Do tịa nhà văn phịng “ 24- Hồng Quốc Việt “ là cơng trình lớn nên phải thiết kế hệ thống tăng áp cầu thang để đảm bảo cho người trong tịa nhà thốt hiểm nhanh chĩng và an tồn khi cĩ sự cố hỏa hoạn xảy ra.Tịa nhà được thiết kế 1 cầu thang bộ bố trí ở trung tâm của tịa nhà gần khu vực thang máy nối thơng từ tầng hầm đến tầng mái của tịa nhà , ngồi ra tịa nhà cịn được thiết kế 1 cầu thang thép thốt hiểm ở phía bên hơng tịa nhà nối thơng từ tầng hầm tới tầng mái. Đối với cơng trình này thì chỉ cần tính tốn hệ thống tăng áp cầu thang cho 1 cầu thang bộ
nằm ở trung tâm tịa nhà, cịn cầu thang thép thốt hiểm nằm phía bên hơng tịa nhà tiếp xúc trực tiếp với khơng khí bên ngồi, luơn đảm bảo được các yêu cầu về áp suất và lưu lượng khơng khí khi cĩ sự cố hỏa hoạn xảy ra, do vậy với cầu thang thép này khơng cần thiết phải bố trí hệ thống tăng áp.
Theo các tiêu chuẩn hiện nay đang sử dụng như tiêu chuẩn Singapore CP13-1999, tiêu chuẩn Anh BS5588-1998… thì áp suất chênh lệch giữa cầu thang và khu vực bên trong tịa nhà khơng nhỏ hơn 50 Pa khi tất cả các cửa đĩng và khơng nhỏ hơn 20 Pa khi mở cửa, lực mở cửa khơng quá 110N.
Hình 6.9. Khơng tăng áp cầu thang Hình 6.10. Tăng áp cầu than
6.1.5.1. Tính lưu lượng giĩ
Theo tiêu chuẩn BS5588-1998 của Anh, lưu lượng giĩ cần cung cấp được tính như sau:
Lưu lượng giĩ xì qua cửa (khi cửa đĩng): Q1 = (m – n).0,83.AE.∆P1/2 , m3/s
Trong đĩ:
m - tổng số lượng cửa, m = 19 n - số lượng cửa mở đồng thời. n = 3
AE - diện tích khe hở một cửa tầng, m2. AE = 0,01
∆P - độ chênh lệch áp suất trong và ngồi cầu thang, Pa. ∆P = 50 Pa Q1 = (19 – 3) . 0,83 . 0,01 . 501/2 = 0,945 m3/s
Lưu lượng giĩ tràn qua cửa (khi mở cửa): Q2 = n.V.F , m3/s Trong đĩ: n - số cửa mở đồng thời. n = 3
V - vận tốc giĩ qua cửa, theo tiêu chuẩn lấy V= 0,75 m/s. F - diện tích cửa, m2. F = 1,2 . 2,2 = 2,64 m2
Q2 = 3 . 0,75 . 2,64 = 5,94 m3/s - Lưu lượng giĩ cần cung cấp:
Q’ = Q1 + Q2 = 0,945 + 5,94 = 6,885 m3/s
- Vì ở đây sử dụng ống tơn làm kênh dẫn giĩ nên hệ số an toàn theo kinh nghiệm là k = 1,25.
Vậy, lưu lượng giĩ cần cung cấp để tạo áp cầu thang: Q =1,25 . 6,885 = 8,607 m3/s = 30985 m3/h
6.1.5.2. Tính tốn kích thước ống giĩ
Hệ thống tăng áp cầu thang của cơng trình đang thiết kế sử dụng quạt cấp đặt trên tầng mái, ống giĩ thơng tầng được đặt trong hộp kỹ thuật thơng tầng từ tầng 1 đến tầng 16, các miệng thổi giĩ đặt trong khơng gian cầu thang bộ mỗi tầng, các miệng này được được cấp giĩ khi cần tạo áp cầu thang từ ống giĩ thơng tầng đặt trong hộp kỹ thuật.
Tổng lưu lượng giĩ cần để tạo áp cầu thang là Q = 8607 l/s
Tồn bộ tịa nhà cĩ tất cả 19 tầng cần tăng áp cầu thang, mỗi tầng được bố trí 1 miệng thổi. Vậy lưu lượng giĩ qua 1 miệng thổi là:
L =
19 8607
= 453 l/s
- Tính cho đoạn Quạt – M1 (miệng thổi đầu tiên- tầng 16): Lưu lượng đoạn ống chính (Quạt – M1):
Lq-M1 = 8607 l/s
Theo phương pháp ma sát đồng đều, ta chọn tổn thất áp suất cho 1m chiều dài ống ∆pl = 1,5 Pa/m.
Tra đồ thị hình 7.24[1], chọn đường kính tương đương dtđ = 940 mm.
Tra bảng 7.3[TL1-Tr370], chọn ống cĩ kích thước a x b = 900 x 900 mm, nên cĩ đường kính tương đương chính xác hơn là dtđ = 984 mm.
Tính lại tốc độ giĩ: ω 10,6 81 , 0 607 , 8 F Lc m/s
Sử dụng bảng 7.11[1] ta xác định các đoạn ống cịn lại theo phần trăm lưu lượng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tính cho đoạn ống từ miệng hút đầu tiên tới miệng hút thứ hai M1 – M2
(đoạn tầng 16 – tầng 15):
+ Lưu lượng giĩ qua đoạn này là:
LM1-M2 = Lq – Lq-M1 = 8607 - 453 = 8154 l/s + Phần trăm lưu lượng đoạn M1 – M2 so với đoạn quạt – M1 là:
%LL = .100 95 8607
8154
%
+ Phần trăm tiết diện được xác định theo bảng 7.11[1] theo phần trăm lưu lượng: 96 % + Tiết diện đoạnống M1 – M2: F 0,6912 100 8 , 0 . 9 , 0 . 96 m2 + Theo bảng 7.3[1] ta chọn ống cĩ kích thước: a x b = 900 x 800 mm = 0,72 m2
+ Tính tốc độ giĩ đoạn ống M1 – M2: ω 11,32 72 , 0 154 , 8 F L m/s
Sử dụng bảng 7.11[1] ta xác định các đoạn ống cịn lại theo phần trăm lưu lượng. Kích thước ống giĩ các đoạn cịn lại tính tốn tương tự và được tổng hợp trong bảng 6.14.
Bảng 6.14. Kích thước ống giĩ tăng áp cầu thang thơng tầng
Đoạn ống Lưu lượng giĩ, l/s Pl Pa/m Phần trăm lưu lượng % Phần trăm tiết diện, % Cỡ ống chọn, mm×mm Quạt-M1 8607 1,5 100 100 900 x 900 M1-M2 8154 1,5 95 96 900 x 800 M2-M3 7701 1,5 89 91,5 900 x 750 M3-M4 7248 1,5 84 87,5 800 x 750 M4-M5 6795 1,5 79 84 800 x 750 M5-M6 6342 1,5 74 80 800 x 700 M6-M7 5889 1,5 68 74,5 800 x 700 M7-M8 5436 1,5 63 70 750 x 700 M8-M9 4983 1,5 58 65,5 750 x 650 M9-M10 4530 1,5 53 61 700 x 650 M10-M11 4077 1,5 47 55 700 x 600 M11-M12 3624 1,5 42 50 650 x 600 M12-M13 3171 1,5 37 45 650 x 550 M13-M14 2718 1,5 32 40 600 x 550 M14-M15 2265 1,5 26 33,5 550 x 500 M15-M16 1812 1,5 21 28 500 x 450 M16-M17 1359 1,5 16 24 500 x 400 M17-M18 906 1,5 11 17,5 400 x 350 M18-M19 453 1,5 5 9 400 x 250
- Xác định tổn thất áp suất trên tồn bộ đường ống:
Bảng 6.15. Kết quả tính chiều dài tương đương
Đoạn ống Hạng mục Chiều dài, m Số lượng Chiều dài tương đương, m Quạt-M19 Ống giĩ 65 Cơn 7 16 112 Cút 3 2 6 Cộng l = 65 + 112 + 6 = 183 m Tổn thất áp suất là: p = l . p1 = 183 . 1,5 = 274,5 Pa Giả sử áp suất làm việc tại các miệng thổi là 40 Pa. Tổng áp suất tĩnh để chọn quạt:
pt = 274,5+ 40 = 314,5 Pa = 32,1 mm H2O.
6.1.5.2. Chọn quạt
Quạt được chọn phải đáp ứng hai yêu cầu: - Lưu lượng giĩ Q ≥ 30985 m3/h
- Cột áp quạt phải tạo áp suất chênh lệch 50 Pa trong cầu thang so với khơng gian bên ngồi H ≥ 32,1 mm H2O
Theo catologe của hãng WINGTON ta chọn quạt ly tâm model WTF25 với các thơng số kỹ thuật trong bảng dưới đây.
Bảng 6.16. Thơng số kỹ thuật quạt ly tâm WINGTON WTF25
Model Lưu lượng, [m3/h] Cột áp, [Pa] Tốc độ, [v/p] Độ ồn, [dB] Cơng suất [kW] WTF25 31097 498 600 71 11
6.1.5.3. Bố trí, lắp đặt hệ thống tăng áp cầu thang
Đối với cầu thang bộ, cĩ 3 cách bố trí như hình 5.3
Hình 6.11. Lắp đặt hệ thống tăng áp cho cầu thang bộ (a). Dùng quạt thổi trực tiếp vào cầu thang tầng mái.
(b). Dùng quạt thổi từ dưới lên theo hộp giĩ và rẽ vào từng tầng. (c). Dùng quạt thổi từ trên xuống theo hộp giĩ và rẽ vào từng tầng
Với 3 phương án bố trí lắp đặt hệ thống tăng áp cầu thang thể hiện trên hình 6.8, tùy vào đặc điểm cơng trình đang thiết kế và ưu nhược điểm của từng phương án lắp đặt mà ta cĩ thể lựa chọn phương án lắp đặt tối ưu nhất.
+ Đối với phương án (a) là dùng quạt thổi trực tiếp vào cầu thang từ tầng mái cĩ ưu điểm là khơng cần thiết kế hộp giĩ thơng tầng, chỉ cần sử dụng quạt cấp giĩ đặt trên tầng mái thổi khơng khí trực tiếp vào cầu thang. Tuy nhiên phương án này cĩ nhược điểm là khơng khí thổi vào cầu thang sẽ phân bố khơng đều, các tầng phía dưới cĩ lượng khơng khí cấp vào rất ít, khơng đủ để tạo áp khi cĩ sự cố.
+ Với phương án (b) thì cĩ thể khắc phục được nhược điểm của phương án trên, khơng khí được thổi từ dưới lên theo hộp giĩ rối rẽ nhánh vào từng tầng, điều này sẽ đảm bảo khơng khí được cung cấp đầy đủ cho cầu thang các tầng. Nhưng phương án này cũng cĩ nhược điểm là phải thiết kế thêm hộp giĩ thơng tầng, bố trí
các miệng thổi ở từng tầng, tăng chi phí đầu tư, hơn nữa quạt cấp đặt ở dưới thi địi hỏi cột áp của quạt khá cao, nếu như các cơng trình cao tầng cĩ các tầng hầm nằm sâu dưới lịng đất thì khi sử dụng hệ thống tăng áp cầu thang kiểu này sẽ rất khĩ khăn trong việc lấy giĩ tươi. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Với phướng án thứ 3 là dùng quạt đặt trên tầng mái thổi từ trên xuống theo hộp giĩ rẽ vào từng tầng thì cĩ thể khắc phục được nhược điểm của phương án thứ 2 do quạt đặt trên tầng mái nên việc lấy giĩ tươi tạo áp cầu thang thuận lợi hơn, cột áp của quạt sử dụng cũng thấp hơn. Tuy nhiên phương án này cũng cần phải thiết kế hệ thống hộp giĩ xuyên tầng và phải bố trí các miệng thổi ở từng tầng.
Qua phân tích ưu nhược điểm của từng phương án bố trí, lắp đặt hệ thống tăng áp cầu thang ở trên và dựa vào đặc điểm của cơng trình tịa nhà văn phịng 24 – Hồng Quốc Việt với cấu trúc 16 tầng nổi và 2 tầng hầm thì ta lựa chọn phương án dùng quạt thổi khơng khí từ trên xuống theo hộp giĩ thơng tầng rẽ nhánh qua các miệng thổi đi vào cầu thang từng tầng là hợp li nhất, cĩ thể đảm bảo được việc tạo áp cầu thang khi cĩ hỏa hoạn xảy ra.
Chi tiết bố trí, lắp đặt hệ thống được thể hiện trên bản vẽ. Chọn miệng thổi giĩ
- Lưu lượng giĩ tổng cần cung cấp: Q = 8,5 m3/s - Số miệng giĩ cần lắp: 19 cái
- Lưu lượng giĩ qua một miệng thổi: L = 19 607 , 8 = 0,453 m3/s
- Chọn tốc độ tại miệng thổi: ω = 4m/s. Vậy, tiết diện miệng thổi cần chọn:
F = 4 453 , 0 = 0,11 m2 Hình 6.12. Miệng thổi giĩ
Với tiết diện trên ta cĩ thể chọn miệng thổi 4 hướng của Reetech cĩ kích thước là: 400x300 mm. Tính lại tốc độ giĩ: ω = 3 , 0 . 4 , 0 453 , 0 = 3,775 m/s
6.1.5.4. Hệ thống điều khiển quạt tăng áp cầu thang
- Hệ thống tăng áp cầu thang được điều khiển bằng hệ thống báo cháy tự động. Khi cĩ báo động cháy hệ thống quạt sẽ được hoạt động.
- Nguồn điện dùng cho hệ thống quạt tăng áp là nguồn điện ưu tiên. - Dây cáp điện và dây điều khiển phải là dây chống cháy.
- Hệ thống quạt tăng áp cũng được khởi động trực tiếp bằng tay bằng nút nhấn khẩn cấp tại vị trí ngoài buồng cầu thang nhưng khơng trang bị nút tắt quạt tại các vị trí này mà chỉ tắt được quạt tại phịng kỹ thuật.
- Hệ thống quạt được điều khiển thơng qua bộ điều khiển PLC. Bộ điều khiển này nhận tín hiệu từ cảm biến áp suất trong khoang cầu thang để điều chỉnh tốc độ quạt bằng bộ biến tần, từ đĩ điều chỉnh áp suất trong khoang cầu thang, duy trì áp suất 50 Pa trong khoang. Cứ khoảng 5 tầng ta đặt một cảm biến áp suất để lấy tín hiệu.
6.2. Các thiết bị sử dụng trong hệ thống vận chuyển và phân phối giĩ
- Chớp giĩ (louver) : là cửa lấy giĩ tươi từ ngoài vào hoặc thải giĩ ra ngoài trời. Chớp giĩ thường cĩ cánh chớp nằm ngang cĩ độ nghiêng phù hợp để tránh mưa hắt vào ảnh hưởng đến ống giĩ và cĩ lưới bảo vệ chuột bọ hoặc chim lọt vào. Chớp giĩ làm bằng vật liệu chịu được ảnh hưởng của thời tiết.
- Phin loc giĩ (air filter) cịn gọi là phin lọc bụi, dùng để lọc bụi cho phịng điều hịa khơng khí. Tùy theo chức năng của phịng cũng như độ bụi cho phép mà cĩ thể lựa chọn các phin lọc giĩ cĩ khả năng lọc bụi khác nhau.
Hình 6.14. Phin lọc
- Van giĩ (damper) dùng để điều chỉnh lưu lượng giĩ kể cả đĩng mở đường giĩ. Van giĩ cĩ nhiều loại khác nhau tùy theo hình dáng, theo số lượng lá giĩ, theo cách vận hành hoặc theo cơng dụng.
Hình 6.15. Van giĩ điều khiển bằng tay và điều khiển bằng điện
- Van chặn lửa (fire damper): cấu tạo gần giống van giĩ nhưng cĩ chức năng tự động đĩng chặt đường giĩ vào và ra, cơ lập phịng cĩ hỏa hoạn ra khỏi hệ thống đường ống giĩ để tránh lây lan hỏa hoạn.
Hình 6.16. Van chặn lửa
- Bộ điều chỉnh lưu lượng (VAV – assembly) thường được lắp trước miệng thổi khuếch tán để điều chỉnh lưu lượng giĩ vào phịng trong các hệ thống ống giĩ cĩ điều chỉnh lưu lượng giĩ.
Hình 6.17. Bộ điều chỉnh lưu lượng bằng tay và bằng điện
- Hộp tiêu âm (attenuator) lắp trên đường ống giĩ, thơng thường lắp trước và sau quạt để giảm âm cho luồng giĩ thổi vào phịng.
Hình 6.15. Hộp tiêu âm
Tole (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bơng thủy tinh Lưới inox
- Ống mềm : nối từ ống giĩ kim loại đến miệng thổi. Ống mềm nối từ dàn lạnh ra miệng thổi phải cĩ bọc cách nhiệt bằng bơng thủy tinh, ống mềm dẫn giĩ thải khơng bọc cách nhiệt.
Hình 6.18. Ống mềm
- Miệng thổi, miệng hút: là thiết bị cuối cùng trên đường ống giĩ cĩ nhiệm vụ cung cấp và khuếch tán giĩ vào phịng, phân phối đều khơng khí điều hịa trong phịng, sau đĩ khơng khí được đưa qua miệng hút tái tuần hoàn về thiết bị xử lý khơng khí.
CHƯƠNG 7
TRANG BỊ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
7.1. Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống điều khiển
Chức năng quan trọng nhất của hệ thống điều hoà khơng khí là duy trì các thơng số khí hậu trong phạm vi nào đĩ khơng phụ thuộc vào điều kiện mơi trường xung quanh và sự thay đổi của phụ tải.
Hệ thống điều khiển cĩ chức năng nhận các tín hiệu thay đổi của mơi trương và phụ tải để tác động lên hệ thống thiết bị nhằm duy trì và giữa ổn định các thơng số khí hậu trong khơng gian điều hoà khơng phụ thuộc vào điều kiện khí hậu bên ngồi và phụ tải bên trong.
Các thơng số cơ bản cần duy trì là: nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, lưu lượng. Trong các thơng số trên, thơng số nhiệt độ là quan trong nhất.
Ngồi chức năng đảm bảo các thơng số vi khí hậu trong phịng, hệ thống cịn cĩ tác dụng bảo vệ an toàn cho hệ thống, ngăn ngừa các sự cố cĩ thể xảy ra; đảm bảo cho hệ thống hiệu quả và kinh tế nhất; giảm chi phí vận hành của cơng nhân.
7.2. Hệ thống điện động lực
Tủ điện tổng được đặt tại phịng kỹ thuật của tầng kỹ thuật. Điện từ đây được cung cấp cho các dàn nĩng đặt trên tầng áp mái, tủ điện của các dàn lạnh và các quạt giĩ của mỗi tầng.
Mỗi dàn lạnh cĩ một đường dây cấp nguồn riêng qua một Aptomat 1 pha đặt tại tủ điện mỗi tầng.
Mỗi dàn nĩng cĩ một đường điện 3 pha cung cấp nguồn riêng từ một Aptomat 3 pha đặt tại tủ điện tầng kỹ thuật.
Dây điện sẽ được dẫn từ tủ đến các dàn lạnh, dàn nĩng. Đường dây được định vị trong các máng đi dây hoặc trong các ống PVC.
Mỗi tầng cĩ một cầu dao trong tủ điện và cĩ một cầu dao tổng đặt tại tủ