Bài tiểu luận Điều hòa không khí trình bày tổng quan, lịch sử của điều hòa không khí, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại điều hòa không khí, tiết kiệm năng lượng ở điều hòa không khí trong tòa nhà thương mại, hệ thống điều hòa trong một số tòa nhà thương mại,...
LỜI MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước, ngành điều hòa khơng khí cũng đã có những bước phát triển vượt bậc và ngày càng trở nên quen thuộc trong đời sống và sản xuất, Việt Nam là đất nước có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm. Vì vậy điều hồ khơng khí và thơng gió có ý nghĩa vơ cùng to lớn đối với đời sống con người. Cùng với sự phát triển như vũ bảo của khoa học kỹ thuật nói chung, kỹ thuật điều tiết khơng khí cũng có những bước tiến đáng kể trong một vài thập kỷ qua. Đặc biệt ở việt Nam từ khi có chính sách mở cửa, các thết bị điều hồ khơng khí đã được nhập từ nhiều nước khác nhau với nhu cầu ngày càng tăng và cũng ngày càng hiện đại hơn. Ngày nay điều hào tiện nghi khơng thể thiếu trong các tồ nhà, khách sạn, văn phòng, nhà hàng, các dịch vụ du lịch, văn hố, y tế, thể thao mà còn cả trong các căn hộ, nhà ở, các phương tiện đi lại như ơ tơ, tàu hoả, tàu thuỷ Trong các tồ nhà, năng lượng sử dụng cho hệ thống thiết bị là rất đáng kể, bao gồm hệ thống điều hòa khơng khí, hệ thống chiếu sáng, hệ thống thang máy, hệ thống thiết bị văn phòng và các thiết bị phụ trợ khác như bơm nước, thơng gió Cơ cấu năng lượng sử dụng trong một tồ nhà bao gồm: năng lượng tiêu tốn cho hệ thống điều hồ khơng khí chiếm 40 60%, hệ thống chiếu sáng chiếm khoảng 15 20%, các thiết bị văn phòng chiếm 10 15%, phần còn lại dành cho các thiết bị phụ trợ khác Vì vậy, việc tiết kiệm năng lượng cho điều hòa khơng khí là rất quan trọng hiện nay Ở Việt Nam, những kết quả nghiên cứu được cơng bố gần đây cho thấy các tòa nhà (cơng sở, văn phòng, khách sạn, chung cư ) là thành phần chủ yếu trong tiêu thụ năng lượng thương mại và dịch vụ. Mức tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực thương mại và dịch vụ chiếm 10% và dự báo trong vòng 10 năm tới nhu cầu tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực này tăng gấp 3.6 lần, do các tòa nhà thương mại được xây dựng ngày càng tăng tại Việt Nam. Riêng TP.HCM mỗi năm phải trích từ 14 15% GDP dành cho nhu cầu năng lượng, chi gần 13 nghìn tỷ đồng để chi trả cho mức tiêu hao năng lượng. Năm 2003 Chính phủ đã ban hành Nghị định số 102/2003/NĐCP ngày 3/9/2003 về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng ngày một cao hơn của nền kinh tế quốc dân, đồng thời bảo vệ tốt môi trường, khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên năng lượng, thực hiện phát triển kinh tế xã hội bền vững Theo Hội đồng doanh nghiệp giới phát triển bền vững (WBCSD) thì trong lĩnh vực xây dựng trên tồn cầu cần cắt giảm khoảng 60% mức tiêu thụ năng lượng trong các tồ nhà cho đến năm 2050 để đạt được mục tiêu chống biến đổi khí hậu. Để đạt được mục tiêu trên cần thực hiện bằng các giải pháp thơng qua việc thực hiện các chính sách pháp lý kết hợp với cải tiến đổi mới cơng nghệ, áp dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng, thay đổi các thói quen trong sử dụng, thiết kế và vận hành tòa nhà Theo các chun gia, tiềm năng TKNL tại các tòa nhà Việt Nam là tương đối lớn, khoảng 10 40 % năng lượng sử dụng trong cơng trình. Một trong những biện pháp hiệu quả TKNL trong các tòa nhà là trang bị các thiết bị hiện đại, hệ thống điều khiển tự động, vận hành tiên tiến. Các tòa nhà được thiết kế xây dựng mới hoặc cải tạo với quy mơ lớn thì việc thực hiện TKNL sẽ đem lại hiệu quả tốt hơn từ việc áp dụng các cơng nghệ TKNL và hiệu suất cao như: hệ thống điều hòa khơng khí, hệ thống bơm có sử dụng biến tần, chiếu sáng hiệu suất cao, hệ thống cấp nước nóng mặt trời, hệ thống điều khiển giám sát tự động BMS Xuất phát từ thực tế về tiềm năng tiết kiệm đó nhóm em được tìm hiểu về hệ thống điều hòa trong các tòa nhà và tiềm năng tiết kiệm của hệ thống điều hòa.Trong q trình tìm hiểu, với sự hướng dẫn của thầy và nỗ lực của các thành viên, nhóm đã hồn thành báo cáo của đề tài. Tuy nhiên, do lượng kiến thức và kinh nghiệm thực còn hạn chế nên bài đồ án của nhóm em khơng tránh khỏi những sai sót và hạn chế. Nhóm em rất mong nhận được sự góp ý và giúp đỡ của các thầy, để em hồn thiện thêm kiến thức của mình Nhóm em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 1.1 Khái niệm Điều hòa khơng khí (điều hòa nhiệt độ) là một loại thiết bị nhằm duy trì khơng khí trong phòng ổn định về nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch khơng khí, và thay đổi thành phần khơng khí và áp suất khơng khí nhằm tạo mơi trường tốt nhất đáp ứng nhu cầu của người dùng 1.2 Lịch sử hình thành và phát triển Máy điều hồ hiện nay đã trở nên phổ biến trên tồn thế giới. Đặc biệt Việt Nam, do là một nước nhiệt đới nên nhu cầu sử dụng máy điều hồ khơng khí rất cao. Để có được cơng nghệ như ngày nay, máy điều hồ trải qua nhiều gia đoạn hình thành và phát triển: + Vào năm 1758, Benjamin Franklin (1785–1788), thống đốc bang Pennysylvania và nhà phát minh John Hadley (1731–1764), giáo sư hóa học tại Đại học Cambridge đã tiến hành nghiên cứu thử nghiệm và phát hiện ra mối liên hệ giữa sự bay hơi của chất lỏng và q trình làm lạnh khơng khí + Năm 1820, nhà hố học người Anh Michael Faraday (1791–1867) đã thực hiện thành cơng thí nghiệm nén và hóa lỏng khí amoniac. Ơng nghiên cứu được rằng khi bay hơi, khí amoniac có khả năng làm lạnh khơng khí xung quanh. Đó là cơ sở đầu tiên để năm 1842 bác sĩ người Scotland John Gorrie (1803–1855) tạo nên cỗ máy tạo băng làm mát cho cả một tồ nhà lớn + Hơn 20 năm sau đó, vào năm 1842, bác sĩ người Scotland John Gorrie (1803– 1855) đã dùng kỹ thuật nén khí nhằm tạo ra băng để làm mát các bệnh nhân trong bệnh viện tại Apalachicola, Florida. Từ thành cơng đó, ơng hy vọng sẽ tạo nên một cỗ máy tạo băng để làm mát cả một tòa nhà. Thậm chí, bác sĩ John đã hình dung ra một cỗ máy có thể làm mát khơng khí cho cả một thành phố. Ngành điều hòa thật sự bắt đầu từ đây Tuy nhiên sau đó mơ hình tạo băng của bác sĩ John Gorrie khơng được ủng hộ + Năm 1851, kỹ sư James Harrison chế tạo thành cơng cỗ máy làm nước đá đầu tiên. Năm 1854 cỗ máy này chính thức được thương mại hố. Năm 1855, ơng được trao bằng sáng cho việc phát minh ra chế hệ thống tủ lạnh nén khí ete Cỗ máy tạo băng của Harrison + Năm 1860 Pháp, F. Carier đã đưa những ý tưởng về điều hòa khơng khí cho các phòng ở và đặc biệt cho các nhà hát + Năm 1894 cơng ty Linde đã xây dựng một hệ thống điều hòa khơng khí bằng máy lạnh ammoniac dùng làm lạnh và khử ẩm khơng khí mùa hè. Dàn lạnh đặt trên trần nhà, khơng khí đối lưu tự nhiên. Khơng khí lạnh từ trên đi xuống phía dưới do mật độ lớn hơn. Máy lạnh được đặt dưới tầng hầm + Ngày 17 tháng 7 năm 1902, Willis Carrier sáng tạo ra chiếc máy điều hồ khơng khí đầu tiên chạy bằng điện Hệ thống điều hồ khơng khí của Willis Carrier được dùng trong một nhà máy in. Hệ thống này giúp kiểm sốt nhiệt độ và còn giữ độ ẩm trong nhà máy. Ngun lý giữ ẩm cho khơng khí của Carrier áp dụng khá đơn giản, thay vì đẩy khơng khí qua ống nung nóng, dòng khơng khí di chuyển qua ống được làm lạnh bằng amoniac hố lỏng. Chính ơng là người đã đưa ra định nghĩa điều hòa khơng khí kết hợp với sưởi ấm, làm lạnh, gia ẩm và lọc khơng khí, tự động duy trì trạng thái khơng khí khơng phục vụ cho u cầu tiện nghi hoặc cơng nghệ. Sự kiện này đã đưa nghành điều hòa khơng khí của Mỹ nói riêng và của tồn thế giới nói chung đi đến một bước phát triển rực rỡ Hệ thống điều hồ khơng khí đầu tiên của Willis Carrier Ngay sau thành cơng của mơ hình máy điều hòa đầu tiên, cũng trong năm 1902, Trung tâm giao dịch chứng khốn New York đã lắp đặt hệ thống làm lạnh trung tâm song song với một hệ thống sưởi ấm được thiết kế bởi kỹ sư Alfred Wolff + Năm 1906, kỹ sư Stuart Cramer nghĩ ra ý tưởng chế tạo thiết bị thơng gió lắp vào nồi chứa nước cất của hệ thống dệt để tạo ra độ ẩm giúp q trình dệt diễn ra dễ dàng hơn. Cramer đã gọi q trình này là "điều hòa khơng khí" (air conditioning) + Năm 1911, Carrier giới thiệu “cơng thức làm lạnh với tỷ lệ độ ẩm hợp lý” cho hội kỹ sư cơ khí của Hoa Kỳ. Phương pháp làm lạnh này được áp dụng cho tới ngày nay trong một số lĩnh vực của ngành cơng nghiệp làm lạnh + Năm 1914, hộ gia đình Charles Gates tại Minneapolis đã lắp đặt hệ thống điều hồ của Carrier chế tạo và là người đầu tiên sở hữu máy điều hòa tại nhà riêng Carrier và hệ thống điều hồ trên nóc một tồ nhà + Từ năm 1924 đến năm 1930, chứng kiện sự phổ biến của máy điều hòa đến với nhiều cơ sở làm việc của chính phủ Mỹ như Thượng viện, Hạ viện, nhà Trắng, trung tâm thương mại và nhiều tòa nhà quan trọng khác trên khắp nước Mỹ + Năm 1928, kỹ sư người Mỹ Thomas Midgley, Jr. (1889–1944) lần đầu tiên sản xuất thành cơng khí Freon, chất khí trơ, khó cháy, khơng độc hại cho con người. Khí Freon (Chlorofluorocarbon hay CFC) nhanh chóng được sử dụng làm chất sinh hàn trong cơng nghệ làm lạnh được sử dụng rộng rãi cho các thế hệ máy lạnh đến năm 1994 + Năm 1931, H.H. Schultz và J.Q. Sherman chế tạo thành cơng máy điều hồ có kích thước nhỏ gọn đặt trên bệ cửa sổ và làm mát một căn phòng. Thế hệ máy điều hòa này được chính thức thương mại hóa 1 năm sau đó + Từ năm 1939–1945, điều hòa khơng khí và cơng nghệ làm lạnh phục vụ cho chiến tranh thế giới thứ II. Tại nhiều nơi, máy điều hòa khơng khí bị tháo gỡ từ các cửa hàng để sử dụng cho nhà máy sản xuất của qn đội. Tại các vùng khí hậu nóng, điều hòa khơng khí còn được sử dụng để bảo quản máy bay chiến đấu. Để đóng góp cho chiến tranh, Carrier còn đề xuất dùng máy điều hòa khơng khí để mơ phỏng điều kiện mơi trường trên khơng trung ngay tại mặt đất để thử nghiệm máy bay, đây là điều mà khơng có người đương thời nào nghĩ đến + Sau chiến tranh thế giới thứ II, năm 1946, 30.000 máy điều hồ gia dụng được sản xuất và cung cấp cho người dân trên khắp nước Mỹ. Nhu cầu máy điều hòa tại thời điểm bấy giờ đã vượt q nguồn cung cấp. Cho tới năm 1953, hơn 1 triệu máy điều hòa đã được sản xuất và bán ra trên khắp nước Mỹ nhưng theo các số liệu khơng chính thống, con số thực tế còn vượt xa con số thống kê trên Máy lạnh được lắp đặt bên ngồi giảng đường Đại học California + Năm 1957 đánh dấu bước chuyển mình ngoạn mục của cơng nghệ sản xuất máy điều hòa với việc chế tạo thành cơng máy nén khí ly tâm đầu tiên trên thế giới bởi kỹ sư người Đức Heinrich Krigar. Kỹ thuật này cho phép chế tạo các thế hệ máy điều hòa mới với kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, vận hành êm và đạt hiệu suất cao hơn so với kỹ thuật dùng piston để nén khí sử dụng trước đó + Năm 1969, chính cơng nghệ điện lạnh đã tạo điều kiện góp phần thực hiện chuyến đi lên Mặt Trăng thành cơng. 2 phi hành gia Neil Armstrong và Buzz Aldrin đã hạ thực hiện chuyến đi bộ trên Mặt Trăng với bộ quần áo phi hành gia có trang bị hệ thống làm mát nhằm chống lại các điều kiện ngồi khơng gian + Năm 1987, Liên Hiệp Quốc ban hành nghị định thư Montreal nhằm bảo vệ tầng ozone của Trái Đất. Nghị định thư quy định các quốc gia hạn chế sử dụng các phương pháp có chất thải gây ơ nhiễm mơi trường và làm thủng tầng ozone, trong số đó bao gồm kỹ thuật làm lạnh bằng CFC, hợp chất được sử dụng chủ yếu trong các máy điều hòa và tủ lạnh 1.3 Vai trò & lợi ích 1.3.1 Vai trò a Trong sinh hoạt, dân dụng Mơi trường khí hậu có ảnh hưởng trực tiếp rất lớn tới trạng thái của con người và nó được thể hiện qua các yếu tố như: nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ lưu chuyển khơng khí, nồng độ các chất độc hại và độ ồn. Nhiệt độ là yếu tố gây ra cảm giác nóng, lạnh rõ rệt nhất đối với con người, do đây là yếu tố quyết định sự truyền nhiệt giữa bề mặt da và mơi trường khơng khí xung quanh. Nhiệt độ của con người ln là 37oC mà nhiệt độ mơi trường lại thường xun thay đổi vì vậy có sự chênh lệch nhiệt độ giữa người với mơi trường xung quanh dẫn đến q trình truyền nhiệt bằng đối lưu và bức xạ giữa cơ thể và mơi trường. Khi nhiệt độ mơi trường nhỏ hơn nhiệt độ cơ thể người thì con người sẽ có cảm giác lạnh. Khi nhiệt độ mơi trường cao hơn nhiệt độ cơ thể người thì con người sẽ có cảm giác nóng. Độ ẩm tương đối là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hơi vào khơng khí. Nếu khơng khí có độ ẩm vừa phải thì khi nhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hơi và mồ hơi bay vào khơng khí được nhiều sẽ gây cho cơ thể cảm giác dễ chịu hơn. Nếu độ ẩm q lớn, mồ hơi thốt ra ngồi da bay hơi kém, sẽ dính lại trên da và gây cho con người có cảm giác khó chịu. Tốc độ lưu chuyển khơng khí ảnh hưởng tới cường độ toả nhiệt và toả chất của cơ thể. Khi tốc độ lưu chuyển khơng khí q lớn sẽ làm cho tốc độ cường độ toả nhiệt và toả chất của cơ thể lớn có thể gây nên tình trạng mất nhiệt nhanh dẫn đến con người có cảm giác mệt mỏi và đau đầu. Như vậy ta có thể thấy các yếu tố khí hậu có ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe của con người. Điều hồ khơng khí giúp tạo ra mơi trường khơng khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm và vận tốc gió nằm trong phạm vi ổn định phù hợp với cảm giác nhiệt của cơ thể con người, ứng với các trạng thái lao động khác nhau, làm cơ thể con người cảm thấy dễ chịu thoải mái, khơng nóng bức về mùa hè, rét buốt về mùa đơng, bảo vệ được sức khỏe và phát huy được năng suất lao động cao nhất. b Trong cơng nghiệp, sản xuất Thành phần khơng khí và các thơng số vật lý của nó có ảnh hưởng rất lớn tới các quy trình cơng nghệ trong các ngành cơng nghiệp, sản xuất. Mỗi quy trình cơng nghệ lại đòi hỏi những u cầu khác nhau về các thơng số vật lý của mơi trường, vì vậy việc tạo ra một mơi trường thích hợp là nhiệm vụ của lĩnh vực điều hồ khơng khí. Qua đó ta thấy điều hồ khơng khí có vai trò và ý nghĩa hết sức quan trọng trong cơng nghiệp và sản xuất. Trong ngành cơ khí chính xác, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học thì nhiệt độ và độ ẩm của khơng khí là những yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng, độ chính xác và độ bền của sản phẩm. Trong cơng nghiệp sợi dệt điều hồ chiller có cơng suất bằng 20% tải hệ thống để làm chiller “đệm” và 2 chiller có cơng suất bằng 40% tải hệ thống. Khi tải dưới 20% chỉ có chiller “đệm” này hoạt động, khi tải vượt q cơng suất của nó thì chiller này sẽ được tắt và chiller có cơng suất 40% tải sẽ hoạt động Khi tải hơn 40%, chiller “đệm” lại được bật. Khi tải q 60%, chiller “đệm” lại được tắt và 2 chiller có cơng suất bằng 40% tải sẽ hoạt động. Khi q 80% tải thì cả 3 chiller cùng hoạt động. Chiller “đệm” đóng vai trò như một bước đệm để giúp cho q trình thay đổi tải mịn hơn và giúp các chiller có cơng suất lớn (chiller có cơng suất 40% tải hệ thống) được hoạt động đúng hiệu suất tối đa của nó nhờ vậy mà tránh lãng phí điện năng tiêu thụ Giảm nhiệt độ nước giải nhiệt dàn ngưng một cách hợp lí, hài hòa để tiết kiệm năng lượng tiêu thụ của bơm nước giải nhiệt dàn ngưng. Khi nhiệt độ nước giải nhiệt dàn ngưng hạ thấp thì tháp giải nhiệt sẽ làm việc “nặng tải” hơn, điện năng tiêu thụ sẽ tăng do đó cần đưa ra một bài tốn phân tích kinh tế thực tiễn cho tồn bộ điện năng tiêu thụ của hệ thống gồm điện năng chiller, bơm, tháp giải nhiệt tiêu thụ để có thể chọn giá trị nhiệt độ nước giải nhiệt dàn ngưng hợp lí Về mặt bơm, ngồi bơm nước cấp, đối với hệ chiller thích ứng với lưu lượng thay đổi ta có thể sử dụng bơm nước hồi trang bị bộ biến tấn giúp thay đổi số vòng quay của bơm khi có dấu hiệu giảm tải thơng qua đó mà cũng giảm được điện năng tiêu thụ. CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA TRONG CÁC TỊA NHÀ THƯƠNG MẠI 4.1 Cơng ty viễn thơng Viettel “Nhà làm việc của tổng cơng ty viễn thơng qn đội Viettel”, là một tòa nhà lớn có kiến trúc đại, tọa lạc mặt rộng khoảng 1700m2, với 17 tầng bao gồm 1 tầng hầm và 1 tầng mái, cao hơn 50m nằm tại số 1 Giang Văn Minh. Hai mặt chính của tòa nhà đối diện với 2 con đường lớn của thành phố Hà Nội là đường Giang Văn Minh và đường Kim Mã. Tòa nhà được xây dựng với mục đích làm văn phòng làm việc Cơng trình cũng góp phần làm cho ảnh quan của thủ đơ thêm hiện đại hơn, to đẹp và đàng hồng hơn, góp phần nâng cao văn hóa, văn minh, lịch sự Hà Nội Tòa nhà được xây dựng với kết cấu trụ bê tơng và đầm vững chắc, tường bao gồm 2 lớp gạch đỏ dày 200mm, bên ngồi có lớp vữa chát dày 20mm và sơn màu. Ngồi tường thì ngồi nhà chủ yếu sử dụng kính để làm vật liệu bao ngồi và ngăn giữa các phòng. Cửa ra vào là cửa bằng kính khung nhơm, cửa sổ của tất cả các phòng cũng là cửa kính khung nhơm. Trang bị nội thất của tòa nhà chủ yếu là máy móc vi tính, thiết bị chiếu sáng và bàn ghế phục vụ cho làm việc Tòa hầm của tòa nhà có diện tích khoảng 900m2 dùng làm nơi đặt phòng bảo vệ, bể nước và trạm bơm nước sinh hoạt, làm gara để ơtơ, xe máy, có sảnh thang bộ đi lên tầng 1 Tầng 1 của tòa nhà là một khơng gian lớn bao gồm phòng giao dịch có diện tích 110m2 , một sảnh chính có diện tích 345m2 dùng làm nơi đợi của nhân viên và tiếp khách hàng. Khơng gian sảnh có một phần khơng gian thơng tầng Tầng 2 có khơng gian sảnh diện tích là 180m 2 một phần thơng với tầng 1, có khu vệ sinh, thang máy cũng như cầu thang bộ. Một phòng họp diện tích 110m2, phòng giới thiệu sản phẩm rộng 82m2, trung tâm dịch vụ 120m2, một hiên nghỉ và 1 khu phục vụ mỗi phòng 25m2 Tầng 35 là các tầng có đặt các trung tâm nghiên cứu và ứng dụng cơng nghệ của hệ thống thơng tin liên lạc, mỗi phòng có diện tích 500m2, ngồi ra mỗi tầng còn có một phòng kỹ thuật điều hòa là nơi làm việc của bộ phận vận hành và giám sát hệ thống ĐHKK. Còn có khơng gian hành lang thang máy và cầu thang bộ Tầng 615 của tòa nhà có cấu trúc giống nhau, bao gồm một phòng rộng 370m2 dùng làm văn phòng làm việc. Đồng thời còn có 3 hiên nghỉ, mỗi hiên nghỉ có diện tích 25m2 dùng làm nơi nghỉ ngơi cho nhân viên. Có hàng lang cầu thang bộ và thang máy, khu vệ sinh Tầng 16 là tầng mái. Ở tầng mái chỉ là tường bao có thể dùng làm nơi đặt một số thiết bị của hệ thống ĐHKK Các tầng từ tầng 3 đến tầng 15 của tòa nhà khơng có tường ngăn cách giữa các phòng của từng tầng mà chỉ ngăn bởi các tấm lửng bằng thạch cao có chiều cao từ 1,5m đến 2m Hệ thống ĐHKK cần phục vụ cho tồn bộ diện tích từ tầng 1 đến tầng 15 trừ các phòng kho và vệ sinh. Các khu vệ sinh có đường thơng gió thải. Các cầu thang cần bố trí hệ thống quạt áp dương để thốt nạn khi có hỏa hoạn 4.1.1 Chọn các thơng số thiết kế Chọn các thơng số thiết kế trong nhà a) Nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi Đối với văn phòng làm việc và các phòng nghỉ ngơi thì các thơng số được chọn theo u cầu tiện nghi của con người. u cầu tiện nghi được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 1992 Mùa hè: Nhiệt độ khơng khí trong nhà: tT = 250C 20C Độ ẩm tương đối trong nhà: T = 65% 5% Đối với các hành lang, sảnh, để tránh sự chênh lệch nhiệt độ q lớn giữa các vùng gây ra sốc nhiệt đối với con người, vì vậy ta dùng khơng gian của các hành lang, sảnh này làm khơng gian đệm, tại các vùng này ta chọn các thơng số nhiệt độ và độ ẩm như sau: Nhiệt độ khơng gian đệm: tHL = 300C Độ ẩm khơng gian đệm: HL = 65% b) Gió tươi và hệ số thay đổi khơng khí Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 1992, lượng gió tươi cho một người một giờ đối với phần lớn các cơng trình là 20m3/h. Tuy nhiên lượng gió tươi khơng được thấp hơn 10% lượng gió tuần hồn. Như vậy việc chọn gió tươi phải đáp ứng được 2 điều kiện sau: Đạt tối thiểu 20m3/h.người Đạt tối thiểu 10% lưu lượng gió tuần hồn Trong đó lưu lượng gió tuần hồn bằng thể tích phòng nhân với hệ số thay đổi khơng khí Hệ số thay đổi khơng khí: phòng làm việc, văn phòng: 38m3/h(m3/phòng) c) Độ ồn cho phép Độ ồn được coi là một yếu tố quan trọng gây ơ nhiễm mơi trường nên nó cần được khống chế, đặc biệt đối với một số cơng trình đặc biệt như phòng studio, phòng ghi âm… Độ ồn cho phép của bộ xây dựng đã ban bố tiêu chuẩn về tiếng ồn TCVN 175 – 90 quy định về mức ồn cho phép đối với phòng làm việc là 45 50 dB d) Tốc độ khơng khí Tốc độ khơng khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và thốt mồ hơi giữa cơ thể với mơi tường xung quanh. Khi tốc độ lớn, cường độ trao đổi nhiệt, ẩm tăng lên. Vì vậy đứng trước gió cảm thấy mát và thường da khơ hơn nơi n tĩnh trong cùng điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ Khi nhiệt độ khơng khí thấp, tốc độ q lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm giác lạnh. Tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào yếu tố nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ ẩm, trạng thái sức khỏe… Thơng thường tốc độ gió tiện nghi được lấy trong khoảng 0,07 0,21 m/s Chọn các thơng số tính tốn ngồi nhà Theo mức độ quan trọng của cơng trình, ĐHKK được chia làm 3 cấp như sau: Điều hòa khơng khí cấp 1: Là điều hòa tiện nghi có độ tin cậy cao nhất, duy trì các thơng số vi khí hậu trong nhà trong giới hạn cho phép khơng phụ thuộc vào biến động khí hậu cực đại ngồi trời của cả mùa hè và mùa đơng đã ghi nhận được trong nhiều năm Điều hồ khơng khí cấp 2: Là điều hòa khơng khí có độ tin cậy trung bình, duy trì được các thơng số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch khơng q 200h trong một năm khi có biến động khí hậu cực đại ngồi trời của cả mùa hè và mùa đơng Điều hòa khơng khí cấp 3: Là điều hòa tiện nghi có đọ tin cậu thấp du trì được các thơng số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch khơng q 400h trong 1 năm khi có biến động khí hậu cực đại ngồi trời của mùa hè và mùa đơng Điều hòa khơng khí cấp 1 tuy có mức độ tin cậy cao nhất nhưng chi phí đầu tư, lắp đặt, vận hành rất lớn nên chỉ sử dụng cho những cơng trình điều hòa tiện nghi đặc biệt quan trọng trong các cơng trình điều hòa cơng nghệ Các cơng trình ít quan trọng hơn như khách sạn 4 – 5 sao, bệnh viện quốc tế… thì nên chọn điều hòa khơng khí cấp 2 Trên thực tế đối với hầu hết các cơng trình như điều hòa khơng khí khách sạn, văn phòng, nhà ở, siêu thị, hội trường, thư viện… chỉ cần điều hòa cấp. Điều hòa cấp 3 tuy độ tin cậy khơng cao nhưng đầu tư khơng cao nên thường được sử dụng cho các cơng trình trên Qua việc giới thiệu và phân tích các đặc điểm của cơng trình “Tòa nhà làm việc của Tổng cơng ty viễn thơng qn đội Viettel” cho thấy đây là một cơng trình cơng cộng sử dụng làm văn phòng làm việc nên đòi hỏi chế độ nhiệt ẳm khơng khắt khe, đồng thời căn cứ u cầu của chủ đầu tư nên phương án cuối cùng được lựa chọn là điều hòa khơng khí cấp 3 4.1.2 Lựa chọn hệ thống điều hòa khơng khí Chọn hệ thống điều hòa khơng khí Trên thực tế hiện nay, với các cơng trình lớn như tòa nhà này, thường sử dụng một trong hai hệ thống ĐHKK đó là: Hệ thống điều hòa trung tâm nước giải nhiệt nước hoặc giải nhiệt gió Hệ thống điều hòa khơng khí sử dụng VRV (nghĩa là hệ thống điều hòa có khả năng điều chỉnh lưu lượng mơi chất tuần hồn và qua đó có thể thay đổi cơng suất theo phụ tải bên ngồi) Dựa vào u cầu chung của hệ thống ĐHKK và các u cầu riêng của cơng trình, qua nghiêm cứu, khảo sát thực tế ta có thể chọn trước chủng loại cho thiết bị ĐHKK một mẹ nhiều con biến tần VRV cho từng phòng, tầng là phù hợp với kiến trúc của ngơi nhà và tiết kiệm năng lượng nhất. Việc lựa chọn một hãng sản xuất phải dựa trên các u cầu sau: chất lượng giá cả, khả năng cung cấp, thời gian có thể cung cấp thiết bị cho phù hợp với tiến độ cơng trình và chế độ bảo hành sau này. 4.2 Tòa nhà Pacific Place Pacific Place là một khu phức hợp với 18 tầng với 16.500 m2 văn phòng hạng A, 179 căn hộ cao cấp, 64.000 m2 dành cho các cửa hàng bán lẻ, quầy thực phẩm và 5 tầng hầm cho bãi đậu xe. Khơng gian khối văn phòng sẽ cung cấp một diện tích cho các đơn vị tại Hà Nội nhằm giảm nhẹ tình trạng thiếu tình diện tích trầm trọng trên thị trường hiện nay. Pacific Place được phát triển bởi IMO Development và được thiết kế bởi Archetype, cơng ty kiến trúc hàng đầu tại Việt Nam Tòa nhà Pacific Place tọa lạc tại khu vực giao nhau giữa đường Phan Bội Châu và Lý Thường Kiệt Pacific Place có một vị trí thuận lợi, là sự kết hợp giữa khu văn phòng cao cấp, khu mua sắm đẳng cấp, căn hộ sang trọng, và khu ẩm thực hiện đại. Tòa nhà cao 19 tầng này do Tập đồn Jaccar Bourbon làm chủ đầu tư, IMO Management quản lý và Tập đồn Archetype thiết kế theo tiêu chuẩn quốc tế, vừa tơn trọng phong cách kiến trúc truyền thống của thủ đơ Hà Nội vừa mang tính hiện đại phù hợp với xu hướng hội nhập • Thang máy tốc độ cao • Cáp quang cho tất cả khu văn phòng • Hệ thống sàn nâng hiện đại • Khu để xe rộng rãi • An ninh đảm bảo 24/24h mỗi ngày • Hệ thống năng lượng dự phòng hoạt động 100% năng suất • Bể bơi và khu thể thao tầng thượng • Quầy bar Vip phục vụ khách th căn hộ 4.2.1 Phân tích cấu trúc của tòa nhà Pacific Place là một kiến trúc phức hợp gồm có các khu bán lẻ,khu chăm sóc sắc đẹp và sức khỏe,văn phòng và căn hộ cao cấp.Bốn mặt của tòa nhà chủ yếu được lắp kính chống nắng và sử dụng rèm che Đặc điểm cấu trúc như sau : Tường bao: 1 Lớp sơn nước: δ=0,02mm; λ=0,64 W/mK 2 Lớp vữa xi măng: δ=50 mm; λ =0.93W/mK; ρ =1800kg/m3 3 Lớp gạch: δ=400mm; λ =0.58W/mK; ρ =1350kg/m3 Trần tầng 1 đến tầng 18: 1 Gạch lát: δ=10mm; λ =0.819W/mK; ρ=1900kg/m3 2 Lớp vữa xi măng: δ=25mm; λ =0.93W/mK; ρ =1750kg 3 Lớp bê tông cốt thép: δ=300mm; λ =1,6W/mK; ρ =2400kg/m3 Mái: 1 Lớp bitum 2 Trần bê tông dầy 300mm: δ=300mm; λ =1,6W/mK; ρ =2400kg/m3 3Lớp vữa dầy 25mm: δ=25mm; λ =0.93W/mK; ρ =1750kg 4 Lớp cách nhiệt dày bơng khống 100mm 5 Trần giả cách trần bê tơng 400mm Nền: 1 Lớp gạch lát nền Gvinyl: δ=10mm; λ =0.819W/mK; ρ =1900kg/m3 2 Lớp vữa xi măng: δ=25mm; λ =0.93W/mK; ρ =1750kg/m3 3 Lớp bê tơng: δ=200mm; λ =1,6W/mK; ρ =2400kg Cửa Loại Kích Cửa [h×w] Ra vào Cổng chính thước Vật liệu 3,2m×1,9m Khung nhơm+Kính Hành lang+Bán 2,1m×1,8m Khung nhơm+Kính lẻ+ Văn Phòng Căn hộ 2,1m×1,8m Gỗ 0,7m×2,1m Cửa sổ 4.2.2 Loại to 6m×5m Khung nhơm+Kính Loại nhỏ 2,1m×1,8m Khung nhơm+Kính Các thơng số tính tốn Chọn các thơng số tính tốn trong nhà. Theo u cầu tiện nghi có thể chọn theo TCVN 56871992. Các thơng số vi khí hậu thích ứng với các trạng thái lao động khác nhau của con người. Đối với nhà đa năng ta chọn ở trạng thái lao động nhẹ: Chọn nhiệt độ tính tốn trong nhà mùa hè lấy trị số trong bảng là: t = 250C, ϕ= 65%, ω = 0,6 m/s Chọn các thơng số tính tốn ngồi trời Thơng số chọn ngồi nhà cho điều hòa cấp III. theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 56871992, tra nhiệt độ và độ ẩm của Hà Nội dùng để tính tốn hệ thống điều hòa khơng khí, trích từ TCVN 408885 dành cho điều hòa khơng khí cấp III có thống số: Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất: ttbmax = 32,8 0C; Nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất: ttbmin = 13,8 0C; Độ ẩm lúc 13 ÷ 15h của tháng nóng nhất: ϕ1315 = 66% ; Độ ẩm lúc 13 ÷ 15h của tháng lạnh nhất: ϕ1315 = 64% Số lượng người Số lượng người tại các khu vực sẽ được tính dựa trên các số liệu liệt kê dưới đây: Địa điểm/Mục đích sử dụng Mật độ người Văn phòng 10 m2 / người Cửa hàng bán lẻ 2 m2 / người Nhà hàng, Cửa hàng ăn nhanh 4 m2/ người Khách sạn, căn hộ 15 m2/ người Hành lang và khu vực cơng cộng 10 m2/ người Khí tươi Lượng khí tươi được cấp như sau: Địa điểm/Mục đích sử dụng Lượng khí tươi Văn phòng 20 m3/h Cửa hàng bán lẻ 20 m3/h Nhà hàng và cửa hàng ăn nhanh 20 m3/h Khách sạn 20 m3/h Hành lang và khu vực cơng cộng 20 m3/h Thơng gió Hệ thống thơng gió được thiết kế theo tiêu chuẩn sau: Địa điểm Bội số trao đổi khơng khí theo giờ Bãi đỗ xe 05 Nhà bếp 15 Phòng biến áp 10 Phòng phân phối điện 05 Phòng đặt máy bơm 05 Cầu thang và sảnh thang máy 01 Khu vệ sinh 10 Hệ thống hút khói. Tồ nhà được tính tốn một hệ thống hút khí thải kèm chức năng thốt khói trong trường hợp có sự cố cháy xảy ra. Lưu lượng của các đường ống hút gió (kèm hút khói) này được tính tốn để cân bằng áp lực khơng khí trong tồ nhà (lưu lượng hút gió bằng hiệu lưư lượng cấp gió tươi và lưu lượng hút gió các khu vực WC) Hệ thống điều áp. Một hệ thống điều áp được bố trí tại mỗi khu vực lồng cầu thang thốt hiểm kín. Hệ thống được tính tốn đảm bảo khả năng thốt hiểm cho những người hoạt động trong tồ nhà khi có sự cố cháy, mỗi hệ thống điều áp được tính tốn cho 2 cửa thốt hiểm (tại tầng 1 hoặc tại các tầng kỹ thuật thơng thống với ngồi trời), tốc độ gió khi 2 cửa này mở khơng nhỏ hơn 1m/s, đảm bảo áp suất dư khơng nhỏ hơn 2 kG/m2 Phụ tải chiếu sáng Phụ tải nhiệt tương ứng với ánh sáng bên trong phụ thuộc vào loại thiết bị chiếu sáng hiệu ứng cao: Địa điểm/Mục đích sử dụng Cơng suất phát nhiệt Văn phòng 20 W/m2 Cửa hàng bách hố và bán lẻ 40 W/m2 Nhà hàng và cửa hàng ăn nhanh 30 W/m2 Khách sạn 20 W/m2 Hành lang và khu vực cơng cộng 10 W/m2 Tải trọng nhiệt thiết bị Phụ tải nhiệt tương ứng với các thiết bị khác: Địa điểm/Mục đích Cơng suất phát nhiệt Văn phòng 25 W/m2 Cửa hàng bách hố và bán lẻ 15 W/m2 Nhà hàng và cửa hàng ăn nhanh 10 W/m2 Khách sạn 10 W/m2 Hành lang và khu vực cơng cộng 5 W/m2 Ngưỡng ồn Địa điểm/Mục đích Độ ồn cực đại cho phép (dB) Văn phòng 45 Cửa hàng bách hóa và bán lẻ 50 Khách sạn 45 Nhà hàng và cửa hàng ăn nhanh 50 Hành lang và khu vực cơng cộng 50 4.2.3. Các chỉ tiêu khi thiết kế hệ thống điều hồ khơng khí Đảm bảo chế độ nhiệt ẩm, sự trong sạch của khơng khí, theo u cầu vệ sinh của cơng trình, trong mọi điều kiện thời tiết Khơng khí trong phòng được tổ chức thơng thống hợp lý, tránh hiện tượng đọng sương của khơng khí trong phòng, đảm bảo điều kiện vệ sinh vi khí hậu Thiết bị của hệ thống Điều hòa khơng khí có độ tin cậy cao, được sản xuất bởi các hãng hàng đầu trên thế giới Thiết bị vận hành đơn giản, thuận tiện cho việc vận hành bảo dưỡng và sửa chữa Tồn bộ hệ thống điều hòa được lắp đặt phù hợp với kiến trúc của cơng trình, đảm bảo độ ồn cho phép Hệ thống điều hồ khơng khí được thiết kế phải đáp ứng được u cầu kỹ thuật và u cầu về kinh tế Hệ thống được kết nối với hệ thống máy tính và phần mềm điều khiển có thể theo dõi hoạt động của tất cả các vị trí mặt lạnh, tính tốn cơng suất điện năng tiêu thụ tới từng mặt lạnh đảm bảo phù hợp với các văn phòng cho th Với các u cầu thơng số trên, hệ thống điều hòa được chọn là hệ thống HVAC ... TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 1.1 Khái niệm Điều hòa khơng khí (điều hòa nhiệt độ) là một loại thiết bị nhằm duy trì khơng khí trong phòng ổn định về nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch khơng khí, và... chiến tranh thế giới thứ II. Tại nhiều nơi, máy điều hòa khơng khí bị tháo gỡ từ các cửa hàng để sử dụng cho nhà máy sản xuất của qn đội. Tại các vùng khí hậu nóng, điều hòa khơng khí còn được sử dụng để bảo quản máy bay... nóng và dàn nóng chuyển thành dàn lạnh, máy hoạt động theo chế độ bơm nhiệt và sưởi ấm khơng khí 2.3.1 Hệ thống điều hòa cục bộ Ưu điểm chung Hệ thống này gồm 2 loại chính là máy điều hòa cửa sổ và máy điều hòa tách năng suất lạnh đến 7kw (24000Btu/h). Đây là loại máy lạnh nhỏ