Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu nhà ở chung cư và liền kề bộ công an tại xã nghi phú, thành phố vinh

Trong quá trình thiết kế điện một phuơng án được cho là tối ưu khi nó thoả mãn các yêu cầu sau: - Tính khả thi cao; - Vốn đầu tư nhỏ; - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Đề tài:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

CHO KHU NHÀ Ở CHUNG CƯ VÀ LIỀN KỀ

BỘ CÔNG AN TẠI XÃ NGHI PHÚ, THÀNH PHỐ VINH

Giảng viên hướng dẫn : Trần Đình Dũng Sinh viên thực hiện : Lê Bá Ngọc Anh

Vinh, tháng 5 năm 2018

Trang 2

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Đánh giá đồ án tốt nghiệp (Dùng cho giảng viên hướng dẫn)

Giảng viên đánh giá: Trần Đình Dũng

Họ và tên Sinh viên: Lê Bá Ngọc Anh

Nêu rõ tính cấp thiết và quan trọng của đề tài, các vấn đề

và các giả thuyết (bao gồm mục đích và tính phù hợp) cũng

Kế hoạch làm việc rõ ràng bao gồm mục tiêu và phương

pháp thực hiện dựa trên kết quả nghiên cứu lý thuyết một

cách có hệ thống

1 2 3 4 5

6 Kết quả được trình bày một cách logic và dễ hiểu, tất cả kết

quả đều được phân tích và đánh giá thỏa đáng 1 2 3 4 5

7

Trong phần kết luận, tác giả chỉ rõ sự khác biệt (nếu có)

giữa kết quả đạt được và mục tiêu ban đầu đề ra đồng thời

cung cấp lập luận để đề xuất hướng giải quyết có thể thực

hiện trong tương lai

1 2 3 4 5

Kỹ năng viết (10)

8 Đồ án trình bày đúng mẫu quy định với cấu trúc các

chương logic và đẹp mắt (bảng biểu, hình ảnh rõ ràng, có 1 2 3 4 5

Trang 3

tiêu đề, được đánh số thứ tự và được giải thích hay đề cập

đến trong đồ án, có căn lề, dấu cách sau dấu chấm, dấu

phẩy v.v), có mở đầu chương và kết luận chương, có liệt kê

tài liệu tham khảo và có trích dẫn đúng quy định

9

Kỹ năng viết xuất sắc (cấu trúc câu chuẩn, văn phong khoa

học, lập luận logic và có cơ sở, từ vựng sử dụng phù hợp

v.v.)

1 2 3 4 5

Thành tựu nghiên cứu khoa học (5) (chọn 1 trong 3 trường hợp)

10a

Có bài báo khoa học được đăng hoặc chấp nhận đăng/đạt

giải SVNC khoa học giải 3 cấp Viện trở lên/các giải

thưởng khoa học (quốc tế/trong nước) từ giải 3 trở lên/ Có

đăng ký bằng phát minh sáng chế

5

10b

Được báo cáo tại hội đồng cấp Viện trong hội nghị sinh

viên nghiên cứu khoa học nhưng không đạt giải từ giải 3

trở lên/Đạt giải khuyến khích trong các kỳ thi quốc gia và

quốc tế khác về chuyên ngành

2

10c Không có thành tích về nghiên cứu khoa học 0

Điểm tổng quy đổi về thang 10

3 Nhận xét thêm của Thầy/Cô (giảng viên hướng dẫn nhận xét về thái độ và tinh

thần làm việc của sinh viên)

Nghệ An, ngày… tháng 05 năm 2018 Người nhận xét (Ký và ghi rõ họ tên)

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Đánh giá đồ án tốt nghiệp (Dùng cho cán bộ phản biện)

Giảng viên đánh giá: TS Nguyễn Tiến Dũng

Họ và tên Sinh viên: Lê Bá Ngọc Anh

Nêu rõ tính cấp thiết và quan trọng của đề tài, các vấn đề và

các giả thuyết (bao gồm mục đích và tính phù hợp) cũng

Kế hoạch làm việc rõ ràng bao gồm mục tiêu và phương

pháp thực hiện dựa trên kết quả nghiên cứu lý thuyết một

cách có hệ thống

1 2 3 4 5

6 Kết quả được trình bày một cách logic và dễ hiểu, tất cả kết

quả đều được phân tích và đánh giá thỏa đáng 1 2 3 4 5

7

Trong phần kết luận, tác giả chỉ rõ sự khác biệt (nếu có)

giữa kết quả đạt được và mục tiêu ban đầu đề ra đồng thời

cung cấp lập luận để đề xuất hướng giải quyết có thể thực

hiện trong tương lai

1 2 3 4 5

Kỹ năng viết (10)

8 Đồ án trình bày đúng mẫu quy định với cấu trúc các

chương logic và đẹp mắt (bảng biểu, hình ảnh rõ ràng, có 1 2 3 4 5

Trang 5

tiêu đề, được đánh số thứ tự và được giải thích hay đề cập

đến trong đồ án, có căn lề, dấu cách sau dấu chấm, dấu

phẩy v.v), có mở đầu chương và kết luận chương, có liệt kê

tài liệu tham khảo và có trích dẫn đúng quy định

9

Kỹ năng viết xuất sắc (cấu trúc câu chuẩn, văn phong khoa

học, lập luận logic và có cơ sở, từ vựng sử dụng phù hợp

v.v.)

1 2 3 4 5

Thành tựu nghiên cứu khoa học (5) (chọn 1 trong 3 trường hợp)

10a

Có bài báo khoa học được đăng hoặc chấp nhận đăng/đạt

giải SVNC khoa học giải 3 cấp Viện trở lên/các giải

thưởng khoa học (quốc tế/trong nước) từ giải 3 trở lên/ Có

đăng ký bằng phát minh sáng chế

5

10b

Được báo cáo tại hội đồng cấp Viện trong hội nghị sinh

viên nghiên cứu khoa học nhưng không đạt giải từ giải 3

trở lên/Đạt giải khuyến khích trong các kỳ thi quốc gia và

quốc tế khác về chuyên ngành

2

10c Không có thành tích về nghiên cứu khoa học 0

Điểm tổng quy đổi về thang 10

3 Nhận xét thêm của Thầy/Cô

Nghệ An, ngày… tháng 05 năm 2018

Người nhận xét

(Ký và ghi rõ họ tên)

Trang 6

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng được nâng cao nhanh chóng Công nghiệp điện lực giữ vai trò rất quan trọng trong công cuộc xây dựng đất nước Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng Một lực lượng đông đảo cán bộ kỹ thuật trong ngành điện lực đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cấp điện Việc trang bị những kiến thức về hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người, cung cấp điện năng cho các thiết bị của khu vực kinh tế, các khu chế xuất, các xí nghiệp là rất cần thiết

Thiết kế hệ thống cung cấp điện là việc làm khó Một công trình điện dù nhỏ nhất cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ hàng loạt chuyên ngành hẹp (cung cấp điện, thiết bị điện, kỹ thuật cao áp, an toàn, ) Ngoài ra, người thiết kế còn phải có

sự hiểu biết nhất định về xã hội, về môi trường, về đối tượng cấp điện Công trình thiết kế quá dư thừa sẽ gây lãng phí nguyên vật liệu Công trình thiết kế sai (hoặc do thiếu hiểu biết, hoặc do lợi nhuận) sẽ gây ra hậu quả khôn lường: gây sự cố mất điện, gây cháy nổ làm thiệt hại đến tính mạng và tài sản của người dân

Từ thực tiễn trên em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu nhà ở chung cư và liền kề bộ công an tại xã Nghi Phú, TP Vinh”, với sự hướng dẫn của Thầy Trần Đình Dũng Tuy nhiên, do kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên trong

quá trình thực hiện đề tài sẽ không tránh khỏi thiếu sót Em cảm ơn, ghi nhận mọi ý

kiến góp ý của tất cả các thầy cô giáo và em chân thành cảm ơn thầy giáo Thầy

Trần Đình Dũng đã hướng dẫn em hoàn thành đề tài này

TP Vinh, ngày … tháng … năm 2018

Sinh viên thực hiện

Trang 7

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU i

MỤC LỤC ii

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích của đề tài 2

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 3

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 4

1.4 Ý nghĩa của đề tài 5

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TÒA NHÀ 7

2.1 Tính toán phụ tải động lực 7

2.1.1 Hệ thống thang máy 7

2.1.2 Hệ thống bơm nước 7

2.1.3 Hệ thống điều hoà không khí và thông gió 8

2.2 Tính toán phụ tải chiếu sáng 9

2.2.1 Phương pháp tính toán chiếu sáng 9

2.2.2 Tính toán chiếu sáng chung 12

2.3 Tính toán phụ tải các tầng 13

2.3.1 Phụ tải tính toán tầng 1 13

2.3.2 Phụ tải tính toán tầng 2 17

2.3.3 Phụ tải tính toán tầng 3÷16 27

2.4 Phụ tải của cả tòa nhà 27

2.5 Phân loại phụ tải 28

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 30

3.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp 30

3.2 Các phương án cấp điện 31

3.2.1 Phương án chọn máy biến áp 31

3.2.2 Lựa chọn phương án tối ưu 33

3.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý của hệ thống cung cấp điện 36

3.3.1 Thiết lập mặt bằng cấp điện cho các căn hộ 36

3.3.2 Thiết kế sơ đồ nguyên lý của hệ thống cung cấp điện 37

3.3.3 Đi dây trong nhà 37

3.4 Sơ đồ mặt bằng cấp điện các căn hộ 39

Trang 8

3.5 Tính toán bù công suất phản kháng 39

CHƯƠNG 4 TÍNH CHỌN VÀ KIỂM TRA DÂY DẪN, THIẾT BỊ ĐIỆN 41

4.1 Phương pháp chọn dây dẫn, dây cáp trong hệ thống cung cấp điện 41

4.2 Chọn thanh dẫn từ MBA đến tủ phân phối hạ áp 41

4.3 Chọn cáp từ các tủ phân phối tung tâm tới tủ phân phối các tầng 42

4.4 Chọn cáp cho mạch điện thang máy 43

4.5 Chọn tiết diện dây dẫn đến phòng máy bơm 43

4.6 Chọn tiết diện dây dẫn từ bảng điện chính của từng căn hộ đến từng thiết bị điện 1 pha 44

4.7 Chọn tiết diện dây dẫn từ tủ điện tầng đến mỗi căn hộ (bảng điện chính) 44

4.8 Tính toán lựa chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ 46

4.8.1 Chọn máy cắt MBA 47

4.8.2 Chọn Aptomat cho mạch thang máy 47

4.8.3 Chọn Aptomat cho mạch trạm bơm 47

4.8.4 Chọn Aptomat cho mạch sinh hoạt 47

4.8.5 Chọn Aptomat cho mạch chiếu sáng chung 48

4.8.6 Chọn Aptomat cho mạch từng tầng 48

CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG NỐI ĐẤT AN TOÀN VÀ CHỐNG SÉT 50

5.1 Nối đất 50

5.1.1 Mục đích, ý nghĩa của việc nối đất 50

5.1.2 Nối đất bảo vệ 50

5.1.3 Tính toán nối đất 51

5.2 Chống sét 53

5.2.1 Hiện tượng sét 53

5.2.2 Hậu quả của phóng điện sét 54

5.2.3 Tính toán chống sét 55

CHƯƠNG 6 THỐNG KÊ THIẾT BỊ ĐIỆN CHO TÒA NHÀ VÀ DỰ TOÁN ĐIỆN 59

6.1 Thống kê thiết bị điện tầng 1 và tầng 2 59

6.2 Thống kê thiết bị điện 14 tầng điển hình (3-16): 61

KẾT LUẬN 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

Trang 9

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ

1.1 Đặt vấn đề

Trong các đô thị lớn, do có tốc độ đô thị hoá cao, dân số ở đây ngày một tăng nhanh, các công trình giao thông đòi hỏi ngày càng mở rộng diện tích đất đô thị ngày càng bị thu hẹp Vì vậy việc phát triển nhà ở chung cư cao tầng là một khuynh hướng tất yếu để giải quyết gánh nặng nhà ở cho người dân Đặc điểm cung cấp điện cho các nhà cao tầng là lắp đặt trong không gian chật hẹp, mật độ phụ tải cao, yêu cầu cao về độ tin cậy, an toàn và mỹ thuật Hệ thống cấp điện nhà cao tầng có các đặc điểm sau:

- Phụ tải phong phú và đa dạng;

- Mật độ phụ tải tương đối cao;

- Lắp đặt trong không gian chật hẹp;

- Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng như ắc quy, máy phát

- Không gian lắp đặt hạn chế và thỏa mãn các yêu cầu mỹ thuật trong kiến trúc xây dựng;

- Yêu cầu cao về chế độ làm việc, an toàn cho người sử dụng và thiết bị; Đối với các tòa nhà cao tầng thì quá trình thiết kế cấp điện luôn định hướng tuân theo những yêu cầu và đặc điểm trên Thiết kế cấp điện cho tòa nhà chung cư cao tầng là một công việc phức tạp, để đảm bảo đủ yêu cầu về số lượng, chất lượng điện cũng như những vấn đề liên quan khác, người kỹ sư thiết kế phải được trang bị tốt kiến thức về những yêu cầu sau:

b) Độ tin cậy cấp điện cao

Trang 10

Là một tòa nhà chung cư phục vụ cho nhu cầu ăn ở và sinh hoạt của các hộ dân, mật độ dân số của tòa nhà cao Nếu xảy ra tình trạng mất điện sẽ gây lộn xộn, mất trật tự, mất vệ sinh, ảnh đến sinh hoạt của các hộ dân trong tòa nhà Vì vậy, cung cấp điện phải đảm bảo liên tục, tránh tình trạng gián đoạn Nếu có sự cố mất điện cần phải giải quyết một cách nhanh chóng để rút ngắn nhất thời gian mất điện đảm bảo sinh hoạt của các hộ trong tòa nhà

c) Đảm bảo an toàn điện

Hệ thống cung cấp điện phải có tính an toàn cao để bảo vệ người vận hành, người sử dụng và bảo vệ cho các thiết bị điện Vì vậy, phải chọn sơ đồ, cách đi dây phải rõ ràng để tránh trường hợp vận hành nhầm, tính toán lựa chọn dây dẫn và khí

cụ đóng cắt chính xác Chọn thiết bị đúng tính năng sử dụng, phù hợp với cấp điện

áp và dòng điện làm việc

Ngoài việc tính toán chính xác, lựa chọn đúng các thiết bị và khí cụ điện còn phải nắm được các quy định về an toàn điện, hiểu rõ về môi trường và đặc điểm cấp điện, phải có chỉ dẫn, cảnh báo ở những nơi nguy hiểm cao để nâng cao ý thức của người sử dụng

d) Đảm bảo phù hợp về kinh tế

Khi thiết kế thường đưa ra nhiều phương án lựa chọn để giải quyết một vấn

đề như dẫn điện bằng đường dây trên không hay cáp ngầm, có nên đặt máy phát dự phòng không, mỗi phương án sẽ có ưu nhược điểm riêng Vì vậy, thiết kế cung cấp điện sao cho vừa đảm bảo nhu cầu sử dụng điện lại vừa hợp lý về kinh tế Đánh giá kinh tế kỹ thuật của phương án cấp điện gồm 2 đại lượng chính: vốn đầu tư ban đầu

và chi phí vận hành

Ngoài những yêu cầu trên, tùy theo điều kiện cụ thể của từng tòa nhà như điều kiện khí hậu tự nhiên, vị trí địa lý, mục đích sử dụng, người thiết kế cần chú ý đến: tính thẩm mỹ, tính hiện đại, dễ sử dụng, dễ phát triển trong tương lai

1.2 Mục đích của đề tài

Mục đích của người thực hiện đề tài đã tiến hành nghiên cứu là: Trước tiên với bản thân người thực hiện đề tài, đây chính là một cơ hội tốt để có thể tự kiểm tra lại kiến thức của mình, đồng thời có cơ hội để nỗ lực vận động tìm hiểu, tiếp cận

Trang 11

nghiên cứu được với những vấn đề mình chưa biết, chưa hiểu rõ nhằm trang bị cho bản thân nhiều kiến thức bổ ích sau này có thể ứng dụng vào thực tế cuộc sông

Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, vận hành

an toàn và kinh tế Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đầy đủ điện năng với chất lượng cao

Trong quá trình thiết kế điện một phuơng án được cho là tối ưu khi nó thoả mãn các yêu cầu sau:

- Tính khả thi cao;

- Vốn đầu tư nhỏ;

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất phụ tải;

- Chi phí vận hành hàng năm thấp;

- Đảm bảo an toàn cho người dùng và thiết bị;

- Thuận tiện cho việc bảo dưỡng và sửa chữa;

- Đảm bảo chất lượng điện, nhất là đảm bảo độ lệch và dao động điện áp nhỏ

nhất và nằm trong giới hạn cho phép so với điện áp định mức

Ngoài ra khi thiết kế cũng cần phải chú ý đến các yêu cầu phát triển trong tương lai, giảm ngắn thời gian thi công lắp đặt và tính mỹ quan của công trình

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là khu nhà ở chung cư và liền kề bộ công an tại xã Nghi Phú, TP Vinh

Khu nhà ở chung cư và liền kề bộ công an tại xã Nghi Phú, TP Vinh được

thiết kế làm hai đơn nguyên, cao 16 tầng, bao gồm 9 căn hộ/ tầng, bao gồm các tầng như:

- Tầng 1 gồm 2 căn hộ, nhà xe và các phòng ban của tòa nhà

- Tầng 2 đến 16 là khu nhà ở, từ tầng 2 - 16 mỗi tầng có 9 căn hộ

- Tầng mái là PCN

- Tầng 1:

+ Phòng quản lý tòa nhà: Diện tích 10,4 m2

+ 2 căn hộ kinh doanh, mỗi căn hộ có diện tích 76,4 m2

Trang 12

+ Kho gom rác: Diện tích 5,6 m2

+ 2 căn hộ kinh doanh: Diện tích mỗi căn: 76,4m2

Gồm: phòng khách, 3 phòng ngủ, phòng bếp, 2 phòng vệ sinh và ban công + Căn hộ 202, 203: Diện tích mỗi căn: 57,9m2

Gồm: phòng khách, 2 phòng ngủ, phòng bếp, 1 phòng vệ sinh và ban công + Căn hộ 207: Diện tích: 89,7m2

Gồm: phòng khách, 3 phòng ngủ, phòng bếp, 2 phòng vệ sinh và ban công

- Tầng 3 ÷ 16: Gồm các căn hộ, cơ bản giống nhau về kiến trúc Mỗi tầng gồm có 9 căn hộ

+ Căn hộ 02, 03: Diện tích mỗi căn: 57,9m2

Gồm: phòng khách, 2 phòng ngủ, phòng bếp, 1 phòng vệ sinh và ban công + Căn hộ 01, 04, 06, 08: Diện tích mỗi căn: 76,4m2

Gồm: phòng khách, 2 phòng ngủ, phòng bếp, 1 phòng vệ sinh và ban công + Căn hộ 07: Diện tích: 89,7m2

Gồm: phòng khách, 3 phòng ngủ, phòng bếp, 2 phòng vệ sinh và ban công

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu

Nhu cầu sử dụng điện của công trình rất đa dạng, công suất sử dụng điện luôn luôn tăng theo sự phát triển kinh tế và nhu cầu ngày càng cao của con người

Trang 13

Để thiết lập hệ thống điện cho một công trình đòi hỏi phải nghiên cứu kỹ lưỡng bản

vẽ kiến trúc, ý đồ của người sử dụng, công năng của công trình để tính toán và bố trí

đủ công suất của hệ thống cho công trình cũng như các trang thiết bị sử dụng, trang thiết bị đóng cắt bảo vệ, chọn lựa và bố trí dây cấp điện hợp lý, mỹ quan, an toàn, tránh thiếu hụt hay dư thừa lãng phí

Căn cứ vào mục đích và yêu cầu thiết kế cấp điện cho công trình đã nêu trên, tiến hành các bước thiết kế cấp điện cho công trình như sau:

- Tìm hiểu nhu cầu điện của công trình kiến trúc

- Xác định phụ tải tính toán của tòa nhà

- Xây dựng phương án cung cấp điện

+ Thiết lập mặt bằng cấp điện

+ Thiết kế sơ đồ nguyên lý của hệ thống cung cấp điện

+ Phương án cấp điện

+ Lựa chọn công suất của máy phát điện

- Tính toán lựa chọn thiết bị điện: Chọn dây dẫn, dây cáp trong hệ thống cung cấp điện, chọn thiết bị chiếu sáng, chọn thiết bị đóng cắt

- Hệ thống nối đất an toàn và chống sét

1.4 Ý nghĩa của đề tài

Thiết kế hệ thống điện tòa nhà là khâu quan trọng, một trong những bước đầu tiên trước khi bắt tay vào thực hiện cho một dự án Một hệ thống tốt, vận hành hợp lý, khoa học, bền vững, tiết kiệm thì cần phải có thiết kế Ngoài ra, phần kỹ thuật điện có liên hệ chặt chẽ với các nội dung chuyên môn khác như kết cấu, kiến trúc, nội thất… nên thiết kế càng quan trọng, để khớp nối trong tiến trình thi công công trình Cho nên một bản thiết kế hệ thống điện tối ưu nhất sẽ tiết kiệm được thời gian và tiền bạc khi tinh toán trước được nhiều sự việc Việc này cũng làm tránh phát sinh những sự cố, dễ gây ảnh hưởng tới yêu cầu kỹ thuật Bên cạnh đó,

nó giúp chủ động trong công tác chuẩn bị vật tư cũng như quá trình thi công

Khi có bản thiết kế hệ thống điện ta sẽ tính toán được khái quát về nội dung

hệ thống kỹ thuật, từ đó nắm được quy trình và năng lực của hệ thống điện Điều này giúp cho người sử dụng dự trù được những tình huống đặc biệt để tránh xảy ra

Trang 14

sự cố Và trong trường hợp không may, vận hành không bình thường, quá tải hay xảy ra sự cố thì cũng dễ biết nguyên nhân để sửa chữa, khắc phục

Ngày nay, khi mà các công trình từ nhỏ tới lớn đều đề cao tầm quan trọng của phần điện trong tòa nhà thì việc thiết kế điện phù hợp, hiện đại, khoa học là tất yếu

Trang 15

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TÒA NHÀ

2.1 Tính toán phụ tải động lực

Phụ tải động lực trong toà nhà bao gồm các thiết bị dịch vụ và kỹ thuật như:

- Hệ thống thang máy

- Hệ thống bơm nước

- Hệ thống điều hoà không khí và thông gió

Vì vậy, phụ tải tính toán động lực được xác định như sau:

2.1.1 Hệ thống thang máy

Đối với tòa nhà 16 tầng để thuận tiện cho việc đi lại và vận chuyển ta bố trí các loại thang máy sau: 3 thang máy Sanyo có công suất Ptm = 19(kW), vận tốc lên xuống 1(m/s), khả năng tải 1250(kg), gia tốc 0,01667(m/s2) Do thang máy làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất của chúng cần phải quy đổi về chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức:

Trong đó: + Ptmi là công suất của thang máy thứ i

+ knc.tm là hệ số nhu cầu của thang máy (Tra bảng 6, TCVN

9206:2012) theo bản vẽ thiết kế từ tầng 1 đến tầng 16 có 3 thang

máy, ứng với knc.tm = 1 như vậy công suất tính toán là:

Trang 16

- Bơm nước sinh hoạt cung cấp cho các bể nước sinh hoạt được đặt trên tầng thượng Do nhu cầu cung cấp nước phải đảm bảo tính liên tục vì vậy chọn 2 bơm Khi bơm đang làm việc gặp sự cố thì bơm dự phòng vào làm việc

- Bơm tăng áp giúp giữ áp lực nước đủ và đều trong đường ống, cùng với các vòi nước Đồng thời tăng áp lực nước cho tầng áp mái

- Bơm cứu hỏa: theo tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy tòa nhà sẽ được lắp đặt 2 bơm cứu hỏa (bơm chữa cháy vách tường và bơm chữa cháy tự động)

Bảng 2.1 Số liệu kỹ thuật máy bơm

lượng KNC

Công suất (kW)

Tổng công suất (kW)

Trong thiết kế tổng thì số thiết bị vệ sinh kỹ thuật là 6, ứng với 3 nhóm có chức năng như trong bảng trên Ta tính toán cho từng nhóm:

- Nhóm bơm cấp nước sinh hoạt:

Ta có: n1 = 2 nên hệ số nhu cầu knc1 = 0,8

Công suất tính toán cho tủ bơm được tính theo công thức:

Trong đó: Pđi: công suất đặt của máy bơm thứ i

kdt: Hệ số nhu cầu của các bơm

Vậy tổng hợp 3 nhóm này ta sẽ có công suất tính toán của trạm bơm

Trang 17

Đây là toà nhà cao tầng với tầng 1 là nhà xe không gian thương mại, văn phòng làm việc, tầng kỹ thuật là không gian để đặt giàn nóng hệ thống điều hoà không khí, tầng 2-16 là khu nhà ở cao cấp, tầng hầm là không gian đặt quạt thông gió, quạt hút khí thải, quạt tăng áp

Toàn bộ các không gian cần điều hoà cùng với các sảnh, hành lang các tầng đều lắp trần giả với chiều cao thông thoáng đủ để lắp đặt các thiết bị (các dàn lạnh) cùng hệ thống đường ống, hệ thống cáp điện của hệ thống điều hoà không khí - thông gió

Phần kiến trúc được bố trí các hộp kỹ thuật ở vị trí phù hợp và toàn bộ các không gian trong nhà (các phòng, hành lang, khu đại sảnh và các khu vệ sinh, ) rất thuận lợi với việc lắp đặt các hệ thống điều hoà không khí và các hệ thống kỹ thuật khác

Hệ thống điều hoà không khí trong công trình được tính toán thiết kế dựa trên cơ sở tính toán thiết kế riêng biệt Theo đó, công suất hệ thống điều hoà không khí được lắp đặt với PttĐH = 400 kW và hệ thống thông gió có công suất là: PttTG =

27 kW

2.2 Tính toán phụ tải chiếu sáng

2.2.1 Phương pháp tính toán chiếu sáng

Ngày nay, vấn đề chiếu sáng không đơn thuần là cung cấp ánh sáng để đạt độ sáng theo yêu cầu mà nó còn mang tính chất mỹ quan và tinh tế

Trong bất kỳ nhà máy, xí nghiệp hay công trình cao ốc nào, ngoài ánh sáng

tự nhiên (ánh sáng ngoài trời) còn phải dùng ánh sáng nhân tạo (do các nguồn sáng tạo ra) Phổ biến hiện nay là dùng đèn điện để chiếu sáng nhân tạo vì chiếu sáng điện có những ưu điểm sau: thiết bị đơn giản, sử dụng thuận tiện, giá thành rẻ, tạo được ánh sáng gần giống ánh sáng tự nhiên, hoặc dễ dàng tạo ra ánh sáng có màu sắc theo ý muốn

Các yêu cầu cần thiết khi thiết kế chiếu sáng:

Trang 18

- Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày

- Phải tạo ra được ánh sáng theo yêu cầu của tưng khu vực (ví dụ: ở phòng ngủ thì cần ánh sáng màu vàng tạo ra cảm giác ấm áp…)

Nhiệm vụ:

 Lựa chọn phương pháp tính toán chiếu sáng

 Lựa chọn nguồn sáng cho các đối tượng cho chung cư

 Xác định độ rọi (lx) cho từng phòng trong chung cư

Chiếu sáng riêng biệt hay cục bộ:

Chiếu sáng ở những nơi cần có độ rọi cao mới làm việc được hay chiếu sáng

ở những nơi mà chiếu sáng chung không tạo đủ độ rọi cần thiết

Các chế độ làm việc của hệ thống chiếu sáng:

 Khi hệ thống điện ổn định ta có chiếu sáng làm việc: dùng để đảm bảo sự làm việc, hoạt động bình thường của người và phương tiện vận chuyển khi không

có hoặc thiếu ánh sáng tự nhiên

 Khi hệ thống điện ổn định ta có chiếu sáng làm việc: dùng để đảm bảo sự làm việc, hoạt động bình thường của người và phương tiện vận chuyển khi không

có hoặc thiếu ánh sáng tự nhiên

Độ rọi chiếu sáng sự cố ở lối thoát hiểm, ở hành lang, cầu thang không được nhỏ hơn 3 lux Ở các lối đi bên ngoài nhà không được nhỏ hơn 2 lux Độ rọi đèn trong những tình thế khẩn cấp nhất có thể xảy ra và trong thời gian ít nhất là một giờ để hoàn tất việc di tản

Hệ thống chiếu sáng sự cố có thể làm việc đồng thời với hệ thống chiếu sáng làm việc hoặc hệ thống chiếu sáng sự cố phải được đưa vào hoạt động tự động khi

hệ thống chiếu sáng làm việc bị mất điện

 Chọn độ rọi

Khi chọn độ rọi, cần chú ý các yếu tố chính sau đây:

Trang 19

+ Kích thước vật cần phân biệt khi nhìn

+ Độ tương phản giữa vật và nền

+ Khi độ chói của nền và vật khác nhau ít, độ tương phản nhỏ (khoảng 0,2) + Khi độ chói của nền và vật khác nhau ở mức độ trung bình, độ tương phản trung bình (từ 0,2 đến 0,5)

+ Khi độ chói của nền và vật khác nhau rõ rệt, độ tương phản lớn (khoảng 0,5)

+ Mức độ sáng của nền

+ Nền xem như tối khi hệ số phản xạ của nền < 0,3

+ Nền xem như sáng khi hệ số phản xạ của nền > 0,3

+ Khi dùng đèn huỳnh quang, không nên chọn độ rọi < 75 lux vì nếu thế sẽ tạo cho ta ánh sáng có cảm giác mờ tối

Khi xác định tiêu chuẩn độ rọi trong tính toán chiếu sáng cần phải lấy theo các chỉ số trong thang độ rọi

Sau khi chọn độ rọi tiêu chuẩn theo bảng, khi tính toán chiếu sáng cần phải nhân thêm hệ số dự trữ, tính độ già cỗi của bóng đèn, bụi bẩn hay bề mặt phát sáng

bị cũ Tính chất phản xạ ánh sáng bị giảm theo thời gian, hệ số dự trữ phụ thuộc vào chu kỳ làm vệ sinh đèn

 Phương pháp tính toán chiếu sáng

Sử dụng phương pháp chiếu sáng chung đều kết hợp với chiếu sáng cục bộ (những khu vực có nhu cầu về độ rọi đặc biệt) Về phương diện chiếu sáng sử dụng đèn huỳnh quang 1x36W, 2x36W; đèn compact 18W; đèn downlight 18W… nhằm đạt các tiêu chuẩn độ rọi dưới đây:

- Phòng đợi, sảnh chính : 75 - 100 lux

- Các phòng làm việc, văn phòng, công sở : 300 - 500 lux

- Khu vực cửa hàng, nhà hàng : 300 - 500 lux

- Phòng khách/sinh hoạt chung : 180 - 200 lux

- Sảnh phụ, hành lang : 50 - 100 lux

Trang 20

- Khu vệ sinh công cộng, cầu thang : 30 - 50 lux

Căn cứ vào quang thông trung bình trên một đơn vị diện tích đã được biết trước, trên cơ sở đó xác định số lượng và công suất đèn cần phải lắp đặt Tổng quang thông của các đèn chiếu sáng được xác định:

ld

E S k F

k



Trong đó:

F: là tổng quang thông do các đèn gây nên trên diện tích S (lm)

Eyc: là độ rọi yêu cầu (lux)

: là hiệu suất của đèn (có giá trị trong khoảng 0,5 ÷ 0,7)

kdt: là hệ số dự trữ, thường lấy 1,2 ÷ 1,3

kld: là hệ số lợi dụng quang thông của đèn

Hệ số lợi dụng quang thông của đèn phụ thuộc vào hệ số không gian, các hệ

số phản xạ của tường, trân và nền

 Số đèn cần lắp đặt là: n  F

Fd

2.2.2 Tính toán chiếu sáng chung

Chiếu sáng trong các căn hộ, khu dịch vụ được tính toán cùng với hộ tiêu thụ

và các tầng dịch vụ riêng biệt Phụ tải chiếu sáng công cộng gồm chiếu sáng cho cầu thang bộ và hành lang

- Chiếu sáng cho hành lang:

Khu hành lang căn hộ từ tầng 2 ÷ 16: mỗi tầng có 3 dãy hành lang có tổng diện tích 103m2 Theo tiêu chuẩn chọn độ rọi cho hành lang là 85 lux Chọn chiếu sáng

hành lang là đèn downlight lắp âm trần công suất Pden = 18W có Fd = 1620lm Số bóng đèn cần lắp đặt ở hành lang là:

F k

Trang 21

Vậy số bóng đèn cần lắp đặt ở mỗi hành lang là 14 bóng, công suất tổng của

cả 3 hành lang mỗi tầng là:

PCSHL = 14x18 = 252 W

- Chiếu sáng cho cầu thang:

Khu vực cầu thang bộ có diện tích 18,8 m2 Theo tiêu chuẩn chọn độ rọi cho hành lang là 50 lux Chọn chiếu sáng hành lang là đèn bán cầu công suất Pden = 18W có Fd=1170lm Số bóng đèn cần lắp đặt ở hành lang là:

Vậy công suất chiếu sáng chung từ tầng 2÷16 là:

Trang 22

Theo tiêu chuẩn chọn độ rọi cho phòng này là 100 lux, sử dụng đèn huỳnh quang T8 công suất Pden = 2x36 W có Fd = 3600lm Số bóng đèn cần lắp đặt là:

+ 2 căn hộ kinh doanh: Mỗi căn có diện tích 76,4 m2 mỗi căn bao gồm:

 Không gian kinh doanh: Diện tích 40,4m2

Theo tiêu chuẩn chọn độ rọi cho phòng này là 100 lux, sử dụng đèn huỳnh quang T8 công suất Pden = 2x36 W có Fd = 3600lm Số bóng đèn cần lắp đặt là:

Ta chọn số bóng đèn cần lắp đặt là 1 bóng downlight lắp âm trần công suất

Pden = 18W, công suất tính toán sẽ là:

PCS = 1x18 = 18W

 Phòng thay đồ: Diện tích 2,6 m2

PCS = 1x18 = 18W

Trang 23

Khi đó tổng công suất chiếu sáng tầng 1 là:

PCSCHKD=(316+72+18+18)x2 = 848W

+ Khu gom rác: Diện tích 5,6 m2

PCS = 1x18 = 18W

+ Nhà vệ sinh: Diện tích 5,3 m2

PCS = 1x18 = 18W

+ 2 cầu thang bộ: mỗi cầu thang có diện tích 15,6 m2

Tầng 1 có 2 cầu thang bộ Theo tính toán chiếu sáng chung mỗi cầu thang bộ lắp2 bóng downlight lắp âm trần công suất Pden = 18W, công suất tính toán sẽ là:

PCSCT = 2x2x18 = 72 W

+ Lối thoát hiểm: Có diện tích 14,7m2

Theo tính toán chiếu sáng chung mỗi cầu thang bộ lắp3 bóng downlight lắp

âm trần công suất Pden = 18W, công suất tính toán sẽ là:

F k

Trang 24

Vậy số bóng đèn cần lắp đặt là 6 bộ bóng, công suất tính toán sẽ là:

POC = 21.Kđt.Pđi= 21x0,8x500 = 8,4 kW

Ở 2 căn hộ kinh doanh còn có đặt 2 điều hòa không khí ở không gian kinh doanh với công suất 1500W:

PĐHKK = 2 Kđt.Pđi = 2.0,7.1500=2100W=2,1kW

Trang 25

Ngoài ra ta đặt 1 máy bơm nước với thông số kĩ thuật công suất 2 kW để bơm nước thải cho toà nhà

=> Công suất phụ tải tính toán cho tầng 1 là:

PttT1 = Kđt.(PCS+POC+PMB)= 0,8.(3,098+8,4+2+2,1) = 12,48 kW

2.3.2 Phụ tải tính toán tầng 2

Tầng 2 bao gồm 2 căn hộ kinh doanh diện tích 76,4 m2 và 2 căn hộ loại A (có phòng khách) diện tích 57,9 m2 và 2 căn hộ loại B diện tích 76,4 m2, 2 căn hộ loại C diện tích 65,7 m2, 1 căn hộ loại D diện tích 89,7 m2

- Phụ tải 2 căn hộ kinh doanh: Mỗi can hộ có diện tích 76,4m2

F k

Vậy số bóng đèn cần lắp đặt là 1 bóng, công suất tính toán sẽ là:

Trang 26

PCSCH = 72+36+36+36+18+18+36 = 252 W

Trang 27

Vậy hệ thống chiếu sáng đảm bảo yêu cầu thiết kế

Tổng hợp các thiết bị điện có trong phòng khách nhƣ sau:

Trang 28

 2 phòng ngủ, ban công và nhà vệ sinh: Mỗi phòng ngủ có diện tích 12 m2

Theo tiêu chuẩn chọn độ rọi cho phòng này là 100 lux, sử dụng đèn huỳnh quang T8 có công suất Pden = 36 W để chiếu sáng

Tổng hợp các thiết bị điện có trong phòng ngủ nhƣ sau:

- Phụ tải 2 căn hộ loại B: Mỗi căn hộ có diện tích 76,4m2

Trang 29

Tổng công suất ổ cắm thiết bị Pđi (W) 1416,6

 Phòng ngủ (1,2), ban công và nhà vệ sinh: Mỗi phòng ngủ có diện tích 10m2

Trang 30

Công suất phụ tải tính toán của mỗi phòng ngủ là:

Trang 31

Công suất phụ tải tính toán của phòng ngủ 3 là:

PttPN3 = Kđt Pđi = 0,9.1802,8 = 1622,5 Ngoài ra còn một số thiết bị riêng biệt:

Trang 32

 2 phòng ngủ, ban công và nhà vệ sinh: Mỗi phòng ngủ có diện tích 14m2

PttPN = Kđt Pđi = 0,9.199444,4 = 1795 W Ngoài ra còn một số thiết bị riêng biệt:

Trang 33

Tổng công suất ổ cắm thiết bị Pđi (W) 1416,6

 Phòng ngủ (1,2), ban công và nhà vệ sinh: Mỗi phòng ngủ có diện tích 11,6m2

Trang 34

Công suất phụ tải tính toán của phòng ngủ 3 là:

PttPN3 = Kđt Pđi = 0,9.1802,8 = 1622,5

Trang 35

Ngoài ra còn một số thiết bị riêng biệt:

2.4 Phụ tải của cả tòa nhà

Công suất tính toán phụ tải cả tòa nhà dựa vào công suất tính toán của các loại phụ tải trên và dựa vào hệ số công suất trung bình của cả tòa nhà

- Công suất tính toán phụ tải động lực:

Định dạng
Số trang	71
Dung lượng	1,05 MB