dụng năng lượng Trong một số tài liệu, COP còn được gọi là "hệ số lạnh ε" Đây là thước đo quan trọng trong việc tiết kiệm năng lượng, đặc biệt trong hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK), vì nó ảnh hưởng lớn đến chính sách tiết kiệm năng lượng Hệ thống ĐHKK thường tiêu thụ từ 50% đến 80% tổng điện năng trong các tòa nhà, do đó, nâng cao hiệu suất năng lượng của chúng là rất cần thiết để đảm bảo sử dụng năng lượng một cách hiệu quả.
Bảng 2.16 Các ký hiệu về hiệu suất năng lượng trong ĐHKK
Tên gọi Ký hiệu Đơn vị Tên tiếng anh Ghi chú
Coefficient of Performance Energy Efficiency Ratio (Hệ Anh Mỹ có đơn vị là Btu/Wh)
Ký hiệu thường dùng là ε
COP (COP heating) W/W (1) Cofficient of
Ký hiệu thương dùng là ϕ
Hiệu suất cả năm (dùng cho hệ chiller)
Load Value Có tài liệu dùng NPLV (Non Standard Part Load Value)
Hiệu suất cả năm cho
Có tài liệu dùng IEER (Integrated Energy Effeciency Ratio) Hiệu suất mùa làm lạnh (cho
Có tài liệu dùng SEER
Hiệu suất mùa sưởi ấm (cho
Có tài liệu dùng SEER
Chỉ số tiêu thụ điện cho hệ Chiller
IPLV ở đây là nghịch đảo của IPLV ở trên Lưu ý là chỉ dùng cho hệ điều hòa không khí trung tâm nước chiller
Tương đương với PIC ở hàng dưới Chỉ số tiêu thị điện cho
Hệ số nghịch đảo của hiệu suất: PIC
(1) W năng suất lạnh hoặc năng suất sưởi/W điện tiêu thụ;
(2) kW điện tiêu thụ/ tấn lạnh Mỹ (RT – Refrigerating Ton; 1 RT = 3516 kW);
(3) W điện năng thụ/ W năng suất lạnh hoặc năng suất sưởi
Giá trị COP phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ ngưng tụ và bay hơi, hệ số lạnh của chu trình Carnot được xác định theo biểu thức:
T0 – Nhiệt độ bay hơi tuyệt đối, K;
Tk – Nhiệt độ ngưng tụ tuyệt đối, K
Hệ số lạnh (COP) lý thuyết chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ ngưng tụ trong chu trình, nhưng trong thực tế, nó còn bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác như loại chu trình lạnh, môi chất lạnh, kiểu máy nén, và các thiết bị như bay hơi, ngưng tụ, và tiết lưu Đặc biệt, hệ thống tự động hóa và phương pháp điều chỉnh năng suất lạnh như ON – OFF, kỹ thuật số hoặc biến tần cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định hiệu suất của hệ thống.
2.4.2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến năng suất lạnh của máy ĐHKK
Năng suất lạnh Q0 của máy nén chịu ảnh hưởng bởi các nhân tố như nhiệt độ ngưng tụ và nhiệt độ bay hơi, được thể hiện qua các đường đặc tính Q0 = f(tk, t0) Đối với mỗi máy điều hòa không khí cụ thể, năng suất lạnh danh định trong catalog có thể thay đổi, tăng hoặc giảm, tùy thuộc vào điều kiện lắp đặt của hệ thống.
Hình 2.17 Những nhân tố ảnh hưởng đến năng suất lạnh Q 0
Do nhiệt độ ngưng tụ và nhiệt độ bay hơi không thuận tiện cho người sử dụng, nhiệt độ ngưng tụ thường được biểu thị gián tiếp qua nhiệt độ không khí vào dàn ngưng giải nhiệt gió hoặc nhiệt độ nước vào bình ngưng giải nhiệt nước, với độ tăng nhiệt độ trong bình ngưng từ 5 đến 5,5K Nhiệt độ bay hơi thường được biểu thị gián tiếp qua nhiệt độ khô, ướt trong nhà hoặc nhiệt độ nước ra khỏi bình bay hơi làm lạnh nước (bằng 7ºC), với độ giảm nhiệt độ trong bình là 5K, tương đương với nhiệt độ nước vào là 12ºC.
Việc lựa chọn FCU cho hệ thống điều hòa không khí không chỉ dựa vào nhu cầu thực tế của dự án mà còn nhờ vào tính tiện lợi trong lắp đặt, sử dụng và chi phí đầu tư hợp lý Với giá trị Q0tb = 56 kW, khi chia cho 7 thiết bị FCU, chúng ta chọn công suất cho mỗi thiết bị là 8 kW, cụ thể là sản phẩm Daikin mã FXSQ80PVE.
TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG GIÓ
Khái niệm chung
Không khí là môi trường sống, làm việc và nghỉ ngơi của chúng ta, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe, tuổi thọ và cảm giác nhiệt Thành phần, độ trong sạch và đặc tính lý hóa của không khí đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự khỏe mạnh của con người.
Môi trường không khí đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sống của con người và các hệ sinh thái Không khí là hỗn hợp của nhiều loại khí, chủ yếu bao gồm nitơ và oxy, cùng với một số chất khác và hơi nước Ngoài ra, không khí còn chứa một lượng nhỏ carbon dioxide, các khí trơ như argon, neon, heli, cùng với bụi và vi sinh vật.
Hệ thống thông gió (ACMV) có nhiệm vụ tạo ra môi trường sống và làm việc an toàn, đáp ứng các điều kiện về sức khỏe như nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ không khí Việc thiết kế và vị trí của hệ thống phải tuân thủ các quy chuẩn thiết kế và tiêu chuẩn quốc gia, không chỉ ở Việt Nam mà còn phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế Hệ thống thông gió không chỉ là phần thiết yếu trong cấu trúc công trình mà còn quyết định chất lượng cuộc sống và làm việc, đồng thời đảm bảo an toàn tối đa cho người sử dụng.
Hệ thống cấp gió tươi (không khí tươi)
Trong quá trình sinh hoạt và làm việc, con người luôn hít thở khí O2 và thải ra khí
Để con người cảm thấy thoải mái, môi trường cần duy trì đủ lượng khí O2 Trong không gian kín, việc trao đổi không khí tự nhiên bị hạn chế, do đó cần cung cấp một lượng khí tươi từ bên ngoài để đảm bảo quá trình hô hấp của con người diễn ra hiệu quả.
Có nhiều phương pháp được sử dụng để cấp khí tươi cho phòng là:
Hệ thống thông gió chỉ cấp gió tươi sử dụng quạt và kênh dẫn gió để cung cấp không khí vào không gian điều hòa, thường được cấp vào hộp hồi của dàn lạnh cho dàn lạnh giấu trần nối ống gió hoặc trực tiếp vào dàn lạnh cho máy âm trần (cassette) Phương pháp này được gọi là thông gió theo áp suất dương, khi lượng khí cấp vào phòng lớn hơn lượng khí thoát ra bên ngoài, dẫn đến việc tăng áp suất trong phòng.
53 và tạo ra áp suất dương đẩy một phần không khí ra ngoài qua các khe hở của cửa chính, cửa sổ hoặc khi có người ra vào phòng
Hệ thống thông gió hút gió thải hoạt động bằng cách tạo ra áp suất âm trong phòng, giúp hút không khí từ bên ngoài qua các khe cửa hoặc khi có người ra vào Phương pháp này chỉ hiệu quả khi không gian văn phòng có nhiều cửa sổ.
3.2.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống cấp gió tươi
Gió tươi từ bên ngoài được lọc qua các bộ lọc bụi và hút vào trục gen bằng quạt, sau đó được đưa từ mái xuống đất Tại mỗi tầng, lưu lượng gió được điều chỉnh bằng VCD (Volume Control Damper) để đảm bảo phù hợp Gió tươi tại mỗi tầng sẽ được dẫn đến các FCU, nơi nó hòa trộn với gió hồi trước khi được thổi vào phòng.
3.2.2 Tính toán lưu lượng cấp gió tươi cần thiết
Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), gió tươi cấp vào không gian điều hòa cần đạt ít nhất 10% tổng lưu lượng gió tuần hoàn trong phòng và tối thiểu 20m³/người Đối với không gian thương mại tầng 2, theo TCVN 5687:2010 Phụ lục F, yêu cầu lượng khí tươi là 29m³/h/người, tương đương 8,06 l/s/người Ngoài ra, theo Phụ lục G, lưu lượng không khí ngoài cho các phòng thông gió cơ khí yêu cầu số lần trao đổi không khí là 6 lần/h Dựa vào tiêu chuẩn ASHRAE 62.1 mục 6.2.2.1 về lưu lượng khí ngoài trong khu vực hô hấp, chúng ta có thể tính toán lưu lượng khí tươi cần thiết cho không gian này.
Vbz = Rp Pz + Ra Az, l/s (3.1) Trong đó:
Vbz – Lưu lượng không khí ngoài cần thiết cho hô hấp (l/s)
Rp – Lưu lượng không khí ngoài cần thiết cho mỗi người (l/s.người)
Pz – Số người trong vùng cần cấp khí tươi
Ra – Lưu lượng không khí ngoài cần thiết cho mỗi đơn vị diện tích (l/s.m 2 )
Tham khảo Ashrae 62.1 Table 6.2.2.1 biết Ra = 0,3 l/s.m 2
Az – Là diện tích sàn nơi cần cấp gió tươi (m 2 )
Ta có tầng 2 là khu có công năng là văn phòng nên có thông số sau:
Bảng 3.1: Lưu lượng gió tươi yêu cầu cho tầng 2
Lưu lượng gió tươi cho mỗi người (l/s.người)
Lưu lượng gió tươi cho mỗi m 2 sàn (l/s.m 2 )
Vậy lưu lượng gió tươi cần thiết là:
Vbz = Rp Pz + Ra Az (3.1)
3.2.3 Tính toán kích thước ống gió tươi
Có nhiều phương pháp tính toán kích thước ống gió như:
+ Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh
+ Phương pháp tổn thất ma sát đồng đều
Phương pháp tính tổn thất ma sát đồng đều được chọn vì tính đơn giản và phổ biến của nó Phương pháp này tập trung vào tổn thất áp suất trên mỗi mét ống (∆p) để đảm bảo áp suất đồng đều trong thiết kế đường ống gió ở tốc độ thấp Việc chọn giá trị tổn thất áp suất ma sát phù hợp là rất quan trọng; nếu ∆p lớn, ống sẽ nhỏ gọn nhưng có thể gây ra độ ồn lớn và yêu cầu cột áp quạt cao Ngược lại, ∆p nhỏ làm ống cồng kềnh, tốc độ gió thấp nhưng độ ồn thấp và yêu cầu cột áp quạt nhỏ Kinh nghiệm cho thấy nên chọn ∆P = 0,8 ÷ 1 [Pa/m] để cân bằng giữa hiệu suất và yêu cầu kỹ thuật.
Phương pháp ma sát đồng đều mang lại nhiều lợi ích hơn so với phương pháp giảm dần tốc độ, đặc biệt trong các hệ thống đường ống không đối xứng Bằng cách lựa chọn giá trị ∆p cố định, chúng tôi đơn giản hóa quy trình tính toán trên toàn bộ hệ thống, từ đó tiết kiệm thời gian và công sức, đồng thời nâng cao hiệu quả công việc Nhóm chúng tôi sẽ áp dụng giá trị tổn thất ∆p để tối ưu hóa quá trình này.
= 1 [Pa/m] Đồng thời dùng phần mềm Duct Checker Pro (DCP) để hỗ trợ rút ngắn quá trình tính toán
Phần mềm Duct Checker gồm 2 phần tính toán: Tính kích thước ống gió (Duct size) và tính kích thước miệng gió (Diffuser, Air Grille)
Hình 3.1 Giao diện tính toán kích thước ống gió của Duct Checker Pro
Khi vào mục Duct Size phía dưới phần mềm sẽ xuất hiện như hình 3.1 từ trên xuống dưới có 4 vị trí ta cần chú ý lựa chọn khi sử dụng
Để thiết lập thông số dữ liệu cho loại ống sử dụng, người dùng có thể truy cập mục Properties/Settings bằng cách bấm vào hình bánh răng để chọn kích thước ống (1) Tại đây, có thể tạo mới thông số ống gió theo tiêu chuẩn dự án hoặc lựa chọn từ gợi ý mặc định của hệ thống DCP cung cấp danh sách các dạng ống tiêu chuẩn thông dụng (2) cùng với thông số kỹ thuật của chúng (3) Chúng tôi sử dụng ống thép cơ bản, vì vậy đã chọn dữ liệu có sẵn từ phần mềm là Standard (Low velocity) Duct.
Hình 3.2 Thông số dữ liệu cài đặt cho dạng ống và điều kiện sử dụng của ống gió
Tốc độ gió được xác định với lưu lượng 1706,4 m³/h, trong dự án này có 2 lỗ mở (hộp gene) cho hệ điều hòa dẫn lên tầng mái Do đó, việc cấp gió tươi được chia thành 2 nhánh, mỗi nhánh có lưu lượng 853,2 m³/h (tương đương 237 l/s).
Kích thước ống gió [mm] được phần mềm tính toán dựa trên tốc độ gió mà người dùng đã thiết lập Khi chọn mục này, phần mềm sẽ cung cấp các thông số tương ứng tại phần Properties of selected Duct, giúp người dùng dễ dàng lựa chọn kích thước ống gió phù hợp.
Khi chọn ống dẫn, cần chú ý đến các thông số kích thước cụ thể Nếu bạn chọn tùy chọn này, điều đó có nghĩa là bạn sẽ không sử dụng kích thước được đề xuất bởi phần mềm, mà thay vào đó, bạn sẽ áp dụng kích thước thực tế mà bạn có thể triển khai Kết quả về các thông số liên quan sẽ vẫn được hiển thị bên dưới mục này.
• Tính toán kích thước nhánh ống gió cấp tại mỗi tầng
Hình 3.3 Lựa chọn kích thước ống gió cấp khí tươi bằng DCP
Chúng tôi đã chọn loại ống gió Standard (Low Velocity) Duct [Pa] dựa trên dữ liệu tham khảo từ phần mềm Khi nhập giá trị tốc độ gió 853,2 m³/h vào mục Flow Rate [m³/h], phần mềm cung cấp các kích thước ống gió tham khảo, từ ống tròn đến ống hộp Sau khi xem xét, chúng tôi quyết định chọn kích thước ống chính là 400x150 mm Điều này được xác định bởi áp suất tổn thất dọc đường ΔPr [Pa/m], với giá trị gần nhất là 0,982, gần với giá trị lý tưởng 1 Vận tốc gió qua đường ống được tính là 4,46 m/s.
Với tổng lưu lượng của hai nhánh ống chính đạt 853,2 m³/h (237 l/s) và mỗi nhánh có 4 miệng thổi, lưu lượng mỗi miệng thổi sẽ là 213,3 m³/h (59,25 l/s) Dựa trên phương pháp nhập liệu và tính toán đã nêu, chúng ta có thể xác định kích thước toàn bộ đường ống cũng như kích thước ống mềm dẫn tới buồng hòa trộn của các FCU.
* Lưu ý: Với a,b là hai cạnh của đường ống gió, tỉ lệ giữa a/b không được quá 1/4
Bảng 3.2: Kích thước của các nhánh ống gió cấp khí tươi Đoạn Lưu lượng
Hình 3.4 Mặt bằng hệ thống cấp khí tươi tầng 2
• Tính chọn kích thước trục ống gió
Với tổng lưu lượng mỗi trục gió cấp khí tươi là 853.2 (m 3 /h) x 15 (tầng) = 12798 (m 3 /h)
Hình 3.5 Kích thước trục ống gió chính hệ thống cấp khí tươi
Hệ thống gió thải nhà vệ sinh, phòng kỹ thuật
Hệ thống hút gió thải nhà vệ sinh dài đóng vai trò quan trọng trong việc thông gió tại các công trình công cộng như trung tâm thương mại, tòa nhà văn phòng và bệnh viện Mục tiêu chính của hệ thống này là duy trì lưu thông không khí, loại bỏ khí thải, mùi hôi và các chất ô nhiễm từ nhà vệ sinh Đồng thời, trong các phòng kỹ thuật, hệ thống này cũng cung cấp không khí tươi mới liên tục, giúp kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, tạo điều kiện làm việc lý tưởng cho nhân viên.
3.3.1 Tính lưu lượng khí thải
Việc cấp khí tươi và hút khí thải có hai phương pháp, trong đó phương pháp chỉ hút khí thải được ưu tiên Khi không khí trong nhà vệ sinh và phòng kỹ thuật được hút ra ngoài, sẽ tạo ra áp suất âm, từ đó khí tươi sẽ được hút vào qua các khe cửa sổ và cửa ra vào Đặc biệt, nhà vệ sinh cần có hệ thống hút khí thải riêng biệt để ngăn chặn mùi và khí độc hại Khác với việc thải toàn bộ khí hút vào một trục ống đứng và xả ra ngoài, mỗi khu vực cần có giải pháp hút khí thải riêng để đảm bảo không gian trong lành và an toàn.
60 nhà vệ sinh sẽ được trang bị quạt hút lắp đặt trên trần giả (lafon), với hệ thống thải khí ra ngoài qua miệng louver nằm trên bề mặt bên ngoài của tòa nhà.
Lưu lượng khí thải được tính như sau:
V – Thể tích không gian cần thải gió, m 3 ;
ACH: Hệ số Air change – Số lần đổi gió mỗi giờ
Theo Phụ lục G thuộc TCVN 5687:2010, hệ số ACH đối với nhà vệ sinh nhà tắm là
10 với phòng kỹ thuật là 8
Bảng 3.3 Lưu lượng hút khí thải NVS
Hình 3.6 Mặt bằng hệ thống hút thải nhà vệ sinh điển hình
3.3.2 Tính toán kích thước hệ thống hút thải nhà vệ sinh
• Tính toán kích thước hút thải NVS tầng 2
Sử dụng phần mềm DCP ta tính được kích thước ống gió mềm nối đến các miệng thổi và kích thước của từng miệng là:
Hình 3.7 Kích thước ống mềm hệ thống hút khí thải NVS
Hình 3.8 Kích thước miệng gió hút khí thải NVS
• Tính toán kích thước trục gió hệ thống hút thải NVS
Với tổng lưu lượng mỗi trục gió cấp khí tươi là 240 (m 3 /h) x 15 (tầng) = 3600 (m 3 /h)
Hình 3.9 Kích thước trục gió chính hệ thống hút thải NVS
Hệ thống hút khói sự cố
Hệ thống hút khói sự cố là yếu tố quan trọng trong việc bảo đảm an toàn cho công trình và người sử dụng trong trường hợp cháy nổ Thiếu hệ thống này, khói và khí độc hại có thể lan rộng nhanh chóng, làm giảm tầm nhìn và khả năng thoát hiểm, tăng nguy cơ thương vong và cản trở công tác cứu hộ Hơn nữa, khói độc có thể gây hại cho cấu trúc tòa nhà và thiết bị điện, dẫn đến thiệt hại lớn về tài sản Một hệ thống hút khói được thiết kế tốt giúp giảm nồng độ khói, tạo điều kiện an toàn cho việc thoát hiểm, ngăn chặn sự lan truyền của lửa và bảo vệ cơ sở hạ tầng.
Áp dụng cầu thang máy và thang thoát hiểm là rất quan trọng, giúp các chiến sĩ phòng cháy chữa cháy dễ dàng tiếp cận đám cháy, thực hiện sơ tán và khống chế tình huống hiệu quả khi xảy ra hỏa hoạn.
3.4.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống hút khói sự cố
Hệ thống hút khói hành lang đóng vai trò quan trọng trong hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC) của các tòa nhà và công trình xây dựng Nguyên lý hoạt động của hệ thống này là phát hiện các vấn đề về chất lượng không khí khi có sự cố, đặc biệt trong trường hợp cháy nổ Khi đám cháy xảy ra, khói và nhiệt sẽ được sinh ra, và hệ thống cảm biến sẽ nhận tín hiệu từ nhiệt độ và khói, sau đó truyền về tủ tự động để kích hoạt quạt hút khói tại khu vực cháy.
Khi xảy ra sự cố như cháy nổ, hệ thống sẽ được kích hoạt bởi các cảm biến nhiệt độ và khói, giúp xác định vị trí và mức độ nghiêm trọng của sự cố.
Hệ thống sẽ ngay lập tức kích hoạt quạt gió để hút khói và nhiệt ra khỏi khu vực bị ảnh hưởng, giúp cải thiện điều kiện không khí và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Quạt gió đóng vai trò quan trọng trong việc thải khói và nhiệt ra ngoài qua các cửa hút và cửa xả, giúp không khí trong khu vực luôn thông thoáng và an toàn.
Sau khi phát hiện đám cháy, hệ thống sẽ kích hoạt quạt gió cùng với chuông báo và đèn báo cháy để cảnh báo mọi người trong tòa nhà Đồng thời, áp suất dương tại thang thoát hiểm và thang máy được duy trì nhằm ngăn khói xâm nhập vào khu vực thoát hiểm Hệ thống hút khói hành lang giúp lưu thông không khí hiệu quả, ngăn chặn cháy lan rộng và đảm bảo an toàn cho người thoát ra qua các lối thoát hiểm Việc lắp đặt hệ thống này là rất quan trọng để bảo vệ tính mạng và tài sản trong trường hợp xảy ra sự cố.
Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lí hệ thống hút khói sự cố
Van gió MFD (Motorized Fire Damper), hay còn gọi là van chặn lửa, là thiết bị quan trọng trong hệ thống thông gió, giúp ngăn chặn sự lây lan của lửa qua đường ống gió Nguyên lý hoạt động của MFD là luôn ở trạng thái đóng kín; khi có sự cố cháy xảy ra, nhiệt độ và khói sẽ kích hoạt tín hiệu từ hệ thống báo cháy, mở van để hút khói Đồng thời, tín hiệu này cũng sẽ kích hoạt quạt hút, hỗ trợ trong việc thải khói ra ngoài.
3.4.2 Tính toán lưu lượng hút khói sự cố
Trước khi bắt đầu tính toán trước tiên ta cần phải xác định rõ vùng cần có hệ thống PCCC và hệ thống hút khói sự cố là:
Bảng 3.4 Những vùng (khu vực) cần lắp đặt hệ thống hút khói sự cố
Tầng 1 Phòng giao dịch ngân hàng, Sảnh văn phòng, Hành lang kho tiền
Tầng 2 – Tầng 5 Sảnh thang máy
Tầng 6 Không gian thương mại, Sảnh thang máy
Tầng 7 – Tầng 15 Không gian văn phòng, Sảnh thang máy
Vì từ tầng 2 đến tầng 5 là thông trần, nên không cần lắp đặt hệ thống hút khói Do đó, nhóm em sẽ lấy tầng 6 làm tầng biểu diễn để tiếp tục quá trình tính toán.
Sau khi xác định vị trí lắp đặt hệ thống hút thải khói, bước tiếp theo là xác định lưu lượng khói cần hút Theo Phụ lục L mục L1 của TCVN 5687:2010, giá trị lưu lượng G cho một không gian phòng sẽ được xác định dựa trên các tiêu chí cụ thể.
G = 678,8 Pfy 1,5 Ks (3.3) cho biết rằng y là khoảng cách từ mép dưới của vùng khói đến sàn nhà, với giá trị được xác định là 2,5m cho gian phòng Nếu tính từ mép dưới của vách lửng tạo thành bể chứa khói, khoảng cách này sẽ là m.
Ks – hệ số, lấy bằng 1,0; còn đối với hệ thống thải khói bằng hút tự nhiên kết hợp với chữa cháy bằng hệ phun nước sprinkler thì lấy K = 1,2;
Pf là chu vi vùng cháy trong giai đoạn đầu, được xác định bằng trị số lớn nhất của chu vi vùng chứa nhiên liệu hở hoặc không đóng kín Nhiên liệu được đặt trong vỏ bao làm từ vật liệu cháy.
Diện tích của gian phòng hoặc bể chứa khói được tính bằng mét vuông (m²) Đối với các phòng có hệ thống phun nước chữa cháy (sprinkler), giá trị Pf sẽ được lấy là 12m Nếu chu vi vùng cháy không thể xác định, có thể sử dụng công thức để tính chu vi.
Hệ thống hút khói được đặt trong không gian sảnh thang máy với diện tích là 21,25 m 2 thay vào công thức (3.3) ta được:
Giá trị Pf được tính toán là 1,75 m, với khoảng cách từ mép dưới của vách lửng đến sàn nhà là 2,75 m và hệ số Ks bằng 1, do khu vực sảnh thang máy không có hệ thống sprinkler Kết hợp hai giá trị này với chu vi vùng cháy Pf = 1,75 m, ta có thể áp dụng vào công thức (3.2) để hoàn thiện tính toán.
G = 678,8 1,75 2,75 1,5 1 = 5417,25 (m³/h) Theo điều 6.2d của TCVN 5687:2010, ngoài việc xác định lưu lượng theo chu vi vùng khói, cần tính toán giá trị G1 để bảo vệ cửa thoát hiểm, ngăn khói tràn ra ngoài Công thức tính G1 được trình bày trong phụ lục L mục L1 của TCVN 5687:2010.
Hệ thống tạo áp cầu thang, sảnh thang máy
Hệ thống tạo áp cầu thang, hay còn gọi là hệ thống điều áp cầu thang, có mục đích duy trì áp suất không khí trong không gian thang thoát hiểm cao hơn bên ngoài để ngăn ngừa ngạt khói trong trường hợp cháy Ngạt khói là nguyên nhân gây thương vong lớn nhất trong các vụ cháy ở tòa nhà cao tầng, do khói lan nhanh khiến cư dân hoảng loạn và khó tìm lối thoát Hệ thống tăng áp được áp dụng cho cầu thang thoát hiểm và sảnh thang máy, giúp ngăn chặn khói hiệu quả nhờ hiệu ứng chênh lệch áp suất Theo QCVN 06:2022/BXD, tòa nhà cao 17 tầng với 2 tầng hầm bắt buộc phải có hệ thống tạo áp cho thang thoát hiểm, trong đó thang thoát hiểm được quy định là buồng thang bộ N2 có khoang đệm.
Hình 3.15 Mô hình về thang bộ thoát hiểm N2 có khoang đệm
Hình 3.16 Hình ảnh thực tế 2 thang thoát hiểm có buồng đệm tại tầng 2
3.5.1 Nguyên lí hoạt động hệ thống tăng áp
Hệ thống tăng áp cầu thang bao gồm quạt, ống dẫn gió, cửa cấp gió, van điều chỉnh, cảm biến và tủ điện Quạt tăng áp được lắp đặt ở tầng thượng hoặc tầng trên cùng để đảm bảo lưu thông không khí hiệu quả trong trường hợp khẩn cấp.
Hệ thống 71 kỹ thuật của tòa nhà có nhiệm vụ hút và cấp không khí từ bên ngoài vào cầu thang, đồng thời đẩy không khí ra ngoài khu vực cháy, bao gồm cả khói và bụi Khi có tín hiệu báo cháy từ hệ thống BMS (Building Management System), hệ thống này sẽ tự động đóng tiếp điểm trong tủ điều khiển để cấp điện cho quạt tạo áp, nhằm duy trì áp suất dương trong buồng thang và buồng đệm Điều này giúp ngăn chặn khói và khí độc từ khu vực cháy lan vào cầu thang, bảo vệ người thoát nạn khỏi nguy cơ ngạt khói khi mở cửa hoặc di chuyển trong thang.
Cảm biến chênh lệch áp trong cầu thang giúp điều chỉnh hoạt động của quạt, cho phép quạt chạy liên tục hoặc dừng lại dựa trên mức chênh lệch áp đã cài đặt Nếu áp lực vượt quá mức cho phép, sự chênh lệch áp giữa không gian cháy và không gian thoát hiểm sẽ làm cho cửa bị đè chặt, gây khó khăn cho người chạy nạn, đặc biệt là người già và trẻ em Theo QCVN 06:2022, áp suất dư cho phép là từ 20 – 50 Pa khi cửa đóng và phải duy trì mức ≥10 Pa khi có hơn 2 cửa thoát hiểm mở đồng thời.
3.5.2 Tính toán tạo áp cho không gian thoát hiểm
Theo QCVN 06:2022 ta tính được tổng lưu lượng áp cần thiết được tính theo công thức là:
Q – Lưu lượng không khí yêu cầu (m 3 /s)
AE – Diện tích không khí bị rò rỉ (m 2 )
Differential pressure (Pa) is a critical factor in fire safety, where the leakage coefficient (n) is set at 2 for doors and 1.6 for windows The area of door gaps can be referenced from BS 5588-4:1998, which provides guidelines on smoke control through pressurization.
Bảng 3.5 Diện tích khe cửa rò rỉ áp điển hình
Loại cửa Kích thước chuẩn
Diện tích khe cửa (m 2 ) Cửa 1 cánh mở vào không gian có tạo áp 2m x 800mm 5,6 0,01
Cửa 1 cánh mở ra không gian không có tạo áp 2m x 800mm 5,6 0,02
Cửa 2 cánh có hoặc không có thanh chặn ở giữa 2m x 1,6m 9,2 0,03
Cửa chống cháy thực tế được lắp đặt tại công trình là cửa 1 cánh có kích thước là
2150 (cao) x 1000 (rộng) mm, vì vậy ta cần nội suy để có được diện tích khe cửa chính xác nhất
Bảng 3.6 Nội suy diện tích khe hở thực tế
Loại cửa Kích thước chuẩn (mm)
Kích thước thực tế (mm)
Cửa 1 cánh mở vào không gian có tạo áp 2000 x 800 0,01 2150 x 1000 0,011
Cửa 1 cánh mở vào không gian không có tạo áp 2000 x 800 0,02 2150 x 1000 0,023
Cửa 2 cánh có hoặc không có thanh chặn ở giữa 2000 x 1600 0,03 2100x1800 0,033
Theo QCVN 06:2022 Phụ lục D mục D.11 thì đối với các buồng thang bộ loại N2 thì tham số số lượng cửa mở đồng thời được lấy như sau:
+ Buồng thang N2 tính 3 cửa mở đồng thời: cửa tầng cháy mở, cửa thoát hiểm tầng trệt mở, cửa tầng thượng mở
+ Phòng đệm thang N2 chỉ tính cửa đóng
+ Ngoài ra đối với sảnh thang máy
Qt = nQ1 + Q2 (3.6) Trong đó: n – Số lượng cửa đóng – Lấy n ;
Q1 – Lưu lượng gió thất thoát qua tất cả cửa đóng ở áp suất chênh lệch là 50 Pa;
Q2 – Lưu lượng gió thất thoát qua các cửa mở
Q2 = nc A V Trong đó: nc – Số lượng cửa mở đồng thời – Lấy nc = 3;
A – Diện tích cửa thoát hiểm (m 2 );
V – Vận tốc gió qua cửa (m/s) – Lấy V = 1,3 m/s theo QCVN 06:2022 Phụ lục D Mục D.11
Từ Q2 và Q3 vừa tính được ráp vào công thức 3.2 là:
Khi xảy ra sự cố báo cháy từ hệ thống BMS, quạt tạo áp sẽ được kích hoạt để cung cấp áp lực Để tránh tình trạng quá tải áp suất, cần lắp đặt một van xả áp trong không gian tạo áp, với mức điều chỉnh tối đa không vượt quá 50Pa, nhằm duy trì sự chênh lệch áp suất an toàn cho cửa thoát hiểm Tính toán lưu lượng khí Qt đạt 9,281 m³/s cho hệ thống này.
- Diện tích van xả áp:
Q3 – Lưu lượng gió thất thoát qua tất cả cửa đóng ở áp suất chênh lệch là 20 Pa
Q3 = 0,83 AE P 1 n = 0,83 0,023 20 1 2 = 0,085 (m 3 /s) nF – Số tầng – Lấy n = 15 + 2 = 17 (tầng) với 2 là số tầng hầm
Ráp vào công thức 3.3 thêm 10% giá trị dự phòng là:
Qbd được tính bằng công thức Q3 nF, với kết quả là 1,45 m³/s Không gian sảnh thang máy không phù hợp để áp dụng hệ thống tạo áp dương do tầng 1 là không gian mở hướng ra sảnh, trong khi tầng 2 đến tầng 15 lại có sự ngăn cách giữa các không gian bên.
74 ngoài và sảnh thang là 2 cửa kính đôi không thích hợp tạo áp vì sẽ xuất hiện tình trạng rò rỉ lớn áp lớn không cần thiết
Hình 3.17 Cửa kính ngăn từ không gian sảnh thang máy ra ngoài
Tổng lưu lượng cần cho hệ thống tạo áp là: ΣQ = Qt + Qbd = 9,281 + 1,45 = 10,73 (m 3 /s) = 38631 (m 3 /h)
3.5.3 Tính toán hệ thống tạo áp
Khi tính toán kích thước trục gió cho hệ thống tạo áp, cần lưu ý rằng hệ thống chỉ có một trục đứng phục vụ cho thang thoát hiểm, với mỗi tầng có một miệng gió và hệ thống xả áp được lắp đặt mỗi ba tầng Kích thước ống gió được xác định dựa trên lưu lượng khí là 38,631 m³/h, đảm bảo rằng tốc độ gió trong ống không vượt quá 18 m/s và chênh lệch áp suất (ΔP) trong khoảng 3 Pa/m là đạt yêu cầu.
Hình 3.18 Lựa chọn kích thước ống gió đứng hệ thống tạo áp bằng DCP
• Tính toán kích thước miệng gió
Hệ thống tạo áp trong thang thoát hiểm hoạt động bằng cách tạo áp dương để ngăn khói tràn vào Tuy nhiên, nếu số lượng thang thoát hiểm mở nhiều hơn dự tính trong trường hợp khẩn cấp, áp suất sẽ bị giảm, dẫn đến khói xâm nhập Để xử lý tình huống này, cần lắp đặt các miệng gió tại các tầng thấp như tầng hầm 2, tầng hầm 1 và tầng 1, với khoảng cách lắp đặt là mỗi 3 tầng một miệng gió Mỗi miệng gió có lưu lượng 38,631.
Với lưu lượng 8 = 4828,875 m³/h, loại miệng gió được lựa chọn là Louver do khả năng ngăn chặn côn trùng và diện tích mở lớn Kích thước miệng gió được xác định là 600x600 mm Kiểm tra bằng phần mềm DCP cho thấy lưu lượng tại miệng là 4,66 m/s, vẫn trong giới hạn cho phép.
5 m/s nên lựa việc lựa chọn miệng louver có kích thước 600x600 mm là đạt
Hình 3.19 Kiểm tra kích thước miệng gió bằng phần mềm DCP
Kiểm tra và chọn quạt cho hệ thống thông gió
Dựa trên thông số tính toán lưu lượng và kích thước của trục gió đứng, so với thông số thiết kế ban đầu, phần trăm chênh lệch không quá lớn Giá trị chênh lệch cao nhất được ghi nhận là ở hệ thống hút khói sự cố, với sai số đạt 9,39%.
Bảng 3.7 So sánh kết lưu lượng tính toán và thiết kế
Tính toán Thiết kế So sánh (%)
Phần mềm Fantech mà chúng tôi sử dụng hỗ trợ quá trình lựa chọn quạt cho hệ thống, hoạt động như một catalogue tự động luôn cập nhật các mẫu mã và thông số quạt mới nhất Điều này giúp rút ngắn thời gian lựa chọn quạt trong quá trình tính toán, vì thông số có thể thay đổi và không cần phải tra cứu lại catalogue hoặc hỏi nhà cung cấp mỗi khi có sự thay đổi Giao diện của phần mềm cho phép nhập các giá trị thông số quạt và loại quạt được sử dụng Trong ví dụ này, chúng tôi sẽ nhập và chọn quạt cho hệ thống cấp khí tươi.
Để tính toán lưu lượng cần thiết cho mỗi trục gió, ta nhân giá trị 853,2 m³/h với 15 tầng, từ đó xác định tổng lưu lượng cho một trục gió.
Tốc độ quạt được giới hạn ở 12800 m³/h để loại bỏ các loại quạt không cần thiết Quạt hướng trục (In-line) được sử dụng trong phần này để đảm bảo hiệu quả lọc khí tối ưu.
Hình 3.20 Giao diện nhập các thông số quạt yêu cầu và loại quạt
Sau khi hoàn tất quá trình nhập liệu, phần mềm sẽ tiến hành lọc danh sách quạt từ catalogue có sẵn trong hệ thống và cung cấp danh sách các mã quạt đáp ứng tiêu chí đã được đề ra.
Hình 3.21 Danh sách các mã quạt đạt yêu cầu được đề ra
Hình 3.21 hiển thị danh sách các mã quạt cùng với các thông số hiệu quả như đường kính quạt (dia/diameter), tốc độ quạt (Spd/speed), hiệu suất vận hành (Teff%/Tech efficiency), độ ồn (dBA) và công suất (cost%) Chúng ta ưu tiên chọn mã quạt AP0502AP5/27 với công suất 100%, khi nhấp vào mã này sẽ hiển thị các đường đặc tính của quạt.
Hình 3.22 Đường đặc tính của quạt
Chi tiết thông số quạt của hệ thống được tổng hợp tại phụ lục 3.1
TRIỂN KHAI BẢNG VẼ BẰNG PHẦN MỀM AUTODESK REVIT
Giới thiệu về phần mềm Autodesk REVIT
Autodesk Revit là phần mềm BIM mạnh mẽ, hỗ trợ tạo mô hình 3D chi tiết cho công trình kiến trúc Phần mềm cung cấp giải pháp toàn diện cho thiết kế và quản lý dự án xây dựng, tích hợp thông tin cấu trúc, MEP và thiết kế nội thất Revit giúp các chuyên gia như kiến trúc sư, kỹ sư và nhà thầu hợp tác hiệu quả, theo dõi và quản lý thay đổi trong suốt quá trình phát triển dự án Ngoài ra, Revit còn là nền tảng cho mô phỏng, phân tích và tối ưu hóa thiết kế, cho phép người dùng tạo bản vẽ kỹ thuật sống động, quản lý dữ liệu dự án thông minh, nâng cao hiệu quả trong toàn bộ chu trình sống của công trình.
Giới thiệu bản thiết kế hệ thống HVAC trên mặt bằng bằng phần mềm AutoCAD
Hình 4.1 Hệ thống HVAC trên mặt bằng tầng 1 điển hình
Hình 4.2 Hệ thống HVAC trên mặt bằng tầng 2 điển hình
Hình 4.3 Hệ thống HVAC trên mặt bằng tầng 7 điển hình
Triển khai bản vẽ Revit
Hình 4.4 Mô hình 3D của toàn bộ hệ thống HVAC và ACMV trong tòa nhà
4.4 Thống kê khối lượng vật tư hệ MEP
Sau khi hoàn tất việc thiết kế hệ thống HVAC trên phần mềm Autodesk Revit, bước tiếp theo là tiến hành bốc tách và thống kê vật tư cho toàn bộ hệ thống Dưới đây là phương pháp thống kê vật tư bằng phần mềm Revit với độ chính xác cao và trực quan nhất.
Bước 1: Chọn mục View (1) trên thanh công cụ, trong panel của View ta chọn Schedules (2)/ Schedule Quanities (3) như trên hình 4.5
Hình 4.5 Hướng dẫn thống kê khối lượng (Bước 1)
Bước 2: Khi cửa sổ "new schedule" hiện ra, chọn danh mục vật tư cần bốc khối lượng Tại đây, hãy chọn "Ducts" để bóc chiều dài ống gió cho các hệ thống hút khói sự cố, cấp gió tươi, hút gió thải và hệ thống tạo áp Sau đó, nhấn "Ok" để hoàn tất.
Hình 4.6 Hướng dẫn thống kê khối lượng (Bước 2)
Bước 3: Thẻ Schedule properties hiện ra trong đó:
In the Fields tab, select the necessary parameters for statistical extraction, including Length (measured in meters), System Type (to filter pipe types), System Abbreviation (to filter systems), Size (dimensions), and Family.
Hình 4.7 Hướng dẫn thống kê khối lượng (Bước 3)
• Thẻ Sorting/Grouping: tại sort by chọn blank line để phân chia các family
Hình 4.8 Hướng dẫn thống kê khối lượng (Bước 3)
• Tại thẻ Formatting ở mục length nếu muốn kết quả báo cáo đơn vị chiều dài là mét (meters) t chọn Field Format và thao tác như hình 4.9 dưới đây
Hình 4.9 Hướng dẫn thống kế khối lượng (Bước 3)
Sau khi hoàn thành quá trình điều chỉnh nội dung thống kế khối lượng thì đây là bảng thống kê về chiều dài ống gió:
Bảng 3.8 Kết quả thống kê chiều dài của từng loại ống gió
Loại Hệ thống Viết tắt Kích thước
Dưới đây là thông tin về chiều dài các loại ống gió vuông: Ống gió vuông Gió cấp SAD 217x217 có chiều dài 6,1m; Ống gió vuông Gió cấp SAD 250x250 dài 9,94m; Ống gió vuông Gió cấp SAD 350x217 dài 38,01m; Ống gió vuông Gió cấp SAD 400x250 dài 51,78m; Ống gió vuông Gió cấp SAD 450x217 dài 2,2m; Ống gió vuông Gió cấp SAD 977x217 dài 37,49m; Ống gió vuông Gió cấp SAD 1200x200 dài 0,2m; và Ống gió vuông Gió hồi RAD 350x217 dài 61,25m.
Dưới đây là danh sách các loại ống gió vuông với kích thước và giá cả cụ thể: Ống gió vuông Gió hồi RAD có kích thước 350x250 với giá 15,88, 450x250 giá 13,52, 977x217 giá 56,83, và 977x300 giá 4,74 Ống gió vuông Khí tươi FAD có các kích thước 150x150 giá 148,54, 250x150 giá 287,85, 400x150 giá 256,22, 570x660 giá 119,31, 600x300 giá 0,12, 600x400 giá 37,19, 600x600 giá 0,78, và 1200x600 giá 7,43 Ống gió vuông Gió thải EAD có kích thước 600x300 giá 0,12, 600x400 giá 40,42, và 1200x600 giá 7,43 Ống gió vuông Gió thải NVS TED có kích thước 200x200 giá 58,13 và 600x480 giá 123,81 Cuối cùng, ống gió vuông Tạo áp PAD có kích thước 450x450 giá 0,02, 500x1200 giá 1,31, 600x600 giá 0,3, 600x1200 giá 0,04, và 990x450 giá 4,19.
Ống gió vuông Tạo áp PAD có kích thước 1160x500 với giá 115,57 Ống gió vuông Hút khói sự cố SED có các kích thước 350x350 (giá 3,16), 400x400 (giá 99,76), 1160x800 (giá 66,36) và 1200x800 (giá 1,7) Ống giú trũn Giú cấp SAD có kích thước ỉ200 với giá 13, trong khi ống giú trũn Giú hồi RAD cùng kích thước có giá 12,5 Ống giú trũn Khớ tươi FAD có các kích thước ỉ150 (giá 9) và ỉ400 (giá 0,51) Cuối cùng, ống giú trũn Giú thải EAD có kích thước ỉ400 với giá 0,13, và ống giú trũn Giú thải NVS TED kích thước ỉ125 có giá 3,8.