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 cho tòa nhà các sở ngành

ĐOÀN MINH HÙNG SVTH: LÊ ANH KIỆT NGUYỄN ANH QUỐC TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ, THÔNG GIÓ VÀ DỰNG MODEL REVIT CHO TÒA NHÀ CÁC SỞ NGÀNH... và dựng model Revit cho tòa nhà

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT

GVHD: TS ĐOÀN MINH HÙNG SVTH: LÊ ANH KIỆT

NGUYỄN ANH QUỐC

TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ,

THÔNG GIÓ VÀ DỰNG MODEL REVIT CHO

TÒA NHÀ CÁC SỞ NGÀNH

- -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP NGÀNH CÔNG NGHÊ KỸ THUẬT NHIÊT

Đề tài : TÍNH TOÁN KIỂM TRA HÊ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ, THÔNG GIÓ VÀ DỰNG MODEL REVIT CHO TÒA NHÀ

CÁC SỞ NGÀNH

GVHD : TS ĐOÀN MINH HÙNG

- -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP NGÀNH CÔNG NGHÊ KỸ THUẬT NHIÊT

Đề tài : TÍNH TOÁN KIỂM TRA HÊ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ, THÔNG GIÓ VÀ DỰNG MODEL REVIT CHO TÒA NHÀ

CÁC SỞ NGÀNH

GVHD : TS ĐOÀN MINH HÙNG

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 7 Năm 2024

Công nghệ kỹ thuật Nhiệt, khoa Cơ Khí Động Lực, trải qua quá trình học tập và rèn luyện tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM các thầy cô đã tận tình giảng dạy

và giúp đỡ để chúng em có được một nền tảng kiến thức vững chắc để từ đó có thể phát huy khả năng của mình và tiến tới nghiên cứu những vấn đề sâu rộng hơn

Và hơn hết đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến quý thầy Đoàn Minh Hùng và quý thầy Đặng Hùng Sơn đã hướng dẫn tận tình để nhóm chúng

em có thể hoàn thiện tốt đồ án tốt nghiệp này Thầy đã hướng dẫn, cung cấp các tài liệu liên quan vô cùng hữu ích và giải đáp những vấn đề nan giải mà chúng em mắc phải

Trong quá trình thực hiện bài tiểu luận này, do hiểu biết còn nhiều hạn chế và chưa chuyên sâu nên trong quá trình bài làm khó tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được những lời góp ý của quý thầy cô để đồ án ngày càng hoàn thiện hơn Từ đó chúng em cũng rút cho mình rất nhiều kinh nghiệm và kiến thức về cách thiết kế một hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho một dự án

Cuối cùng một lần nữa xin phép gửi được lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy Kính chúc các thầy thật nhiều sức khỏe và gặt hái được nhiều thành công trên con đường giảng dạy để có thể đào tạo thêm nhiều thế hệ sinh viên tiêu biểu hơn nữa

Trân trọng!

TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2024 Sinh viên thực hiện đề tài

Lê Anh Kiệt Nguyễn Anh Quốc

và dựng model Revit cho tòa nhà các sở ngành” bao gồm 3 phần chính: tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, tính toán thiết kế hệ thống thông gió và dựng lại mô hình 3D các hệ thống điều hòa không khí và thông gió của dự án bằng phần mềm Revit Nội dung của từng phần cụ thể như sau:

Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí được xác định trên cơ sở của phương pháp Carrier là các thành phần nhiệt hiện và ẩn thừa của không gian điều hòa, từ đó thành lập sơ đồ của hệ thống điều hòa không khí và tính ra năng suất lạnh Ngoài ra, để tăng thêm độ chính xác của việc tính toán kiểm tra, thì nhóm tính thêm bằng phần mềm Heatload Kết quả tính toán tải lạnh được dùng để so sánh với bản vẽ công trình từ đó đưa ra những nhận xét và kiến nghị

Về phần tính toán thiết kế hệ thống thông gió, nhóm sử dụng các tiêu chuẩn và quy chuẩn của Việt Nam, các tiêu chuẩn trên thế giới để tính lưu lượng gió; sử dụng các phần mềm hỗ trợ như Duct Checker Pro để tính kích thước ống gió, miệng gió; phương pháp tổn thất ma sát đồng đều để tính tổn thất áp suất ma sát và phần mềm Ashrae Duct Fitting Database để tính tổn thất áp suất cục bộ của các hệ thống thông gió toilet, hầm xe

và các hệ thống thông gió sự cố như tạo áp cầu thang, hút khói hành lang…

Cuối cùng là việc dựng lại các hệ thống điều hòa và thông gió của công trình bằng phần mềm Revit sẽ cho ta cái nhìn rõ hơn về nguyên lí hoạt động của hệ thống điều hòa không khí và thông gió được sử dụng trong dự án

DANH MỤC HÌNH ẢNH v

DANH MỤC BẢNG viii

DANH MỤC VIẾT TẮT viii

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1

1.1 Lí do chọn đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiêm cứu 2

1.3 Phạm vi đề tài 2

1.4 Tổng quan về điều hòa không khí 2

1.4.1 Khái niệm 2

1.4.2 Quá trình phát triển 3

1.4.3 Ứng dụng vào thực tiễn 4

1.5 Tổng quan về công trình 5

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA TẢI LẠNH 7

2.1 Không gian làm lạnh và lựa chọn hệ thống lạnh cho công trình 7

2.1.1 Không gian làm lạnh 7

2.1.2 Lựa chọn hệ thống lạnh phù hợp cho công trình 9

2.2 Thông số tính toán công trình 11

2.2.1 Thông số tính toán ngoài trời 11

2.2.2 Thông số tính toán trong nhà 11

2.3 Tính toán tải lạnh bằng phương pháp Carrier 12

2.3.1 Nhiệt bức xạ qua kính Q11 12

2.3.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do Δt Q21 15

2.3.3 Nhiệt truyền qua vách Q22 16

2.3.7 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn tỏa ra do người Q4 23

2.3.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QaN 24

2.4 Kiểm tra động sương 25

2.5 Thiết lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí 26

2.5.1 Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí 26

2.5.2 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí 28

2.6 Tính toán tải lạnh bằng phần mền heatload 32

2.6.1 Sơ lược về phần mềm heatload 32

2.6.2 Nhập dữ liệu 34

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THÔNG GIÓ 47

3.1 Tính toán hệ thống cấp gió tươi 47

3.1.1 Mục đích của việc cấp gió tươi 47

3.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống cấp gió tươi 48

3.1.3 Xác định tốc độ không khí trong ống cấp gió tươi 48

3.1.4 Tính toán lưu lượng gió tươi 49

3.1.5 Tính toán kích thước ống gió tươi 52

3.1.6 Tính tổn thất áp suất trên đường ống gió tươi 60

3.2 Tính toán hệ thống hút khói hành lang 64

3.2.1 Chức năng, nguyên lý hoạt động và yêu cầu kĩ thuật của hệ thống hút khói hành lang 64

3.2.2 Tính toán lưu lượng hút khói hành lang 65

3.2.3 Tính toán kích thước ống hút khói hành lang 67

3.2.4 Tính toán tổn thất áp suất đường ống hút khói 68

3.3 Tính toán hệ thống tăng áp cầu thang 69 3.3.1 Nguyên lí hoạt động, chức năng và yêu cầu kĩ thuật của hệ thống tạo áp cầu

3.3.3 Tính toán van xả áp cơ 71

3.3.4 Tính toán miệng gió 72

3.3.5 Kiểm tra tổn thất áp suất đường ống tạo áp cầu thang 76

3.4 Tính toán kiểm tra hệ thống hút thải toilet 78

3.4.1 Mục đích và nguyên lí hoạt động hệ thống hút mùi toilet 78

3.4.2 Lưu lượng hút thải của toilet 79

3.4.3 Tính toán kích thước ống gió, miệng gió hút thải toilet 80

3.4.5 Tính tổn thất áp suất trên đường ống gió hút mùi toilet 82

3.5 Hút thải hầm xe 83

3.5.1 Tính toán lưu lượng gió thải thông gió hầm xe 83

3.5.2 Tính toán đường ống hút thải hầm xe 84

3.5.3 Tính toán tổn thất đường ống 85

CHƯƠNG 4 TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG PHẦN MỀM REVIT 87

4.1 Giới thiệu khái quát về phần mềm Revit 87

4.2 Ưu và nhược điểm của Revit 88

4.3 Ứng dụng của Revit trong thiết kế cơ điện MEP 88

4.4 Dựng model 3D cho dự án tòa nhà các sở nghành 89

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 93

5.1 Kết luận 93

5.2 Kiến nghị 94

TÀI LIÊU THAM KHẢO 95

PHỤ LỤC 96

PHỤ LỤC 1: Bức xạ mặt trời qua cửa kính 96

PHỤ LỤC 2 Nhiệt truyền qua mái 100

PHỤ LỤC 3 Nhiệt truyền qua vách 101

PHỤ LỤC 6 Nhiệt tỏa ra từ đèn 106

PHỤ LỤC 7 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra 108

PHỤ LỤC 8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QaN 111

PHỤ LỤC 9 Bảng hệ số SHF 113

PHỤ LỤC 10 Tải lạnh tính toán theo carrier 116

PHỤ LỤC 11 Bản vẽ công trình 119

Hình 1 1 Tòa nhà các sở nghành tỉnh Bến Tre 6

Hình 2 1 Sơ đồ nguyên lí điều hòa không khí 1 cấp 27

Hình 2 2 Sơ đồ điều hòa không khí vẽ trên đồ thị t-d 30

Hình 2 3 Giao diện chính phần mềm Heatload 33

Hình 2 4 Giao diện của mục Project Outline 34

Hình 2 5 Cài đặt tên cho dự án 35

Hình 2 6 Giao diện Room Data (1) 35

Hình 2 7 Giao diện Room Data (2) 36

Hình 2 8 Nhập các thông số kích thước của phòng 38

Hình 2 9 Nhiệt độ và độ ẩm của phòng quản lý tầng trệt 38

Hình 2 10 Thời gian làm việc của phòng quản lý tầng trệt 39

Hình 2 11 Các thông số khác của phòng quản lý tầng trệt 40

Hình 2 12 Thông số mái che 41

Hình 2 13 Thông số vật liệu của phòng quản lý tầng trệt 41

Hình 2 14 Các thông số mở rộng của phòng 42

Hình 2 15 Tải lạnh tra được (1) 43

Hình 2 16 Tải lạnh tra được (2) 43

Hình 3 1 Thiết bị thu hồi nhiệt VAM 48

Hình 3 2 Giao diện của phần mềm Duct Check Pro 54

Hình 3 3 Hộp thoại “Setting” 55

Hình 3 4 Nhập thông số và phần mềm xuất kết quả tính toán 56

Hình 3 5 Hệ thống VAM 3.1 57

Hình 3 6 : Hệ thống VAM 3.2 57

Hình 3 7 Hệ thống VAM 3.3 58

Hình 3 8 Giao diện phần mềm Ashrea Duct Fitting Database 61

Hình 3 9 Hướng dẫn sử dụng Ashrea Duct Fitting Database(1) 62

Hình 3 10 Hướng dẫn sử dụng Ashrea Duct Fitting Database(2) 62

Hình 3 11 Hệ thống đường ống hút khói 67

Hình 3 15 : Kiểm tra miệng gió của hệ thóng hút thải phòng điện, phòng thức ăn, phòng

rác 81

Hình 4 1 Model 3D HVAC tầng hầm 89

Hình 4 2 Model 3D HVAC tầng 1 89

Hình 4 3 Model 3D HVAC tầng 2 89

Hình 4 4 Model 3D HVAC tầng 3 90

Hình 4 5 Model 3D HVAC tầng 4 90

Hình 4 6 Model 3D HVAC hệ thống Vam 90

Hình 4 7 Model 3D HVAC tầng Tum 91

Hình 4 8 Model 3D dàn nóng 91

Hình 4 9 Model 3D HVAC toàn bộ công trình 92

Hình 1 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng hầm 119

Hình 2 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng trệt 120

Hình 3 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 1 121

Hình 4 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 2 122

Hình 5 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 3 123

Hình 6 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 4 124

Hình 7 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 5 125

Hình 8 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 6 126

Hình 9 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 7 127

Hình 10 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 8 128

Hình 11 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 9 129

Hình 12 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 10 130

Hình 13 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 11 131

Hình 14 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 12 132

Hình 15 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 13 133

Hình 16 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng 14 134

Hình 17 Mặt bằng bố trí hệ thống ĐHKK và thông gió tầng tum 135

Bảng 2 2 Bảng thông số tính toán ngoài trời của công trình 11

Bảng 2 3 Bảng thông số tính toán trong nhà của công trình 11

Bảng 2 4 Nhiệt bức xạ vào phòng R k 13

Bảng 2 5 Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng 20

Bảng 2 6 Thông số các điểm nút 30

Bảng 2 7 So sánh tải lạnh 44

Bảng 3 1 Tốc độ gió khuyên dùng và tối đa trong ống gió 49

Bảng 3 2 Mật độ người theo tiêu chuẩn Ashrea Standard 62.1 – 2013 50

Bảng 3 3 Lưu lượng gió tươi của từng phòng và tổng của tầng 3 50

Bảng 3 4 Bảng tổng kết lưu lượng gió tươi của các tầng khu vực văn phòng 51

Bảng 3 5 Kết quả tính toán đường ống gió tươi tầng 3 59

Bảng 3 6 Tổn thất áp cục bộ của hệ thống VAM 3.1 tầng 3 63

Bảng 3 7 Cột áp hệ thống Vam 63

Bảng 3 8 Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng của cửa vào lối thoát hiểm 66

Bảng 3 9 Thông số đoạn ống hút khói hành lang 68

Bảng 3 10 Thông số tổn thất áp suất 69

Bảng 3 11 Thông số của quạt hút khói hành lang 69

Bảng 3 12 .Lưu lượng hệ thống tạo áp thang bộ 72

Bảng 3 13 Thông số của các đoạn ống tạo áp thang bộ 1 75

Bảng 3 14 Thông số của các đoạn ống tạo áp thang bộ 2 76

Bảng 3 15 Thông số tổn thất áp suất cục bộ của hệ thống tạo áp 77

Bảng 3 16 Thông số quạt tạo áp cầu thang 77

Bảng 3 17 Lưu lượng hút của nhà vệ sinh 80

Bảng 3 18 Thông số đoạn ống của nhà vệ sinh 81

Bảng 3 19 Thông số tổn thất áp suất cục bộ của hệ thống hút mùi toilet 83

Bảng 3 20 Thông số quạt hút thải toilet 83

Bảng 3 21 Bảng kích thước ống gió hút thải toilet 84

Bảng 3 22 Thông số tổn thất áp suất 85

HVAC : Heating, Ventilation and Air Conditioning

VRV : Variable Refrigerant Volume

LH (Latent Heat): Nhiệt ẩn

SH (Sensible Heat): Nhiệt hiện

RSHF (Room Sensible Heat Factor): Hệ số nhiệt hiện phòng

GSHF (Grand Sensible Heat Factor): Hệ số nhiệt hiện tổng

ESHF (Effective Sensible Heat Factor): Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng

ERSH (Effective Room Sensible Heat): Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng

ERLH (Effective Room Latent Heat): Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng

MEP: Mechanical, Electrical và Plumbing (Cơ, điện và nước)

TL: Tài liệu

VRF: Variable Refrigerant Flow

FCU: Fan Coil Units

SS: Singapore Standard

BS: British Standard

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN: Quy chuẩn Việt Nam

PCCC: Phòng cháy chữa cháy

VCD: Volume Control Damper

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN

1.1 Lí do chọn đề tài

Cùng với sự phát triển về kinh tế sự lớn mạnh của khoa học và kỹ thuật của con

người Nhu cầu về chất lượng cuộc sống và đảm bảo an toàn ngày càng được chú trọng Ngày nay, sự mọc lên cửa những công trình lớn nhỏ diễn ra ngày càng nhiều Công trình được xây dựng bao gồm nhiều phần kết hợp tạo thành : kết cấu xây dựng, kiến trúc, hệ thống điều hòa không khí và thông gió, hệ thống phòng cháy chữa cháy,

hệ thống điện, hệ thống cấp thoát nước, Mỗi yếu tố đều rất cần thiết để xây dựng nên một công trình hoàn thiện đảm bảo môi trường tiện nghi, an toàn để sinh sống và làm việc Và HVAC là một phần trong đó

Vi thực hiện thiết kế hệ thống HVAC cần thụ phuộc vào nhiều tiêu chuẩn và yêu cầu xây dựng bắt buộc Mỗi một công trình có mục đích sử dụng khác nhau như : nhà

ở, bệnh viện, khách sạn, nhà hàng tiệc cưới, trường học, công xưởng, Vì vậy, kỹ sư HVAC cần phải đảm bảo được đạo tạo đầy đủ chuyên môn Có khả năng giải quyết các sự cố, vấn đề ngay khi hệ thống gặp trục trặc Trong suốt thời gian học tập tại trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM nhóm chúng em đã được học tập về lý thuyết và thực tiễn Được tiếp xúc trực tiếp các hệ thống điều hòa không khí tìm hiểu

về cách vận hành, bảo trì, nguyên lí làm việc cũng như một số lỗi mà hệ thống thường hay gặp phải

Với những kiến thức đã được học và sự hướng dẫn của thầy là Ts Đoàn Minh Hùng Nhóm chúng em quyết định chọn “ Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió và dựng model revit cho tòa nhà các sở ngành ” làm đề tài cho khóa luận tốt nghiệp

1.2 Mục tiêu nghiêm cứu

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 tòa nhà các sở ngành ”, nhóm chúng

em hướng tới mục tiêu kiểm tra tải lạnh của các không gian cần làm lạnh trong tòa nhà Thiết kế các hệ thống cấp gió, hút mùi, hút khói, Thông số tính toán của hệ thống được lấy theo các tiêu chuẩn, quy chuẩn trong và ngoài nước

Cách dùng các ứng dụng tính toán tải lạnh Heatload, chọn ống gió và miệng gió Duct Checker Pro, tính toán tổn thất áp Ashrae Duct Fitting Database, dựng model 3D Revit

1.3 Phạm vi đề tài

Đề tài sẽ được thực hiện giới hạn trong những nhiệm vụ như sau :

- Tính toán kiểm tra tải lạnh cho các không gian cần làm lạnh trong tòa nhà bằng hai phương pháp là phương pháp carrier và phần miền tính toán tải lạnh Heatload Daikin để so sánh với công trình thực tế

- Thành lập sơ đồ điều hòa không khí

- Tính toán thiết kế hệ thống gió tươi, tạo áp cầu thang, hút mùi, hút khói hành lang

- Việc tính toán chủ yếu dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687-2010 và Ashrae Standard 62.1 – 2013, British Standard 5588 – 1998 và British Standard 5588 – 1979

1.4 Tổng quan về điều hòa không khí

1.4.1 Khái niệm

Hệ thống HVAC là một hệ thống hoặc một tập hợp các thiết bị được sử dụng

để kiểm soát và điều chỉnh điều kiện môi trường bên trong một không gian nhất định

Heating (Sưởi ấm): Phần này của hệ thống HVAC chịu trách nhiệm tạo ra nhiệt

để tăng nhiệt độ không gian, đảm bảo môi trường thoải mái vào mùa đông hoặc trong những điều kiện lạnh

Ventilation (Lưu thông không khí): Quan trọng để đảm bảo sự lưu thông của

không khí trong không gian, loại bỏ không khí ô nhiễm và cung cấp không khí tươi cho người sử dụng Điều này có thể được thực hiện thông qua hệ thống dẫn thông gió hoặc thông qua các thiết bị quạt

Air Conditioning (Điều hòa không khí): Phần này của hệ thống HVAC có

nhiệm vụ làm mát không gian trong mùa nóng hoặc điều chỉnh độ ẩm để tạo ra môi trường thoải mái

Hệ thống HVAC được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà thương mại, nhà ở, phương tiện vận tải, còn nhiều áp dụng công nghiệp để tạo ra môi trường sinh sống, làm việc, vui chơi giải trí thoải mái, an toàn và lành mạnh

Giai đoạn đầu (thế kỷ 19): Người ta nghĩ rằng công nghệ thời đại và sự phát triển các khu vực đông dân đang khiến nhiệt độ tăng cao và nhu cầu về hệ thống lạnh ngày càng tăng Các thiết bị làm lạnh đầu tiên được phát triển bằng cách sử dụng nguyên lý hơi nước và thu nhiệt

Cách mạng điện (thế kỷ 20): Sự phát triển của điện và công nghệ điện tạo điều kiện cho ngành điều hòa không khí phát triển mạnh mẽ Vào đầu những năm 1900,

thiết bị làm lạnh sử dụng amoniac, khí hóa lỏng hoặc nước làm chất làm lạnh

và được sử dụng chủ yếu trong các nhà máy và tòa nhà lớn

Máy điều hòa không khí hiện đại (từ những năm 1920 đến nay): Máy điều hòa không khí hiện đại sử dụng hệ thống nén khí được phát triển vào những năm 1920, một công nghệ cho phép kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm chính xác hơn ở cả không gian nhỏ hơn và lớn hơn Điều hòa không khí trở nên phổ biến trong các gia đình và tòa nhà thương mại vào những năm 1950

Công nghệ tiên tiến hiện đại: Công nghệ đã có những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây Máy điều hòa hiện đại sử dụng công nghệ biến tần để tiết kiệm chi phí và hạn chế âm thanh lớn Các tính năng thông minh như điều khiển từ xa và kết nối mạng qua Internet cũng đã được tích hợp vào hệ thống điều hòa

Vì vậy, điều hòa không khí đã bước qua nhiều giai đoạn phát triển , từ phương pháp đơn giản ban đầu đến công nghệ tiên tiến hiện đại, mang đến sự thoải mái, tiện lợi trong việc kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm cho môi trường sống và làm việc

1.4.3 Ứng dụng vào thực tiễn

Gia đình và cư dân: Những ngôi nhà, căn hộ sử dụng điều hòa không khí để tạo môi trường sống thoải mái cho gia đình Nó giúp duy trì nhiệt độ, độ ẩm và cung cấp không khí trong lành

Văn phòng và công nghiệp: Trong môi trường làm việc nên sử dụng điều hòa

để tạo môi trường làm việc thoải mái cho nhân viên Nó giúp cải thiện hiệu suất làm việc và sự tập trung Trong các nhà máy, cơ sở sản xuất, điều hòa nhiệt độ giúp kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm để bảo vệ quá trình, thiết bị sản xuất

Khách sạn và Nhà hàng: Các khách sạn và nhà hàng sử dụng điều hòa không khí để tạo ra môi trường thoải mái và thú vị cho khách hàng Máy điều hòa còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản thực phẩm, đồ uống

Bệnh viện và Cơ sở y tế: Trong lĩnh vực y tế, điều hòa không khí là không thể thiếu Nó giúp duy trì môi trường sạch sẽ, thông thoáng và thoải mái cho bệnh nhân

và nhân viên y tế Nó giúp kiểm soát vi khuẩn và độ ẩm và tạo điều kiện chăm sóc y

tế

Công nghiệp đồ điện : Trong ngành đồ điện, máy điều hòa có vai trò kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm tạo điều kiện lý tưởng cho việc sản xuất và bảo quản các thiết bị điện

tử nhạy cảm

Hàng không và Vận tải: Trong ngành hàng không, nó có chức năng đảm bảo môi trường thoải mái bên trong máy bay Trong lĩnh vực vận tải, điều hòa nhiệt độ giúp bảo quản hàng hóa nhạy cảm và đảm bảo chất lượng sản phẩm trong quá trình vận chuyển

Công nghiệp thực phẩm: Trong ngành công nghiệp thực phẩm, nó được dùng kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình sản xuất hàng hóa và bảo quản thực phẩm để đảm bảo chất lượng Kéo dài được thời hạn sử dụng, đảm bảo an toàn vệ sinh

1.5 Tổng quan về công trình

Vị trí :Công trình tọa lạc tại 126A, đường Nguyễn Thị Định, tổ 10, khu phố 2,

phường Phú Tân, TP Bến Tre

Tổng diện tích dự án là 12.918,6m2, quy mô dự án là 15 tầng, diện tích xây dựng là 22.791m2, bao gồm 1 tầng trệt và 14 tầng nổi Ngoài ra, dự án còn có các công trình phụ trợ khác như cổng rào, nội thất đường, hồ nước ngầm, hệ thống phòng cháy chữa cháy, hệ thống cấp điện và cây xanh Tổng mức đầu tư của dự án là 279 tỷ

155 triệu đồng, trong đó giá trị xây dựng dự án là 199 tỷ 099 triệu đồng Thời gian xây dựng dự án là 33 tháng kể từ ngày khởi công Đơn vị thi công dự án này là liên doanh giữa Công ty TNHH Xây dựng số 05 và Công ty TNHH Đầu tư và Xây dựng Thiên Đức

Hình 1 1 Tòa nhà các sở nghành tỉnh Bến Tre

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA TẢI LẠNH

2.1 Không gian làm lạnh và lựa chọn hệ thống lạnh cho công trình

Tầng 1

Phòng nghĩ chủ tọa 1 23 3,45 79 Phòng nghĩ chủ tọa 2 31 3,45 107

Tầng 2

Phòng thanh tra 45 2,85 128 Phòng dạy nghề 42 2,85 120 Bảo trợ xã hội 57 2,85 162

An toàn việc làm 22 2,85 63

Tầng 3

Phòng Giám Đốc 1 21 2,85 60 Phòng Giám Đốc 2 18 2,85 51 Quỷ bảo trợ trẻ em tỉnh 53 2,85 151

Tiền lương bảo hiểm 58 2,85 165

Kế hoạch- Tài chính 63 2,85 180

Tầng Danh sách phòng Diện tích Chiều cao Thể tích

Tầng Danh sách phòng Diện tích Chiều cao Thể tích

Tầng 13

Báo chí xuất bản 66 2,85 188 Công nghệ thông tin 55 2,85 157 Báo chí viễn thông 59 2,85 168

Phòng máy phục vụ công tác 64 2,85 182 Kho hàng hóa kĩ thuật 22 2,85 63

2.1.2 Lựa chọn hệ thống lạnh phù hợp cho công trình

Theo thiết kế tòa nhà 6 sở của tỉnh là dự án sẽ trở thành trụ sở làm việc của 6

sở, ngành gồm: Sở Nội vụ, Sở Công Thương, Sở Giáo dục và Đào tạo, Sở Tài nguyên

và Môi trường và sở Lao động - Thương binh và Xã hội, Sở Thông tin và Truyền thông Nói cách khác, đây là một tòa nhà văn phòng

Hiện nay chúng ta có 2 hệ thống lạnh phổ biến và thông dụng nhất là VRV và Chiller Dưới đây là bảng so sánh các tính năng cũng như chi phí lắp đặt, vận hành

và bảo trì của cả hai hệ thống

Bảng 2 2 Bảng so sánh hệ thống điều hòa trung tâm Chiller và VRV

động hóa

Kém vì cần phải có sự phối hợp chặt chẽ của các bộ phận

Cao do hệ thống gas lạnh tuần hoàn

Khả năng chạy

giảm tải

Nếu không phải chiller biến tầng thì khả năng chạy giảm tải rất kém

Rất dẽ điều chỉnh năng suất lạnh xuống từ 3-10%

Thấp vì gần như là tự động hóa toàn bộ

Bảo trì Phức tạp do có nhiều thiết

bị cần phải vệ sinh

Đơn giản vì chỉ cần vệ sinh dàn nóng và lạnh

Điện năng Cao Thấp hơn gần 30%

So sánh các yếu tố trên ta có thể dẽ dàng nhìn ra được hệ thống lạnh VRV mới là phương án phù hợp nhất với công trình

2.2 Thông số tính toán công trình

2.2.1 Thông số tính toán ngoài trời

Công trình sử dụng hệ thống điều hòa không khí cấp 2 Có số giờ không đảm bảo là 200 (h/năm)

Hệ số Kbd = 0,977 theo tài liệu [1], tr 31 Sau đó, tra thông số nhiệt độ và độ

ẩm theo bảng A3 và bảng A10, tài liệu [2] đối với khu vực Thành phố Bến Tre kết hợp tra đồ thị t-d Dựa vào đó ta xác định được nhiệt độ (tN) và độ ẩm ( φn ) ở ngoài trời như sau:

Bảng 2 3 Bảng thông số tính toán ngoài trời của công trình

Nhiệt độ

bầu khô tN

( oC)

Độ ẩm tương đối

ts ( oC)

Nhiệt độ bầu ướt tư

( oC) 32,8 87,1 104.5 28 30.4 31

2.2.2 Thông số tính toán trong nhà

Tra theo bảng 1.1 của [TL1] ta chọn mức hoạt động là lao động nhẹ

Bảng 2 4 Bảng thông số tính toán trong nhà của công trình

Nhiệt độ

bầu khô tN

( oC)

Độ ẩm tương đối

ts ( oC)

Nhiệt độ bầu ướt tư

( oC)

2.3 Dùng phương pháp Carrier tính toán tải lạnh

2.3.1 Nhiệt do bức xạ qua kính 𝐐𝟏𝟏

Bức xạ truyền qua kính được tính toán dựa vào công thức :

Q11 = Nt .Q’11 (W) (2.1) Trong đó :

Nt là hệ số tác động tức thời

Q’11 là lượng nhiệt bức xạ tức thời vào phòng thông qua kính (W)

Với Q’11 = F RT εc εds εmm εkh εm.εr (2.2) Trong đó :

F là diện tích của kính (m2)

RT là lượng nhiệt bức xạ tức thời thông qua cửa sổ kính phòng (W/m2)

εc là hệ số do bị tác động bởi sự chênh lệch độ cao với mực nước biển Độ chênh lệch là h = 1,5 m

εm là hệ số bị tác động bởi kính, tra bảng 4.3 tài liệu [1],ta có dự án dùng loại kính Antisun 12mm nên εm = 0,58

εr là hệ số mặt trời Vì công trình sử dụng rèm che bên trong có màu sáng nên lấy

εr = 0,56

RT được thay đổi bằng nhiệt bức xạ vào phòng khác kính cơ bản Rk (W/m2)

Suy ra Q’11 = F Rk εc εds εmm εkh εm εr , (W)

Với Rk = [0,4αk + τk(αm + τm + ρk.ρm + 0,4αk.αm)] 0,88Rt (2.3) Đối với kính dùng Antisun 12mm tra bảng 4.3_tài liệu [1], ta có:

Hệ số hấp thụ αk = 0,74

Hệ số phản xạ ρk = 0,05

Hệ số xuyên qua của kính τk = 0,21

Đối với rèm che màu trung bình tra bảng 4.4_tài liệu [1], ta có:

Hệ số hấp thụ αm = 0,37

Hệ số phản xạ ρm = 0,51

Hệ số xuyên qua của kính τm = 0,12

Bến Tre nằm ở vĩ độ 9o48’ bắc Có thiệt độ trung bình nóng nhất trong năm là vào tháng 5 Tra bảng 4.2_[TL1], ta có :

*Thực hiện tính toán cho phòng quản lí (97m 2 ) tầng trệt

Khối lượng tường có mặt ngoài bị tác động bởi bức xạ mặt trời, kg

G’ = 360*47.61= 17139 (kg) Khối lượng tường ngoài không bị tác động bởi bức xạ mặt trời và nền không tiếp xúc với mặt đất, kg

Thay G’ và G” vào (2.4) ta được :

gs = 171390+0,5∗136848

97 = 882 (Tra theo bảng 4.6 [TL1] và thực hiện phương pháp nội suy ta được hệ số Nt = 0.63 theo hướng tây và Nt = 0.63 theo hướng nam)

Các phòng còn lại sẽ được tính toán tương tự và được trình bài ở phụ lục 1

2.3.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do Δt Q 21

Nhiệt truyền qua mái của phòng điều hòa có 3 dạng:

Thứ 1: Phòng điều hòa nằm dưới phòng có điều hòa

∆t – độ chênh lệch nhiệt độ giữa 2 không gian

Thứ 3: Phần nóc của phòng điều hòa cần tìm bị bởi tác động bức xạ mặt trời và không bằng nhau của nhiệt độ môi trường không khí trong và ngoài nhà Do đó, cần phải thực hiện tính toán phức tạp để xác lượng nhiệt trên một cách chính xác.Việc tính toán sẽ dựa vào công thức sau:

Q21 = k.F.∆ttđ

Xét nhiệt truyền qua mái của công trình tòa nhà 6 sở :

Từ tầng trệt - 13 thuộc vào dạng 1 nên có Q21=0

Tầng 14 thuộc vào trường hợp 3 nên Q21 = k.F.∆ttđ

tN - tT là độ chênh lệch nhiệt độ giữa không khí bên ngoài và bên trong nhà(

Các phòng còn lại sẽ được tính toán tương tự và được trình bài ở phụ lục 2

2.3.3 Nhiệt truyền qua vách 𝐐𝟐𝟐

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

Theo [TL1] ta có thành phần nhiệt truyền qua vách bao gồm:

- Nhiệt truyền qua tường

- Nhiệt truyền qua cửa ra vào

- Nhiệt truyền qua vách kính

Q22 = ∑Q22i = Q22t + Q22c+ Q22k = ki.Fi.∆t, (W) (2.8) Trong đó:

• Q22t: Nhiệt truyền qua tường, (W)

• 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/m2 K)

• Fi: Diện tích của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ, (m2 )

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

(0C)

A Xác định nhiệt truyền qua tường Q 22t

Theo tài liệu [1], ta có hệ số truyền nhiệt ra tường là :

(2.9)

- αN = 20 (W/m2.K) là hệ số tỏa nhiệt phía tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài αN = 10 (W/m2.K), khi tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài

- αT: 10 (W/m2.K) là 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)

Tường bao của tòa nhà có cấu tạo gồm 2 lớp gạch ống (8-8-19) dày 0,16 m , lớp không khí ở giữa 0,02 m và được trát vữa xi măng hai mặt với bề dày mỗi mặt là 0,01

m

Tra bảng 4.11 [TL1] với gạch thông thường và vữa ximăng ta được λV=0,93 (W/m.k)

và λG=0,81(W/m.k)

*Tường tiếp xúc trực tiếp với bức xạ mặt trời

Đối với tường dày 200 tiếp xúc trực tiếp

*Tường tiếp xúc gián tiếp với bức xạ mặt trời

Đối với tường dày 200 tiếp xúc gián tiếp

*Thực hiện tính toán cho phòng quản lí (97m 2 ) tầng trệt

Tường phòng quản lí thuộc loại tiếp xúc trực tiếp vơi mặt trời nên ∆ttt =8,8 (℃) Diện tích tường Ft = 47,61 (m2)

=> Q22t = kt.Ft.∆ttt = 2,56*47,61*8,8 = 1072 (W)

Các phòng còn lại sẽ được tính toán tương tự và trình bài ở phụ lục 3

B Xác định nhiệt truyền qua cửa ra vào 𝐐𝟐𝟐𝐜

Q22c = kc Fc ∆t (W) (2.10) Trong đó :

- ∆t là độ chênh lệch nhiệt độ đối cửa những cửa có phần mở ra ngoài trời:

∆tnt =(tN – tT)= 32,8 - 24= 8,8 (℃)

- Đối với những cửa mở ra không gian đệm:

∆tđ = 0,5*(tN – tT) = 0,5.(32,8 - 24 ) = 4,4 (℃)

- Fc là diện tích của cánh cửa (m2)

- kc là hệ số truyền nhiệt qua cửa (W/m2 K)

- Cửa kính khung nhôm với độ dày kính là 10mm Kính : δk= 10 (mm), λk= 80,2 (W/m.K)

Hệ số truyền nhiệt qua của kính là:

*Thực hiện tính toán cho phòng quản lí (97m 2 ) tầng trệt

Cửa phòng quản lí sẽ được mở vào không gian đệm (mở ra không gian

nằm bên trong tòa nhà nên ∆tđ = 4,4 (℃) Diện tích tường Fc =2,98 (m2)

=> Q22t = kC .Fc.∆tđ = 4,69*2,98*4,4 = 123 (W)

Các phòng còn lại sẽ được tính toán tương tự và trình bài ở phụ lục 4

C Tính truyền nhiệt qua cửa sổ kính Q 22k

Vì cửa sổ và cửa kính đều được thiết kế loại cưa kính khung nhôm với độ dày kính là 10(mm) Nên nhiệt truyền qua kính và nhiệt truyền qua cửa là giống nhau Nên diện tích cửa sổ và diện tích cửa sẽ được gộp lại tính như một

2.3.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23

Phần nhiệt thông qua nền Q23 truyền vào được tính toán theo biểu thức:

Q23 = kn.Fn.∆t, (W) (2.11) Trong đó :

Fn: diện tích nền (m2)

kn: hệ số truyền nhiệt qua nền hoặc sàn (W/m2.K) Xét bảng 4.15 [TL1] ta chọn k = 2,78 cho trường hợp sàn bêtong dày 175(mm)

∆t là hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong không gian cần tìm

Phần nhiệt truyền thông qua sàn được tách làm ba kiểu :

Kiểu 1: Sàn tiếp xúc trực tiếp với mặt đất ta lấy hệ số k của sàn bê tông dày

300mm, ∆t = tN – tT = (tN – tT) = 32,8 - 24= 8,8 (℃)

Kiểu 2: Sàn được đặt ở phía trên tầng hầm

∆t= 0,5*(tN – tT) = 0,5.(32,8 - 24 ) = 4.4 (℃)

Kiểu 3: Sàn được đặt ở giữa hai phòng có điều hòa: Q23 = 0

*Thực hiện tính toán cho phòng quản lí (97m 2 ) tầng trệt

Phòng quản lý được đặt ở tầng trệt nằm trên tầng hầm do đó ∆t = 4.4 (℃)

=> Q23 =kn.Fn.∆t= 2,78*4,4* 97= 1186 (W)

Các phòng còn lại sẽ được tính toán tương tự và trình bài ở phụ lục 5

2.3.5 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q 31

Nhiệt phát ra do các thiết bị phát sáng sẽ tính toán bởi biểu thức:

Q31 = nt.nđ.Q = nt.nđ.qs.F (W) (2.12) Với :

nt là hệ số tác dụng tức thì cửa các thiết bị phát sáng, có thời gian hoạt động từ 8h sáng đến 6h tối Với nt : hệ số tác động tức thời, với nt = f(gs) Hệ số gs đã được tính

ở mục 2.3.1 trình bài ở phụ lục 1 Dựa vào gs và thực hiện nội suy bảng 4.8 [TL1] ta được hệ số nt của các phòng trình bài trong bảng 2.5

nđ là hệ số tác dụng tức thời, dự án có nhu cầu sử dụng là văn phòng nên nđ = 0,7

An toàn việc làm 873,27 0,81

Tầng 3

Phòng Giám Đốc 1 892,63 0,81 Phòng Giám Đốc 2 945,00 0,80 Quỷ bảo trợ trẻ em tỉnh 676,92 0,84 Người có công 748,77 0,83 Tiền lương bảo hiểm 763,71 0,83

Kế hoạch- Tài chính 672,71 0,84 Phòng họp 1 673,29 0,84 Phòng họp 2 790,31 0,83 Phòng hợp 3 668,42 0,84 Bảo vệ chăm sóc trẻ em 888,82 0,81 Kho tạp vụ 958,35 0,80

Tầng 4

Tổ chức cán bộ 708,28 0,84 Phòng thanh tra 773,45 0,83 Phòng họp 3 673,03 0,84 Phòng giám đốc 3 726,00 0,84

Tầng 5

Phòng hợp 1 807,73 0,82 Ban quản lý dự án chuyên

Phòng pháp chế 808,76 0,82 Giáo dục tiểu học 695,05 0,84 Giáo dục mầm non 750,51 0,83