Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 21 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
21
Dung lượng
257,02 KB
Nội dung
Chương 7
TÍNH NHI
ỆT TẢI VÀ CHỌN CÁC FCU
CHO CÔNG TRÌNH
Nguyên lý cơ bản của Điều hoàkhông khí là cấp không khí
có trạng thái không khí thích hợp sau khi đã được xử lý nhiệt - ẩm
vào phòng để khử nhiệt thừa và ẩm thừa trong phòng và bằng cách
đó giữ cho
nhiệt độ và độ ẩm của không khí bên trong phòng ổn
định ở mức đ
ã chọn tuỳ theo yêu cầu tiện nghi hoặc công nghệ.
Phương pháp tính cân bằng nhiệt trong đồ án n
ày theo
phương pháp Carrier, các bước đã được em trình bày ở chương 3.
Theo phương pháp Carrier ta có: Q
o
= Q
t
=
Q
ht
+
Q
ât
3.1. Tính nhiệt hiện thừa - nhiệt ẩn thừa.
Do số lượng phòng nhiều và không đồng loạt nên không thể
trình bày các bước tínhtoán cân bằng nhiệt ẩm cho từng phòng
m
ột nên ở đây chỉ trình bày phương pháp, công thức tínhtoán
đồng
thời giải thích chi tiết từng thành phần, cách tra số liệu ở
bảng nào, sách tham khảo nào. Tòa nhà gồm 6 tầng với mỗi tầng là
m
ột không gian sử dụng khác nhau nên em chỉ tínhtoán chi tiết
cho một số phòng hoặc từng tầng một làm ví dụ, các phòng còn lại
tính toán tương tự bằng cách lập bảng trong chương trình Excel và
k
ế quả tínhtoán của từng phòng được lập trong các bảng ở các phụ
lục ghi kết quả tínhtoán nhiệt.
3.1.1. Nhiệt bức xạ qua kính Q
11
Với các công trình xây dựng hiện đại kính được sử dụng rất
nhiều, ngoài việc để lấy ánh sáng tự nhiên kính còn được sử dụng
như một cách trang trí để tăng vẻ đẹp, tính hiện đại của công tr
ình.
Công trình Siêu th
ị Nhà hàng Văn phòng cho thuê Cầu Dứa với tất
cả các cửa, cửa sổ đều là cửa kính. Kính được dùng là loại kính
trong ph
ẳng ( khác kính cơ bản) dầy 6mm không có. Tất cả các cửa
sổ đều có phương thẳng đứng.
Nhiệt hiện bức xạ qua kính được xác định theo biểu thức sau:
Q
11
= n
t
. Q
’
11
; kw
n
t
: Hệ số tác động tức thời.
n = f(g
s
); trong đó g
s
là mật độ diện tích trung bình, kg/m
2
của toàn bộ kết cấu bao che vách, trần, sàn. Giá trị g
s
xác định như
sau:
g
s
=
Fs
GG ''5,0'
; kg/m
2
G’: khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt
trời và của sàn nàm 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.
F
s
: diện tích sàn, m
2
.
Tòa nhà xây d
ựng bằng tường gạch trát ngoài có khối lượng
là 296 kg/m
2
tường và sàn bê tông có khối lượng 360 kg/m
2
sàn.
Ta có: G’ = 51356 , kg
G’’= 841496 , kg
F = 2238 , m
2
Vậy g
s
=
Fs
GG ''5,0'
=
2238
841496.5,051356
g
s
= 211 ; kg/m
2
Hệ thốngđiềuhòakhông khí hoạt động 24/24 h với g
s
= 211
kg/m
2
, hướng Đông Bắc tra bảng 4.6 [1] ta xác định được n
t
= 0,74
l
ớn nhất vào 7 giờ sáng.
Q
’
11
: Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính, ở đây sử dụng
kính khác kính cơ bản nên:
Q
’
11
= F. R
k
.
c.
ds.
mm
.
kh
.
m
, W
Trong đó; F : Diện tích cửa kính, m
2
.
R
k
: nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào trong
phòng, W/m
2
R
k
= [0,4
k
+
k
(
m
+
m
+
k
m
+ 0,4
k
m
)] R
N
, W
R
N
: nhiệt bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính,
W/m
2
88,0
T
N
R
R
Nha Trang ở Bắc bán cầu vĩ độ 12
o
.25’ tra bảng 4.2 [1]
ta được
R
T
= R
Tmax
= 483,0 ; W/m
2
(hướng Đông Bắc)
Vậy
86,548
88,0
483
88,0
T
N
R
R
; W/m
2
R
T
= R
Tmax
= 514 ; W/m
2
(hướng Tây Nam)
Vậy 584
88,0
514
88,0
T
N
R
R ; W/m
2
Các hệ số của kính:
k
,
k
,
k
,
m
,
m
,
m
,
m
.
Từ bảng 4.3[1] và 4.4[1]. Ta tra được Đặc tính bức xạ, hệ số
kính của kính trong phẳng, dày 6mm không có màn che.
k
: Hệ số hấp phụ của kính:
k
= 0,15.
k
: Hệ số phản xạ của kính:
k
= 0,08.
k
: Hệ số xuyên qua của kính:
k
= 0,77.
m
: Hệ số kính:
m
= 0,94.
m
: Hệ số hấp phụ của màn che:
m
= 1, (không có màn
che).
m
: Hệ số phản xạ của màn che:
m
= 1, (không có màn che).
m
: Hệ số xuyên qua của màn che:
m
= 1, (không có màn
che).
Thay s
ố ta được:
R
K
= [0,4.0,15 + 0,77(1 + 1 + 0,08.1 + 0,4.0,15)].548,86
R
K
= 937,34 ; W/m
2
( hướng Đông Bắc )
Và: R
K
= [0,4.0,15 + 0,77(1 + 1 + 0,08.1 + 0,4.0,15)].584
R
K
= 998,64 ; W/m
2
( hướng Tây Nam )
c
: là hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mực nước biển,
được tính theo công thức:
023,0.
1000
1
H
C
H: là độ cao tương đối của vị trí lắp đặt kính trong toàn công
trình c
ần tính toán. Hệ số này sẽ thay đổi khi ta tính vị trí các tầng
khác nhau, ở Nha Trang được coi là vị trí có độ cao ngang với mực
nước biển n
ên H = 0.
1
C
đs
: là hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh nhiệt độ đọng
sương của môi trường vùng lắp đặt so với nhiệt độ đọng sương ở
không khí trên mặt nước biển là 20
0
C, do có nhiệt độ đọng sương
lớn nên
đs
giảm và được tính theo công thức:
8752,013,0.
10
206,29
113,0.
10
)20ts(
1
ds
mm
: là hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không có mây
chọn
mm
= 1, khi trời có mây chọn
mm
= 0,85,
kh
: hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính, trong trường hợp
này khung cửa kính là khung kim loại (nhôm) nên lấy
kh
= 1.
Như vậy: Q
’
11
= F. 937,34.1.0,8752.1.1.0,94 ; W
Q
’
11
= F.771,13 ; W
Ví dụ tính cho tầng 2.
Diện tích kính của tầng 2 là 507,5 m
2
với hệ số tác động tức
thời n
t
= 0.74 ta tính được nhiệt bức xạ qua kính:
Q
11
= n
t
.Q’
11
= 0,74.507,5.771,13
Q
11
= 289597,87 ; W
Các phòng, tầng khác, tính tương tự kết quả được tổng hợp
trong bảng 3.1.
3.1.2. Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ do t
: Q
21
Các trần nằm ở giữa hai tầng điềuhòa thì lấy t
= 0 và Q
21
=
0. Riêng t
ầng 5 có trần là sàn của tầng thượng và 1 phần của tầng 6
(tầng thượng) nên có bức xạ mặt trời. Lượng nhiệt này được tính
toán như sau:
Q
21
= k.F.
td
t
Q: Dòng nhiệt đi vào không gian điềuhòa do sự tích nhiệt
của các kết cấu mái và do sự chênh lệch nhiệt độ của không khí
giữa bên trong và bên ngoài.
k: H
ệ số truyền nhiệt qua mái,
F : Diện tích mái, m
2
Tính toán đối với tầng 5:
Do phía trên là phòng khôngđiềuhòa nên:
Q
21
= k.F. t
Với - k: Hệ số truyền nhiệt qua mái. Tra bảng 4.15 [1] cho
trần bê tông dày 100 mm lớp vữa xi măng dày 25mm có lát gạch ta
được k = 3,07 ;W/m
2 0
C
Hình 4.1. Kết cấu trần nhà.
Bitum
V
ữa
Bê tông
F : Diện tích mái, F = 2019,6 ; m
2
t = 0,5(t
N
- t
T
)
t = 0,5(33,7 - 25) = 4,35 K
V
ậy : Q
21
= 3,07.2019,6. 4,35
Q
21
= 26970,7 ; W
Tính toán đối với tầng 6:
Tầng 6 có trần mái tiếp xúc với bức xạ mặt trời nên Q
21
được
tính:
Q
21
= k.F.
td
t .
k : tra b
ảng 4.9 [1] cho trần bê tông dày 100 mm lớp vữa xi
măng dày 25mm trên có lớp bitu
m (Xem hình 4.1) và có trần giả
bằng gỗ ta được:
k = 1,72 ; W/m
2 0
C
td
t : Hiệu nhiệt độ tương đương.
N
NS
TNT
N
NS
NTefNtd
R
ttt
R
tttt
.
)(
.
.
S
: Hệ số hấp thụ bức xạ của vật liệu làm trần, tra bảng 4.10
[1] cho mặt bê tông phẳng, nhẵn là
S
= 0,6
R
N
= 548,86 ; W/m
2
đã tính ở trên,
N
= 20 ; W/m
2
.K
Thay số ta được:
K
R
ttt
N
NS
TNtd
16,25
20
86,548.6,0
)257,33(
.
)(
Diện tích là 218,4 m
2
: nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ được
tính như sau:
Q
21
= k.F.
td
t = 1,72.218,4.25,16
Q
6
21
= 9451,3 ; W
K
ết quả được tổng hợp trong bảng 3.2.
3.1.3. Nhiệt hiện truyền qua vách Q
22
Tính toán nhiệt truyền qua vách là toàn bộ diện tích bao che
gồm: tường, cửa ra vào, kính cửa sổ.
Q
22
= Q
22t
+ Q
22c
+ Q
22k
; W
3.1.3.1. Nhiệt hiện truyền qua tường Q
22t
Nhiệt hiện truyền qua tường được xác định theo công thức:
Q
22t
= k. F. t
; W.
a. Tính nhiệt qua tường bao :
Kết cấu của tường bao gồm có: 2 lớp vữa ximăng,1 lớp gạch
rỗng, ngoài cùng là lớp đá granit đánh bóng màu xám hình 3.2.
Hình 3.2. Kết cấu tường bao
k
t
: hệ số truyền nhiệt qua tường được xác định bằng
biểu thức:
kmWk
Tg
g
V
V
d
d
N
t
2
/,
1
2
1
1
Tất cả cáchệ số này tra theo bảng 4.10 và bảng 4.11 [1]
V
: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa trên bề mặt tường,
V
= 0,93
;W/mK.
g
: Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch trên bề mặt tường,
g
= 0,52
;W/mK.
d
: Hệ số dẫn nhiệt của lớp đá ốp ngoài tường,
d
= 0,60
;W/mK.
d
: là độ dày của lớp đá ốp ngoài cùng,
đ
= 0,003 m.
V
: là độ dày của lớp vữa trên bề mặt tường,
V
= 0,005 m.
g
: là độ dày của lớp gạch trên bề mặt tường,
g
= 0,2 m.
69,1
10
1
52,0
2,0
93,0
005,0
2
60,0
003,0
20
1
1
t
k ; W/m
2
K
t : Hiệu nhiệt độ trong và ngoài phòng.
t = t
N
- t
T
= 33,7 - 25 = 8,7 K
Tính toán đối với tầng 2:
F : Diện tích tường ngăn, F= 173,5 m
2
Q
22tb
= k. F.
t
; W.
Q
22tb
= 1,69.173,5.8,7 = 2550,97 ; W
b. Tính nhiệt qua tường ngăn :
Kết cấu của tường ngăn gồm có: 2 lớp vữa ximăng, 1 lớp
gạch rỗng.
Tất cả cáchệ số này tra theo bảng 4.10 và bảng 4.11 [1]
k : hệ số truyền nhiệt qua tường được xác định bằng biểu
thức:
Tg
g
V
V
N
t
k
1
2
1
1
V
: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa trên bề mặt tường,
V
= 0,93
; W/mK
g
: Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch trên bề mặt tường,
g
= 0,52
; W/mK
V
: là độ dày của lớp vữa trên bề mặt tường,
V
= 0,005 m
g
: là độ dày của lớp gạch trên bề mặt tường,
g
= 0,2 m
[...]... động ở các cửa hàng bách hóa, với nhiệt độ phòng điềuhoà là 250C thì qa= 65 W/người Tính ví dụ cho tầng 2: n = 1034 người, ( tính ở trên) Q4a= n.qâ Q4a =1034.65 = 672 10 ; W Các phòng khác tínhtoán tương tự kết quả được giới thiệu trong bảng 3 .7 3.1.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Qhn và Qân Không gian điềuhoà cần thiết phải đưa gió tươi vào để đảm bảo lượng ôxi cần thiết và nồng độ CO2 không. .. nền được tính như sau: Q123 = 3, 07. 859,85.8 ,7 = 22965 ,73 ; W Tínhtoán cho tầng 2: Đối với tầng 2: t t = 0.5(tN - tT) = 4,35 ; K Diện tích nền là: 1208,15 m2 và nhiệt hiện truyền qua nền được tính như sau: Q223 = 3, 07. 1208,15.4,35 = 5258,52 ; W Kết quả các tầng khác được tổng hợp trong bảng 3.4 3.1.5 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q31 Trong tòa nhà phần lớn đều là các phòng trưng bày, các shop,... [1] ta được hệ số truyền nhiệt k : k = 5,89 ;W/m2.K Với tổng diện tích kính cửa sổ là 13 m2 Q22k = k F t = 5,89.13.8 ,7 Q22k = 666.16 ; W Các phòng khác tính tương tự kết qủa được tổng hợp trong bảng 3.3 3.1.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 Nhiệt hiện truyền qua nền chỉ tính cho các phòng tầng 1 vì tầng 1 có sàn đặt ngay trên mặt đất Và một phần của tầng 2 có không gian không điềuhòa Còn các tầng khác... xác định bằng biểu thức: Q4h = n qh, W n : Số người trong phòng điềuhoà qh: nhiệt hiện toả ra từ một người (W/người) Tínhtoán cho tầng 2: Do không gian tầng 2 sử dụng chủ yếu vào Siêu thị, bán hàng Nên việc xác định số người trong phòng điều hòa là rất khó chính xác Theo bảng 4. 17 [1] cho không gian điềuhoà là cửa hàng ta chọn định tính mật độ người là 2 m2/người Vậy ta có số người trong phòng là:... cho trường hợp gs = 70 0 kg/m2 sàn, thời gian sử dụng đèn 10 giờ được: nt = 0, 87 Đối với công trình nhà cao tầng phục vụ cửa hàng bách hóa này ta chọn nđ = 0,95 Tínhtoán cho tầng 2: Diện tích của tầng 2 là 2068 m2 nên theo tiêu chuẩn cần có hệthống chiếu sáng là 24816 W và nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng sẽ là: Q32 = nt.nđ.Q = 0, 87. 0,5.24816 = 20510,42 ; W Các phòng còn lại tínhtoán tương tự, kết quả... V: Thể tích phòng, m3 : Hệ số kinh nghiệm, xác đinh theo bảng 4.20 [1] Ví dụ tínhtoán cho tầng 2: Ta có thể tích > 3000 m2 nên chọn = 0,35 Tầng 2 có thể tích 8512m3 nhiệt ẩn và nhiệt hiện do gió lọt mang vào được tính như sau: Q5h = 0,39..V.(tN - tT) = 0,39.0,35.8512(33 ,7 25) Q5h = 1010,4 ; W Q5â = 0,84..V(dN - dT) = 0,84.0,35.8512( 27 - 14) Q5â = 2 177 2 ; W Các phòng khác tính tương tự kết qủa được... điện như tivi, radio, máy tính, các dụng cụ sử dụng trong văn phòng, công sở là các loại máy không dùng động cơ điện có thể tính như nguồn nhiệt toả của đèn chiếu sáng: Q32 = Ni ; W Ni: Công suất điện ghi trên dụng cụ, W Đối với tầng 2 Do là văn phòng làm việc nên không có các thiết bị máy móc sử dụng động cơ, máy móc trong phòng chủ yếu là máy tính, máy in, tivi Với máy tính thường thì công suất... của tầng dưới có điều hòa nên Q23 =0 Nhiệt hiện truyền qua nền cũng được tính theo công thức: Q23 = k F t ,W k: Hệ số truyền nhiệt qua nền nền bê tông dày 100 mm có lớp vữa ở trên dày 25 mm, có lát gạch dày 3 mm Ta chọn đươc hệ số truyền nhiệt k theo bảng 4.15 [1] k = 3, 07 ;W/m2.K t : Hiệu nhiệt độ: F: Diện tích nền Ví dụ tínhtoán cho tầng 1: Đối với tầng 1: t t = (tN - tT) = 8 ,7 K Diện tích nền... tra bảng 4.13 [1] ta được hệ số truyền nhiệt: k = 5,89 W/m2.K Với tổng diện tích cửa là 21 m2 Vậy Q22c = 5,89.21.8 ,7 Q22c = 1 076 ,1 ; W 3.1.3.3 Nhiệt hiện truyền qua kính cửa sổ Q22k Nhiệt hiện truyền qua kính cửa sổ được xác định theo công thức: Q22k= k F t ; W F : Diện tích kính cửa sổ, m2 t : t Hiệu nhiêt độ giữa trong và ngoài nhà = tN - t T = 33 ,7 - 25 = 8 ,7 ; K Tínhtoán đối với tầng 2: Cửa... và ẩm dung dN lớn hơn không khí trong nhà do vậy khi đưa vào phòng, gió tươi sẽ toả ra 1 lượng nhiệt hiện QhN và nhiệt ẩn QâN QhN = 1,2.n.l(tN - tT), W QâN = 3,0.n.l(dN - dT), W n: Số người làm việc trong phòng l: lượng không khí tươi cần thiết cho 1 người trong 1 giây Ví dụ tínhtoán cho tầng 2: n = 1034 người, ( tính ở trên) l: Lấy theo định hướng của Carrier đối với không gian điềuhoà là Siêu thị, . 33 ,7 - 25 = 8 ,7 K
Tính toán đối với tầng 2:
F : Diện tích tường ngăn, F= 173 ,5 m
2
Q
22tb
= k. F.
t
; W.
Q
22tb
= 1,69. 173 ,5.8 ,7 = 2550, 97 ; W
b. Tính. 9 37, 34.1.0, 875 2.1.1.0,94 ; W
Q
’
11
= F .77 1,13 ; W
Ví dụ tính cho tầng 2.
Diện tích kính của tầng 2 là 5 07, 5 m
2
với hệ số tác động tức
thời n
t
= 0 .74 ta tính