Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành hệ thống kỹ thuật trong công trình TÍNH TOÁN hệ THỐNG điều hòa KHÔNG KHÍ

Đồ án tốt nghiệp | Chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Cơng trình MỤC LỤC A I CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ Tổng quan cơng trình II Chọn kiểm tra thơng số tính tốn Chọn thơng số tính tốn .9 1.1 Chọn thơng số tính tốn ngồi nhà 1.2 Chọn thông số tính tốn nhà Lựa chọn kết cấu kiểm tra đọng sương .10 2.1 Lựa chọn kết cấu cơng trình 10 2.2 Tính hệ số truyền nhiệt K .12 2.3 Kiểm tra đọng sương bề mặt kết cấu lòng kết cấu 14 2.3.1 Kiểm tra đọng sương bề mặt kết cấu 14 a Kiểm tra đọng sương vào mùa hè .15 b Kiểm tra đọng sương vào mùa đông 15 2.3.2 III Kiểm tra đọng sương bên lòng kết cấu 15 Tính tốn nhiệt thừa .16 Tính tốn lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che 16 1.1 Tính tốn lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào mùa đông 16 1.2 Tính tốn lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào mùa hè 31 Tính tốn nhiệt tỏa .33 2.1 Tính tốn nhiệt tỏa người 33 2.2 Tính tốn nhiệt tỏa chiếu sáng 35 2.3 Tính tốn nhiệt tỏa thiết bị sử dụng điện 36 2.4 Tổng kết nhiệt tỏa 37 Tính tốn lượng nhiệt thu vào từ xạ mặt trời 39 3.1 Lượng nhiệt thu từ xạ mặt trời qua kính .39 3.2 Lượng nhiệt thu từ xạ mặt trời qua mái 42 3.3 Tổng kết nhiệt thu 45 Tổng kết nhiệt thừa 47 IV Tính tốn ẩm thừa 49 Đồ án tốt nghiệp | Chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Công trình Tính tốn ẩm tỏa người 49 Tính tốn ẩm tỏa thức ăn 51 Tính toán lượng ẩm truyền qua kết cấu bao che .52 3.1 Tính tốn hệ số truyền ẩm 52 3.2 Tính tốn lượng ẩm truyền qua kết cấu bao che 54 Tổng kết ẩm thừa .76 Tổng kết ẩm thừa .78 V Lựa chọn phương án điều hòa thiết lập trình biểu đồ I-d 79 Lựa chọn phương án điều hịa cho cơng trình 79 1.1 Yêu cầu việc lựa chọn thiết bị công trình 79 1.4 Chọn hệ thống điều hịa cho cơng trình 81 Xác định tia trình cho phòng mùa .82 Thiết lập q trình điều hịa biểu đồ I-d 84 3.1 3.1.1 Thiết lập q trình điều hịa vào mùa hè 84 Xác định lượng khơng khí thổi vào phịng 84 3.1.2 Xác định tỷ lệ hịa trộn khơng khí điểm hịa trộn C khơng khí hồi khơng khí bên ngồi .85 3.1.3 Xác định cơng suất lạnh phịng 87 3.1.4 Xác định lượng nước ngưng phòng 88 3.2 Thiết lập q trình điều hịa vào mùa đơng 89 3.2.1 Xác định điểm thổi vào cho mùa đông .89 3.2.2 Xác định điểm hịa trộn C khơng khí hồi khơng khí ngồi 89 3.2.3 Xác định điểm hịa trộn C khơng khí hồi khơng khí ngồi 90 VI Tính tốn thủy lực đường ống gió 91 Lựa chọn Indoor cho phòng 91 Tính tốn thủy lực đường ống gió 94 2.1 Tính tốn lựa chọn kích thước ống gió từ dàn lạnh ống gió tươi cấp các dàn lạnh 96 2.2 Tính tốn lựa chọn kích thước ống nối mềm 98 2.3 Tính tốn thủy lực đường ống gió từ dàn lạnh .100 2.4 Tính tốn lựa chọn kích thước đường ống cấp gió tươi .107 Đồ án tốt nghiệp | Chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Cơng trình 2.4.1 Tính tốn lựa chọn kích thước đường ống cấp gió tươi tầng 107 2.4.2 Tính tốn thủy lực đường ống gió tươi tầng 109 2.4.3 Tính tốn lựa chọn kích thước đường ống cấp gió tươi trung tâm 110 2.4.4 Tính tốn thủy lực đường ống cấp gió tươi trung tâm 112 VII Tính tốn thủy lực đường ống nước 115 Lựa chọn hệ thống đường ống cấp hồi nước lạnh .115 Tính tốn cho đường ống nước lạnh .115 2.1 Tính tốn kích thước đường ống nước lạnh tầng 117 2.2 Tính tốn thủy lực đường ống nước lạnh 119 2.3 Tính tốn kích thước đường ống nước lạnh trục .120 2.4 Tính tốn thủy lực đường ống trục 123 Tính tốn cho đường ống nước giải nhiệt .126 3.1 Tính tốn kích thước đường ống nước giải nhiệt .127 3.2 Tính tốn thủy lực đường ống nước giải nhiệt 128 VIII Tính tốn chọn thiết bị 128 Thiết bị làm lạnh (Chiller) .128 Tính chọn tháp giải nhiệt 129 Tính chọn bơm nước lạnh bơm nước giải nhiệt 129 Tính chọn bình dãn nở .130 Tính chọn quạt cấp gió tươi trung tâm 133 B I CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN HỆ THỐNG THƠNG GIÓ .134 Tổng quan 134 Các tài liệu, tiêu chuẩn sử dụng 134 Tổng quan cơng trình, u cầu thiết kế 134 II Thiết kế hệ thống thơng gió 135 Thiết kế hệ thống thơng gió cấp, hút cho tầng hầm 135 1.1 Tính tốn lưu lượng hút cấp cho tầng hầm 135 1.2 Tính tốn thủy lực cho hệ thống thơng gió tầng hầm 137 a Tính tốn thủy lực cho hệ thống thơng gió zone – hầm 137 b Tính tốn thủy lực cho hệ thống thơng gió zone – hầm 141 c Tính tốn thủy lực cho hệ thống thơng gió zone – hầm 145 Đồ án tốt nghiệp | Chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Cơng trình d Tính tốn thủy lực cho hệ thống thơng gió zone – hầm 152 1.3 Lựa chọn quạt hút cấp gió tầng hầm 159 Thiết kế hệ thống thơng gió cấp, hút cho phòng kỹ thuật tầng hầm 160 a Tính tốn thủy lực đường ống 161 b Lựa chọn quạt cho hệ thống thống gió phịng kĩ thuật 165 Thiết kế hệ thống tăng áp buồng thang N2 sảnh thang máy hầm 165 3.1 Tính tốn lưu lượng cần thiết để tăng áp buồng thang N2 165 3.2 Tính toán lưu lượng cần thiết để tăng áp sảnh thang máy tầng hầm .166 a Tính tốn thủy lực hệ thống tăng áp .168 a Lựa chọn quạt tăng áp .170 Thiết kế hệ thống tăng áp buồng đệm thang máy cho thang máy PCCC 170 4.1 Tính tốn lưu lượng cần thiết để tăng áp buồng đệm thang máy PCCC 170 4.1.1 c Tính tốn thủy lực đường ống lựa chọn quạt tăng áp 172 Tính tốn thủy lực đường ống 172 d Lựa chọn quạt tăng áp .174 Thiết kế hệ thống tăng áp giếng thang máy 174 5.1 Tính toán lưu lượng cần thiết để tăng áp giếng thang máy .174 5.1.1 Tính tốn cho giếng thang máy 174 5.1.2 Tính tốn cho giếng thang máy 176 5.2 Tính tốn thủy lực đường ống lựa chọn quạt tăng áp 176 a Tính tốn thủy lực đường ống 176 b Lựa chọn quạt tăng áp .177 Thiết kế hệ thống hút khói .177 6.1 Thiết kế hệ thống hút khói cho hành lang 177 a Tính tốn lưu lượng hút khói hàng lang 177 b Tính toán thủy lực đường ống 180 c Lựa chọn quạt hút khói 180 6.2 Thiết kế hệ thống hút khói cho phịng có diện tích có diện tích lớn 200m2 181 Thiết kế hệ thống hút mùi bếp hút mùi vệ sinh 182 7.1 Tính tốn lưu lượng hút cho hệ thống hút mùi 182 Đồ án tốt nghiệp | Chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Cơng trình 7.2 Tính toán thủy lực cho hệ thống hút mùi .183 a Tính tốn thủy lực đường ống 183 b Lựa chọn quạt hút mùi 186 C I CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN HỆ THỐNG ĐIỆN 187 Tổng nhiệm vụ, phương án thiết kế 188 Nhiệm vụ 188 Phương án thiết kế 188 II Cơ sở thiết kế 188 III Tính tốn cơng suất điện chiếu sáng, ổ cắm,điện động lực cho tầng cơng trình 189 Tính tốn cơng suất chiếu sáng ổ cắm .189 Tính tốn cơng suất thang máy bơm nước sinh hoạt 192 2.1 Tính tốn cơng suất thang máy 192 2.2 Tính tốn cơng suất bơm nước 192 2.3 Phân loại tính tốn cơng suất phụ tải .193 a Phụ tải điều hòa 194 b Phụ tải ưu tiên 195 c IV Phụ tải cố 196 Tính tốn lựa chọn máy phát điện máy biến áp 197 Tính tốn lựa chọn máy biến áp 197 Tính tốn lựa chọn máy phát điện dự phòng 198 Tính tốn lựa chọn tiết diện dây dẫn, thiết bị bảo vệ cho mạch điện .199 3.1 Tính tốn cơng suất tủ điện 200 3.2 Tính tốn hệ số cos  dịng điện tính toán tủ điện 203 3.3 Lựa chọn thiết bị bảo vệ cho mạch phụ tải 205 3.4 Tính tốn lựa chọn dây dẫn cho mạch phụ tải .208 Tính tốn lựa chọn dẫn 212 4.1 Tính tốn lựa chọn dẫn 212 a Tính tốn lựa chọn dẫn cho nhóm phụ tải tầng 1-11 212 b Tính tốn lựa chọn dẫn cho nhóm phụ tải tầng 1-11 212 4.2 Tính tốn lựa chọn .212 Đồ án tốt nghiệp | Chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Công trình Tính tốn kiểm tra dây dẫn kiểm tra ngắn mạch .213 5.1 Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp : 213 5.2 Kiểm tra ngắn mạch .214 a Điện trở điện kháng máy biến áp 214 b Điện trở điện kháng máy cắt 214 c Điện trở điện kháng .214 d Điện trở điện kháng dây cáp dẫn 215 e Tính tốn điện trở, điện kháng đoạn cần tính ngắn mạch 216 f Tính tốn dịng ngắn mạch, dịng xung kích so sánh với dòng cắt ngắn mạch cắt bảo vệ chọn 216 Xác định công suất tụ điện cho tủ điện tổng 216 D I CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN HỆ THỐNG CHỮA CHÁY .218 Tổng quan cơng trình .219 Đặc điểm cơng trình 219 Phương pháp chữa cháy 219 II Tính tốn thiết kế hệ thống chữa cháy 220 Hệ thống chữa cháy nước bên nhà 220 1.1 Hệ thống họng nước vách tường 221 1.1.1 Mô tả 221 1.1.2 Tính tốn hệ thống .222 1.2 Hệ thống chữa cháy sprinkler 222 1.2.1 Mô tả 222 1.2.2 Lựa chọn đầu phun sprinkler 223 1.2.3 Tính tốn hệ thống .224 1.2.4 Tính tốn lượng nước dự trữ 226 1.2.5 Tính tốn thủy lực hệ thống sprinkler kết hợp họng nước vách tường 227 1.2.6 Lựa chọn thiết bị 228 Hệ thống chữa cháy nước bên nhà 230 2.1 Trụ chữa cháy 230 2.2 Họng cho xe, máy bơm chữa cháy tiếp nước 230 Hệ thống chữa cháy khí FM200 .230 Đồ án tốt nghiệp | Chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Cơng trình 3.1 Xác định dạng cơng trình để chọn nồng độ chữa cháy phù hợp .231 3.2 Tính tốn lượng khí cần thiết để chữa cháy 231 3.3 Lựa chọn bình chứa phù hợp .233 3.4 Xác định số lượng đầu phun 234 3.5 Sơ đồ hệ thống FM-200 235 3.6 Tính tốn kích thước ống dẫn khí FM-200 236 E PHỤ LỤC 237 Đồ án tốt nghiệp | Chun ngành Hệ thống Kỹ thuật Cơng trình A CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ Đồ án tốt nghiệp | Chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Cơng trình I Tổng quan cơng trình  Loại cơng trình: Tổ hợp văn phịng dịch vụ thương mai - Cơng trình bao gồm 21 tầng (3 tầng có chức dịch vụ, 18 tầng có chức văn phịng) tầng hầm - Chiều cao: 83.3m - Diện tích sàn tầng nổi: ~1494 m2 - Diện tích tầng hầm: 4162 m2 Bảng 1.1 Cơng diện tích tầng STT Tầng Diện tích (m2) Cơng Tầng hầm 4160 Để xe khu vực kĩ thuật 1+2 1460.87 Đại sảnh, shop house, phòng trực 3 1460.87 Nhà hàng, khu hội nghị, bếp 4-21 1460.87 Văn phòng II Chọn kiểm tra thơng số tính tốn Chọn thơng số tính tốn 1.1 Chọn thơng số tính tốn ngồi nhà Chọn thơng số tính tốn bên nhà theo phương pháp hệ số bảo đảm Kbđ Đối với cơng cơng trình, ta chọn thời gian khơng đảm bảo 200 (h/năm) cho tồn phòng, khu vực Phụ lục B TCVN5687 – 2010, tra bảng địa phương Hà Nội, ta chọn thông số tính tốn ngồi nhà theo bảng sau Bảng 1.2 Thơng số tính tốn ngồi nhà Mùa hè Mùa Đông Thời gian IHN tH N tH IĐN tĐ N HN ĐN không đảm bảo (kJ/kg (oC) (oC) (kJ/kg (oC) (%) (%) m = 200 90.63 36.1 55.1 28.1 27.74 10.6 85.5 tĐư (oC) 9.4 1.2 Chọn thông số tính tốn nhà Tuỳ thuộc vào trạng thái lao động khác mà ta có chế độ nhiệt phù hợp Dựa vào phụ lục A: TCVN5687-2010 phụ lục thơng số tính tốn khơng khí bên nhà dùng để thiết kế ĐHKK đảm bảo điều kiện tịên nghi nhiệt, ta chọn thơng số tính tốn bên nhà sau: Đồ án tốt nghiệp | Chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Cơng trình STT Bảng 1.3 Bảng thông số tính tốn nhà Mùa Hè Mùa Đơng Trạng H H H Khu vực thái lao tT T vg TĐ Đ t ( C) động (0C) (m/s) T (%) (%) Đại sảnh, lễ tân Nhẹ  65   65 Phòng hội nghị Nhẹ  65   65 Nhà hàng Nhẹ  65   65 Khu văn phòng Nhẹ  65   65 Bếp Vừa  65   65 Thương mại Nhẹ  65   65 Phòng trực Nhẹ  65   65 Lựa chọn kết cấu kiểm tra đọng sương 2.1 Lựa chọn kết cấu cơng trình  Tường (tường 200) Lớp vật liệu   Vữa trát Gạch rỗng xây với vữa nhẹ Vữa xi măng Gạch rỗng xây với vữa nhẹ Vữa trát 0.015 0.105   w/mK mg/m.h.kPa 0.93  0.58  0.01 0.93 0.105 0.58 0.015 0.93  Tường (tường 100)    10 vgĐ (m/s) 0.4 0.4 0.4 0.4 0.8 0.4 0.4 Đồ án tốt nghiệp | Chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Cơng trình - Nước có khả hấp thụ nhiệt lớn (có tỷ nhiệt lớn) nên làm giảm nhiệt độ đám cháy nhanh Do thường dùng nước để làm lạnh - Dễ lấy, giá thành thấp - Vận chuyển đơn giản, xa, đưa vào đám cháy cách phun với áp suất cao mà người khơng thể tiếp cận - Có mơi trường trung tính, khơng độc 1.2.2 Lựa chọn đầu phun sprinkler  Đầu phun chữa cháy tự động có loại đầu kín (Sprinkler), loại lắp quay lên thường lắp tầng hầm, loại lắp quay xuống thường lắp phòng tầng, loại lắp quay ngang thường lắp cầu thang thoát hiểm cửa phịng nhà Nhiệt độ kích hoạt 68˚C  Lựa chọn cho khu vực gara :  Thông số tính tốn: - Ib: Cường độ phun nước chữa cháy: 0.24 l/m2.s - Fv : Diện tích bảo vệ đầu phun: 12 m2 - Xác định lưu lượng vòi phun theo yêu cầu: qV = Ib × FV = 0.24×12 = 2.88 (l/s)  Lựa chọn sprinkler Viking model VK532 (K11.2) với thông số kỹ thuật sau: - Loại quay lên - Hệ số dòng chảy: K = 161.3 l/min.bar1/2 - Đường kính đầu nối: 20 mm - Nhiệt độ tác động: 680C - Cảm biến: Nhiệt - Áp lực làm việc lớn nhất: 12 bar - Tiêu chuẩn: UL, FM, NFPA - Áp lực cần thiết tối thiểu đầu phun: H = ()2 = ()2 = 1.15 (bar) ~ 12 (mH2O)  Các prinkler lựa chọn có đường kính lỗ phun >12mm nên theo mục 8.8 TCVN 7336:2003 số mũi phun tối đa nhánh phân phối  Nhóm tầng thuộc sở có nguy cháy thấp (khu vực văn phịng dịch vụ)  Thơng số tính tốn: - Ib: Cường độ phun tiêu chuẩn: 0.08 l/m2.s - Fv: Diện tích bảo vệ đầu phun: 12 m2 - Xác định lưu lượng vòi phun theo yêu cầu: qV = Ib × F V = 0.08×12 = 0.96 (l/s)  Chọn Sprinkler Viking model VK102 (K5.6) với thông số kỹ thuật đầu phun sau: 234 Đồ án tốt nghiệp | Chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Cơng trình - Loại quay xuống Hệ số dịng chảy: K = 80.6 l/min.bar1/2 Đường kính đầu nối: 15mm Nhiệt độ tác động: 68oC Cảm biến: Nhiệt Áp lực làm việc lớn nhất: 12 bar Tiêu chuẩn: UL, FM, NFPA Áp lực cần thiết tối thiểu đầu phun: H = ()2 = ()2 = 0.51 (bar) ~ 5.2 (mH2O)  Các prinkler lựa chọn có đường kính lỗ phun