Tính toán tạo áp các khu vực

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG GIÓ

3.4. Tính toán kiểm tra hệ thống tạo áp cầu thang

3.4.3. Tính toán tạo áp các khu vực

Việc tính toán tạo áp dựa theo QCVN 06 – 2021 và tiêu chuẩn BS5588 – Part 4.

3.4.3.1. Kiểm tra hệ thống tạo áp thang bộ

*Tính kiểm tra vị trí thang bộ nằm trục tọa đô ̣(C-D/10-110) từ tầng Hầm đến tầng 14.

a. a.Kiểm tra điều kiện tạo áp

Ta có : Công trình thuộc loại thang bộ N2 nên phải tạo áp cầu thang N2 b. Thông số đầu vào

Trục thang bộ này gồm 17 tầng, với 17 cửa tương ứng, mỗi cửa có kích thước 2,2m x 1.35 m và cả 17 cửa đều mở vào không gian tạo áp và 1 cửa mở ra không gian tạo áp

Chiều dài khe hở cửa đóng: 2,2 + 1,35 + 2,2 + 1,35 = 7,1 m.

Theo BS5588 part 4 1978, bảng 3, trang 13, ta có: Diện tích khe cửa đóng mở vào không gian điều áp đối với cửa chuẩn là 0,01 m2.

Cửa chuẩn theo BS5588: 2m x 0,8m => Chiều dài khe cửa chuẩn theo BS là: 5,6 m Suy ra: Diện tích khe cửa đóng mở vào không gian điều áp đối với cửa thực tế của công trình: 𝐴1 =7,1

5,6 . 0,01.14 = 0,178 𝑚2 Diện tích 1 cửa mở : A = 2,97 m2

c. c. Tính toán lưu lượng tạo áp.

Căn cứ vào QCVN 06 – 2022_ D.11, ta sẽ tính với 3 cửa mở đồng thời đối với thang N2 và vận tốc qua cửa mở là 1,3 m/s, áp suất duy trì trong không gian tạo áp từ 20 – 50 Pa.

Tính lưu lượng gió qua các cửa đóng ở P = 50 pa

𝑄1= 0,83. ∑ 𝐴1. √𝑃 = 0,83 . 5 . 0,178 . √50 = 1,042 m3/s Tính lưu lượng gió qua của tầng mở.

𝑄2 = 𝑉. ∑ 𝐴 = 1,3 . 3 . 2,97 = 11,583 m3/s Tổng lưu lượng tạo áp.

Q = Q1 + Q2 = 1,042 +11,58 = 12,62 m3/s Lưu lượng dự phòng rò rỉ qua ống gió là 10%

Qquạt = Q.1,1 = 12,62*1,1 =13,89 m3/s = 13889 l/s

So với thực tế công trình thì có sự chênh lệch. Có thể là do nhóm chúng em lấy hệ số rò rỉ qua ống gió khác với công trình.

d. d.Tính toán van xả áp cơ Qprd = Q - Q1 = Q2 = 11,58 m3/s Xác định kích thước van xả áp.

Ta có: 𝑄𝑝𝑟𝑑 = 0,83. 𝐴𝑝𝑟𝑑. √𝑃 => 𝐴𝑝𝑟𝑑 = 𝑄𝑝𝑟𝑑

0,83.√𝑃 = 11,58

0,83 .√50= 2 m2 Kích thước van = √2 = 1,414 𝑚 = 1414 𝑚𝑚

=> Van có kích thước : 1414 mm x 1414 mm Chọn van có kích thước : 1400mm x 1400mm

e. e.Tính toán miệng gió.

Dựa vào thông số ở trên, ta có lưu lượng tổng là: 13889 l/s, với 17 tầng ta chọn 17 miệng gió với lưu lượng từng miệng như sau:

Qmiệng gió = 13889

17 = 817 l/s = 2941 m3/h.

Theo khuyến cáo thì nên thiết kế vận tốc gió qua miệng gió không vượt quá 5 m/s. Vì vậy, nhóm chọn miệng gió 1 lớp + OBD với vận tốc mỗi miệng gió là 4 – 5m/s và diện tích phần trống 75%.

Để tiết kiệm thời gian cũng như có cơ sở chính xác hơn để so sánh lựa chọn, chúng em sẽ dùng phần mềm Duct Checker Pro để tính toán và lựa chọn miệng gió có kích thước 550 mm x 400 mm.

Bảng 3.7 : Lưu lượng hệ thống tạo áp thang bộ

Kích thước cổ Vận tốc Lưu lượng tính toán Lưu lượng thực tế

mm m/s l/s l/s

550x400 4,95 817 751,63

So với kích thước công trình (650 mm x 300 mm) thì nhóm em chọn kích thước miệng gió khác với công trình cho hệ thống tạo áp cầu thang bộ ở khu vực này là (1000 mm x 500 mm).

Hình 3.14: Phần mền Duct Checker Pro để tính kích thước miệng gió

f. Tính toán ống gió

Đối với thông gió sự cố, nhà xưởng thì theo Ashrae Handbook – Fundamentals thì điều kiện thiết kế ống gió có vận tốc v = 12 – 15 m/s và tổn thất áp:

2,5 – 3 Pa/m.

Cách tính toán ống gió tạo áp cầu thang tương tự như tính toán ống cấp gió

tươi. Nhóm chúng em sẽ tiếp tục sử dụng phần mềm Duct Checker Pro để tính toán và lựa chọn ống gió dựa theo phương pháp tổn thất ma sát đồng đều 3Pa/m.

Đối với thông gió sự cố ta vào biểu tượng cài đặt để Setup vận tốc tối đa đi trong ống và tổn thất ma sát lớn nhất Pa/m:

- Max Air Velocity: 15 (m/s) - Max friction loss: 3 (Pa/m)

Hình 3.15: Setup Duct Checker Pro để tính toán ống gió tạo áp cầu thang

Ta có: Tổng lưu lượng chọn quạt là Q = 10720 l/s = 38592 m3/h. Ta chọn kích thước trục gen bằng phần mềm Duct checker pro sau.

Hình 3.16: Chọn kích thước ống gió tạo áp cầu thang bằng Duct Checker Pro Tại đây nhóm em chọn kích thước ống là 950mm x 950mm có tổn thất áp suất bằng 2,17 Pa/m và vận tốc là 15,4 m/s. Tại vì kích thước Gen bên kiến trúc có kích thước là 800mm x 800mm nên ta có thể lấy bằng kích thước trục Gen bên kiến trúc.

g. Tính toán cột áp cho quạt tạo áp thang bộ

Tổn thất áp ma sát:

∆pms = l . ∆p1 Trong đó:

- l: Chiều dài đoạn ống gió có tổn thất ma sát lớn nhất, m;

- ∆p1: Trở kháng ma sát trên 1 mét chiều dài ống, lấy ∆p1 = 3 Pa/m Suy ra: ∆pms = l.∆p1 = 3 . 44 = 132 Pa

Tổn thất áp cục bộ:

Tính tương tự như hệ thống cấp gió tươi, sử dụng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database để tra tổn thất cục bộ.

Bảng 3.8: Tổn thất áp cục bộ hệ thống tạo áp thang bộ

STT Tên Chi tiết Lưu Lượng (m3/h) Tổn thất áp suất (Pa)

1 Lưới chắn côn trùng 38592 25

2 Co 38592 27

3 Co Vuông 38592 140

5 Miệng gió +OBD 5513,14 25

Tổng 217

Do đó: ∆p = ∆pms + ∆pcb = 217 + 132 = 349 Pa

Vì đây là hệ thống tạo áp, cần áp suất dương duy trì 50 Pa nên ta cộng thêm 50 Pa vào để đảm bảo áp suất duy trì.

Chọn hệ số dự phòng 10%.

Suy ra: ∆p = (349+50) . 1,1 = 438,9 Pa.

Việc tính toán tạo áp cầu thang ở các khu vực khác thực hiện tương tự như các bước ở trên.

3.4.3.2. Kiểm tra hệ thống tạo áp cho phòng đệm thang máy chữa cháy ngăn khói

Nguyên lý hoạt động của hệ thống tạo áp phòng đệm thang máy được thực hiện cụ

thể như sau:

- Tại điều kiện bình thường các quạt tạo áp ở chế độ tắt

- Khi có tín hiệu báo cháy khẩn cấp, các quạt tạo áp chạy cấp gió tươi vào nhằm tạo áp suất dương cho phòng đệm không nhiễm khói và thang máy PCCC từ 20 Pa đến 50 Pa.

- Khi áp suất trong không gian tạo áp vượt quá 50 Pa các van MD/PRD sẽ mở ra xả áp để duy trì áp suất không vượt quá 50 Pa để đảm bảo cho người làm việc tại tầng có sự cố cháy có thể đẩy được cửa thoát hiểm để thoát ra ngoài.

- Khi cảm biến khói tại đầu lấy gió quạt tạo áp nhận biết có khói sẽ cho dừng quạt tạo áp.

Hình 3.17: Sơ đồ nguyên lý hệ thống tạo áp buồng đệm thang máy

Đối với tầng hầm đến tầng 14: phòng đệm thang máy chữa cháy gồm 1 cửa 1 cánh

*Cơ sở tính toán của dự án:

Việc tính toán tạo áp căn cứ vào QCVN 06 – 2021 và tiêu chuẩn BS 5588 – Part 4 1998.

* Dữ liệu tính toán của dự án:

- Vận tốc gió qua cửa mở theo QCVN 06 – 2021 là 1,3 m/s;

- Số lượng cửa mở khi tính toán là 1 cửa;

- Kích thước cửa 1 cánh: 2,2m x1,2 m => Diện tích: 2,64 m2;

Căn cứ Table 1 – BS5588 – Part 4 – 1998 cho diện tích khe hở các loại cửa và từ đó

tính tương tự như phần tạo áp thang bộ và suy ra diện tích khe hở cho các loại cửa thực tế được trình bày trong bảng sau:

Bảng 3.9: Diện tích khe hở cho các loại cửa thực tế

Loại cửa

Kích thước của chuẩn

D.Tích khe hở

Kích thước cửa thực tế

D.tích khe hở

Số

cửa/tầng

W(m) H(m) m2 W(m) H(m) m2 Cửa

Hầm -> Tầng 14 Cửa 1 cánh mở

vào không gian tạo áp

0,8 2 0,010 1,2 2,2 0,012 1

Diện tích khe hở tất cả cửa đóng cho 1 tầng : A = 0,022 . 1= 0,012 m2;

Lưu lượng gió thất thoát qua khe tất cả cửa đóng tại áp suất chênh lệch ở 40 Pa là:

Q1 = 0,83 . Diện tích khe hở cửa . (chênh áp)1/2

= 0,83 . 0,012 . √40 = 0,064 m3/s;

Lưu lượng gió thoát qua cửa tầng mở là:

Q2 = Số cửa mở x Diện tích cửa x Vận tốc gió qua cửa mở

= 1 . 2,64 . 1,3 = 3,43 (m3/s) Lưu lượng gió tổng tạo áp:

Q = Q1 + Q2 = 0,064 + 3,43 = 3,449 (m3/s) = 12578 (m3/h) Lưu lượng chọn quạt hệ số dự phòng 15%.

Qchọn quạt = Q . 1,15 = 3,3449 . 1,15 = 3,96635 m3/s = 3966 l/s

* Tính toán van xả áp:

QPRD = Q – Q1 = Q2 = 3,385 m3/s

Xác định kích thước van xả áp:

Ta có: 𝑄𝑝𝑟𝑑 = 0,83. 𝐴𝑝𝑟𝑑. √𝑃 => 𝐴𝑝𝑟𝑑 = 𝑄𝑝𝑟𝑑

0,83.√𝑃 = 3,385

0,83 . √40 = 0,6 𝑚2

Kích thước van xả áp: Rộng (m m) x Cao (mm) Chọn van có kích thước: 400mm x1500mm.

*Tính toán miệng gió

Dựa vào thông số ở trên, ta có lưu lượng tổng là: 3966 l/s, với 17 tầng ta chọn 17 miệng gió với lưu lượng từng miệng như sau:

Qmiệng gió = 3966

17 = 233 l/s = 839 m3/h.

Theo PS khuyến cáo thì nên thiết kế vận tốc gió qua miệng gió không vượt quá 5 m/s. Vì vậy, nhóm chọn miệng gió 1 lớp + OBD với vận tốc mỗi miệng gió là 4 – 5m/s và diện tích phần trống 75%.

*Tính toán ống gió

Đối với thông gió sự cố, nhà xưởng thì theo Ashrae Handbook – Fundamentals thì điều kiện thiết kế ống gió có vận tốc v = 12 – 15 m/s và tổn thất áp: 2,5 – 3 Pa/m.

Cách tính toán ống gió tạo áp cầu thang tương tự như tính toán ống cấp gió tươi.

Nhóm chúng em sẽ tiếp tục sử dụng phần mềm Duct Checker Pro để tính toán và lựa chọn ống gió dựa theo phương pháp tổn thất ma sát đồng đều 3Pa/m. Nhóm em chọn kích thước ống là: (900mm x 350mm)

*Tính toán cột áp cho quạt tạo áp phòng đệm thang máy.

Tổn thất áp ma sát:

∆pms = l.∆p1 Trong đó:

- l: Chiều dài đoạn ống gió có tổn thất ma sát lớn nhất, m;

- ∆p1: Trở kháng ma sát trên 1 mét chiều dài ống, lấy ∆p1 = 3 Pa/m Suy ra: ∆pms = l.∆p1 = 3 . 44 = 132 Pa

Tổn thất áp cục bộ:

Tính tương tự như hệ thống cấp gió tươi, sử dụng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database để tra tổn thất cục bộ.

Bảng 3.10: Tổn thất áp cục bộ hệ thống tạo áp thang bộ

STT Tên Chi tiết Lưu Lượng

(m3/h)

Tổn thất áp suất (Pa)

1 Lưới chắn côn trùng 14277 25

2 Co 14277 34

3 Gót giày 839 70

5 Miệng gió +OBD 839 25

Tổng 154

Do đó: ∆p = ∆pms + ∆pcb = 154 + 132 = 286 Pa

Vì đây là hệ thống tạo áp, cần áp suất dương duy trì 50 Pa nên ta cộng thêm 50 Pa vào để đảm bảo áp suất duy trì.

Chọn hệ số dự phòng 10%.

Suy ra: ∆p = (286+50) . 1,1 = 369 Pa.

Chọn cột áp quạt tạo áp phòng đệm thang máy chữa cháy là : 369 Pa Cột áp quạt công trình là : 402 Pa

So với công trình thì độ chênh lệch không quá 10%

Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22

Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23