4.4.2.1. Mục đích hút giĩ thải:
Trong cơng trình cĩ hệ thống nhà vệ sinh ở các tầng, trong quá trình sử dụng cĩ tạo ra mùi khĩ chịu ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh. Nhằm hạn chế những ảnh hưởng tiêu cực này thì dùng hệ thống quạt để hút những mùi này ra.
4.4.2.2. Tính tốn lưu lượng giĩ thải:
Lưu lượng giĩ thải được tính bằng cơng thức:
𝑄 = 𝑉. 𝐴𝐶𝐻 [1] (4.21)
Trong đĩ:
• Q: Lưu lượng giĩ thải, m3/h. • V: Thể tích phịng, m3.
• ACH: Số lần trao đổi khơng khí, lần/h.
Ví dụ: Tính lưu lượng giĩ thải cho nhà vệ sinh nam ở tầng 1 cĩ diện tích 8 m2, chiều cao 2,4 m và cĩ hệ số ACH là 15.
Do nhà vệ sinh của mỗi tầng ở cơng trình được sử dụng cho tất cả các nhân viên làm việc tại tầng đĩ nên mật độ sử dụng cao. Vì vậy ở đây nhĩm chọn bội số trao đổi khơng khí ACH là 15 nhằm đảm bảo hút sạch mùi của nhà vệ sinh, đảm bảo yêu cầu vệ sinh, thay vào cơng thức 4.21:
59 Đối với dự án CZ TOWER cĩ sử dụng các loại hệ thống hút giĩ thải nhà vệ sinh EAF RF-01.
Các kết quả tính tốn và so sánh lưu lượng giĩ thải của dự án sẽ được thể hiện tại phụ lục 2.
4.4.3. Tính tốn hệ thống thơng giĩ tầng hầm 4.4.3.1. Mục đích thơng giĩ tầng hầm: 4.4.3.1. Mục đích thơng giĩ tầng hầm:
Bên trong tầng hầm bao gồm: - Khơng gian bãi đậu xe.
- Phịng đặt máy bơm, phịng kỹ thuật, phịng đặt máy phát điện. Hệ thống thơng giĩ tầng hầm cĩ chức năng:
- Hút khí độc hại từ xe, nhiệt do máy mĩc và con người thải ra. Đồng thời hệ thống cịn cung cấp khơng khí tươi từ bên ngồi mơi trường vào khơng gian tầng hầm, làm khơng gian tầng hầm được thơng thống nhằm cung cấp đủ lượng oxy cho con người hít thở. - Khi xảy ra hỏa hoạn ở khu vực tầng hầm, hệ thống thơng giĩ phải đủ khả năng loại bỏ
khơng khí độc hại do đám cháy sinh ra, hạn chế sự lây lan của khĩi ra các khơng gian khác.
4.4.3.2. Tính tốn lưu lượng thơng giĩ tầng hầm:
Đối với cơng trình này nhĩm tính theo cách sau:
Đối với hầm 3 và hầm 4 do nằm sâu trong lịng đất nên nhĩm sẽ tính lưu lượng giĩ tưới bằng 100% lưu lượng giĩ tải.
Đối với hầm 1 và hầm 2 do nằm gần mặt đất nên nhĩm sẽ tính lưu lượng giĩ tưới bằng 85% lưu lượng giĩ tải.
Tiến hành tính tốn lưu lượng thơng giĩ tầng hầm: Đối với hầm:
60 - Với điều kiện cĩ sự cố ACH (E) = 9 [1]
Ví dụ: Tính cho hầm 4.
Chế độ thường (N):
Lưu lượng giĩ tươi (N) = Diện tích khơng gian đỗ xe . Chiều cao . ACH (N) = 1060.2,7.6 = 4770 (l/s)
Lưu lượng giĩ thải (N) = Lưu lượng giĩ tươi (N) = 4770 (l/s) Chế độ cháy (E):
Lưu lượng giĩ tươi (E) = Diện tích khơng gian đỗ xe . Chiều cao . ACH (E) = 1060.2,7.9 = 7155 (l/s)
Lưu lượng giĩ thải (E) = Lưu lượng giĩ tươi (E) = 7155 (l/s)
Kết quả tính tốn và so sánh lưu lượng thơng giĩ cho hầm xe của cơng trình được thể hiện ở phụ lục 3.
Nhận xét: Từ kết quả tính tốn, so sánh các hệ thống thơng giĩ của cơng trình được thể
hiện tại phụ lục 1,2 và 3 nhĩm cĩ nhận xét như sau: Sự chênh lệch kết quả giữa nhĩm tính và thực tế tại cơng trình dưới 25%, khồng chênh lệch này cĩ thể chấp nhận được vì sai số trong quá trình đo đạc bằng tay hoặc do các tiêu chuẩn riêng của người thiết kế cơng trình.
4.4.4. Tính kiểm tra kích thước ống giĩ
4.4.4.1. Tính tốn, kiểm tra bằng phương pháp tính tay
Xác định tiết diện của đường ống giĩ theo cơng thức:
𝐹𝑡í𝑛ℎ = 𝐺
3600. 𝑣 [2]
(4.22) Trong đĩ:
• Ftính: Tiết diện đường ống giĩ (dài x rộng), m2. • G: Lưu lượng giĩ đi trong ống, m3/h.
61
Ví dụ: Tính đường ống giĩ tươi cấp PAD cấp cho tầng 5 – 16 & 20.
Đoạn ống chính cĩ lưu lượng: Gtươi= 2194,6 (m3/h). Chọn vận tốc tại đoạn ống chính v = 5 m/s.
Từ cơng thức 4.22. tính diện tích ống:
𝐹 =2194,6
3600.5 = 0.1219 (𝑚
2)
Chọn cỡ ống hình chữ nhật cĩ tiết diện phù hợp theo tiêu chuẩn là 500x250 mm. Vận tốc khơng khí thực đi trong ống:
𝑣𝑡𝑡 = 2078
3600.0,125 = 4,88 (𝑚/𝑠)
62 Bảng 4.2. Kích thước trục cấp giĩ tươi nằm ngang ở tầng 5 – 16 & 20 tính bằng cơng thức
STT Đoạn ống Lưu lượng giĩ (l/s) Lưu lượng giĩ (m3/h) Tiết diện ống tính (m2) Cỡ ống chọn (mm x mm) Tiết diện ống chọn (mm x mm) Tốc độ giĩ thực (m/s) 1 A-B 609.6 2194.6 0.12 500x250 0.13 4.88 2 B-C 124.9 449.6 0.04 300x150 0.05 2.78 3 C-D 38.4 138.2 0.01 150x150 0.02 1.71 4 C-E 86.5 311.4 0.03 200x150 0.03 2.88 5 B-F 484.7 1744.9 0.16 450x250 0.11 4.31 6 F-G 115.2 414.7 0.04 400x200 0.08 1.44 7 G-H 76.8 276.5 0.03 300x200 0.06 1.28 8 F-I 369.5 1330.2 0.12 400x250 0.10 3.70 9 I-K 124.9 449.6 0.04 400x200 0.08 1.56 10 K-L 76.8 276.5 0.03 300x200 0.06 1.28 11 I-M 134.6 484.6 0.04 200x200 0.04 3.37 12 M-N 96.2 346.3 0.03 200x150 0.03 3.21
4.4.4.2. Tính tốn, kiểm tra bằng phần mềm Duct Checker Pro
Phương pháp tính tốn: Sử dụng phương pháp ma sát đồng đều.
Nội dung phương pháp: trong quá trình thiết kế xác định kích thước ống giĩ sao cho tổn thất áp suất trên 1 m chiều dài đường ống bằng nhau trên tồn tuyến ống. Khi sử dụng phương pháp ma sát đồng đều thì vận tốc giĩ trên đường ống cũng giảm dần theo chiều dài ống giĩ nên đảm bảo giĩ được phân bố đồng đều.
Ưu điểm của phương pháp ma sát đồng đều là giúp cho người thiết kế nhanh, việc thiết kế cũng khơng bắt buộc phải tính tuần tự từ đầu tuyến ống đến cuối mà cĩ thể tính bất cứ đoạn ống nào tùy ý, việc này rất cĩ ý nghĩa khi thi cơng thực tế ở cơng trường.
Nhĩm sẽ dùng phần mềm Duct Checker Pro để chọn kích thước ống giĩ theo phương pháp ma sát đồng đều.
63 Khởi động phần mềm Duct Checker Pro, chọn tab Duct Size sau đĩ chọn Standard (Low Velocity) Duct [Pa].
Hình 4.25. Giao diện Duct Checker Pro dùng tính ống giĩ
Tiếp theo để tính kích thước ống giĩ bằng phương pháp ma sát đồng đều, tiến hành thiết lập thơng số cho phần mềm: Nhấn vào biểu tượng bánh răng để thiết lập các thơng số. Giữ nguyên các thơng số của phần mềm chỉ chỉnh sửa mục Max fiction loss [Pa/m] thành 1 Pa/m. Để thuận tiện cho việc tính tốn bằng đơn vị l/s, tiến hành đổi đơn vị trong ơ Air Flow thành l/s. Save lại để sử dụng.
Hình 4.26 thể hiện cụ thể các bước thiết lập thơng số để tính tốn kích thước ơng giĩ
Hình 4.26. Thiết lập thơng số để tính kích thước ống giĩ Các bước tính kích thước ống giĩ:
64 Bước 1: Tại ơ Flow Rate [m3/h] điền lưu lượng giĩ của ống là 2078 m3/h.
Bước 2: Bấm nút Calc (biểu tượng máy tính) hoặc nhấn Enter trên bàn phím.
Bước 3: Ở ơ Duct size [mm] sẽ hiện ra danh sách các kích thước ống giĩ (rộng x cao), tiến hành chọn kích thước ống giĩ sao cho cĩ vận tốc nằm trong khoảng 5 – 7 m/s đối với ống giĩ chính và 3 – 4,5 m/s đối với ống giĩ nhánh, đồng thời thì Pr [Pa/m] càng gần 1 Pa/m càng tốt. Ở đây sẽ chọn ống 500x250 mm với vận tốc 4.88 m/s và tổn thất áp dọc đường là 0,864 Pa/m. Cụ thể được thể hiện ở hình 4.27
Hình 4.27. Quá trình tính kích thước ống giĩ bằng Duct Checker Pro.
Tiến hành tính tốn kích thước ống giĩ tươi cho tầng 5 – 16 & 20 bằng phần mềm Duct Checker Pro.
Bảng 4.3. Kết quả tính tốn kích thước ống giĩ tươi cho tầng 5 – 16 & 20 bằng phần mềm Duct Checker Pro.
STT Đoạn ống Lưu lượng (l/s) Vận tốc (m/s) Tổn thất áp ma sát (Pa/m) Kích thước tính bằng Duct Checker (mm x mm) Kích thước thực tế (mm x mm) 1 A-B 609,6 4,88 0,864 500x250 500x250 2 B-C 124,9 3,12 0,709 200x200 300x150 3 C-D 38,4 2,56 0,933 150x100 150x150 4 C-E 86,5 2,88 0,742 200x150 200x150 5 B-F 484,7 4,85 0,942 400x250 450x250 6 F-G 115,2 2,88 0,611 200x200 400x200
65 7 G-H 76,8 2,56 0,597 200x150 300x200 8 F-I 369,5 4,22 0,777 350x250 400x250 9 I-K 124,9 3,33 0,865 250x150 400x200 10 K-L 76,8 2,56 0,597 200x150 300x200 11 I-M 134,6 3,37 0,813 200x200 200x200 12 M-N 96,2 3,21 0,902 200x150 200x150
Ví dụ: Tính tốn kích thước ống giĩ lạnh cấp từ FCU/IDU đến các miệng giĩ:
Theo thơng tin từ các bản vẽ AutoCad của cơng trình thì các miệng giĩ cấp giĩ lạnh Linner và miệng 4 hướng (600x600) đa phần đều cĩ lưu lượng là 220 l/s, nhĩm lấy thơng tin này để kiểm tra kích thước ống giĩ lạnh cấp từ FCU/IDU đến các miệng giĩ.
Bảng 4.4. Kiểm tra kích thước ống giĩ lạnh từ FCU/IDU đến các miệng giĩ
Stt Số lượng miệng giĩ cấp (cái) Lưu lượng (l/s) Vận tốc (m/s) Tổn thất áp ma sát (Pa) Kích thước tính bằng Duct Checker (mm x mm) Kích thước thực tế (mm x mm) 1 3 660 4.89 0.79 450x300 600x300 2 2 440 4.89 0.99 300x300 400x300 3 1 220 4.48 1.04 ø250 ø300
Nhận xét: Ống giĩ ở đây nhĩm sử dụng phần mềm Duct Checker Pro để tính. Sau khi
tính xong và so sánh với kích thước thực tế được thể hiện ở bảng tính tốn so sánh kích thước ống giĩ trong phần phụ lục thì kết quả tương đối giống nhau, đa số khác nhau với những ống cĩ lưu lượng nhỏ dưới 40 l/s vì trên bản vẽ tất cả các ống cĩ lưu lượng bé dưới 40 l/s đều được chọn với kích thước 150x150. Tuy nhiên. Do trước mỗi thiết bị đều cĩ van VCD để điều chỉnh lưu lượng nên nhĩm nhận định việc chênh lệch này cũng khơng ảnh hưởng quá lớn đến chất lượng cơng trình mà việc chuẩn bị vật tư cũng dễ dàng hơn.
Tương tự bảng tính tốn kiểm tra cho các đường ống giĩ ở các tầng được thể hiện ở phần phụ lục 4.
66
CHƯƠNG 5 TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG HÚT KHĨI VÀ TẠO ÁP 5.1. Tính tốn hút khĩi hành lang và phịng cĩ diện tích lớn
5.1.2. Mục đích hút khĩi
Khi xảy ra sự cố hỏa hoạn thì những người tại tầng phát sinh sự cố cháy cĩ thể chạy thốt ra khu vực thơng với bên ngồi hoặc chạy vào cầu thang thốt hiểm để chạy ra ngồi nhằm đảm bảo an tồn tính mạng cho con người.
5.1.3. Nguyên lý hoạt động hệ thống hút khĩi
Đối với tịa nhà CZ TOWER thì hệ thống hút khĩi hoạt động theo nguyên lý: Khi sự cố hỏa hoạn xả ra thì tín hiệu từ trung tâm báo cháy truyền tới làm quạt hút đặt trên tầng mái chạy, đồng thời van 1 chiều tại tầng cháy mở ra để hút khĩi sinh ra do hỏa hoạn tạ tầng cháy tạo điều kiện cho con người thốt nạn.
5.1.4. Tính tốn hút khĩi hành lang
Dự án CZ TOWER là cơng trình nhà hành chính nên
𝐺1 = 4300. 𝐵. 𝑛. 𝐻1,5. 𝐾đ [1] (5.1) Trong đĩ:
• G1: Lưu lượng hút khĩi hành lang, kg/h.
• B: Chiều rộng của cánh cửa lớn hơn mở từ hành lang hay sảnh vào cầu thang hay ra ngồi nhà, m.
• H: Chiều cao của cửa đi; khi chiều cao lớn hơn 2,5m thì lấy H = 2,5 (m).
• Kđ: Hệ số “thời gian mở cửa đi kéo dài tương đối” từ hành lang vào cầu thang hay ra ngồi nhà trong giao đoạn cháy, Kđ = 1 nếu lượng người thốt nạn trên 25 người qua một cửa và lấy Kđ = 0,8 nếu số người thốt nạn dưới 25 người đi qua một cửa.
• n: Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng của cửa lớn hơn mở từ hành lang hay sảnh vào cầu thang hay ra ngồi nhà khi cĩ cháy (m) [1]
67 Tính tốn hút khĩi hành lang từ tầng 2 đến tầng 21:
Thơng số cơng trình: B = 1,1 (m); H = 2,2 (m); Kđ = 0,8; n = 0,84
Giả sử nhiệt độ khĩi trong hành lang là 300oC cĩ mật độ khơng khí ở lớp khĩi là 0,6 kg/mét khối [1]. Từ các thơng số trên, thay vào cơng thức 5.1 tính được:
𝐺1 = 4300.1,1.0,84. 2,21,5. 0,8 = 9260 (𝑘𝑔 ℎ ) = 9260 0.6 = 15434 ( 𝑚3 ℎ ) = 4287.38 (𝑙/𝑠) 5.1.5. Tính tốn hút khĩi phịng cĩ diện tích lớn
Ngồi ra dự án cịn cĩ hệ thống hút khĩi cho phịng cĩ diện tích lớn đĩ là phịng làm việc từ tầng 2 đến tầng 21. Tiến hành tính tốn cho hệ thống này.
Cơng thức tính: 𝐺 = 678,8. 𝑃𝑓. 𝑦1,5. 𝐾𝑠 [1] (5.2) Trong đĩ:
• G: Lưu lượng hút khĩi phịng cĩ diện tích lớn, kg/h. • Pf: Chu vi vùng cháy trong giai đoạn đầu, lấy Pf = 12 (m).
• Y: Khoảng cách từ mép dưới của vùng khĩi đến sàn nhà, đối với gian phịng lấy y = 2,5 (m).
• Ks: Hệ số lấy bằng 1,2.
Giả sử nhiệt độ khĩi trong hành lang là 300oC cĩ mật độ khơng khí ở lớp khĩi là 0,6 kg/mét khối. Thay các dữ kiện trên vào cơng thức 5.2, tính được lưu lượng khĩi cần hút cho phịng làm việc là: 𝐺 = 678,8. 𝑃𝑓. 𝑦1,5. 𝐾𝑠 = 678,8.12. 2,51,5. 1,2 = 38637,6 (𝑘𝑔 ℎ ) = 38637,6 0.6 = 64396 ( 𝑚3 ℎ ) = 17887 (𝑙/𝑠)
Kết quả so sánh hút khĩi hành lang và phịng cĩ diện tích lớn được thể hiện tại phụ lục 5.
Nhận xét: Từ kết quả tính tốn so sánh được thể hiện tại phụ lục 5 nhĩm cĩ nhận xét
68 khoảng chênh lệch này cĩ thể chấp nhận được vì cĩ thể phương pháp tính tốn hoặc thơng số thiết kế mà người thiết kế cơng trình chọn khác với nhĩm
5.2. Tính tốn tạo áp cầu thang, thang máy, phịng đệm 5.2.1. Mục đích tạo áp cầu thang 5.2.1. Mục đích tạo áp cầu thang
Khi xảy ra hỏa hoạn thì thang bộ là con đường thốt thân của những người trong tịa nhà. Để đảm bảo con người cĩ thể thốt thân an tồn trong quá trình di chuyển trong buồng thang thìphải tiến hành tạo áp cho cầu thang để tránh khĩi hay khí độc sinh ra trong quá trình cháy lọt vào buồng thang.
5.2.2. Yêu cầu kỹ thuật
- Cơng trình cao trên 28m phải tạo áp cầu thang.
- Áp suất trong buồng thang khi cháy phải cao hơn bên ngồi theo đúng tiêu chuẩn về phịng cháy chữa cháy.
- Vận tốc giĩ khi cửa mở phải đáp ứng đúng tiêu chuẩn về phịng cháy chữa cháy.
- Lực mở cửa phải phù hợp cho mọi người từ già đến trẻ em đều cĩ thể mở được và cĩ khả năng chống cháy trong một khoảng thời gian nhất định.
- Hệ thống vận hành nhờ vào tín hiệu từ trung tâm báo cháy của tịa nhà và dùng nguồn điện ưu tiên để đảm bảo hệ thống hoạt động nhanh và hiệu quả nhất.
5.2.3. Tính tốn tạo áp cầu thang, thang máy, phịng đệm
Ví dụ: Tính tốn tạo áp cầu thang thốt hiểm Staircase trục E-C/2-3
Cơng thức tính lưu lượng cần duy trì trong thang bộ khi tất cả các cửa đĩng:
𝑄1 = 0,83. 𝐴𝐸. 𝑃𝑁1 [4] (5.3)
Trong đĩ:
• Q1: Lưu lượng giĩ cần cung cấp để duy trì áp suất P cho khơng gian cần tạo áp khi tất cả các cửa đĩng, m3/s.
• 𝐴𝐸: Diện tích khe hở cửa dọc buồng thang, m2. • P: Áp suất cần duy trì trong khơng gian tạo áp, Pa.
69 Tính tốn diện tích khe hở dọc buồng thang:
Khu vực thang thốt hiểm này cĩ 1 cửa đơn mở ra từ khơng gian tạo áp cĩ kích thước 2200x1100 ở tầng 1 và 20 cửa đơn mở vào khơng gian tạp áp cĩ kích thước 2200x1100.
Diện tích khe hở cửa đơn mở vào khơng gian tạo áp ở ở tầng 1:
𝐴𝐸1 =(1,1 + 2,2). 2
5,6 . 0,01 = 0,012 (𝑚
2)
Diện tích khe hở cửa đơn mở ra từ khơng gian tạo áp ở tầng 2 đến 21
𝐴𝐸2 =(1,1 + 2,2). 2
5,6 . 0,02 = 0,024 (𝑚
2)
Lưu lượng giĩ cần cung cấp để duy trì áp suất P cho khơng gian cần tạo áp khi tất cả