Đồ án tốt nghiệp Công nghệ kỹ thuật nhiệt: Tính toán kiểm tra hệ thống Điều hòa không khí, thông gió và dựng model revit dự án mở rộng bệnh viện Đa khoa hoàn mỹ sài gòn

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐHKK: Điều hòa không khí HVAC: Heating, Ventilation và Air Conditioning Sưởi, thông gió và điều hòa không khí MEP: Mechanical, Electrical và Plumbi

TỔNG QUAN

Lí do chọn đề tài

Trong thời đại hiện nay, sự phát triển nhanh chóng về khoa học – kỹ thuật dẫn đến mật độ công trình xây dựng ngày càng tăng Mỗi công trình là sự kết hợp hoàn hảo của nhiều yếu tố như kết cấu, kiến trúc, và các hệ thống HVAC (điều hòa không khí và thông gió) Mỗi loại công trình, từ văn phòng, khách sạn, đến bệnh viện và trường học, đều có những yêu cầu thiết kế riêng biệt Để đáp ứng các tiêu chuẩn này, kỹ sư HVAC cần được đào tạo chuyên sâu và có khả năng giải quyết sự cố khi hệ thống gặp trục trặc Trong suốt 4 năm học tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, chúng tôi đã được tiếp cận và học hỏi về các hệ thống HVAC, tìm hiểu thiết bị và nguyên lý hoạt động của chúng.

Nhóm chúng tôi, dưới sự hướng dẫn của thầy Lại Hoài Nam, đã quyết định thực hiện khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Tính toán kiểm tra kết hợp dựng mô hình Revit hệ thống điều hòa không khí và thông gió công trình mở rộng bệnh viện đa khoa Hoàn Mỹ Sài Gòn” Đề tài này giúp chúng tôi hiểu sâu về nguyên lý hoạt động, cách dựng mô hình 3D, và áp dụng các tiêu chuẩn, quy chuẩn cần thiết để tính toán thiết kế hệ HVAC cho công trình khách sạn, từ đó trang bị những kỹ năng cần thiết cho công việc sau khi ra trường.

Thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài "Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió và dựng Model Revit cho công trình mở rộng Bệnh viện Đa khoa Hoàn" Nội dung này tập trung vào việc phân tích và thiết kế hệ thống điều hòa không khí cũng như thông gió cho bệnh viện, đồng thời sử dụng phần mềm Revit để tạo mô hình 3D cho dự án mở rộng Việc áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định trong thiết kế sẽ đảm bảo hiệu quả và an toàn cho hệ thống.

Nhóm "Mỹ Sài Gòn" tập trung vào việc hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa không khí và thông gió Chúng tôi cũng tìm hiểu cách tính toán các thông số của hệ thống theo tiêu chuẩn và quy chuẩn hiện hành Bên cạnh đó, nhóm còn sử dụng một số phần mềm hỗ trợ để tính toán tải lạnh hiệu quả.

Heatload, chọn ống gió và miệng gió Duct Checker Pro, tính tổn thất áp Ashrae Duct

Fitting Database, dựng model 3D Revit…

1.3 Giới hạn đề tài Đề tài này chỉ tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho công trình mở rộng bệnh viện đa kha Hoàn Mỹ Sài Gòn mà không tính toán các hệ thống khác (điện nặng, điện nhẹ, PCCC, cấp thoát nước…)

Trong phần kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, bài viết chỉ tập trung vào việc tính toán và kiểm tra năng suất lạnh của công trình, mà không đề cập đến việc lựa chọn các thiết bị khác.

Việc tính toán chủ yếu dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 2010 và Ashrae

Standard 62.1 – 2013, Ashrae Handbook 2017 Ngoài ra, CIBSE Guide A cũng được áp dụng nếu các tiêu chuẩn trên không đề cập tới Các tiêu chuẩn khác như BS5588 –

4:1978 và BS5588 – 4:1998 còn được sử dụng để tính toán thông gió sự cố

1.4 Tổng quan về điều hòa không khí

1.4.1 Khái niệm Điều hòa không khí là quá trình kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, luồng không khí và chất lượng không khí trong một không gian nhất định để tạo ra một môi trường thoải mái và lành mạnh cho con người và các hoạt động khác

1.4.2 Quá trình phát triển

Lịch sử phát triển điều hòa không khí bắt nguồn từ những nỗ lực đầu tiên nhằm kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong không gian sống và làm việc.

Trong thời kỳ tiền công nghệ, kéo dài từ thế kỷ 2 TCN đến thế kỷ 19, con người đã phát triển các phương pháp đơn giản để điều chỉnh nhiệt độ, như việc sử dụng quạt và hệ thống dẫn gió Mặc dù những công nghệ này giúp cải thiện sự thoải mái, nhưng chúng vẫn chưa có khả năng kiểm soát độ ẩm và chưa được áp dụng rộng rãi.

Vào thế kỷ 19, sự gia tăng nhiệt độ do công nghệ công nghiệp và phát triển đô thị đã dẫn đến nhu cầu ngày càng cao về hệ thống làm lạnh Các máy làm lạnh đầu tiên được phát triển dựa trên các nguyên tắc của hơi nước và hấp thụ nhiệt.

Cuộc cách mạng điện vào thế kỷ 20 đã thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của điện năng và công nghệ điện, tạo điều kiện cho sự bùng nổ của hệ thống điều hòa không khí Vào đầu những năm 1900, các máy làm lạnh chủ yếu sử dụng khí amoniac, khí lỏng hoặc nước làm chất làm lạnh, và được áp dụng chủ yếu trong các nhà máy công nghiệp và các tòa nhà lớn.

Máy điều hòa không khí hiện đại, được phát triển từ những năm 1920, sử dụng hệ thống nén khí để kiểm soát chính xác nhiệt độ và độ ẩm trong các không gian nhỏ và lớn Đến thập kỷ 1950, máy điều hòa không khí đã trở nên phổ biến trong các gia đình và tòa nhà thương mại.

Trong những năm gần đây, công nghệ điều hòa không khí đã có những bước tiến đáng kể với việc áp dụng công nghệ inverter, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm tiếng ồn Các tính năng thông minh như điều khiển từ xa và kết nối Internet cũng đã được tích hợp vào hệ thống, mang lại sự tiện lợi và hiệu quả cho người dùng.

Điều hòa không khí đã trải qua một quá trình phát triển dài, từ những phương pháp đơn giản ban đầu đến công nghệ hiện đại, mang lại sự thoải mái và tiện nghi trong việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong môi trường sống và làm việc.

Điều hòa không khí là thiết bị thiết yếu trong các ngôi nhà và căn hộ, giúp tạo ra môi trường sống thoải mái cho gia đình Nó không chỉ kiểm soát nhiệt độ mà còn duy trì độ ẩm và cung cấp không khí tươi mát, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống.

Giới hạn đề tài

Đề tài này chỉ tập trung vào việc tính toán và kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho công trình mở rộng Bệnh viện Đa khoa Hoàn Mỹ Sài Gòn, mà không bao gồm các hệ thống khác như điện nặng, điện nhẹ, phòng cháy chữa cháy (PCCC) và cấp thoát nước.

Trong phần kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, bài viết chỉ tập trung vào việc tính toán kiểm tra năng suất lạnh của công trình, mà không đề cập đến việc lựa chọn các thiết bị khác.

Việc tính toán chủ yếu dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 2010 và Ashrae

Standard 62.1 – 2013, Ashrae Handbook 2017 Ngoài ra, CIBSE Guide A cũng được áp dụng nếu các tiêu chuẩn trên không đề cập tới Các tiêu chuẩn khác như BS5588 –

4:1978 và BS5588 – 4:1998 còn được sử dụng để tính toán thông gió sự cố.

Tổng quan về điều hòa không khí

1.4.1 Khái niệm Điều hòa không khí là quá trình kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, luồng không khí và chất lượng không khí trong một không gian nhất định để tạo ra một môi trường thoải mái và lành mạnh cho con người và các hoạt động khác

1.4.2 Quá trình phát triển

Lịch sử phát triển của điều hòa không khí bắt nguồn từ những nỗ lực ban đầu nhằm kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong không gian sống và làm việc.

Thời kỳ tiền công nghệ, kéo dài từ thế kỷ 2 TCN đến thế kỷ 19, chứng kiến sự phát triển của các phương pháp đơn giản nhằm điều chỉnh nhiệt độ, bao gồm việc sử dụng quạt và hệ thống dẫn gió Tuy nhiên, những công nghệ này vẫn chưa đủ khả năng kiểm soát độ ẩm và chưa được áp dụng rộng rãi trong đời sống.

Trong thế kỷ 19, sự gia tăng nhiệt độ do công nghệ công nghiệp và phát triển đô thị đã tạo ra nhu cầu ngày càng lớn về hệ thống làm lạnh Các máy làm lạnh đầu tiên được phát triển dựa trên nguyên tắc hơi nước và hấp thụ nhiệt.

Cuối thế kỷ 20, sự phát triển của điện năng và công nghệ điện đã thúc đẩy sự bùng nổ của điều hòa không khí Vào đầu những năm 1900, các máy làm lạnh chủ yếu sử dụng khí amoniac, khí lỏng hoặc nước làm chất làm lạnh, và được áp dụng chủ yếu trong các nhà máy công nghiệp và toà nhà lớn.

Máy điều hòa không khí hiện đại đã được phát triển từ những năm 1920, sử dụng hệ thống nén khí để kiểm soát chính xác nhiệt độ và độ ẩm Công nghệ này đã mang lại sự tiện lợi cho cả không gian nhỏ và lớn Đến thập kỷ 1950, máy điều hòa không khí trở nên phổ biến trong các gia đình và tòa nhà thương mại.

Công nghệ điều hòa không khí hiện đại đã có sự tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây, với việc sử dụng công nghệ inverter giúp tiết kiệm năng lượng và giảm tiếng ồn Ngoài ra, các tính năng thông minh như điều khiển từ xa và kết nối Internet đã được tích hợp vào các hệ thống điều hòa, mang lại sự tiện lợi và hiệu quả cho người sử dụng.

Điều hòa không khí đã trải qua một quá trình phát triển dài lâu, từ những phương pháp đơn giản ban đầu đến công nghệ tiên tiến hiện đại, mang lại sự thoải mái và tiện nghi trong việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong môi trường sống và làm việc.

Điều hòa không khí là thiết bị quan trọng trong các ngôi nhà và căn hộ, giúp tạo ra môi trường sống thoải mái cho gia đình Nó không chỉ kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm mà còn cung cấp không khí tươi mát, nâng cao chất lượng cuộc sống.

Trong môi trường văn phòng và công nghiệp, điều hòa không khí đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra không gian làm việc thoải mái cho nhân viên, từ đó nâng cao hiệu suất và sự tập trung Tại các nhà máy và cơ sở sản xuất, điều hòa không khí giúp kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, bảo vệ quy trình sản xuất cũng như thiết bị.

Các khách sạn và nhà hàng sử dụng điều hòa không khí để tạo ra môi trường thoải mái và dễ chịu cho khách hàng Ngoài ra, điều hòa không khí còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản thực phẩm và đồ uống.

Trong lĩnh vực y tế, điều hòa không khí giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì môi trường sạch sẽ, thoáng đãng và thoải mái cho bệnh nhân cũng như nhân viên y tế Nó giúp kiểm soát vi khuẩn, độ ẩm và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chăm sóc y tế.

Ngành công nghiệp điện tử sử dụng điều hòa không khí để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, tạo ra điều kiện lý tưởng cho việc sản xuất và bảo quản các thiết bị điện tử nhạy cảm.

Trong ngành hàng không, điều hòa không khí đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì môi trường thoải mái cho hành khách trên máy bay Bên cạnh đó, trong lĩnh vực vận chuyển, hệ thống điều hòa không khí giúp bảo quản hàng hóa nhạy cảm và đảm bảo chất lượng sản phẩm trong suốt quá trình vận chuyển.

Trong ngành công nghiệp thực phẩm, điều hòa không khí đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm Việc này không chỉ giúp bảo quản và lưu trữ thực phẩm hiệu quả mà còn đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm trong suốt quá trình sản xuất.

1.4.4 Hệ thống điều hòa không khí a Hệ thống điều hòa cục bộ

Tổng quan công trình

Bệnh viện Đa khoa Hoàn Mỹ Sài Gòn, thành lập năm 1999, là bệnh viện đa khoa tư nhân đầu tiên tại Thành phố Hồ Chí Minh.

Bệnh viện Đa khoa Hoàn Mỹ Sài Gòn, với sứ mệnh cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe chất lượng cao với chi phí hợp lý, đã trở thành địa chỉ tin cậy cho người dân TP HCM và các tỉnh lân cận Trong bối cảnh quận Phú Nhuận và thành phố đang phát triển, nhu cầu khám chữa bệnh của người dân ngày càng tăng, cùng với yêu cầu cao hơn về dịch vụ y tế và chăm sóc sức khỏe, tương đương với các bệnh viện lớn trong khu vực.

Dự án mở rộng bệnh viện đa khoa Hoàn Mỹ Sài Gòn được xây dựng vào năm

2022 bởi chủ đầu tư CÔNG TY CỔ PHẦN BỆNH VIỆN ĐA KHOA HOÀN MỸ

SÀI GÒN Ngoài ra, Tư vấn thiết kế cơ điện là CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN

XÂY DỰNG TỔNG HỢP TRUNG TÂM KIẾN TRÚC 1 đảm nhận việc thiết kế và tư vấn cơ điện cho công trình này

Hình 1.6: Bệnh Viện đa khoa Hoàn Mỹ Sài Gòn (mở rộng)

Dự án bao gồm khối nhà 14 tầng và 3 tầng hầm, được xây dựng trên diện tích mở rộng 813,5 m², với tổng diện tích sàn hơn 18.000 m² Công trình được bố trí theo các chức năng sử dụng như văn phòng, sảnh và khu điều trị, mang đẳng cấp quốc tế.

Tài liệu thu thập về mặt bằng và mặt cắt công trình, cùng với diện tích và chiều cao các khu vực, được trình bày chi tiết trong phụ lục 1.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Thông số ban đầu

Để thiết kế hệ thống điều hòa không khí hiệu quả, cần lựa chọn các thông số tính toán của không khí ngoài trời và thông số tiện nghi trong nhà Những thông số này bao gồm: nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng không khí và áp suất Việc xác định chính xác các thông số này sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống điều hòa, mang lại không gian sống thoải mái và tiết kiệm năng lượng.

2.2.1 Thông số tính toán ngoài nhà

Chọn cấp điều hòa không khí và hệ số đảm bảo:

Công trình mở rộng Bệnh viện Đa khoa Hoàn Mỹ Sài Gòn yêu cầu độ chính xác cao về nhiệt độ và độ ẩm ở mức trung bình Do đó, hệ thống điều hòa không khí được lựa chọn cho công trình này là điều hòa cấp 2.

Vì công trình chọn hệ thống điều hòa không khí cấp 2 với số giờ không đảm bảo

Theo TCVN 5687-2010 và bảng 1.9_TL1, giá trị nhiệt độ (tN) và độ ẩm (φN) ngoài trời vào mùa hè tại TP Hồ Chí Minh được xác định là 150-200 (h/năm) và Kbđ = 0,997 (theo trang 31_TL1).

Bảng 2.1: Thông số tính toán ngoài nhà của công trình

2.2.2 Thông số tính toán trong nhà

TCVN (phụ lục A _TCVN 5687 – 2010) ta có các thông số nhiệt độ và độ ẩm trong phòng như sau:

Bảng 2.2: Thông số tính toán trong nhà của công trình

2.3 Tính toán nhiệt thừa bằng phương pháp Carrier

Phương pháp hệ số nhiệt ẩm thừa (phương pháp truyền thống) và phương pháp hệ số nhiệt hiện (phương pháp Carrier) là hai phương pháp phổ biến hiện nay Trong bài đồ án tốt nghiệp cuối kỳ của chúng em, phương pháp Carrier được lựa chọn để tính toán nhiệt thừa.

Công thức xác định nhiệt thừa bằng phương pháp Carrier

Hình 2.1: Sơ đồ các nguồn nhiệt hiện và ẩn tính theo Carrier

Tính toán nhiệt thừa bằng phương pháp Carrier

- Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1

- Nhiệt hiện truyền qua bao che Q2

- Nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị chiếu sáng và máy móc Q3

- Nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra Q4

- Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN

- Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào Q5

2.3.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11

Nhiệt bức xạ qua kính Q11 được xác định theo công thức:

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 )

Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào phòng được đo bằng đơn vị (W/m²), theo bảng 4.1 trong tài liệu [1] Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, ký hiệu là εc, được tính theo công thức: εc = 1 + H, trong đó H là độ cao tính bằng mét.

Vì Hồ Chí Minh có cao độ 0 m so với mực nước biển, nên: εc = 1 + H

Hệ số εds phản ánh ảnh hưởng của độ chênh lệch giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát và nhiệt độ đọng sương của không khí trên mặt nước biển, với giá trị nhiệt độ là 20℃ Công thức tính toán hệ số này được xác định là εds = 1 - (ts - 20).

Với tN = 36 ℃ và φN = 49,9%, tra đồ thị t-d, ta có:

=> ts = 23,9℃ suy ra: εds = 1 - (ts-20)

Hệ số ảnh hưởng của mây mù được tính toán với trường hợp tối ưu khi trời không có mây, do đó chọn εmm = 1 Hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính kim loại được xác định là εkh = 1,17 Đối với hệ số kính, phụ thuộc vào màu sắc và kiểu loại kính, trong trường hợp sử dụng kính Antisun 12mm, ta có εm = 0,57 Cuối cùng, hệ số mặt trời εr tính đến ảnh hưởng của kính khi có rèm che bên trong, với rèm màu trung bình, cho giá trị εr = 0,65.

(0,88) , (W/m 2 ) αk, ρk, τk lần lượt là hệ số hấp thụ, phản xạ và xuyên qua của kính Đối với kính

Theo tài liệu 4.3, rèm Antisun 12mm có các hệ số hấp thụ, phản xạ và xuyên qua lần lượt là αk = 0,75; ρk = 0,05; τk = 0,2 Đối với rèm che có màu trung bình, theo bảng 4.4, các hệ số này là αm = 0,58; ρm = 0,39; τm = 0,03.

Theo QCVN 02 – 2009 bảng 2.1, TP.Hồ Chí Minh nằm ở vĩ độ 10,49 và cao độ 0 m

Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất trong năm là tháng 4 Tra bảng 4.1_tài liệu

Bảng 2.3: Bức xạ mặt trời qua kính vào tháng 4

- nt: hệ số tác động tức thời, nt = f(gs)

Trong đó: gs – Mật độ (khối lượng riêng) diện tích trung bình (kg/m 2 ), của toàn bộ kết cấu bao che vách, trần, sàn với: gs= 𝐺

Fs: Diện tích sàn (m 2 )

G’: Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn nằm trên mặt đất (kg)

G”: Khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất (kg)

Tra bảng 4.11_tài liệu [1], Hoặc tra phục lục 2 của QCVN 09_2017, ta có:

- Khối lượng 1m 2 sàn bê tông cốt thép (dày 0,25m): M = 2400 0,22 = 528 (kg/m 2 )

- Khối lượng 1m 2 tường bê tông gạch vỡ (dày 0,21m): M= 1800 0,2 = 360 (kg/m 2 )

*Tính ví dụ cho phòng tiểu phẫu 2 tầng 3

Phòng khách sạn này có hướng kính tây và bắc và sử dụng rèm che màu trung bình nên ta có:

Nhiệt bức xạ qua kính Q11 cho văn phòng này là:

Q11 = nt Q , 11 ,(W) Được liệt kê ở bảng 2.4

Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào văn phòng này là:

Q , 11 = F RK εc εds εmm εkh εm εr = (W) Được liệt kê ở bảng 2.4

Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời, kg

Khối lượng tường ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và sàn không trên mặt đất, kg

Tính gs cho phòng tiểu phẫu 2 tầng 3: gs= G ' +0.5G ''

Ta có: gs A9.3 kg/m 2 sàn, tra bảng 4.6_tài liệu [1], nội suy ta được ta được nt bảng

Hệ số tác dụng tức thời qua kính vào phòng, cùng với lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính và nhiệt hiện bức xạ qua kính, là những yếu tố quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả năng lượng và sự thoải mái trong không gian sống Việc hiểu rõ các chỉ số này giúp tối ưu hóa thiết kế kiến trúc và nâng cao hiệu suất năng lượng của các công trình.

Phòng này có hướng kính Tây và được trang bị màn che, do đó chúng ta tiến hành tính toán Q11 theo từng giờ Sau khi so sánh, Q11 vào lúc 16h cho thấy nhiệt bức xạ qua kính lớn nhất với giá trị Q11 = 190.8 W.

Tính toán tương tự cho các không gian còn lại được kết quả được trình bày ở phụ lục

2.3.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do Δ t : Q 21

Mái bằng của phòng điều hòa có ba dạng chính Đầu tiên, phòng điều hòa nằm giữa các tầng trong một tòa nhà điều hòa, khi đó không có sự chênh lệch nhiệt độ (Δ𝑡 = 0) và lượng nhiệt truyền vào (𝑄21 = 0) Thứ hai, nếu phía trên phòng điều hòa là không gian không được điều hòa, cần sử dụng hệ số k từ bảng 4.15 trong tài liệu 1, với Δ𝑡 = 0,5(𝑡𝑁 - 𝑡𝑇) Cuối cùng, trong trường hợp mái bằng có bức xạ mặt trời, đặc biệt ở các tòa nhà nhiều tầng, lượng nhiệt truyền vào phòng sẽ bao gồm hai thành phần: ảnh hưởng của bức xạ mặt trời và chênh lệch nhiệt độ giữa không khí trong phòng và ngoài trời.

Với: ∆ttd =(tN - tT)+ɛs.RN αN , ( 0 C) Trong đó:

- RN : Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mái, RN = RT

Theo QCVN 02 – 2009, TP Hồ Chí Minh có tọa độ vĩ độ 10,49 Tháng nóng nhất trong năm là tháng 4, với nhiệt độ trung bình cao nhất Dựa vào bảng 4.2 trong tài liệu [1], khi xem xét mặt bằng nằm ngang, ta có thể xác định các thông số liên quan.

RT = RTMAX x9 W/m 2 Suy ra: RN = RT

- k: Hệ số truyền nhiệt qua mái,

Hệ số tỏa nhiệt phía tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài là αN = 20 W/m².K, trong khi hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà là αT = 10 W/m².K Độ dày lớp vật liệu thứ i của cấu trúc mái được ký hiệu là δi, và hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i là λi, đo bằng W/m.K Thông tin này được tham khảo từ QCVN 09_2017, phụ lục 2.

- F: Diện tích trần mái, (m 2 )

- tN: Nhiệt độ không khí ngoài trời, tN= 36℃

- tt: Nhiệt độ không khí bên trong phòng điều hòa, tt = 25℃

- 𝜀𝑠: Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời, tra bảng 4.10 – [TL1 – Tr.163], Hoặc Tra QCVN

09_2017, phục lục 5 Trần của tầng được đổ bê tông cốt thép, có mặt trát vữa , màu vàng , trắng nên 𝜀𝑠 = 0,42

- 𝛼𝑁: Hệ số tỏa nhiệt phía không khí, 𝛼𝑁= 20 (W/m 2 K)

Vì phía trên trần của văn phòng này là không gian có điều hòa nên: Q21 = 0

Kết quả tính toán nhiệt truyền qua trần cho từng không gian cụ thể được trình bày ở phụ lục 3

2.3.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22

Nhiệt truyền qua vách gồm hai thành phần:

- Thành phần tổn thất do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và không gian điều hòa ∆t = tN - tT

- Thành phần do bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên thành phần nhiệt này coi bằng không khi tính toán

Theo tài liệu [1] ta có:

Thành phần nhiệt truyền qua vách bao gồm:

- Nhiệt truyền qua cửa ra vào

- Nhiệt truyền qua vách kính

• Q22c: Nhiệt truyền qua cửa ra vào, (W)

• Q22k: Nhiệt truyền qua vách kính, (W)

• ki: Hệ số truyền nhiệt của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ, (W/m 2 K)

• Fi: Diện tích của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ, (m 2 )

• ∆𝑡: Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài không gian điều hòa, ( 0 C)

2.3.3.1 a Xác định truyền nhiệt qua tường Q 22t

Hình 2.2: Kết cấu của tường gạch

Tường bao của tòa nhà được cấu tạo từ hai lớp gạch dày 0,225 m, với lớp gạch ở giữa có độ dày 0,18 m Bề mặt tường được hoàn thiện bằng vữa xi măng và sơn nước, mỗi mặt có độ dày 0,0225 m.

Ta có công thức xác định nhiệt truyền qua tường được tính theo công thức sau:

- Ft : Diện tích tường, (m 2 )

- Theo tài liệu [1], ta có hệ số truyền nhiệt ra tường kt

+ αN = 20 W/m 2 K, Hệ số tỏa nhiệt phía tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài αN = 10 W/m 2 K, khi tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài

+ αT: 10 W/m 2 K, Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà

+ δi : Độ dày lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, m

+ λi : Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, W/m.k Tra QCVN

- Hệ số dẫn nhiệt của vữa λv = 0, (W/m.K)

- Hệ số truyền nhiệt của gạch λg = 0,81(W/m.K)

Như vậy: Đối với trường hợp tường dày 225 mm tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài:

20 + 0.18 0.81 + 0.04 0.93 + 10 1 = 2.18 (W/m 2 K) Đối với trường hợp tường dày 210 mm tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài:

- Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài không gian điều hòa ∆t (℃) cũng được xác định theo hai trường hợp:

+ Đối với tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài, ta xác định độ chênh lệch ∆t theo công thức ∆t = (tN – tT), (℃)

+ Đối với tường tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài, ta xác định độ chênh lệch ∆t theo công thức ∆t = 0,5.(tN – tT), (℃)

Trong trường hợp tiếp xúc với không gian có điều hòa, giá trị nhiệt độ bên trong phòng (tT) sẽ thay đổi tùy thuộc vào công năng của phòng, với ∆t = 0.

- Diện tích tường dày 225 mm tiếp xúc với không gian bên ngoài trời là: 6.1m 2

- Diện tích tường dày 210 mm tiếp xúc với không gian bên trong nhà không điều hòa là: 0 m 2

- Độ chênh lệch nhiệt độ trong phòng với không gian đệm và không gian ngoài trời là:

Khi đó: Nhiệt truyền qua tường cho văn phòng 1 tầng 2 là:

2.3.3.2 b.Tính truyền nhiệt qua cửa ra vào Q 22c

- ∆t − độ chênh lệch nhiệt độ (℃)

+ Đối với cửa mở ra ngoài trời: ∆t = (tN – tT) = (36 – 25) = 11 ℃

+ Đối với cửa mở vào không gian đệm: ∆t = 0,5.(tN – tT) = 0,5.(36 – 25) = 5,5 ℃

- Fc − diện tích bề mặt cửa, m 2

- kc − hệ số truyền nhiệt qua cửa:W/m 2 K

Hệ số truyền nhiệt qua của sắt là:

- Diện tích cửa mở tiếp xúc với không gian bên trong nhà có điều hòa

2.3.3.3 c.Tính truyền nhiệt qua cửa sổ kính Q 22k

Nhiệt truyền qua cửa sổ kính được xác định theo công thức:

- Fk: diện tích vách kính (m 2 );

- kk: hệ số truyền nhiệt qua kính (W/m 2 K),

- ∆t: Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài không gian điều hòa ( 0 C)

Diện tích vách kính Fk= 1.92 m 2

Hệ số truyền nhiệt qua kính Kk= 3.15 (W/m2.K) Kính cửa sổ 10mm Tra bảng 4.13 và 4.14, tài liệu 1

Vậy nhiệt truyền qua vách của văn phòng 1 tầng 2 là :

2.3.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23

Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 được xác định theo công thức:

- Fn: diện tích nền (m 2 )

- kn: hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền (W/m 2 K)

=> Tính hệ số truyền nhiệt tư tự như phần truyền nhiệt qua vách kn = 2.78 (W/m 2 K)

=> Tính hệ số truyền nhiệt tư tự như phần truyền nhiệt qua vách kn = 2,51 (W/m 2 K)

- ∆t = tN – tT, hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong Xảy ra trường hợp:

+ Sàn đặt trên mặt đất: ∆t = tN – tT, (℃)

+ Sàn đặt trên không gian đệm không điều hòa: ∆t = 0,5 (tN – tT), (℃)

+ Phía dưới là khu vực điều hòa: Q23 = 0

Do phía dưới là khu vực điều hòa nên:

2.3.5 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q 31

Nhiệt toả ra do đèn chiếu sáng được tính theo công thức sau:

- nt – Hệ số tác dụng tức thời, tra bảng 4.8 [TL1, trang 158], ta được nt = 0,964

(với số giờ bật đèn là 10 giờ và gs = 250 kg/m 2 sàn)

- nđ – Hệ số tác dụng đồng thời, do đây là công trình văn phòng nên ta chọn: nđ = 0,85 [Trang 168, TL1]

- Q – Tổng nhiệt tỏa do chiếu sáng, (W)

Với đèn huỳnh quang ta có Q= ∑1,25 qđ.F, (W)

- N – Tổng công suất ghi trên bóng đèn

Suy ra: Q31 = nt nđ Q = nt nđ.1,25 qđ.F, (W)

Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 cho văn phòng này là:

Q31= nt nđ Q = nt nđ.1,25 qđ.F= 0,92 0,85 1,25 14.14 25 = 345.55 (W)

2.3.6 Nhiệt tỏa ra do máy móc Q 32

Nhiệt tỏa ra do máy móc được tính theo công thức sau:

Trong đó: F là diện của phòng (m 2 )

Do những hạn chế trong việc xác định số lượng và công suất của các thiết bị điện sử dụng tại công trình, nhóm chúng em sẽ áp dụng tiêu chuẩn CIBSE Guide để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong thiết kế.

A để xác định mật độ thiết bị sử dụng

Phòng tiểu phẫu này có:

Diện tích của phòng: F= 14.14 m 2

Tính toán tương tự cho các phòng còn lại được kết quả được trình bày ở phụ lục 7

2.3.7 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q 4

Nhiệt lượng tỏa ra từ cơ thể con người bao gồm hai thành phần chính: nhiệt hiện và nhiệt ẩn Theo nghiên cứu, có công thức xác định cụ thể lượng nhiệt hiện và nhiệt ẩn mà con người phát ra.

- nđ: hệ số tác dụng không đồng thời Theo [1], trang 148, đối với công trình nhà cao tầng công sở ta chọn nđ = 0,9;

- qh, qa: nhiệt hiện và nhiệt ẩn tỏa ra từ 1 người, (W/người);

- n: Số người trong không gian cần điều hòa, (người) Số người được xác định theo mật độ phân bố người theo từng khu vực

Tham khảo TCVN 5687 – 2010 (Phục lục F), QCVN 06 – 2022 (Bảng G.9), Ashrae standard 62.1 – 2013 (Table 6.2.2.1) và Ashrae Handbook – Fundamental 2017 (18.4

– Table 1), ta có được bảng phân bố mật độ gió tươi, mật độ người, nhiệt hiện và nhiệt ẩn tỏa ra từ 1 người theo công năng phòng như sau:

Bảng 2.5: Bảng mật độ gió tươi, mật độ người và nhiệt từ cơ thể người theo công năng phòng

Patient room 11.1 0.3 6 71.8 60.1 medical clinic 13.8 0.9 5 71.8 60.1 surgery room 13.8 0.9 5 71.8 60.1

Theo bảng 2.5 thì đối với phòng tiểu phẫu ta có mật độ người là 5 m 2 /người, số người cho văn phòng này là n= F

- Nhiệt hiện do người sinh ra ở phòng này là: Q4h = nđ n qh = 0,9 3 71.8= 193.86

- Nhiệt ẩn do người sinh ra ở phòng này là: Q4a = n qa = 3 60.1 = 180.3 W

Vậy tổng nhiệt do người sinh ra ở phòng này là:

2.3.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q hN và Q aN Để đảm bảo đủ oxi cần thiết cho người ở trong phòng thì không gian điều hòa luôn luôn phải được cung cấp một lượng gió tươi theo một yêu cầu nhất định Bởi vì gió tươi có trạng thái ngoài trời N với entanpy IN, nhiệt độ tN và ẩm dung dN lớn hơn không khí trong nhà thế nên khi đưa vào không gian cần điều hòa gió tươi sẽ tỏa ra một lượng nhiệt hiện QhN và nhiệt ẩn QaN Với:

• n – số người trong không gian điều hòa, đã tính ở Q4

• l – lưu lượng không khí tươi cần cho 1 người trong 1 giây (l/s.người) Đã xác định ở bảng 2.5

• dN, dT: Ẩm dung ngoài nhà và trong nhà, g/kg;

• tN, tT: Nhiệt độ ngoài nhà và trong nhà, ℃

Không khí trong nhà có trạng thái T với nhiệt độ, độ ẩm và dung ẩm lần lượt là:

Tầng hầm sử dụng không khí tươi được lấy trực tiếp từ bên ngoài thông qua các louver gió tươi Các thông số về nhiệt độ, độ ẩm và dung ẩm của không khí này lần lượt là 36 ℃, 49,9%.

Từ tầng trệt đến tầng 14: Không khí tươi được xử lí bởi PAU xong cấp vào phòng

Tính kiểm tra đọng sương

Hiện tượng đọng sương xảy ra khi nhiệt độ của bề mặt thấp hơn nhiệt độ đọng sương của không khí, dẫn đến tổn thất nhiệt và gây ra các vấn đề như nấm mốc và ẩm ướt, ảnh hưởng đến mỹ quan Để ngăn chặn hiện tượng này, cần kiểm tra tính đọng sương trên các bức tường của phòng Do nhiệt độ và độ ẩm trong các phòng có điều hòa thường giống nhau, việc kiểm tra bức tường chung cho tất cả các phòng là cần thiết Để tránh đọng sương, hệ số truyền nhiệt kt của bức tường phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt cực đại kmax, theo điều kiện kt < kmax.

𝑡 𝑁 −𝑡 𝑇 , W/m 2 K (3.2.13, trang 118, tài liệu [1]) Trong đó:

- αN = 20 W/m 2 K: Khi mặt ngoài vách tiếp xúc với không khí ngoài trời trực tiếp

- tN, tT – nhiệt độ tính toán của không khí ngoài trời và trong nhà

+ Nhiệt độ ngoài trời: tN = 36°C

+ Nhiệt độ trong phòng: tT = 25°C

- tsN – nhiệt độ đọng sương bên ngoài, tsN = 23,9 °C xác định theo tN và φN

36−25 = 22 W/m 2 K Các hệ số truyền nhiệt qua cửa, kính, nền, tường đều nhỏ hơn giá trị kmax = 22

W/m 2 K, vì vậy, tất cả các phòng của công trình đều không xảy ra hiện tượng đọng sương

2.6 Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí

2.6.1 Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí Đồ thị ẩm đồ, hay còn được biết đến với tên gọi là đồ thị t-d, là một công cụ không thể thiếu trong quá trình xác định trạng thái của không khí trên biểu đồ ẩm Nó đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các bước xử lý và hiệu suất cần thiết để đạt được trạng thái không khí mong muốn trước khi được đưa vào phòng Đồ thị này giúp theo dõi và phân tích các thông số liên quan đến không khí ẩm như nhiệt độ đọng sương, nhiệt độ của nhiệt kế ướt, độ ẩm tương đối và nhiều thông số khác

Các thông số này rất quan trọng trong việc tính toán tải lạnh và lựa chọn công suất cho các thiết bị như PAU, AHU, FCU, cũng như trong quy trình kiểm soát không khí của một tòa nhà hoặc hệ thống Đồ thị ẩm đồ giúp kỹ sư và những người làm việc trong lĩnh vực kiểm soát không khí hiểu rõ hơn về điều kiện không khí, từ đó áp dụng các giải pháp thích hợp để đảm bảo môi trường làm việc an toàn và thoải mái.

Qua khảo sát và nghiên cứu hồ sơ thiết kế, hệ thống điều hòa một cấp được lựa chọn cho công trình là phù hợp, đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật và kinh tế Hệ thống này đảm bảo các tiêu chuẩn cần thiết cho dự án, mang lại hiệu quả tối ưu cho công trình.

Hệ thống điều hòa không khí một cấp hoạt động bằng cách cung cấp không khí từ bên ngoài thông qua thiết bị xử lý không khí (PAU) với lưu lượng đầu vào LN và trạng thái ban đầu là N Sau khi trải qua quá trình xử lý nhiệt và ẩm tại PAU, không khí sẽ chuyển sang trạng thái sau khi được xử lý là P, tạo ra không khí hòa trộn C.

(𝑡 𝐶 , 𝜑 𝐶 ) để trỗn lẫn với không khí hồi về có trạng thái T (𝑡 𝑇 , 𝜑 𝑇 )

Sau khi không khí được hòa trộn, nó sẽ trải qua quá trình xử lý của FCU, biến đổi đến trạng thái O (𝑡 𝑂 , 𝜑 𝑂) Sau đó, không khí sẽ được thổi vào phòng với lưu lượng V và trạng thái V (𝑡 𝑣 , 𝜑 𝑣), đồng thời nhận nhiệt ẩn và nhiệt hiện để chuyển đổi thành trạng thái T.

Một ít lượng không khí ở trạng thái này sẽ được đẩy ra ngoài qua cửa thải gió

Phần chủ yếu được kéo qua miệng hút bằng quạt hồi gió qua kênh hồi gió Sau đó, phần lớn này được hồi về buồng hòa trộn với lưu lượng.

LT, và quá trình tuần hoàn được tiếp tục

2.6.2 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí

Tính ví dụ cho phòng tiểu phẫu 2 tầng 3 a Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor) ε hf

Hệ số nhiệt hiện phòng biểu diễn tia quá trình tự biến đổi không khí trong buồng lạnh V-T

Hệ số nhiệt hiện phòng εhf được tính theo công thức:

Qhf – Tổng nhiệt hiện của phòng (không có nhiệt hiện của gió tươi), W

Qaf – Tổng nhiệt ẩn của phòng (không có nhiệt ẩn của gió tươi), W

Dựa theo kết quả đã tính ở trên ta có:

1791.15+180= 0,91 b Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Room Sensible Heat Factor) ε hf

Không khí đã được xử lý tại PAU và sau đó được đưa đến buồng hòa trộn Tại đây, không khí từ PAU sẽ hòa trộn với gió hồi từ phòng điều hòa để đạt trạng thái C Sau đó, không khí ở trạng thái C sẽ được làm lạnh đến trạng thái V, là điểm thổi vào phòng.

Hệ số GSHF biểu diễn cho quá trình từ điểm hòa trộn trạng thái C đến trạng thái V

Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (𝜀 ℎ𝑡) được xác định là tỷ số giữa nhiệt hiện tổng và tổng nhiệt, bao gồm cả nhiệt hiện (𝑄 ℎ𝑁) và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào (𝑄 â𝑁).

Qh – Nhiệt hiện của công trình tính cả lượng nhiệt hiện do gió tươi mang vào và gió lọt “

Qa – Nhiệt ẩn của công trình tính cả nhiệt ẩn của gió tươi mang vào và gió lọt

Qt – tổng nhiệt thừa dùng để tính công suất lạnh Qo = Qt, W

Nhiệt hiện và nhiệt ẩn của gió tươi mang vào theo tài liệu [1], được xác định bằng biểu thức:

Công thức tính toán lượng khí tươi cần cung cấp cho không gian điều hòa được xác định bởi Q𝑎𝑁 = 3.𝑛.𝑙.(𝑑𝑁 − 𝑑𝑇) Trong đó, n là số người có trong không gian, với 3 người ở phòng tiểu phẫu 2 tầng 3 Giá trị l được quy định là 13.8 l/s, tương ứng với lượng khí tươi cần cung cấp cho mỗi người theo tiêu chuẩn Ashrae Dung ẩm của không khí bên ngoài (dN) là 19,3 g/kgkkk, trong khi dung ẩm của không khí trong phòng (dT) là 12,04 g/kgkkk.

Từ đó ta xác định được nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt mang vào

Hệ số nhiệt hiện tổng:

3713 = 0.66 c Hệ số đi vòng εBF (Bypass Factor)

Hệ số đi vòng ɛbf là tỷ số giữa lượng không khí đi qua dàn lạnh mà không trao đổi nhiệt ẩm với dàn và tổng lượng không khí thổi qua dàn.

Hệ số đi vòng ɛbf chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố quan trọng, bao gồm bề mặt trao đổi nhiệt ẩm, số hàng ống và tốc độ không khí Những yếu tố này có vai trò quyết định trong việc xác định hiệu suất hoạt động của hệ thống.

TL1, ta có thể chọn hệ số ɛbf = 0,1 d Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) ε hef

Là tỷ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt tổng hiệu dụng của phòng:

Qhef – nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH (Effective Room Sensible Heat)

Qaef – nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH (Effective Room Latent Heat)

2.6.3 Vẽ sơ đồ điều hòa không khí

Ta cần xác định các thông số sau:

- Xác định điểm gốc G: tG = 24℃, φG = 50%

- Xác định các điểm T và N trên đồ thị dựa theo các thông số ban đầu đã có:

T: Trạng thái không khí trong phòng: tT = 25℃, φT = 60%

N: Trạng thái không khí ngoài trời: tN = 36 ℃, φN = 49,9 %

P: Trạng thái không khí sau PAU: tP= 21℃, φP = 95%

- Trên thang chia hệ số nhiệt hiện đặt bên phải ẩm đồ, vẽ các đường ɛhf (RSHF)= 0,91; ɛht (GSHF)= 0,66; ɛhef (ESHF) = 0,87 đi qua điểm G

- Không khí ngoài trời được thiết bị xử lý không khí sơ bộ PAU xử lý và cấp vào không gian điều hòa là quá trình N-P

- Từ điểm T, ta vẽ đường thẳng song song với đường thẳng ɛhef – G, cắt đường φ0% ta được điểm S là điểm đọng sương của thiết bị

- Từ điểm S, ta vẽ đường thẳng song song với đường thẳng ɛht – G, cắt đoạn P-T ta được điểm C là trạng thái không khi sau buồng hòa trộn

Từ điểm T, vẽ đường thẳng song song với đường thẳng ɛhf – G, cắt đoạn S-C tại điểm O, đại diện cho trạng thái không khí sau dàn lạnh Điểm O đã đáp ứng các tiêu chí vệ sinh, vì vậy nó trùng với điểm V, tương ứng với trạng thái không khí được thổi vào phòng.

Hình 2.4: Sơ đồ điều hòa không khí vẽ trên đồ thị t-d

2.6.4 Tính kiểm tra lưu lượng PAU cấp cho phòng tiểu phẫu 2

PAU là thiết bị xử lý không khí trước khi được đưa vào buồng hòa trộn của FCU, sau đó phân phối vào không gian điều hòa Tòa nhà sử dụng một PAU cho toàn bộ hệ thống điều hòa không khí.

Hình 2.24 : Sơ đồ bố trí PAU

Công suất lạnh của PAU được xác định bằng biểu 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

Để tính toán khối lượng không khí cần thiết trong không gian điều hòa, sử dụng công thức 𝐺 = 𝑛 𝜌 𝑙, trong đó 𝑛 là số người có mặt, với n = 3 người cho phòng tiểu phẫu 2 Lưu lượng thể tích không khí cần cho mỗi người trong phòng tiểu phẫu được xác định là l = 50m³/h.người, tương đương với 13.89x10⁻³ m³/s.người, theo phụ lục F của tài liệu [3].

2.6.5 Tính toán công suất FCU

Từ sơ đồ hình 2.4 trên ta có thể xác định được các giá trị enthalpy của các điểm

Bảng 2.6: Thông số các điểm nút

Trạng Thái Nhiệt độ Độ ẩm Dung ẩm Enthalpy

*Kiểm tra điều kiện vê ̣ sinh:

∆tVT = tT – tV = 25 – 16,8 = 8,2 < 10 => thỏa điều kiện vệ sinh

G – lưu lượng khối lượng không khí đi qua dàn lạnh, kg/s;

G = ρ L, (kg/s) ρ – Khối lượng riêng không khí, ρ = 1,2 kg/m 3 ;

L – Lưu lượng thể tích của không khí, m 3 /s

Qhef – Nhiệt hiện hiệu dụng phòng, W; tT và tS – Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, ℃;

Suy ra, Công suất của FCU là:

Q0 = G (IC – IV) = ρ L (IC – IV) = 1,2 0,248 (57,5 – 46,5) = 3,3 kW ,

So với tải công trình thì có sự chênh lệch, ta có Qcông trình: = 3,6 (kW)

Kết quả tính toán các khu vực khác thực hiện tương tự và được trình bày ở phụ lục

2.7 Tính toán kiểm tra bằng phần mềm Heatload

Tính toán tải lạnh cho phòng tiểu phẫu 2 tầng 3 :

Các bước thực hiện nhập liệu tính toán kiểm tra năng suất lạnh cho phòng tiểu phẫu

2 tầng 3 được trình bày như sau:

Sử dụng phần mềm Heatload để tính tải lạnh:

Bước 1: Cài đặt Project Outline

Sau khi mở giao diện Heatload lên ta chọn mục 1 Project Outline để cài đặt các thông số chung cho công trình

Hình 2.5: Giao diện chính phần mềm Heatload

Hình 2.6: Giao diện của Project Outline

Trong phần Project Outline ta có thể cài đặt tên, địa chỉ và các thông số của công trình Tại bước này ta nhập các thông số:

Tên dự án: BỆNH VIỆN ĐA KHOA HOÀN MỸ Địa chỉ: 60-60A Phan Xích Long, Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh

Loại tường bên ngoài: Loại bê thông bình thường (normal concrete)

Hình 2.7: Cài đặt tên cho dự án

Tính toán kiểm tra bằng phần mềm Heatload

Tính toán tải lạnh cho phòng tiểu phẫu 2 tầng 3 :

Các bước thực hiện nhập liệu tính toán kiểm tra năng suất lạnh cho phòng tiểu phẫu

2 tầng 3 được trình bày như sau:

Sử dụng phần mềm Heatload để tính tải lạnh:

Bước 1: Cài đặt Project Outline

Sau khi mở giao diện Heatload lên ta chọn mục 1 Project Outline để cài đặt các thông số chung cho công trình

Hình 2.5: Giao diện chính phần mềm Heatload

Hình 2.6: Giao diện của Project Outline

Trong phần Project Outline ta có thể cài đặt tên, địa chỉ và các thông số của công trình Tại bước này ta nhập các thông số:

Tên dự án: BỆNH VIỆN ĐA KHOA HOÀN MỸ Địa chỉ: 60-60A Phan Xích Long, Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh

Loại tường bên ngoài: Loại bê thông bình thường (normal concrete)

Hình 2.7: Cài đặt tên cho dự án

Có nhiều loại tường bên ngoài mà chúng ta có thể lựa chọn để tính toán, bao gồm bê tông bình thường Ngoài ra, còn có các loại tường khác như tấm tường bê tông nhẹ ALC, tường kim loại và tường bằng gỗ.

Sau khi đặt tên cho dự án, chúng ta có thể thiết lập một số thông số chung cho công trình, bao gồm thời tiết, hệ số truyền nhiệt, nhiệt độ và độ ẩm tại Design Data.

Hình 2.8: Cài đặt thông số chung cho dự án

Hình 2.9: Dữ liệu thời tiết tại Thành Phố Hồ Chí Minh

Chúng tôi đã triển khai dự án tại Thành phố Hồ Chí Minh, trong đó dữ liệu thời tiết thể hiện giá trị CDB (nhiệt độ bầu khô) và %RH (độ ẩm tương đối) từ 1h đến 24h của mùa hè và mùa đông Đối với dự án khách sạn tại Thành phố Hồ Chí Minh, nhóm chúng tôi chỉ tập trung vào hệ thống điều hòa không khí, không xem xét

Hình 2.10: Dữ liệu hệ số truyền nhiệt của dự án

Tại mục nhiệt hiện truyền qua vách ta tính được:

Hệ số truyền nhiệt qua tường gạch dày 0,2m tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài là kt = 1,69W/m 2 K)

Hệ số truyền nhiệt qua tường gạch dày 0,3m tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài là kt = 1,56 (W/m 2 K)

Vì vậy, ta nhập Outer Wall là 1,69 và Inter Wall 1,56

Hình 2.11: Dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm của dự án

Ta nhập nhiệt độ mùa hè của dự án là 25 0 C và độ ẩm là 60% dựa theo thông số trong phần tính toán lý thuyết

Bước 2: Cài đặt Room Data

Tính ví dụ cho phòng Tiểu Phẫu 2 Tầng 3:

Trong giao diện chính của Heatload, sau khi hoàn thành bước 1 thì ở mục 2

Để tính toán tải cho phòng, người dùng có thể thêm phòng bằng cách nhấn vào nút “Add” Sau đó, phần mềm sẽ hiển thị giao diện chính để tiến hành cài đặt cho phòng mong muốn.

Hình 2.12: Giao diện chính Room Data

Tại đây ta nhập các thông số sau:

- Tên phòng (Room Name): 3F- TIEU PHAU 2

- Loại phòng (Usage of Room): Văn Phòng (office)

- Hệ thống thông gió (Ventilation System): Thông gió bằng quạt có xử lý không khí (Total Heat Exc)

- Trần La – phông (Ceiling Board): Có trần (Avail)

- Diện tích sàn (Floor Area): 14.1 m 2

- Chiều cao từ sàn đến trần laphong (Ceiling Height): 2,7m

Không gian bên trên không điều hòa bao gồm các khu vực như phòng trên không điều hòa, mái bằng, mái nghiêng và kính, tất cả đều có chỉ số 0.

(Vì không gian bên trên phòng này là Nội Soi tầng 4 có điều hòa nên các mục này đều nhập bằng 0)

Không gian bên dưới không điều hòa (Non – Conditioned Floor Area) có các thông số như sau: Mặt đất (Earth Floor) là 0, không gian bên dưới không điều hòa có lớp không khí (Air Layer Exist) là 0 m², không gian bên dưới không điều hòa không có lớp không khí (Air Layer No) là 0, và ngoài trời (Pilotis) cũng là 0.

(Vì không gian bên dưới phòng này là khu vực Canteen tầng 2 có điều hòa nên nhập toàn bộ diện tích sàn ở Air Layer Exist là 0 )

- Thiết bị (Equipments): o Nhiệt hiện thiết bị (Sensible Heat): 215 W o Nhiệt ẩn thiết bị (Latent Heat): 0 W

- Chiều dài tường giáp với ngoài trời (Outer Wall Length): o Hướng Tây (W): 3,1 m

- Diện tích cửa sổ kính nằm trên tường giáp ngoài trời (Window are on Outer

- Chiều dài tường trong giáp không gian không điều hòa (Inner Wall

Length for Non – Cond Space): o Hướng Bắc (N): 12,2 m

Hình 2.13: Nhập các thông số kích thước của phòng

Sau khi nhập các thông số kích thước của phòng, chúng ta sẽ tiến hành thay đổi các thông số cho phòng so với dữ liệu thiết lập ban đầu (Change Std Data) Đầu tiên, cần xác định hệ số truyền nhiệt của phòng (O H T C).

Hình 2.14: Hệ số truyền nhiệt của Tiểu Phẫu 2 Tầng 3

Hệ số truyền nhiệt của phòng giống với hệ số của dự án đã cài đặt ở bước 1, do đó không cần thay đổi Nếu phòng có yêu cầu tính tải cho trần phía trên tiếp xúc với ngoài trời, mái che, hoặc nền phía dưới tiếp xúc với hầm để xe, chúng ta có thể cài đặt thêm các thông số khác Đặc biệt, ở phòng Tiểu Phẫu 2 tầng 3, phía trên tiếp xúc với không gian có điều hòa, nên không tính tải trần.

- Nhiệt độ và độ ẩm của phòng (Temp & Humid):

Hình 2.15: Nhiệt độ và độ ẩm của tiểu phẫu 2 tầng 3

Nhiệt độ và độ ẩm của Tiểu Phẫu 2 tầng 3 đã được cài đặt theo dự án ở bước 1 và sẽ không thay đổi Nếu phòng có yêu cầu đặc biệt, chúng ta có thể nhập số liệu khác vào Bài viết chỉ tập trung vào mùa hè, không xem xét nhiệt độ và độ ẩm mùa đông do không tính toán hệ thống sưởi cho mùa lạnh.

- Lịch biểu giờ (Schedule):

Hình 2.16: Thời gian làm việc của tiểu phẫu 2 tầng 3

Vì ta chọn loại phòng là phòng khám nên ta tự set thời gian làm việc từ 8h đến

23h trong ngày để tính toán tải lạnh cho phòng

The article outlines various specifications for a ventilation system, including a fresh air intake rate of 25 m³/h per person and an infiltration rate of 0.20 times per hour It notes that internal heat gain is not considered for heating systems and includes a safety factor of 1.05 Lighting requirements are set at 15 W/m² according to QC09-2017 BXD standards The window type specified is clear glass with a thickness of 10mm, and no blinds are used Humidity control is achieved without a humidifier, accommodating three individuals, with an attic height of 0.7 meters.

Hình 2.17: Các thông số khác của Tiểu Phẫu 2 Tầng 3

Hình 2.18: Thông số mái che

Với phòng Tiểu Phẫu 2 tầng 3 này nằm bên trong tòa nhà sẽ không có mái che nên không cần nhập thông số này

Hình 2.19: Thông số vật liệu của Tiểu Phẫu 2 tầng 3

- Thông số mở rộng (Extension):

Trong mục thông số mở rộng của phòng, nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra được xác định như sau: Nhiệt hiện (Sensible Heat) là 71 W/người và nhiệt ẩn (Latent Heat) là 60 W/người, theo tài liệu Ashrae Handbook – 2017.

Bước 3: Xuất dữ liệu bằng Sum/Print

Hình 2.21: Tải lạnh của Tiểu Phẫu 2 tầng 3

Sau khi xuất dữ liệu, phần mềm sẽ tính toán tải lạnh và hiển thị trên giao diện Người dùng có thể lựa chọn số liệu "Slected Cooling" để sử dụng Cụ thể, phần mềm đã tính toán tải lạnh của phòng Tiểu Phẫu 2 tầng 3 là 3,5 kW Ngoài ra, người dùng còn có thể xem dữ liệu chi tiết của phòng.

Tiểu Phẫu 2 tầng 3 bằng Table of Room và của cả công trình bằng Table of System

Hình 2.22: Dữ liệu chi tiết tổn thất nhiệt của Tiểu Phẫu 2 tầng 3

Hình 2.23: Dữ liệu tổn thất nhiệt của Tiểu Phẫu 2 tầng 3

Kết quả từ phần mềm Heatload cho tiểu phẫu 2 tầng 3 là 3,5 kW, trong khi phương pháp tính tay cho kết quả 3,3 kW, cho thấy sự sai lệch 5,7% giữa hai phương pháp Các kết quả Heatload cho các khu vực khác được trình bày trong bảng dưới đây.

Bảng 2.7: Kết quả tính toán tải lạnh bằng phần mềm heatload

Tầng Tên phòng/Khu vực

Tầng 6 Văn phòng 19,2 6,8

Phòng bác sĩ 8,2 2,5 Điều trị 1 13 3,2 Điều trị 2 13,7 3,5 Điều trị 3 13,3 3 Điều trị 4 13,5 3,2 Điều trị 5 14 3,7 Điều trị 6 14 3,5 Điều trị 7 18,9 4,1

Việc so sánh tải lạnh bằng phương pháp tính tay, phần mềm Heatload và công trình cho từng khu vực cụ thể như sau

Bảng 2.8: Bảng so sánh tải lạnh

Heatload so với lý thuyết

Heatload so với công trình

Hành lang 30.7 28.7 31.4 7 2 9 Điều trị 1 3.1 3.2 3.6 3 14 11 Điều trị 2 3.3 3.5 3.6 6 8 3 Điều trị 3 3.4 3.2 3.6 6 6 11 Điều trị 4 3.4 3.2 3.6 6 6 11 Điều trị 5 2.9 3.2 3.6 10 19 11 Điều trị 6 3.4 3.5 3.6 3 3 6 Điều trị 7 4.3 4.1 4.5 5 4 9

Kết quả tính toán tải lạnh bằng phương pháp lý thuyết Carrier và phần mềm Heat load Daikin cho thấy sự chênh lệch không đáng kể so với tải lạnh thực tế của công trình Điều này cho thấy cả hai phương pháp đều mang lại kết quả gần sát với thực tế.

Mặc dù chênh lệch tải lạnh hầu như không lớn, nhưng một số phòng, như Phòng phụ trợ tầng 12, có sự khác biệt đáng kể giữa tải lạnh thực tế và các tính toán lý thuyết, với mức chênh lệch lần lượt là 12% và 11% Điều này có thể do nhà đầu tư hoặc nhà thiết kế mong muốn có dư tải lạnh để ứng phó với các tình huống khẩn cấp khi có đông người Việc lựa chọn thiết bị với tải lạnh thực tế lớn hơn sẽ đảm bảo luôn đủ tải lạnh cho khu vực trong các tình huống phát sinh.

TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG GIÓ

Kiểm tra hệ thống cấp gió tươi

3.2.1 Mục đích của việc cấp gió tươi

Không gian điều hòa là nơi làm việc và sinh hoạt kín, nơi con người hít vào khí O2 và thải ra khí CO2 Thiếu hụt O2 trong môi trường sẽ gây mệt mỏi, chóng mặt và buồn nôn Cấp gió tươi nhằm cải thiện chất lượng không khí trong không gian sống, cung cấp không khí sạch và giàu dưỡng khí cho con người Do đó, việc cấp gió tươi là yêu cầu bắt buộc cần thực hiện.

3.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống cấp gió tươi

Gió tươi được lấy trực tiếp từ ngoài trời thông qua louver gió tươi đặt ở tầng trệt Sau đó, gió được quạt cấp hút vào để tăng tốc độ và được đẩy đến các khu vực của tầng hầm.

Từ tầng 1 đến tầng 14, hệ thống thông gió tươi được PAU lắp đặt ở tầng mái, nơi không khí được xử lý và hút vào bởi quạt PAU, làm tăng vận tốc trước khi được đẩy xuống các tầng qua trục gen Tại mỗi tầng, một lượng gió tươi được trích xuất vừa đủ thông qua van MVCD để điều chỉnh Gió tươi sau đó được phân phối đến các nhánh miệng gió qua các ống nhánh, sử dụng van VCD để điều chỉnh lưu lượng trước khi được thổi vào phòng.

Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lí của hệ thống cấp gió tươi

3.2.3 Kiểm tra lưu lượng gió tươi

Do chưa có thông tin đầy đủ về hồ sơ thiết kế, nhóm chúng tôi quyết định kiểm tra lưu lượng gió tươi theo tiêu chuẩn VN 5687:2010.

Theo tiêu chuẩn VN 5687:2010, lưu lượng gió tươi được xác định như sau:

- L: Lưu lượng gió yêu cầu cho một người, (m3/h);

- n: Số lượng người trong không gian đó, (người);

- Lp: Lưu lượng gió tươi cho 1 người (m3/h,người) ;

Các thông số trên được xác định dựa theo phụ lục F - TCVN 5687:2010

Bảng 3.1: Mật độ người và mật độ gió tươi theo tiêu chuẩn VN 5687:2010

Tiêu chuẩn gió tươi Mật độ người

Dựa vào bảng 3.1 và công thức trên ta có lưu lượng gió tươi cho tầng 3 khu vực phòng tiểu phẫu như sau:

Bảng 3.2: Lưu lượng gió tươi tính toán cho phòng tiểu phẫu

Khu vực Diện tích Mật độ người Số người Lưu lượng gió tươi m 2 m 2 / người L/s

Tầng 3 Phòng tiểu phẫu 14.14 5 3 20.85

Bảng 3.3: Bảng so sánh lưu lượng gió tươi phòng tiểu phẫu giữa tính toán và công trình

Khu vực Công trình Tính toán Tính toán l/s l/s m 3 /h

Việc tính toán lưu lượng gió tươi cho các tầng còn lại thực hiện tương tự như cách tính trên

3.2.4 Tính toán kiểm tra kích thước ống gió tươi

Có nhiều phương pháp để kiểm tra kích thước ống gió, bao gồm ma sát đồng đều, giảm dần tốc độ và phục hồi áp suất tĩnh Tuy nhiên, nhóm chúng tôi chọn phương pháp ma sát đồng đều vì tính đơn giản và sự phổ biến rộng rãi của nó.

Phương pháp ma sát đồng đều yêu cầu chọn tổn thất áp suất Δpi trên 1 mét ống cho tất cả các đoạn ống phải bằng nhau, nhằm tiến hành tính toán thiết kế đường ống gió hiệu quả.

Phương pháp này rất phù hợp cho các hệ thống tốc độ thấp, thường được sử dụng để thiết kế ống cấp, ống hồi và ống thải gió Tuy nhiên, phương pháp này không được áp dụng cho thiết kế hệ thống áp suất cao.

Phương pháp ma sát đồng đều vượt trội hơn so với phương pháp giảm dần tốc độ vì không yêu cầu cân bằng đối với các hệ thống đường ống đối xứng Nhóm em sẽ chọn giá trị tổn thất áp suất ma sát cho 1 mét ống và giữ nguyên giá trị này để tính toán cho toàn bộ các đoạn ống khác trong hệ thống Việc lựa chọn tổn thất áp suất hợp lý là rất quan trọng; nếu chọn Δpi quá lớn, đường ống sẽ nhẹ nhưng độ ồn cao, trong khi nếu chọn Δpi quá nhỏ, đường ống sẽ cồng kềnh và tốc độ gió thấp Các nhà nghiên cứu khuyên chọn Δpi từ 0,8 – 1 Pa/m, do đó nhóm em quyết định chọn Δpi = 1 Pa/m Đồng thời, nhóm em sử dụng phần mềm DuctchekerPro để hỗ trợ tính toán nhanh chóng Để thuận tiện cho việc tính toán cột áp, nhóm sẽ kiểm tra kích thước ống gió tươi ở tầng 3 khu vực phòng tiểu phẫu, các đường ống này sẽ cung cấp gió tươi cho các khu vực khác trong tầng 3.

Để tính toán kích thước ống gió một cách hiệu quả, nhóm chúng tôi sẽ giới thiệu phương pháp sử dụng phần mềm Duct Checker Pro Phần mềm này giúp kiểm tra và tính toán kích thước ống gió một cách chính xác, đáp ứng nhu cầu đa dạng trong thiết kế hệ thống thông gió Đầu tiên, người dùng cần mở phần mềm để bắt đầu quá trình tính toán.

Duct Checker Pro và chọn vào mục Duct Size

Hình 3.2: Hướng dẫn sử dụng Duct Checker Pro(1)

Sau đó chọn vào biểu tượng cài đặt để Setup vận tốc tối đa đi trong ống và tổn thất ma sát lớn nhất Pa/m:

Tiếp theo chọn Apply để quay lại màn hình chính

Để tính kích thước cho đoạn ống nhập lưu lượng, chúng ta nhập lưu lượng (m³/h) vào ô Flow Rate và chọn nút Calc Phần mềm sẽ cung cấp kết quả dựa trên các yêu cầu đã được cài đặt trước Ví dụ, đoạn ống trục 1 từ gen 1 đến vị trí A có lưu lượng 1826,5 m³/h, và chúng ta sẽ tiến hành tính toán như đã hướng dẫn.

Sau đó chúng ta chọn kích thước ống phù hợp với công trình nhất

Nhóm chúng em chọn ống gió có kích thước 450x200 có tổn thất áp suất là

Các đoạn ống còn lại ta trừ để tính lưu lượng và thực hiện các bước tương tự như trên Ta được bảng kết quả sau:

Hình 3.5: Đường ống gió tươi tầng 3 (1)

Bảng 3.4: Kết quả tính toán đường ống gió tươi tầng 3

*Nhận xét: Kết quả kích thước ống gió tươi tầng 3 nhóm chúng em cho kết quả lệch ít so với công trình

3.2.5 Tính tổn thất áp suất trên đường ống gió tươi

Theo [tài liệu 1, trang 315], tổn thất áp suất trên đường ống gió được tính theo công thức sau:

∆p = ∆pms + ∆pcb, (Pa) Trong đó:

- ∆pms: Trở kháng ma sát đường ống;

- ∆pcb: Trở kháng cục bộ trên các phụ kiện đường ống (tê,co,…)

Tổn thất ma sát đưởng ống được tính theo công thức như sau:

- l: Chiều dài đoạn ống gió có tổn thất ma sát lớn nhất, (m);

STT Đoạn ống Lưu lượng

Kích thước (mm x mm)

- ∆p1: Trở kháng ma sát trên 1 mét chiều dài ống, lấy ∆p1 = 1 (Pa/m) như đã trình bày ở trên

*Tính tổn thất áp suất ma sát cho đường ống gió tươi tầng 3, ta có:

Chiều dài đoạn ống có tổn thất lớn nhất trục 1 là: l = 26,3 (m)

Vậy tổn thất áp suất ma sát cho đường ống gió tươi trục 1 tầng 3 là: ∆pms1 = l*26,3 26,3 (Pa.)

*Tính tổn thất áp suất cục bộ cho hệ thống cấp gió tươi tầng 3:

Để đạt được kết quả chính xác nhất, nhóm em sẽ sử dụng phần mềm Ashrea Duct Fitting Database nhằm hỗ trợ cho quá trình tính toán.

Giới thiệu sơ lược về phần mềm Phần mềm sẽ có 3 mục chính đó là: Supply,

- Supply dùng để tính tổn thất áp cục bộ cho hệ cấp gió

- Exhaust/ Return dùng cho hệ hồi gió, thải gió

Common được sử dụng để tính tổn thất áp suất qua các chi tiết mà không phân biệt hệ cấp hay hồi Điều này có nghĩa là khi tính tổn thất áp suất cho hệ cấp, hồi hay thải, các chi tiết trong Common sẽ cho kết quả giống nhau.

Hình 3.9: Giới thiệu phần mền Ashrea Duct Fitting Database

Để tính tổn thất áp cục bộ MFD, bạn có thể sử dụng phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database Đầu tiên, truy cập vào mục Common, sau đó chọn Rectangular, tiếp theo là Dampers và chọn Damper, Butterfly Nhập các thông số đã tính toán và nhấn Calculate Kết quả cho thấy tổn thất áp là 6Pa.

Hình 3.10: Hướng dẫn sử dụng Ashrea Duct Fitting Database(1)

Để tính tổn thất áp cục bộ cho bô co 90, sử dụng phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database, bạn thực hiện các bước sau: đầu tiên vào mục Common, sau đó chọn Rectangular, tiếp theo chọn Elbows, rồi chọn Smooth Radius và cuối cùng chọn Without Vanes Nhập các thông số đã tính toán và nhấn Calculate để nhận kết quả tổn thất áp.

Hình 3.11: Hướng dẫn sử dụng Ashrea Duct Fitting Database(2)

Như vậy làm tương tự ta có được kết quả được trình bày ở bảng sau:

Bảng 3.5: Tổn thất áp suất cục bộ của các chi tiết đường ống gió tươi tầng 3

STT Tên chi tiết Lưu lượng

Như vậy, tổng tổn thất áp suất ma sát và cục bộ là:

Cộng hệ số dự phòng 10% Như vậy, tổn thất áp suất của đường ống cấp gió tươi :

Tính toán kiểm tra hệ thống hút khói hành lang

Hệ thống hút khói hành lang là giải pháp quan trọng giúp giảm thiểu lượng khói độc trong không gian và ngăn chặn sự lan rộng của đám cháy trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn, từ đó đảm bảo không khí được thông thoáng Để hoạt động hiệu quả, hệ thống này cần được tích hợp với hệ thống báo cháy và báo khói, đồng thời phụ thuộc vào cấu trúc của hệ thống hút khói.

Khi xảy ra hỏa hoạn, hệ thống giữ cho khói độc cách xa lối thoát hiểm sẽ tăng thời gian và khả năng sống sót cho con người.

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

Khi xảy ra hỏa hoạn, đám cháy sẽ phát sinh khói và nhiệt, kích hoạt hệ thống cảm biến nhiệt độ và khói của hệ thống phòng cháy chữa cháy Hệ thống này sẽ gửi tín hiệu đến quạt gió, khiến quạt hoạt động ngay lập tức Van gió điện từ MFD tại tầng cháy sẽ mở ra, trong khi các tầng khác vẫn đóng Hệ thống ống gió sẽ dẫn khói qua các cửa hút về quạt và xả ra ngoài môi trường qua các cửa xả Đồng thời, hệ thống chuông và đèn báo cháy sẽ hoạt động để cảnh báo người trong tòa nhà di tản ra hành lang và tìm lối thoát hiểm Áp suất tại các vị trí này là áp suất âm Khi đám cháy lớn và nhiệt độ cao, nó sẽ tác động đến van chặn lửa MFD, làm cầu chì trong van nóng chảy và khiến van đóng lại, ngăn chặn sự lan truyền của đám cháy sang các tầng hoặc khu vực khác của công trình.

Hình 3.12: Sơ đồ nguyên lí hệ thống hút khói hành lang

3.3.2 Kiểm tra lưu lượng hút khói hành lang

Lưu lượng hút khói hành lang được xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam 5687 –

Lưu lượng khói cần phải hút thải ra khỏi hành lang hay sảnh khi có sự cố cháy xảy ra được xác định theo công thức:

- B – là chiều rộng của cánh cửa lớn hơn mở từ hành lang hay sảnh vào cầu thang hay ra ngoài nhà, (m);

- H – là chiều cao cửa đi, khi chiều cao lớn hơn 2,5m thì lấy H = 2,5m;

Hệ số Kd thể hiện thời gian mở cửa trong tình huống khẩn cấp, với Kd = 1 khi có hơn 25 người thoát nạn qua một cửa và Kd = 0,8 khi số người thoát nạn dưới 25 Thời gian mở cửa kéo dài từ hành lang đến cầu thang hoặc ra ngoài nhà trong giai đoạn cháy.

Hệ số n là yếu tố quan trọng, phụ thuộc vào chiều rộng của các cánh cửa lớn mở từ hành lang vào cầu thang hoặc ra ngoài trời trong trường hợp có cháy Để xác định hệ số này, cần tra cứu và nội suy theo bảng dữ liệu được cung cấp dưới đây.

Ta có: B = 1,6 m nội suy ta được hệ số n = 0,58 cho nhà công cộng hành chính

Bảng 3.6: Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng cửa

Loại công trình Hệ số n tương ứng cới chiều rộng B

Nhà công cộng, nhà hành chính, sinh hoạt 1,05 0,91 0,8 0,62 0,5

Lưu lượng khói cần phải hút thải ra khỏi hành lang hay sảnh khi có sự cố cháy xảy

Khối lượng riêng của khói ở nhiệt độ 300℃ là: ρkhói = 0,617 (kg/m 3 )

Vậy lưu lượng thể tích khói cần phải hút ra là V = 21467.89 (m 3 /h) = 5963.302 (l/s)

Do nguyên lí hoạt động hút khói hành lang chỉ hút cho tầng cháy nên lưu lượng chọn quạt sẽ là:

So với lưu lượng của quạt công trình là 7083 l/s thì có độ chênh lệch không đáng kể

3.3.3 Kiểm tra kích thước ống hút khói hành lang

Theo khuyến cáo của Ashrae, vận tốc tối đa đi trong gen là 12,7 m/s

Chọn vận tốc đi trong gen hút khói là 12 m/s

Tốc độ không khí đi trong ống được tính theo công thức: ω = L

F Trong đó: ω – Tốc độ không khí đi trong ống, m/s;

L – Lưu lượng không khí đi qua ống, m 3 /s;

Do đó ta tính được tiết diện gen là:

12 = 0,546 𝑚 2 Chọn gen có kích thước: 750(mm) x 600(mm)

Tính toán kiểm tra hệ thống tạo áp cầu thang

3.4.1 Mục đích của tạo áp cầu thang

Hệ thống tạo áp cầu thang, hay còn gọi là tăng áp cầu thang, là một phần quan trọng trong thiết kế của hầu hết các tòa nhà cao tầng hiện nay Hệ thống này được sử dụng cho buồng thang bộ kín, giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng trong trường hợp xảy ra cháy.

+ Thoát hiểm khi có cháy

+ Hổ trợ nhân viên cứu hỏa tiếp cận đám cháy và cứu nạn

3.4.2 Nguyên lý của hệ thống tạo áp cầu thang

Hệ thống tạo áp cầu thang hoạt động theo nguyên lý giúp đảm bảo an toàn trong trường hợp khẩn cấp, như khi xảy ra hỏa hoạn Ví dụ, nếu có sự cố cháy tại tầng 3 của một tòa nhà cao 17 tầng, mọi người sẽ không sử dụng thang máy hay chạy lên sân thượng, mà thay vào đó, họ sẽ di chuyển theo lối thoát hiểm qua cầu thang bộ để thoát ra ngoài an toàn.

Khi xảy ra đám cháy tại tầng 3, khói dày đặc sẽ tràn vào buồng thang qua khe cửa đóng Khi người thoát nạn mở cửa, khói sẽ theo đó xộc vào, gây ngạt cho tất cả mọi người từ các tầng trên đang cố gắng thoát xuống.

Hệ thống tạo áp cầu thang hoạt động bằng cách kích hoạt quạt khi có tín hiệu báo cháy, cung cấp gió tươi từ bên ngoài vào buồng thang Mục đích của việc này là duy trì áp suất gió dương trong buồng thang, giúp ngăn chặn khói tràn vào và tạo điều kiện thuận lợi cho mọi người thoát nạn ra ngoài.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống tạo áp cầu thang được thực hiện cụ thể như sau:

- Tại điều kiện bình thường các quạt tạo áp ở chế độ tắt

Khi có tín hiệu báo cháy khẩn cấp, các quạt tạo áp sẽ hoạt động để cung cấp gió tươi, tạo áp suất dương cho các buồng thang bộ Điều này giúp ngăn chặn khói xâm nhập và đảm bảo an toàn cho thang máy PCCC.

Khi áp suất trong không gian vượt quá 50 Pa, các van MD/PRD sẽ tự động mở để xả áp, nhằm duy trì áp suất không vượt quá 50 Pa Điều này đảm bảo rằng nhân viên làm việc tại tầng có sự cố cháy có khả năng đẩy cửa thoát hiểm để thoát ra ngoài một cách an toàn.

- Khi cảm biến khói tại đầu lấy gió quạt tạo áp nhận biết có khói sẽ cho dừng quạt tạo áp

Hình 3.13: Sơ đồ nguyên lý hệ thống tạo áp cầu thang

Theo QCVN 06 – 2022 BXD, phụ lục D, từ D10 trang 120/181 thì việc bảo vệ chống khói phải cung cấp không khí từ bên ngoài vào các khu vực sau:

- Trong giếng thang máy (khi không thể hỗ trợ cấp khí các khoang đệm trong điều kiện có cháy) ở những nhà có buồng thang không nhiễm khói

- Trong khoang đệm của thang máy chữa cháy

- Trong các buồng thang bộ không nhiễm khói loại N2

- Trong các khoang đệm của buồng thang bộ không nhiễm khói loại N3

- Trong các khoang đệm trước thang máy (bao gồm cả thang máy) trong các tầng hầm và tầng nửa hầm

Các khoang đệm ở cầu thang bộ loại 2 dẫn đến các gian phòng của tầng 1 hoặc tầng nửa hầm, thường được sử dụng để chứa đựng các chất và vật liệu dễ cháy Trong các không gian xưởng luyện, đúc, cán và các khu vực gia công nhiệt khác, khoang đệm cho phép cấp không khí từ các không gian thông khí của nhà, đảm bảo an toàn và thông thoáng cho môi trường làm việc.

Trong các khoang đệm tại lối vào sảnh kín và hành lang từ các tầng hầm và tầng nửa hầm, việc thiết kế cần tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và tiện nghi.

- Khoang đệm ở lối vào các sảnh thông tầng và khu bán hàng, từ cao trình của các tầng nửa hầm và tầng hầm

Khoang đệm ở các buồng thang bộ loại N2 là yếu tố quan trọng trong các nhà chung cư có chiều cao PCCC trên 75m, cũng như trong các công trình hỗn hợp và công trình công cộng có chiều cao PCCC tương tự Việc thiết kế khoang đệm này không chỉ đảm bảo an toàn mà còn tuân thủ các quy định về phòng cháy chữa cháy, góp phần nâng cao hiệu quả trong công tác cứu hộ và bảo vệ người dân.

Dưới sảnh thông tầng, các khu vực bán hàng và các gian phòng khác được bảo vệ hiệu quả nhờ vào hệ thống quạt hút và xả khói.

- Các khoang đệm ngăn chia gian phòng giữ ô-tô của các gara kín trên mặt đất và của gara ngầm với các gian phòng sử dụng khác

Khoang đệm là phần ngăn cách giữa ô tô và đường dốc kín của các gara ngầm, hoặc thiết bị tạo màn không khí được bố trí trên cửa đi (cổng) từ phía gian phòng giữ ô tô của gara ngầm.

- Khoang đệm ở các lối ra từ buồng thang bộ loại N2 đi vào sảnh lớn thông với các tầng trên của nhà hỗn hợp

- Khoang đệm (sảnh thang máy) ở lối ra từ thang máy vào các tầng nửa hầm và tầng hầm của nhà hỗn hợp

3.4.3 Tính toán tạo áp các khu vực

Việc tính toán tạo áp dựa theo QCVN 06 – 2021 và tiêu chuẩn BS5588 – Part 4

3.4.3.1 Kiểm tra hệ thống tạo áp thang bộ

*Tính kiểm tra vị trí thang bộ nằm trục tọa đô ̣(C-D/10-110) từ tầng Hầm đến tầng 14 a a.Kiểm tra điều kiện tạo áp

Ta có : Công trình thuộc loại thang bộ N2 nên phải tạo áp cầu thang N2 b Thông số đầu vào

Trục thang bộ này bao gồm 17 tầng với 17 cửa tương ứng, mỗi cửa có kích thước 2,2m x 1,35m Tất cả 17 cửa đều mở vào không gian tạo áp, trong khi có một cửa mở ra không gian tạo áp.

Chiều dài khe hở cửa đóng: 2,2 + 1,35 + 2,2 + 1,35 = 7,1 m

Theo BS5588 part 4 1978, bảng 3, trang 13, ta có: Diện tích khe cửa đóng mở vào không gian điều áp đối với cửa chuẩn là 0,01 m 2

Cửa chuẩn theo BS5588: 2m x 0,8m => Chiều dài khe cửa chuẩn theo BS là: 5,6 m

Suy ra: Diện tích khe cửa đóng mở vào không gian điều áp đối với cửa thực tế của công trình: 𝐴 1 = 7,1

5,6 0,01.14 = 0,178 𝑚 2 Diện tích 1 cửa mở : A = 2,97 m 2 c c Tính toán lưu lượng tạo áp

Căn cứ vào QCVN 06 – 2022_ D.11, thang N2 sẽ được tính với 3 cửa mở đồng thời, với vận tốc qua cửa mở là 1,3 m/s Áp suất duy trì trong không gian tạo áp từ.

Tính lưu lượng gió qua các cửa đóng ở P = 50 pa

Tính lưu lượng gió qua của tầng mở

Tổng lưu lượng tạo áp

Lưu lượng dự phòng rò rỉ qua ống gió là 10%

So với thực tế công trình, có sự chênh lệch đáng kể do nhóm chúng tôi sử dụng hệ số rò rỉ qua ống gió khác với công trình Điều này ảnh hưởng đến tính toán van xả áp cơ.

Xác định kích thước van xả áp

=> Van có kích thước : 1414 mm x 1414 mm

Chọn van có kích thước : 1400mm x 1400mm e e.Tính toán miệng gió

Dựa vào thông số ở trên, ta có lưu lượng tổng là: 13889 l/s, với 17 tầng ta chọn 17 miệng gió với lưu lượng từng miệng như sau:

Theo khuyến cáo, vận tốc gió qua miệng gió không nên vượt quá 5 m/s Do đó, nhóm đã chọn miệng gió 1 lớp + OBD với vận tốc mỗi miệng gió từ 4 – 5 m/s và diện tích phần trống đạt 75% Để tiết kiệm thời gian và có cơ sở chính xác hơn cho việc so sánh lựa chọn, chúng tôi sẽ sử dụng phần mềm Duct Checker Pro để tính toán và lựa chọn miệng gió có kích thước 550 mm x 400 mm.

Bảng 3.7 : Lưu lượng hệ thống tạo áp thang bộ

Kích thước cổ Vận tốc Lưu lượng tính toán Lưu lượng thực tế mm m/s l/s l/s

Tính toán kiểm tra hệ thống hút thải

3.5.1 Mục đích của hệ thống hút thải

Để cải thiện không khí trong nhà vệ sinh kín, việc lắp đặt quạt thông gió là giải pháp hiệu quả Quạt giúp tăng cường sự lưu thông không khí, đảm bảo không gian luôn được thông thoáng và thoải mái Quá trình lưu thông không khí diễn ra liên tục, giúp ngăn ngừa mùi hôi và duy trì sự sạch sẽ cho không gian này.

Để hạn chế nguy cơ ô nhiễm môi trường do mùi hôi thối, việc dọn dẹp nhà vệ sinh thường xuyên là rất cần thiết, bởi đây là khu vực ẩm ướt dễ phát sinh mùi Lắp đặt quạt thông gió sẽ giúp giải quyết tình trạng này, mang lại không gian luôn thơm tho và sạch sẽ nhờ vào các luồng gió từ thiết bị khử mùi.

Để hạn chế nguy cơ nhiễm chéo vi khuẩn giữa các khu vực riêng biệt trong bệnh viện, việc đảm bảo độ sạch cao là rất quan trọng Do đó, hệ thống ống hút thải của bệnh viện cần được trang bị chức năng và van đặc biệt nhằm khử khuẩn tuyệt đối.

Chống ngạt, bảo vệ sức khỏe người sử dụng

3.5.2 Nguyên lí hoạt động hệ thống hút thải

Hệ thống hút thải có nguyên lý hoạt động đơn giản như sau:

Quạt hút sẽ được lắp đặt từ tầng 1 đến tầng 14 tại tầng mái, nhằm hút không khí và mùi từ bên trong khu vực thải ra ngoài Hệ thống này sử dụng đường ống và miệng gió hút được đặt trên trần để thực hiện chức năng thông gió hiệu quả.

Khi không khí và mùi trong toilet được hút ra, áp suất bên trong toilet trở thành áp âm (Air Class 2) Điều này khiến gió tươi từ bên ngoài tự động tràn vào qua cửa mở hoặc louver gió tươi.

Hình 3.18: Sơ đồ nguyên lí hút thải toilet

3.5.3 Tính toán kiểm tra lưu lượng hút thải toilet

Việc tính toán lưu lượng hút thải toilet dựa theo TCVN 5687:2010 theo công thức như sau:

- L : là lưu lượng không khí (m3/h)

- m : hệ số trao đổi không khí (vol/h)

- V : thể tích phòng (m3) m được xác định bằng cách tra bảng phụ lục G của TCVN 5687:2010

Như vậy, tổng lưu lượng hút thải toilet cho tầng 3 là: 136,675 (l/s) = 492.03

Việc tính toán lưu lượng hút thải cho toilet và các khu vực khác tại các tầng còn lại được thực hiện tương tự như trước đây, và nhóm chúng tôi đã thu được kết quả như bảng dưới đây.

Bảng 3.11: Bảng lưu lượng hút thải tầng 3

Tầng Khu vực Thể tích (m3)

Số lần trao đổi không khí Lưu lượng tổng ( dự phòng

Bản vẽ công trình 633.6

Như vậy, so với bản vẽ thì lưu lượng hút thải từ của tầng 3, nhóm tính ra có sự chênh lệch không đáng kể

3.5.4 Kiểm tra kích thước ống gió, miệng gió hút thải toilet

Tính kiểm tra ví dụ điển hình đường ống gió, miệng gió hút thải tầng 3

Theo khuyến cáo, miệng gió hút toilet nên sử dụng loại 1 lớp + OBD với vận tốc từ 1 đến 2,5 m/s và kích thước nhỏ nhất là 200mm x 200mm Trong công trình của chúng tôi, nhóm đã chọn miệng gió 1 lớp + OBD với vận tốc 1,5 m/s cho hệ thống hút thải toilet.

Ta có: Lưu lượng tổng hút toilet ở tầng 3 theo tính toán ở trên là: 492.03 m 3 /h

Kiểm tra bằng phần mềm Duct Checker Pro cho thấy để chọn miệng gió một lớp có kích thước 200mm x 200mm với vận tốc 1,5m/s, lưu lượng thực tế cần đạt là 61,5 m³/h.

Vì vậy, theo như kết quả tính toán lưu lượng ở mục trên thì ta có:

Hình 3.19: Kiểm tra miệng gió của hệ thống hút thải toilet bằng Duct Checker Pro

- WC nam và nữ với lưu lượng 123 m 3 /h nên chọn 2 miệng gió 200mm x 200mm 1 lớp

- Kho bẩn với lưu lượng 61.5 m 3 /h nên chọn 1 miệng gió 200mm x 200mm 1 lớp

- Kho sạch với lưu lượng 61.5 m 3 /h nên chọn 1 miệng gió 200mm x 200mm 1 lớp

- Phòng thay đồ với lưu lượng 246 m 3 /h nên chọn 4 miệng gió 200mm x 200mm

Để xác định kích thước ống gió cho hệ thống hút thải tầng 3, chúng tôi thực hiện các bước tương tự như khi kiểm tra hệ thống cấp gió tươi Phương pháp được áp dụng là tổn thất ma sát đồng đều 1 Pa/m, từ đó nhóm chúng tôi đã thu được bảng kết quả như sau.

Bảng 3.12: Bảng kích thước ống gió hút thải tầng 3 Đoạn ống

Tổn thất ma sát (Pa/m)

Kích thước (mm x mm)

KT công trình (mm x mm)

3.5.4 Kiểm tra cột áp quạt hút thải toilet a Tổn thất áp ma sát

Tính tương tự như phần cấp gió tươi, ta có:

∆pms = 1.∆p1 = 32 1 = 32 Pa b Tổn thất áp cục bộ

Tương tự như cách xác định phần cấp gió tươi, ta có bảng sau

Bảng 3.13: Bảng tổn thất áp suất cục bộ hệ thống hút thải tầng 3

Từ đó suy ra: ∆p = ∆pms + ∆pcb = 32 + 43.88 = 75,88 (Pa)

Kiểm tra hệ thống thông gió tầng hầm

Tầng hầm của Bệnh Viện Hoàn Mỹ Sài Gòn được thiết kế đa chức năng, bao gồm khu vực bãi đậu xe, phòng bơm và phòng điện, phục vụ cho nhiều nhu cầu khác nhau của công trình.

Khu vực bãi đậu xe và phòng bơm được thông gió hiệu quả nhờ vào hệ thống hút thải và cấp gió tươi, sử dụng các đường ống gió và miệng gió được lắp đặt trên trần.

3.6.1 Mục đích của hệ thống thông gió hầm xe

Hệ thống thông gió hầm xe được thiết kế nhằm các mục đích sau:

- Loại bỏ các khí độc như NO, NO2, SO2, CO2;

- Giúp không khí của tầng hầm nói riêng và của cả công trình nói chung luôn thoáng mát, sạch sẽ, trong lành;

- Góp phần đảm bảo an toàn sức khỏe cho con người sống và làm việc tại công trình, khu vực tầng hầm;

- Giảm thiểu nguy cơ cháy nổ tại các công trình;

- Tiết kiệm chi phí cho chủ đầu tư so với phương án lắp điều hòa

3.6.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống thông gió hầm xe Ở chế độ bình thường (không cháy), các đầu cảm biến CO kết nối với bộ điều khiển sẽ điều khiển hệ thống hoạt động theo các mức nồng độ CO như sau: Khi nồng độ CO < 9ppm thì tất các các quạt không chạy Khi nồng độ 9ppm < CO < 25ppm thì quạt EAF chạy ở tốc độ thấp để thông gió tầng hầm Khi nồng độ CO > 25ppm thì quạt EAF chạy ở tốc độ cao để thông thoáng không gian hầm Vì trong không gian hầm được thiết kế kín nên có sự chênh lệch áp suất khi các chất độc hại, bụi bẩn, khói xe được hút ra Do đó, bên cạnh quạt EAF thì quạt FAF cũng chạy giúp lấy không khí bên ngoài môi trường, thông qua louver gió tươi và đưa vào bên trong hầm nhằm cân bằng lượng khí ổn định Ở chế độ khẩn cấp (khi xảy ra sự cố cháy), khi có tín hiệu cháy từ tủ báo cháy thì quạt cấp gió tươi FAF sẽ ngừng chạy mà chỉ có quạt EAF chạy ở tốc độ cao nhất để hút hết khói ra khỏi tầng hầm

Trong hầm xe, hệ thống quạt hút và cấp khí được thiết kế bằng đường ống gió, với các miệng gió một lớp kết hợp với OBD để điều chỉnh lưu lượng gió giữa các miệng Khoảng cách từ miệng cấp đến miệng hút đối diện nhau dao động từ 8m.

Các đường ống hút thải thường được lắp đặt gần vách trong hầm để ưu tiên hút khói từ các vị trí xe đậu Quạt được đặt trong hộp tiêu âm và có các đoạn ống tiêu âm ở đầu vào, đầu ra nhằm giảm thiểu tiếng ồn.

Hình 3.32: Sơ đồ nguyên lí hệ thống thông gió hầm xe

3.6.3 Kiểm tra lưu lượng quạt hệ thống thông gió hầm xe

* Tính lưu lượng gió thải thông gió hầm xe

Việc tính toán lưu lượng thông gió hầm xe dựa theo tiêu chuẩn Singapore

Theo tiêu chuẩn SS553_2009_Singapore, table 5, trang 25 khuyến cáo tính 6

ACH đối với bãi đỗ xe khi ở trạng thái bình thường không có sự cố

Theo tiêu chuẩn Singapore Code of Practice 13 (CP13), tại mục 6.1.9, khu vực đậu xe hoặc lưu thông xe có diện tích nhỏ hơn 1900 m² chỉ cần quạt hút/cấp chạy ở một tốc độ mà không cần áp dụng thông gió sự cố với quạt chạy tốc độ cao Đối với khu vực có diện tích lớn hơn 1900 m², quạt cần chạy ở hai tốc độ: chế độ thông thường với tốc độ thấp và chế độ khẩn cấp hoặc khi có cháy với tốc độ cao Cụ thể, khu vực bãi đậu xe tầng hầm 1 của Bệnh viện Hoàn Mỹ Sài Gòn có diện tích 349 m², theo QCVN 06_2022_BXD, không khí trong khu vực này được xác định là một zone vì diện tích nhỏ hơn 3000 m².

Ta có công thức tính lưu lượng hút thải hầm xe:

- Q – Lưu lượng hút thải hầm xe, (m 3 /h);

- S – Diện tích hầm xe, (m 2 );

- ACH – Số lần thay đổi không khí trên giờ, (lần/giờ)

Nhận xét: So với lưu lượng của công trình là 2500 (l/s) thì kết quả tính toán kiểm tra của nhóm không có sự chênh lệch quá lớn

* Tính lưu lượng gió tươi thông gió hầm xe

Theo tiêu chuẩn của Úc, lưu lượng gió tươi để thông gió hầm xe được xác định là 75 – 90% so với lưu lượng gió thải Nhóm chúng tôi đã chọn lưu lượng gió tươi bằng 90% lưu lượng gió thải, dẫn đến lưu lượng gió tươi cần thiết để thông gió hầm xe là 2049 l/s.

So với công trình, lưu lượng gió tươi ở chế độ bình thường là 2250 l/s, nhóm em tính toán cho thấy lưu lượng gió tươi không có sự chênh lệch quá lớn.

3.6.4 Kiểm tra kích thước đường ống gió hệ thống thông gió tầng hầm a Kiểm tra kích thước đường ống gió thải

Không gian hầm xe thường có độ ồn thấp, vì vậy vận tốc gió trong ống chính nên được duy trì ở mức tối đa từ 12 đến 15 m/s, với tổn thất áp suất từ 1 đến 1,5 Pa/m.

Việc kiểm tra tính toán đường ống gió thải và thông gió tầng hầm được thực hiện tương tự như quá trình tính toán kích thước ống gió tươi bằng phần mềm Duct.

Checker Pro Ở đây nhóm em set up phần mềm có vận tốc tối đa đi trong ống và tổn thất ma sát lớn nhất Pa/m:

Hình 3.34: Setup Duct Checker Pro để tính kích thước ống gió thông gió tầng hầm

Hình 3.35: Đường ống gió hút thông gió tầng hầm

Khi đó, nhóm em được bảng sau về kích thước ống gió hút thông gió tầng hầm:

Bảng 3.14: Bảng kích thước ống gió hút thông gió tầng hầm Đoạn ống Lưu lượng

Tổn thất áp suất má sát (Pa/m)

Kích thước tính toán (mm x mm)

Kích thước công trình (mm x mm)

4-5 1675.2 5.32 1.2 350x250 350x350 b Kiểm tra kích thước đường ống gió cấp

Hình 3.36: Đường ống gió cấp thông gió tầng hầm

Thực hiện tương tự như cách xác định kích thước ống gió thải ta có được bảng sau:

Bảng 3.15: Bảng kích thước ống gió cấp thông gió tầng hầm Đoạn ống Lưu lượng

Tổn thất áp suất má sát (Pa/m)

Kích thước tính toán (mm x mm)

Kích thước công trình (mm x mm)

3.6.5 Kiểm tra cột áp quạt thông gió tầng hầm

3.6.5.1 Quạt hút thông gió tầng hầm a Tổn thất áp ma sát

Tính tương tự như phần cấp gió tươi, ta có:

∆pms = 1.∆p1 = 43 1 = 43 Pa b Tổn thất áp cục bộ

Tương tự như cách xác định phần cấp gió tươi, ta có bảng sau:

Bảng 3.16: Bảng tổn thất áp suất cục bộ đường ống hút hệ thống thông gió tầng hầm

Từ đó suy ra: ∆p = ∆pms + ∆pcb = 43 + 141 = 184 Pa

Chọn hệ số dự phòng 10%, suy ra cột áp của quạt hút thông gió tầng hầm là: 202.4 Pa

So với cột áp công trình là 230 Pa thì chênh lệch không quá lớn

3.6.5.2 Quạt cấp thông gió tầng hầm a Tổn thất áp ma sát

Tính tương tự như phần gió thải, ta có:

∆pms = 1.∆p1 = 17.4 x 1 = 17.4 Pa b Tổn thất áp cục bộ

Tương tự như cách xác định phần gió thải, ta có bảng sau:

Bảng 3.17: Bảng tổn thất áp suất cục bộ đường ống cấp hệ thống thông gió tầng hầm

Từ đó suy ra: ∆p = ∆pms + ∆pcb = 54 + 17.4 = 71.4 Pa

Chọn hệ số dự phòng 10%, suy ra cột áp của quạt cấp thông gió tầng hầm là: 78.5 Pa

So với cột áp công trình là 100 Pa thì chênh lệch không quá lớn

Việc tính toán thông gió cho tầng hầm ở các khu vực khác thực hiện tương tự như các bước ở trên.

TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG REVIT 2019

Giới thiệu chung về phần mềm Revit

Revit là phần mềm thiết kế và quản lý dự án xây dựng tích hợp, phát triển bởi Autodesk Phần mềm này cho phép các chuyên gia kiến trúc, kỹ thuật và xây dựng hợp tác trên một nền tảng chung, giúp tạo ra các mô hình 3D đầy đủ và chính xác.

Người dùng có khả năng tạo ra mô hình 3D hoàn chỉnh cho toàn bộ dự án xây dựng, bao gồm kiến trúc, kết cấu và hệ thống công trình Công nghệ tiên tiến của Revit cho phép xác định, phân tích và tối ưu hóa các hệ thống, từ đó giúp người dùng nâng cao hiệu suất và hiệu quả của dự án một cách đáng kể.

Cung cấp các công cụ hỗ trợ tạo bản vẽ kỹ thuật, lập kế hoạch thi công và phối hợp giữa các bên liên quan trong thiết kế và xây dựng giúp giảm thiểu sự không nhất quán và xung đột trong thiết kế Điều này đồng thời tăng cường tính linh hoạt và sự hợp tác trong dự án.

Ngoài ra, Revit cũng hỗ trợ tích hợp dữ liệu và quản lý thông tin dự án tự động

Người dùng có thể dễ dàng theo dõi và quản lý các thành phần của dự án, bao gồm vật liệu, thiết bị, kế hoạch công việc và ngân sách.

4.2 Ứng dụng Revit vào cơ điện

Với khả năng tương tác linh hoạt và tính năng mạnh mẽ, Revit đã trở thành công cụ thiết yếu trong lĩnh vực xây dựng, đặc biệt là trong ngành cơ điện (MEP) Phần mềm này giúp người dùng tiết kiệm thời gian, nâng cao hiệu quả và đảm bảo tính chính xác trong quá trình thiết kế và xây dựng dự án.

Cung cấp giải pháp tích hợp cho thiết kế, phân tích và quản lý hệ thống cơ điện (Cơ khí, Điện, Nước) trong ngành xây dựng.

Kỹ sư MEP có khả năng tạo ra các mô hình 3D chính xác cho hệ thống đường ống, cáp điện, hệ thống điều hòa không khí, thiết bị cơ điện và nhiều thành phần khác.

Người dùng có thể tự động tạo ra các bản vẽ công nghệ và báo giá với độ chính xác cao, giúp giảm thiểu sai sót và nâng cao hiệu quả công việc Điều này đảm bảo việc thiết kế và phân tích hệ thống MEP trở nên đơn giản hơn Hệ thống cũng cho phép tích hợp dữ liệu, phối hợp và hợp tác trực tuyến giữa các thành viên trong dự án, từ kỹ sư MEP, kiến trúc sư đến nhà thầu, góp phần nâng cao hiệu suất và tối ưu hóa quy trình làm việc.

4.3 Model Revit dự án mở rộng bệnh viện đa khoa Hoàn Mỹ Sài Gòn

Hình 4.1: Model 3D hệ HVAC tầng 1

Hình 4.3 : Model 3D hệ HVAC tầng hầm 1

Hình 4.5: Model 3D hệ HVAC tầng mái

Hình 4.6: Model 3D dàn nóng ODU

Hình 4.8: Model 3D toàn bộ hệ thống HVAC của dự án mở rộng bệnh viện đa khoa

Quản lý khối lượng là yếu tố quan trọng trong việc phân tích và tổng hợp các hệ thống điều hòa không khí, ống đồng và nước ngưng, giúp người thực hiện bản vẽ thao tác dễ dàng nắm rõ khối lượng Điều này không chỉ mang lại cái nhìn tổng thể về dự án mà còn nâng cao chất lượng dự án và hỗ trợ trong việc đưa ra các bước tính toán tiếp theo, bao gồm thời gian và chi phí nhân công.

Hình 4.9 : Chi tiết giá trị khối lượng và kích thước ống đồng và nước ngưng tầng 3

Hình 4.10 : Chi tiết giá trị khối lượng và kích thước ống gió tầng 3

Model Revit dự án mở rộng bệnh viện đa khoa Hoàn Mỹ Sài Gòn

Hình 4.3 : Model 3D hệ HVAC tầng hầm 1

Hình 4.5: Model 3D hệ HVAC tầng mái

Hình 4.6: Model 3D dàn nóng ODU

Hình 4.8: Model 3D toàn bộ hệ thống HVAC của dự án mở rộng bệnh viện đa khoa

Quản lý khối lượng là quá trình phân tích và tổng hợp tất cả các hệ thống điều hòa không khí, ống đồng và nước ngưng, giúp người thực hiện bản vẽ thao tác dễ dàng nắm rõ khối lượng Điều này mang lại cái nhìn tổng thể của dự án, nâng cao chất lượng dự án và đưa ra các bước tính toán tiếp theo liên quan đến thời gian và chi phí nhân công.

Hình 4.9 : Chi tiết giá trị khối lượng và kích thước ống đồng và nước ngưng tầng 3

Hình 4.10 : Chi tiết giá trị khối lượng và kích thước ống gió tầng 3

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Sau khi hoàn tất quá trình lựa chọn phương án tính toán, thực hiện và hoàn thành các phần đã trình bày, dự án mở rộng Bệnh viện Đa khoa Hoàn Mỹ Sài Gòn đã được triển khai một cách hiệu quả.

Việc sử dụng hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV/VRF cho tòa nhà tại Thành phố Hồ Chí Minh là lựa chọn hợp lý, vì hệ thống này đáp ứng hiệu quả nhu cầu về năng suất lạnh, thông gió và thẩm mỹ cho công trình văn phòng Hơn nữa, việc kết hợp với các thiết bị xử lý không khí PAU cũng là một giải pháp hợp lý cho dự án, giúp giảm đáng kể năng suất lạnh cho các khu vực văn phòng và điều trị, đồng thời đáp ứng yêu cầu về độ sạch.

Để đảm bảo độ chính xác cao trong việc tính toán kiểm tra tải nhiệt cho công trình, nhóm đã áp dụng phương pháp Carrier kết hợp với phần mềm Heatload Kết quả cho thấy phần lớn các khu vực của công trình đủ tải, với hầu hết các giá trị tính toán nhỏ hơn công suất máy Tuy nhiên, vẫn tồn tại nhiều khu vực có độ chênh lệch cao so với công trình do nhiều lý do khác nhau, chẳng hạn như việc các nhà thiết kế có thể điều chỉnh hệ số theo yêu cầu tiêu chuẩn riêng để phù hợp với lựa chọn thiết bị công trình.

Việc lắp đặt đầy đủ các hệ thống thông gió như hút mùi, thông gió nhà vệ sinh, thông gió hầm xe, và các hệ thống thông gió sự cố như tạo áp cầu thang, thang máy, sảnh thang máy và hút khói hành lang là rất quan trọng Những hệ thống này không chỉ đảm bảo tính an toàn cho công trình mà còn tạo ra không gian thoải mái để làm việc.

Nhóm đã sử dụng Revit 2019 để tạo mô hình 3D cho hệ thống điều hòa không khí và thông gió của công trình, giúp thể hiện rõ các mặt bằng và vị trí của đường ống cùng thiết bị Tuy nhiên, một số thiết bị được sử dụng không đạt tiêu chuẩn.

Family của Revit nên nhóm em phải sử dụng Family khác để thay thế.

Kiến nghị

Sau khi thực hiện tính toán và kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cùng thông gió cho dự án mở rộng Bệnh viện Đa khoa Hoàn Mỹ tại Thành phố Hồ Chí Minh, nhóm xin phép đưa ra một số đề xuất quan trọng.

Giảm kích thước ống gió tại một số vị trí trên các tuyến ống gió là cần thiết để đảm bảo vận tốc gió trong ống đạt mức khuyến nghị.

- Việc thể hiện lưu lượng gió tươi cho các khu vực chưa được thể hiện rõ ràng trên bản vẽ

[1] Nguyễn Đức Lợi: Giáo trình thiết kế Điều hòa không khí NXB Khoa học kỹ thuật

[2] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 2010 Thông gió – Điều hòa không khí – Tiêu chuẩn thiết kế

[3] Quy chuẩn Việt Nam QCVN 02 – 2009/BXD Số liệu, điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

[4] Quy chuẩn Việt Nam QCVN 06 – 2021/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về An toàn cháy cho nhà và công trình

[5] Ashrae Standard 62.1 – 2013 Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality

Thống kê diện tích và chiều cao các khu vực công trình:

Tầng Tên phòng/khu vực Diện tích Chiều cao tầng

Chiều cao sàn tới lapong

Phòng đóng gói nhãn dán 38.68 3.32 2.7

Phòng nhận, rửa dụng cụ 47.38 3.32 2.7

Phòng bác sĩ 8.17 3.32 2.7 Điều trị 1 16.93 3.32 2.7 Điều trị 2 17.56 3.32 2.7 Điều trị 3 17.12 3.32 2.7 Điều trị 4 17.44 3.32 2.7 Điều trị 5 18 3.32 2.7 Điều trị 6 17.86 3.32 2.7 Điều trị 7 22.74 3.32 2.7

Thống kê nhiệt hiện truyền qua kính:

Tên phòng/khu vực Hướng kính

Khu hồi tỉnh Đông 269.09 0.78 9.98 876.8 876.8

Phòng nhận, rửa dụng cụ Tây 269.09 0.63 14.89 1056.6 1056.6

Phòng bác sĩ Bắc 26.18 0.86 2.24 21.1 21.1

Phòng điều trị 1 Tây 269.09 0.65 1.44 105.1 105.1

Phòng điều trị 2 Tây 269.09 0.65 2.24 164 164

Phòng điều trị 3 Tây 269.09 0.65 2.24 164 164

Phòng điều trị 4 Tây 269.09 0.81 2.24 204.4 204.4

Phòng điều trị 5 Đông 269.09 0.8 2.24 199.3 199.3

Văn phòng quản lí 1 Tây 269.09 0.79 9.42 838.2 838.2

Văn phòng quản lí 2 Tây 269.09 0.65 1.68 123 123

Thống kê nhiệt hiện qua trần

Tầng Tên phòng/khu vực k ∆t F Q 21

Thống kê nhiệt hiện truyền qua vách

Tầng Tên phòng/khu vực

Tầng 6 Văn phòng 338.9 78.2 0 417.1

Phòng đóng gói dán nhãn 591.9 22 0 613.9

Phòng nhận , rửa dụng cụ 1429.4 110 42.6195 1582

Phòng điều trị 1 455.1 0 42.6195 497.72 Phòng điều trị 2 298.5 0 66.528 365.03 Phòng điều trị 3 350.3 0 66.528 416.83 Phòng điều trị 4 293.2 0 66.528 359.73 Phòng điều trị 5 289.5 0 66.528 356.03 Phòng điều trị 6 276.4 0 49.896 326.3 Phòng điều trị 7 353.2 0 126.126 479.33

Văn phòng quản lý 1 191.9 0 0 191.9

Văn phòng quản lý 2 318.7 0 49.896 368.6

Thống kê nhiệt hiện qua nền, đèn chiếu sáng, và máy móc thiết bị tỏ ra

Tầng Tên phòng/khu vực Q 23 Q 31 Q 32

Phòng đóng gói dán nhãn 0 365.768 580

Phòng nhận , rửa dụng cụ 60.7 525.563 711

Văn phòng quản lý

Thống kê nhiệt ẩn, hiện do người tỏa ra

Số người SH LH Q 4h Q 4a Q 4 m 2 m 2 / người người W/ người

Phòng đóng gói dán nhãn 38.68 5 8 71.8 60.1 481 517 998

Phòng nhận , rửa dụng cụ 47.38 10 5 71.8 60.1 301 323 624

Phòng điều trị 1 16.93 10 2 71.8 60.1 120 129 249 Phòng điều trị 2 17.56 10 2 71.8 60.1 120 129 249 Phòng điều trị 3 17.12 10 2 71.8 60.1 120 129 249 Phòng điều trị 4 17.44 10 2 71.8 60.1 120 129 249

Phòng điều trị 6 17.86 10 2 71.8 60.1 120 129 249 Phòng điều trị 7 22.74 10 3 71.8 60.1 180 194 374

Văn phòng quản lý 1 15.37 10 2 71.8 60.1 120 129 249

Văn phòng quản lý 2 15.22 10 2 71.8 60.1 120 129 249

Thống kê nhiệt ẩn, hiện do gió tươi mang vào

Số người Mật độ gió tươi Q hN Q aN Q N

Phòng đóng gói dán nhãn 8 7 739.2 1219.68 1959

Phòng nhận , rửa dụng cụ 5 7 462 762.3 1224

Văn phòng quản lý

Bảng tải nhiệt của công trình theo khu vực

Q 11 Q 21 Q 22 Q 23 Q 31 Q 32 Q 4 Q N Q 6 Q t kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW

Hành lang 22.14 0 2075.62 0 1267.98 442 3742 10494 1900 19944.00 Nội soi 1 132.46 0 303.319 0 177.30 750 374 1448 270 3455.00 Nội soi 2 0.00 0 118.7 0 177.26 725 374 1448 262 3105.00

Phòng đóng gói dán nhãn

Phòng nhận , rửa dụng cụ

Hành lang 908.14 0 2422.57 0 2900.62 600 4989 13992 2521 28333.00 Phòng bác sĩ 21.11 0 434.328 37.3 75.52 123 249 490 193 1923.00

Thống kê năng suất lạnh được tính bằng phương pháp tính tay

Tên phòng/khu vực ɛ hf ɛ ht ɛ hef t s L I 1 I 2 Q o

( O C) (L/s) (kJ/kg) (kJ/kg) (kW)

Phòng đóng gói dán nhãn

Văn phòng quản lý 1 0.97 0.86 0.95 15.9 361.4 57.5 46.5 4.8

Văn phòng quản lý 2 0.97 0.86 0.95 15.9 346.3 57.5 46.5 4.6

Tiêu đề	Tính Toán Kiểm Tra Hệ Thống Điều Hòa Không Khí, Thông Gió Và Dựng Model Revit Dự Án Mở Rộng Bệnh Viện Đa Khoa Hoàn Mỹ Sài Gòn
Tác giả	Vũ Quang Trung, Nguyễn Phước Khang
Người hướng dẫn	GVC.ThS. Lại Hoài Nam
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2024
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	147
Dung lượng	9,36 MB