- Bố trí 02 đường cáp đồng bện dẫn và thoát sét luồn bên trong ống nhựa PVC D27 từ vị trí đặt thiết bị E.S.E trên mái đi âm tường dẫn xuống hệ thống tiếp đất tầng 1 đảm bảo khả năng dẫn sét nhanh chóng an tồn cho cơng trình, cáp thốt
Phùng Văn Chiến - 20173674 86
sét với diện tích cắt ngang là 70mm2. Dây dẫn sét sẽ được cố định vào kết cấu cơng trình cứ 1,2m có một kẹp định vị.
- Cáp dẫn và thốt sét có tính dẫn điện cao bằng cáp đồng bện. Tiết diện của dây dẫn sét phải phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 9385-2012 & NF C17-102:2011 và tối thiểu là 70mm2. Dây dẫn xuống được kết nối với thiết bị thu sét E.S.E bằng đai neo cố định cáp vào cột và kẹp định vị cáp. Dây dẫn sét sẽ chạy dọc theo cột ghép nối inox và đi theo đường ngắn nhất của cơng trình và kết nối với hệ thống tiếp đất.
- Liên kết cáp thoát sét với lưới đẳng áp được đặt trong bê tông sàn các tầng sử dụng kẹp đồng Lưới đẳng áp băng đồng 25x3 hàn nối với dây đẳng thế 25x3 đặt ngầm trong cột bê tông & đặt dưới lớp hồn thiện cần được thi cơng ngay khi đổ sàn tầng 13, tầng 17 & tầng 21 để chờ liên kết với cáp đồng thoát sét từ mái xuống. - Dây dẫn sét bằng đồng bện 70mm2 sẽ nối trực tiếp với chân trụ đỡ thiết bị thu sét E.S.E bằng đầu cốt đồng.
- Dây dẫn sét sẽ được tách biệt cũng như bao quanh bằng PVC.
- Dây dẫn sét đi xuống kết nối với hộp kiểm tra tiếp địa. Hộp đo kiểm tra sẽ được mở để kiểm tra tại thời điểm đang lắp đặt và thử nghiệm thường xuyên để theo dõi và kiểm tra định kỳ giá trị điện trở nối đất hàng tháng, hàng quý và hàng năm.
b. Tính tốn kim thu sét tia tiên đạo E.S.E.
Sử dụng phương pháp tính tốn theo TC NFC 17102 07/1995:
Bán kính bảo vệ được tính theo cơng thức 2.2.3.2 trang 13 TC NFC 17102.
Rp = √h(2D − h) + ΔL(2D + ΔL) PT 3.72
Trong đó:
+ Rp: Bán kính bảo vệ mặt phẳng ngang tính từ chân đặt.
+ h: Chiều cao đầu thu sé ở trên bề mặt được bảo vệ.
+ D: Chiều cao ảo tăng thêm khi chủ động phát xung theo tiêu chuẩn cấp 4
(level IV) với cấp I-20m, cấp II-30m, cấp III-45m, cấp IV-60m, bảo vệ dựa vào tiêu chuẩn NFC 17-102: 2011.
+ ∆L (m) là chiều dài của tia tiên đạo ΔL=v.ΔT với v là vận tốc tia tiên đạo
(m/µs), ∆T là thời gian phát tia tiên đạo (µs).
Theo bản vẽ CS02: Mặt bằng bố chí kim thu sét, bán kính bảo vệ của kim Rp>R = 52m thì thỏa mãn.
Căn cứ vào bán kính cần bảo vệ ta chọn kim thu sét PULSAR30.
+ h = 5 m.
Phùng Văn Chiến - 20173674 87
+ D = 60 m với cấp bảo vệ là cấp IV.
+ ∆L = 106. ∆T
Thay các thông số vào PT 3.72 ta có:
Rp = √5. (2.60 − 5) + 106. 30. 10−6. (2.60 + 106. 30. 10−6)
= 71m
PT 3.73
Vậy, chọn kim tiên đạo E.S.E – PULSAR30, bán kính bảo vệ cấp IV với R=71m.
- Bố trí 02 đường cáp đồng bện Cu/PVC 1x70mm2 dẫn và thoát sét luồn bên trong ống nhựa PVC D27 từ vị trí đặt thiết bị PULSAR30 trên mái đi âm tường dẫn xuống hệ thống tiếp đất tầng 1 đảm bảo khả năng dẫn sét nhanh chóng an tồn.
c. Tính tốn điện trở nối đất cho thống chống sét
Ta sử dụng hệ thống nối đất TN-S cho tòa nhà.
Dây thoát sét được sử dụng là 2 dây cáp đồng trần tiết diện 70mm2.
Cọc dài 2,5m, đường kính cọc dc = 16mm = 0,016m; đầu cọc chôn cách mặt đất 1m, các cọc chôn cách nhau 4m. Bố trí bãi cọc dạng hình tia.
Dây đồng nối giữa các cọc tiếp địa là thanh dẫn ngang có bề rộng b = 0,032m. Chôn sâu 0,8m.
Điện trở suất của loại đất sét pha ρ = 100 Ωm, mơi trường đất ẩm trung bình nên hệ số nâng cao điện trở suất của đất là Kthanh =2, Kcọc = 1,5
Điện trở nối đất của 1 cọc là: (Vì cọc chơn sâu dưới đất 1 khoảng s nên theo công thức ở bảng 3.7 tài liệu [13]). Rc =0,366 l . ρ. Kcọc. (lg 2l d + 1 2. lg 4t + 1 4t − 1) = 57,91 Ω PT 3.74 Trong đó: + l = 2,4 m: Chiều dài cọc.
+ ρ = 100 Ωm: Điện trở suất của cơng trình.
+ Kcọc = 1,5: Hệ số tăng cao đối với cọc thẳng đứng. + d = 0,016 m: Đường kính cọc tiếp địa.
+ t = 2 m. Chiều sâu chơn cọc tính từ mặt đất đến điểm chính giữa của cọc nối đất.
Với số cọc n = 5, và khoảng cách k gần bằng 2 chiều dài cọc, tra bảng 3.8 trang 42 của tài liệu [13] ta được hệ số sử dụng ηth = 0,86, ηc = 0,81. Do ta chọn sơ đồ nối đất hình tia nên tổng chiều dài dây nối nằm ngang là: L = (n – 1).4 = 16 m. Điện trở nối đất của dây dẫn tính theo cơng thức:
Phùng Văn Chiến - 20173674 88 Rn =0,366 L . ρ. Kthanh. (lg 2L2 b. t) = 19,68 Ω PT 3.75 Trong đó: + L = 16 m: Chiều dài cọc.
+ ρ = 100 Ωm: Điện trở suất của cơng trình.
+ Kthanh = 2: Hệ số tăng cao đối với cọc thẳng đứng. + t = 0,8 m. Chiều sâu chôn dây.
+ b = 2.d = 0,032 m: Chiều bề rộng của dây nối Điện trở tản của hệ thống nối đất gồm cọc và thanh là:
Rtd = Rc. Rn
Rc. nc. ηc+ Rn. nth. ηth = 8,8 Ω PT 3.76
Trong đó:
+ Rc = 57,91 Ω: Điện trở nối đất của 1 cọc. + Rn = 19,68 Ω: Điện trở nối đất của dây dẫn. + nc = 5: Số cọc tiếp địa.
+ ηc = 0,81: Hế số sử dụng cọc. + nth = 1: Số thanh dẫn ngang.
+ ηth = 0,86: Hệ số sử dụng của thanh dẫn.
Ta thấy Rtd = 8,8 Ω ⇒ Thỏa mãn yêu cầu điện trở tiếp địa chống sét < 10 Ω
Tính tốn hệ thống nối đất cho tịa nhà
a. Giải pháp tiếp địa.
- Hệ thống nối đất được thiết kế đảm bảo việc bảo vệ chống lại những sự cố về cách điện của từng thiết bị khác nhau, để trung hòa, tản dòng điện rò của các tủ phân phối và toàn bộ các thiết bị sử dụng điện khi có sự cố.
- Ta sử dụng hệ thống nối đất TN-S cho tòa nhà.
- Sử dụng cọc đồng tiếp địa, liên kết với nhau bằng băng đồng tiếp địa. Dùng mối hàn hóa nhiệt để hàn cọc đồng và băng đồng.
b. Tính tốn tiếp địa an tồn điện.
Ta sử dụng hệ thống nối đất TN-S cho tòa nhà.
Hệ thống nối đất trong trường hợp này bao gồm 11 cọc dài L = 2,5m, đường kính cọc dc = 0,016m, chơn sâu t = 0,8m, chôn cách nhau k = 4 m.
Với số cọc n = 11, và khoảng cách k gần bằng 2 chiều dài cọc, tra bảng 3.8 trang 42 của tài liệu [13] ta được hệ số sử dụng ηth = 0,75, ηc = 0,75. Do ta chọn sơ đồ nối đất hình tia nên tổng chiều dài dây nối nằm ngang là: L = (n – 1).4 = 40 m.
Phùng Văn Chiến - 20173674 89
Tiếp địa an tồn điện sử dụng hóa chất GEM để giảm điện trở đất, để giảm số lượng cọc phải đóng do kết cấu của tịa nhà nên ta có điện trở đất của cơng trình sau khi sử dụng hóa chất GEM là: 𝜌 = 50 Ωm
Điện trở nối đất của dây dẫn tính theo cơng thức:
R𝑛 =0,366 𝐿 . ρ. K𝑡ℎ𝑎𝑛ℎ. (lg 2𝐿2 𝑏. 𝑡) = 4,66 Ω PT 3.77 Trong đó: + L = 40 m: Chiều dài cọc.
+ 𝜌 = 50 Ωm: Điện trở suất của cơng trình.
+ Kthanh = 2: Hệ số tăng cao đối với cọc thẳng đứng. + t = 0,8 m. Chiều sâu chôn dây.
+ b = 2.d = 0,032 m: Chiều bề rộng của dây nối Điện trở tản của hệ thống nối đất gồm cọc và thanh là:
Rtd = Rc. Rn
Rc. nc. ηc+ Rn. nth. ηth = 3,3 Ω PT 3.78
Trong đó:
+ Rc = 57,91 Ω: Điện trở nối đất của 1 cọc. + Rn = 4,66 Ω: Điện trở nối đất của dây dẫn. + nc = 11: Số cọc tiếp địa.
+ ηc = 0,75: Hế số sử dụng cọc. + nth = 1: Số thanh dẫn ngang.
+ ηth = 0,75: Hệ số sử dụng của thanh dẫn.
Ta thấy Rtd = 3,3 Ω ⇒ Thỏa mãn yêu cầu điện trở tiếp địa an toàn điện < 4 Ω * Thống kê, tính tốn chi tiết tính tốn hệ thống tiếp địa: Xem Phụ Lục 16.
Phùng Văn Chiến - 20173674 90
CHƯƠNG 4. TÌM HIỂU VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG BMS TRONG QUẢN LÝ VÀ GIÁM SÁT KHÁCH SẠN PENINSULA NHA TRANG 4.1 Tổng quan về hệ thống quản lý tòa nhà BMS
Hệ thống quản lý tịa nhà BMS là gì?
Hệ thống BMS (intelligent Building Management System) là hệ thống Quản lý tồ nhà thơng minh mang tính thời gian thực, trực tuyến, đa phương tiện, nhiều người dùng, hệ thống vi xử lý bao gồm các bộ vi xử lý trung tâm với tất cả các phần mềm và phần cứng máy tính, các thiết bị vào và ra, các bộ vi xử lý khu vực, các bộ cảm biến và điều khiển qua các ma trận điểm.
Hệ thống BMS được thiết kế hoàn chỉnh bao gồm các thiết bị điều khiển trung tâm, thiết bị giám sát các hoạt động và các bộ vi xử lý khu vực được liên kết với nhau trong một mạng tổng hợp. Thiết bị trung tâm sẽ điều khiển các chức năng ứng dụng chung và cung cấp cho sự thống nhất và tính tốn dữ liệu, các dữ liệu được gửi vào và các tín hiệu điều khiển ra sẽ là các chức năng của các bộ vi xử lý khu vực, được đặt trong môi trường dữ liệu đặc biệt. Hệ thống sẽ cung cấp các điều kiện cho hoạt động giao tiếp và điều khiển ra bên ngoài, sự thao tác xử lý các dữ liệu động, giám sát hệ thống và các điểm điều khiển hệ thống sẽ được liệt kê trong bảng ma trận điểm điều khiển cũng như thể hiện trên bản vẽ.
Chúng ta biết rằng trong tịa nhà có nhiều hệ thống kỹ thuật khác nhau, sử dụng công nghệ khác nhau và mức độ tự động hóa khác nhau. Vì vậy BMS sẽ tích hợp các hệ thống trên thành một thể thống nhất thông qua mạng truyền thông, các giao thức truyền thông quốc tế như là BACnet, MODbus, LONworks, Profilebus, OPC…. Qua đó các hệ thống có thể trao đổi thơng tin với nhau và BMS dùng các thông tin này để tối ưu hóa hoạt động của các hệ thống kỹ thuật tòa nhà.
Đối với những dịch vụ mà khơng có hệ thống con thơng minh thì những dịch vụ này sẽ được điều khiển trực tiếp thông qua bộ mã hố của hệ thống quản lý tịa nhà BMS hoặc trực tiếp tới bộ điều khiển.
Mục tiêu của một hệ thống BMS là:
+ Cung cấp chức năng giám sát và vận hành thời gian thực đối với các thiết
bị kỹ thuật trong hệ thống.
+ Cho phép sự quan sát toàn diện và điều khiển đơn giản thông qua giao diện
người dùng thân thiện.
+ Quản lý tất cả các điểm dữ liệu.
+ Cung cấp khả năng lưu trữ và hiển thị lại dữ liệu trong quá khứ trong trường
hợp người dùng có yêu cầu.
Phùng Văn Chiến - 20173674 91
+ Máy trạm của hệ thống BMS có thể đặt tại phòng điều khiển trung tâm hoặc
tại hiện trường, được kết nối tới hệ thống qua mang LAN. Có khả năng kết nối tới nhiều máy trạm trong cùng một thời điểm.
+ Cung cấp khả năng truy cập vào hệ thống từ Internet Explorer bằng user
name và mật khẩu. Tất cả các hoạt động truy cập đều sẽ được ghi chép lại, và tự động truy xuất khỏi hệ thống sau một thời gian đủ dài không hoạt động.
Các tiêu chuẩn áp dụng trong hệ thống BMS:
- Tiêu chuẩn quốc tế:
+ Tiêu chuẩn IEC (International Electro-Technical Commission).
+ Tiêu chuẩn Anh (BS - British Standard).
+ Tuyển tập sổ tay của Hiệp hội các kỹ sư lạnh, điều hồ khơng khí và
sưởi ấm Mỹ (ASHRAE handbooks).
+ Tiêu chuẩn Anh BS5588-1985: Phịng cháy chữa cháy cho cơng trình.
+ Tiêu ch̉n truyền thơng cho tồ nhà Building Automation Control
Network (BACnet).
- Tiêu chuẩn Việt Nam:
+ TCN 68-196:2001 - Thiết bị đầu cuối viễn thông (áp dụng thiết kế trở
đầu cuối cho mạng điều khiển tầng).
+ TCXD 263:2002 - Tiêu chuẩn lắp đặt cáp và dây cho các cơng trình.
+ ISO/IEC 11801:2002; EIA/TIA 568A-B - Tiêu chuẩn cáp mạng.
+ IEEE 802.3u / IEEE 802.3z - Tiêu chuẩn Fast Ethernet / Giga Ethernet.
+ IEEE 802.1Q - Tiêu chuẩn VLAN.
+ IEEE 802.11b - Tiêu chuẩn Wireless Access...
Lợi ích của việc ứng dụng hệ thống BMS
Ưu điểm lớn nhất của hệ thống BMS là cung cấp cho người dùng một môi trường thoải mái, an tồn và tiện lợi. Ngồi ra cịn giúp cho chủ sở hữu(người vận hành) tiết kiệm năng lượng, giảm bớt nguồn nhân lực vận hành, đảm bảo các thiết bị hoạt động tốt. Việc ứng dụng giải pháp quản lý tích hợp các hệ thống dịch vụ trong tịa nhà mang lại các lợi ích chính sau:
+ Đơn giản hóa cơng việc vận hành: các thủ tục, các chức năng có tính lặp đi
lặp lại được chương trình hóa để vận hành tự động.
+ Rút ngắn được thời gian đào tạo cho nhân viên vận hành: Do có các chỉ dẫn
trực tiếp trên màn hình cũng như giao diện người-máy trực quan của tòa nhà. Có thể thực hiện nhiều chức năng quản lý hơn nhờ sử dụng nhiều nguồn thông tin.
+ Giảm chi phí năng lượng: quản lý tập trung việc điều khiển và quản lý năng
lượng. Dùng các biện pháp như điều khiển và duy trì nhiệt độ được đặt trước hoặc sử dụng khí trời khi cần thiết để giảm tải trong tòa nhà.
+ Đảm bảo các yêu cầu an toàn: Bằng việc tập trung thơng tin tồn bộ các
thiết bị về đơn vị xử lý trung tâm có thể dễ dàng xác định trạng thái thiết bị, vận hành và khắc phục sự cố như mất điện, báo khói, báo cháy. Nhờ vào hệ
Phùng Văn Chiến - 20173674 92
thống dữ liệu lưu trữ, chương trình bảo trì bảo dưỡng và hệ thống tự động báo cáo các cảnh báo. Phản ứng nhanh với các đòi hỏi của người sử dụng và các sự cố kỹ thuật xảy ra.
+ Linh hoạt trong việc lập trình theo như cầu, kích thước, tổ chức và các yêu
cầu mở rộng.
Cải tiến hệ thống vận hành bằng việc tích hợp hệ thống phần mềm và phần cứng của nhiều hệ thống con khác nhau như: báo cháy, an toàn, điều khiển truy nhập hay điều khiển chiếu sáng.
Với vịng đời khoảng 40 năm, chi phí đầu tư ban đầu của một tịa nhà hiện đại sẽ trở nên rất nhỏ bé so với tổng chi phí vận hành tịa nhà đó: Chi phí vận hành chiếm khoảng 75% tổng chi phí, trong khi chi phí đầu tư cho thiết kế và xây dựng cơ bản chỉ chiếm 11% [17].
Ngày nay các tòa nhà hiện đại được trang bị nhiều hệ thống dịch vụ đắt tiền nhằm đáp ứng như cầu ngày càng cao của người sử dụng, phải đáp ứng được các yêu cầu:
+ Đảm bảo chất lượng.
+ Hoạt động tin cậy.
+ Hiệu suất.
+ Kéo dài tuổi thọ.
Việc ứng dụng giải pháp tích hợp cho tịa nhà cho phép tập trung hóa và đơn giản hóa việc giám sát, vận hành và quản lý tòa nhà, cho phép quản lý và giám sát thiết bị trong tịa nhà tốt hơn thơng qua dữ liệu lịch sử, các chương trình bảo trì bảo dưỡng, hệ thống cảnh báo, từ đó giảm xác suất lỗi xảy ra trong hệ thống.