CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG GIể CẤP, GIể THẢI V À THễNG GIể
4.7. Tính toán thông gió tầng hầm
4.7.5. Tính toán tăng áp cầu thang CT1 – CT2
Trong các công trình nhà ở, đặc biệt là các tòa nhà cao tầng thì các cầu thang bộ được dùng làm lối thoát hiểm trong trường hợp có hỏa hoạn xảy ra, vì vậy theo tiêu chuẩn thì các cầu thang bộ này cần được thiết kế hệ thống thông gió điều áp cho cầu thang và buồng đệm của cầu thang, để đảm bảo cho người thoát nạn an toàn khi có cháy, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho lực lượng chữa cháy hoạt động.
Theo tiêu chuẩn thì để ngăn khói lan vào các cầu thang và buồng đệm thì áp suất tại các vị trí này khi có cháy lần lượt là 50Pa trong cầu thang bộ và 25Pa với buồng thang đệm (stopp smoke lobby) khi có 3 cửa của cầu thang mở trong đó: một cửa của tầng cháy, một cửa của tầng trên hoặc dưới tầng cháy, một cửa tại tầng trệt.
Để tính toán cụ thể thì ta dựa vào các tiêu chuẩn sau:
- Tiêu chuẩn Sinhgapo CP13 -1999 mục 6.9.2.4: Vận tốc không khí đi qua mỗi cửa khi có 3 của cùng mở đồng thời là ω = 1m/s.
Vậy ta có lưu lượng không khí đi qua 3 cửa sẽ được tính theo công thức sau:
Q3 cua = 3.S1 cửa.ω , m3/s .
Ngoài ra ta cần cộng thêm lưu lượng không khí bị rò rỉ tại các của còn lại: để tính toán lượng không khí bị rò rỉ qua các của còn lại ta dựa theo tiêu chuẩn BS 5588 phần 4 – 1978 (Tiêu chuẩn Anh). Theo tiêu chuẩn này thì lượng không khí rò rỉ qua các của có kích thước 2000x800mm (chu vi cửa là 5,6m) được cho theo bảng 3 & 4 trong phần tiêu chuẩn này với chênh lệch áp suất giữa trong và ngoài buồng thang là 50Pa.
Theo bảng 3&4 thì ứng với mỗi loại của khác nhau sẽ có hệ số diện tích rò rỉ khác nhau:
Với loại của đẩy vào cầu thang: với chu vi của 5,6 m (ứng với kích thước của là 2000x800mm) thì ta có hệ số diện tích rò rỉ là 0,01m2. Và hệ số diện tích rò rỉ trên một mét chu vi cửa là: 0,001786 .
6 , 5
01 ,
0 m
Với loại của kéo vào từ cầu thang: với chu vi của 5,6 m (ứng với kích thước của là 2000x800mm) thì ta có hệ số diện tích rò rỉ là 0,02m2. Và hệ số diện tích rò rỉ trên một mét chu vi cửa là: 0,003571 .
6 , 5
02 ,
0 m
Kích thước cửa, của cầu thang thoát hiểm, của công trình An Đông 2 Plaza là 2200x1000mm Chu vi cửa là 6,4 m. Loại của sử dụng là cửa đẩy vào buồng thang. Nên để xác định được hệ số diện tích rò rỉ qua ta cần nhân chu vi của của thực tế với hệ số diện tích rò rỉ trên một mét chu vi cửa.
Vậy ta có hệ số diện tích rò rỉ với loại của thực tế tính toán là:
Sr/1cua = 6,4 ì 0,001786 = 0,01143 m2.
Lượng không khí rò rỉ qua một cửa sẽ được tính theo công thức:
Qrò rỉ = 0,827.Sr/1cua.(Δp)1/2. Trong đó:
Sr/1cua – Diện tích rò rỉ qua một cửa, m2.
Δp- Chênh lệch áp suất giữa trong và ngoài cầu thang, theo tiêu chuẩn lấy là 50Pa.
Tổng lưu lượng để chọn quạt, với 1,25 là hệ số an toàn..
ΣQ = (Q3 cua + Qrò rỉ ).1,25 m3/s.
a, Tính toán tăng áp cho CT1 – CT2.
Cầu thang có 21 cửa thoát hiểm, và kích thước mỗi cửa là 2200x1000mm có diện tích là Scửa = 2,2 m2.
Ta có:
Lưu lượng không khí qua 3 cửa là:
Q3 cửa = 3.2,2.1 = 6,6 m3/s = 23760 CMH.
Lưu lượng không khí rò rỉ qua 18 cửa còn lại:
Qrò rỉ = 18.0,827.0,01143.(50)1/2 = 1,2 m3/s = 4320 m3/h.
Vậy ta có tổng lưu lượng là:
ΣQ = (23760 + 4320).1,25 = 35100 m3/h = 9,75 m3/s.
Để tăng áp cho cầu thang 1: ta chọn quạt có lưu lượng đạt 35100 m3/h.
Lưu lượng không khí cấp vào một cầu thang thoát hiểm:
Qi = Q m h m s / 464 , 0 / 4 , 21 1671
35100 31
3
3
.
Tiết diện của ống riser chính: chọn vận tốc không khí đi trong ống ω = 15m/s.
Smiệng thổi =
Q =
15 75 ,
9 = 0,65m2
Tính chọn kích thước miệng thổi: Tính toán tương tự ta có.
Ta có tiết diện miệng thổi của một buồng thang là:
Smiệng thổi = 6 , 0
. Qi
, m2. Trong đó:
Smiệng thổi – tiết diện của miệng hút, m2.
Qi – Lưu lượng không khí thổi vào 1 buồng thang thoát hiểm, m3/s.
ω – Tốc độ tại miệng thổi, m/s. Chọn tốc độ tại miệng thổi là 6m/s.
Vậy :
Smiệng thổi = 0.128
6 , 0 . 6
464 . 0 6 , 0
.
Qi
, m2.
Ta chọn miệng thổi có kích thước 400x400, có tiết diện là Schọn = 0,16m2. Tính lại vận tốc tại miệng thổi:
833 , 6 4 , 0 . 16 , 0
464 , 0 6 , 0
.
chon i
S
Q m/s.
Chọn quạt:
- Cột áp cần thiết chọn quạt :
Do cũng sử dụng ống bê tông để dẫn không khí nên việc tính toán tổn thất áp suất trên đường ống sẽ tính tương tự như đối với ống bê tông dùng để hút khói khi cháy. Tốc độ không khí tối đa cho phép đi trong ống bê tông là 20m/s, chọn tốc độ không khí là 15m/s để giảm tổn thất trên đường ống , tiết kiệm khi chọn quạt. Vậy tương tự như trên ta có tổn thất áp suất trên 1m chiều dài ống là: 5,25Pa/m.
Với tổng chiều dài ống bê tông dẫn không khí tăng áp cho buồng thang thoát hiểm 1 là: 75,6 m (gồm 21 buồng thang thoát hiểm cả cho tầng hầm).
Vậy tổng tổn thất trên đường ống là: 75,6 .5,25 = 396,9 Pa.
Các thông số chọn quạt :
- Lưu lượng vần thiết chọn quạt là: Vq = 35100 m3/h = 9750 l/s - Cột áp cần thiết chọn quạt là: p= 396,9 Pa.
Quạt ly tâm tăng áp cầu thang CT1 – CT2
Thông số thiết bị ( theo catalogue cung cấp )
Hãng sản xuất WINGTON (Hồng Kông)
Model BCP1000FCW
Lưu lượng (l/s) 10 000
Cột áp (Pa) 400
Nguồn điện (V/Hz/P) 380/50/3
Công suất động cơ (kW) 35
Tốc độ lớn nhất động cơ (RPM) 1170
Số lượng (cái) 2
Năm sản xuất 2008
Bảo hành (tháng) 24
4.7.6. Tính toán tăng áp cho CT6. ( thoát hiểm cho khu trung tâm thương mại