5.2.1. Yêu cầu của miệng thổi và miệng hút
Lựa chọn miệng thổi, miệng hút và hình thức thổi gió ta dựa vào lưu lượng không khí cần thiết, diện tích sàn, chiều cao từ sàn tới trần đồng thời cũng phải đảm bảo các chỉ tiêu sau:
- Đảm bảo phân phối gió đồng đều trong không gian điều hòa và tốc độ gió trong vùng làm việc không được vượt quá phạm vi cho phép.
- Trở lực là nhỏ nhất.
- Có kết cấu đẹp, hài hòa vói nội thất trong phòng. - Có cấu tạo chắc chắn và độ ồn cho phép.
- Dễ dàng lắp đặt và tháo rỡ khi bảo dưỡng.
5.2.2. Chọn miệng thổi
Tính chọn ví dụ cho phòng 102:
Phòng 102 sử dụng dàn lạnh GMVL-R50P/D-K có lưu lượng gió tuần hoàn qua miệng thổi là: L = 840 m3/h (xem bảng 4.2 ở trên).
Dựa vào catolog thương mại của hãng Gree ta chọn miệng thổi cho phòng 102 là miệng thổi khuyếch tán có kích thước: 600 600 mm.
Phòng 102 sử dụng 2 dàn lạnh GMVL-R50P/D-K , mỗi dàn lạnh thổi gió lạnh qua 2 miệng thổi. Vậy phòng 102 sử dụng tất cả 4 miệng thổi khuyếch tán có kích thước: 600 600 mm.
Các phòng khác ta cũng tính chọn miệng thổi tương tự.
Vị trí của các miệng thổi được thể hiện trên bản vẽ thiết kế.
5.2.3. Chọn miệng hồi
Tính chọn ví dụ cho phòng 203:
Lưu lượng gió hồi vào buồng hòa trộn: LT = 742,91 m3/h
Dựa vào catolog thương mại của hãng Gree ta chọn miệng hồi cho phòng 203 là miệng hồi dạng khe có kích thước: 700 150 mm.
Các phòng khác ta cũng tính chọn miệng hồi tương tự.
Vị trí của các miệng hồi được thể hiện trên bản vẽ thiết kế.
5.2.4. Chọn miệng cấp gió tươi
Tính chọn ví dụ cho phòng 206:
Theo bảng 4.19[1] thì lượng không khí tươi cần thiết cho một người trong một giây là: l = 7,5 l/s = 27 m3/h.
Phòng 206 có 2 người, nên lượng không khí tươi cần thiết cho hai người trong một giây là: LN = 2.7,5 = 15 l/s = 56 m3/h.
Dựa vào catolog thương mại của hãng Gree ta chọn miệng cấp gió tươi cho phòng 206 là miệng cấp gió tươi FAG có kích thước: 200 200 mm.
Các phòng khác ta cũng tính chọn miệng cấp gió tươi tương tự.
Vị trí của các miệng cấp gió tươi được thể hiện trên bản vẽ thiết kế.
5.2.5. Chọn miệng hút khí thải
Lưu lượng không khi thải hút ra bằng lượng không khí tươi cấp vào phòng. Vậy ta chọn miệng hút khí thải EAG có kích thước bằng kích thước của miệng cấp gió tươi: 200 200 mm.
Các phòng khác ta cũng tính chọn miệng hút khí thải tương tự.
Vị trí của các miệng hút khí thải được thể hiện trên bản vẽ thiết kế.
5.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ 5.3.1. Khái niệm và mục đích của thông gió 5.3.1. Khái niệm và mục đích của thông gió
5.3.1.1. Khái niệm
Trong quá trình sản xuất và sinh hoạt của con người trong không gian điều hòa thường sinh ra các chất độc hại và nhiệt thừa, ẩm thừa làm cho các thông số khí hậu ở trong không gian điều hòa bị thay đổi, mặt khác nồng độ oxy cần thiết cho con người giảm, làm cho con người trở lên mệt mỏi và ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe.
Vì vậy cần thiết phải thải không khí đã bị ô nhiễm (bởi các chất độc hại và nhiệt) ra bên ngoài, đồng thời thay thế vào đó là không khí lấy từ môi trường bên ngoài đã được xử lý, không có các chất độc hại, có nhiệt độ và độ ẩm phù hợp và lượng oxy đảm bảo. Quá trình như vậy gọi là thông gió.
Quá trình thông gió thực chất là quá trình thay đổi không khí trong phòng đã bị ô nhiễm bằng không khí mới bên ngoài trời đã qua xử lý.
5.3.1.2. Mục đích của việc thông gió
Thông gió có nhiều mục đích trong việc điều hòa không khí, nổi bật như:
- Thải các chất độc hại trong phòng ra bên môi trường bên ngoài. Trong không gian sinh hoạt, chẳng hạn như khách sạn…chất độc hại phổ biến nhất là CO2.
- Thải nhiệt thừa và ẩm thừa ra bên ngoài. - Cung cấp lượng oxy cần thiết cho con người.
- Trong một số trường hợp đặc biệt, mục đích của việc thông gió còn để khắc phục các sự cố như lan tỏa các chất độc hại hoặc hỏa hoạn.
5.3.2. Các biện pháp thông gió
Để thực hiện việc thông gió ta có hai phương án: thông gió tự nhiên và thông gió cưỡng bức.
5.3.2.1. Thông gió tự nhiên
Không khí trong nhà và ngoài trời được trao đổi nhờ sự chênh lệch áp suất gây ra bởi dòng chuyển động của gió do chênh lệch mật độ không khí và chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong không gian điều hòa.
Thông gió tự nhiên là do:
- Rò lọt không khí khi mở cửa sổ, mở cửa ra vào (số lần mở cửa càng nhiều độ rò lọt càng cao) hoặc rò lọt không khí từ những chỗ hở, lỗ hổng của kết cấu bao che. Hiện tượng rò lọt không khí trong trường hợp này ta không thể kiểm soát được.
- Rò lọt qua các khe cửa theo chiều hướng nhất định được tính toán trước. Hiện tượng rò lọt không khí trong trường hợp này người ta có thể kiểm soát được.
5.3.2.2. Thông gió cưỡng bức
Không khí trong nhà và ngoài trời được trao đổi nhờ sự tác động của ngoại lực, đó là khi ta sử dụng quạt gió.
So với thông gió tự nhiên thì thông gió cưỡng bức có phạm vi hoạt động rộng hơn, có hiệu quả cao hơn, có thể điều chỉnh và thay đổi lưu lượng thông gió cho phù hợp. Tuy nhiên thông gió cưỡng bức có chi phí đầu tư và vận hành khá lớn.
Tùy theo tính chất quan trọng của hệ thống điều hòa của công trình mà ta có các phương pháp thông gió cưỡng bức sau:
- Thông gió kiểu thổi: thổi không khí sạch vào phòng. Khi đó không khí trong phòng có áp suất dương nên không khí trong phòng đã ô nhiễm được tự động thải ra ngoài qua các khe hở hoặc khi mở cửa (rò lọt).
Thông gió kiểu thổi có ưu điểm là: có thể cấp gió đến những chỗ cần thiết trong phòng điều hòa như chỗ tập trung đông người. Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là: do không khí trong phòng là áp suất dương nên không khí thải ra ngoài do rò lọt là tràn theo mọi hướng, không thể kiểm soát được, do đó nó có thể tràn vào những khu vực không mong muốn.
- Thông gió kiểu hút: hút xả không khí bị ô nhiễm ra khỏi phòng. Khi đó không khí trong phòng có áp suất âm nên không khí sạch bên ngoài được tự động tràn vào phòng qua các khe hở hoặc khi mở cửa (rò lọt).
Thông gió kiểu hút có ưu điểm là: có thể hút trực tiếp không khí ô nhiễm tại nơi phát sinh, không cho phát tán ra trong phòng. Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là: gió tuần hoàn trong phòng rất thấp, sự tuần hoàn hầu như không đáng kể, mặt khác không khí tràn vào phòng là tự do nên không thể kiểm soát được chất lượng gió vào phòng, không khí từ những nơi không mong muốn tràn vào phòng.
- Thông gió kết hợp: kết hợp cả thổi không khí sạch vào phòng và hút không khí ô nhiễm ra khỏi phòng.
Thông gió kết hợp giữa hút và thổi nhờ quạt hút và quạt thổi. Vì vậy có thể chủ động hút không khí ô nhiễm ở những chỗ phát sinh chất độc hại và cấp vào những vị trí yêu cầu gió tươi lớn nhất.
Phương pháp này có tất cả các ưu điểm của hai phương pháp nêu trên, nhưng lại loại trừ được nhược điểm của hai phương pháp đó. Tuy nhiên thông gió kết hợp có nhược điểm là chi phí đầu tư và vận hành cao hơn.
Đối với công trình khách sạn Hải Đăng:
- Do tính chất quan trọng của hệ thống điều hòa không khí của các phòng ở các tầng 2 ÷ 16 nên ở đây ta chọn phương án thông gió cưỡng bức kiểu kết hợp cả thổi không khí từ bên ngoài vào phòng (sau khi được làm sạch) và hút thải không khí đã sử dụng ở trong phòng ra môi trường bên ngoài.
- Tầng 17 là quầy bar, pha chế và chỉnh nhạc nên số lần mở cửa là thường xuyên, do đó phương pháp thông gió hiệu quả nhất là thông gió tự nhiên do rò lọt khi mở cửa.
- Tầng 1có hai phòng văn phòng lớn: văn phòng số 101 do có số lần mở cửa nhiều, đặc biệt là có không gian thoáng nên ta chọn hình thức thông gió tự nhiên do rò lọt qua 2 cửa khe lấy gió tươi với mặt nạ bên ngoài FAL có kích thước 400 x 200
mm và lưới chắn côn trùng mà ta lắp đặt ở tường tầng 1 bên hướng Đông (được thể hiện trên bản vẽ thông gió), còn văn phòng số 202 do có tòa nhà bên cạnh nên không
có không gian thoáng như văn phòng số 101, do đó ta chọn phương án thông gió cưỡng bức kiểu thổi vào buồng hòa trộn của các FCU. Còn ở hai khu vệ sinh của tầng này ta hút thải không khí cưỡng bức qua quạt hút khí thải EAF.
- Đối với tầng trệt: sảnh đón, sảnh tiếp tân và phòng thư giãn do có số lần mở cửa nhiều nên hình thức thông gió hiệu quả nhất là thông gió tự nhiên do rò lọt khi mở cửa; còn đối với các phòng spa và masage do có không gian thoáng nên ta chọn phương án thông gió tự nhiên do rò lọt qua 2 cửa khe lấy gió tươi với mặt nạ bên ngoài FAL có kích thước 600 x 200 mm và lưới chắn côn trùng mà ta lắp đặt ở bên tường hướng Nam.
5.3.3. Tính toán hệ thống thông gió
Hệ thống thông gió ở đây bao gồm hệ thống thổi nhờ quạt cấp (để cấp không khí tươi) và hệ thống hút thải nhờ quạt hút (để thải không khí thải).
5.3.3.1. Hệ thống cấp không khí tươi
Thiết kế đường ống gió cần đảm bảo yêu cầu: - Đơn giản nhất và nên đối xứng.
- Các miệng thổi cần bố trí sao cho đạt được sự phân bố không khí đồng đều. - Hệ thống đường ống phải tránh được các kết cấu xây dựng, kiến trúc và các thiết bị.
Có thể thiết kế đường ống gió dựa trên 3 phương pháp chủ yếu sau: - Phương pháp giảm dần tốc độ.
- Phương pháp ma sát đồng đều. - Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh.
Trong đồ án này em chọn phương pháp ma sát đồng đều để tính toán thiết kế hệ thống cấp khí tươi.
Tính ví dụ cho tầng 2:
1) Theo trang 385[1] ta chọn tổn thất áp suất ma sát cho 1 mét ống: pl = 0,9
Pa/m
- Theo bảng 4.19[1] ta chọn lượng không khí tươi cho một người là: l = 7,5 l/s
- Phòng số 201có 4 nhân viên và phòng số 206 có 2 tài xế. Cả hai phòng này đều được cấp gió tươi bằng cách thổi thẳng không khí sạch ngoài trời vào phòng. Như vậy lượng gió tươi cần cấp cho 2 phòng này là:
L1 = L201 + L206 = 4.7,5 + 2.7,5 = 45 l/s
- Phòng 202, 203, 204, 205 được cấp gió tươi bằng cách cho không khí sạch ngoài trời vào buồng hòa trộn của các FCU. Mỗi phòng này theo như đã tính toán trong mục 3.3.5 thuộc chương 3 ở trên, ta có lượng gió tươi vào buồng hòa trộn của FCU là:
L202 = L204 = L205 = L203 = LN = 74,29 m3/h = 20,64 l/s
(Nếu tra trong bảng 4.19[1] thì lượng gió tươi cấp cho mỗi phòng có 2 người này chỉ là: 2.7,5 = 15 l/s < 20,64 l/s nên thỏa mãn tiêu chuẩn đảm bảo lượng
không khí tươi cần cung cấp )
Vậy lượng gió tươi cần cấp vào các phòng này là:
L2 = L202 + L203 + L204 + L205 = 4.20,64 = 82,56 l/s
Như vậy tổng lưu lượng gió tươi L cần cấp cho các phòng của tầng 2 là: L = L1 + L2 = 45 + 82,56 = 127,56 l/s
Tra trong đồ thị hình 7.24[1] với pl = 0,9 Pa/m và L = 127,56 l/s ta có: - Đường kính tương đương của ống gió tươi: dtd = 283,5 mm
- Tốc độ gió tươi đi trong ống: = 3,83 m/s
Tra trong bảng 7.3[1] với đường kính tương đương dtd = 283,5 mm ta có kích thước của ống gió tươi tiết diện chữ nhật là: 400 200 mm.
Xác định cỡ ống của các đoạn ống khác trong đường ống gió tươi tầng 2 cũng được tính toán, lựa chọn tương tự; kết quả được tổng kết trong bảng 5.1. sau:
Bảng 5.1. Kết quả tính toán cỡống
Đoạn ống Lưu lượng gió tươi [l/s] Kích thước ống [mm mm] Tốc độ [m/s] Quạt cấp - A 127,56 400 200 3,83 A - B 112,56 250 200 3,12 B – C 91,92 200 200 2,65 C – D 71,28 200 150 2,24 D - E 50,64 150 150 2,15
Lắp bên ngoài đường ống gió tươi là mặt nạ FAL có kích thước 400 x 200
mm và lưới chắn côn trùng.
5.3.3.2. Hệ thống hút không khí thải
Hệ thống hút không khí của hệ thống thông gió có nhiệm vụ hút không khí thải trong nhà vệ sinh để thải bỏ ra ngoài môi trường.
P h ò n g 6 P h ò n g 5 P h ò n g 4 P h ò n g 1 P h ò n g 3 P h ò n g 2 A C D E 1,5 l/s 2 0, 6 4 l/s 2 0 , 6 4 l/s 2 0 , 6 4 l/s 3 0 l / s 2 0 , 6 4 l / s 9 1, 9 2 l / s 7 1, 2 8 l / s 5 0, 6 4 l / s 12 7, 56 l / s 4 0 0 x 2 0 0 2 5 0 x 2 0 0 2 0 0 x 2 0 0 2 0 0 x 1 5 0 1 5 0 x 1 5 0 11 2, 5 6 l / s
Hình 5.1. Hệ thống ống gió tươi cho tầng 2
Chỉ có các phòng ở các tầng 2 ÷ 16 là thông gió cưỡng bức theo kiểu kết hợp cả cấp gió tươi và thải khí thải nên ở các phòng này mới có hệ thống hút không khí thải. Ngoài ra một khu vệ sinh của tầng 1 là có hệ thống hút không khí thải.
Do lượng không khí thải hút ra khỏi phòng bằng lượng không khí tươi đưa vào phòng nên kích thước đường ống không khí thải bằng kích thước đường ống không khí tươi.
Lắp bên ngoài đường ống không khí thải của các phòng tầng 2 ÷ 16 cũng có mặt nạ EAL có kích thước 400 x 200 mm và lưới chắn côn trùng.
Sơ đồ hệ thống cấp khí tươi và thải khí thải được thể hiện trên bản vẽ thông gió.
5.3.4. Tính chọn quạt cấp không khí tươi và quạt hút không khí thải. 5.3.4.1. Tính chọn quạt cấp không khí tươi. 5.3.4.1. Tính chọn quạt cấp không khí tươi.
Tính ví dụ cho quạt cấp ở tuyến ống gió tươi cho các phòng ở tầng 2:
Để tính chọn quạt cấp cho tuyến ống gió ta dựa vào hai thông số sau để chọn quạt:
- Năng suất thể tích của quạt V [m3/h] - Cột áp của quạt
1) Năng suất thể tích của quạt V:
Như ta đã tính toán ở trên (Mục 5.4.3.1) ta có lưu lượng gió tươi L cần cấp cho các phòng của tầng 2 là:
L = 127,56 l/s = 459,22 m3/h
Đó cũng chính là năng suất thể tích của quạt cấp gió tươi V = L = 459,22 m3/h
2) Cột áp của quạt:
Để chọn được quạt cấp có cột áp thích hợp ta tính tổn thất áp suất p của đường ống gió tươi mà quạt cấp thổi không khí để vận chuyển vào phòng qua đường ống gió tươi.
Tổn thất áp suấtp trên đường ống gió được tính theo công thức:
p = pms + pcb Trong đó:
- pms :tổn thất áp suất ma sát trên đường ống. - pcb : tổn thất áp suất cục bộ.
a) Tổn thất áp suất ma sát:
Tổn thất áp suất ma sát tính theo công thức:
pms = l .pl , Pa
Trong đó:
- l: Chiều dài thực của đường ống, m