Để tránh luồng không khí không sạch từ nhà vệ sinh, tầng hầm, khu vực bếp nấu ăn lan toả vào không gian điều hoà ta cần phải thiết kế hệ thống thông gió hút gió từ nhà vệ sinh, tầng hầm, nhà bếp ra không gian khác.
Phương án: thông gió cục bộ cho từng nhà vệ sinh . -Lưu lượng gió yêu cầu là : Ly/c = ACH.V (m3/h)
Với: ACH-là số lần thay đổi không khí trong 1h. Chọn ACH = 15 lần/h
Thiết kế ví dụ cho tầng 3 tòa nhà:
Thể tích của khu nhà vệ sinh của mỗi phòng là: V = 1,5x3= 4,5 m3
Tổng lưu lượng không khí cấp cho mỗi phòng toilet là : Lt = V.ACH=4,5x15 = 67,5 m3/h
Vậy tổng lưu lượng gió thải nhà vệ sinh tầng 3 là:
Lq = 14 . Lt = 14x67,5= 945 m3/h = 0,26 m3/s - Tổng lưu lượng không khí phải hút từ toilet tầng 3 là :
ΣQ = 14x(1,5×3×15×1.1) = 1039,5(m3/h) =0,31 m3/s. Với 1.1 là hệ số an toàn.
- Chọn miệng hút:
+ Lưu lượng gió qua các miệng hút: L1
4
q L
=236 m3/h = 0,065 m3/s
+ Theo [1,tr.368] ta chọn tốc độ gió tại các miệng hút là ω = 3 m/s. Vậy ta có thể chọn miệng hút có tiết diện là:
Sh 1 L 0,021 3 065 , 0 m2
Với tiết diện trên ta có thể chọn miệng hút có kích thước là: 300 x 300 mm.
Thiết kế đường ống gió
+ Tổng lưu lượng gió thải khu nhà vệ sinh: Lq = 1039,5 m3/h = 0,35 m3/s
+ Từ bảng 7.1 và 7.2 [1,tr.369] ta chọn sơ bộ tốc độ khởi đầu đoạn OA là 7 m/s.
Ta có sơ đồ bố trí đường ống gió thải tầng 3 như trong bản vẽ phần phụ lục: + Vậy tiết diện đoạn ống AB là:
S1 0,05 7 35 , 0 q L m2 dtđ = S . 4 = 05 , 0 . 4 = 0,252 (m) =252 (mm). + Theo bảng 7.3[1,tr.370] chọn ống có kích thước: a x b = 300 x 200 mm + Tính lại tốc độ gió: ω 5 07 , 0 35 , 0 S Lq m/s
Với kết quả này ta tra trên đồ thị hình 7.24 [1,tr.371] lưu lượng gió 289 l/s; tốc độ gió ω= 5 m/s ta được Δpl = 0,80 Pa/m; dtd = 260 mm. Tra bảng 7.3 [1,tr.370] có đường kính tương đương chính xác hơn là: 266 mm.
Sử dụng bảng 7.11 [1,tr.386] ta xác định các đoạn ống còn lại theo phần trăm lưu lượng. Riêng các đoạn nối từ miệng hút đến các vị trí ống gió ta dùng ống mềm để nối vì nó dễ thi công lắp đặt hơn.
Bảng 4.3: Kết quả tính toán các đoạn ống gió thải nhà vệ sinh tại tầng 3
Đoạn ống Lưu lượng
gió, m3/h Ω (m/s) Tiết diện ống Cỡ ống chọn, mm×mm AB 1039,5 5 0,05 300x300 BC 742,5 3,44 0,045 300x200 CD 519,75 2,89 0,037 250x200 DE 222,25 2,06 0,03 150x200 EF 74,25 2.06 0,025 100x100
Các tầng được thể hiện trong bản vẽ phần phụ lục ( bản vẽ MBGI1->MBGIM)
Tính tổn thất áp suất:
Ta thấy đoạn ống dài nhất và có tổn thất áp suất lớn nhất là đoạn ống từ quạt đến miệng hút cuối cùng (đoạn AF) . Do vậy ta tiến hành tính trở kháng trên đoạn này để xác định cột áp quạt.
Tổng chiều dài tương đương đoạn là:
Σltđ = l + ltđ cút= lAB + ltđ cút = 15+ 3,5 = 18,5m Tổn thất áp suất trên đoạn là:
Δp = Σltđ . Δpl
= 18,5. 0,85 = 15,7Pa = 1,6 mm H2O Chọn áp suất làm việc với các miệng hút là: 3,8 mm H2O
Tổng áp suất tĩnh để chọn quạt:
Do không đảm bảo áp suất tĩnh đồng đề trên từng đoạn ống cần bố trí các van gió để điều chỉnh lưu lượng các nhánh
4.3.1 Tính chọn quạt hút
Do Quạt hút khí thải từ các phòng vệ sinh sẽ được dẫn lên tầng mái để thoát nên Quạt hút sẽ được đặt trên đó, lưu lượng để chọ cũng sẽ là tổng lưu lượng từ tầng 3 – tầng 21, Quạt được chọn thể hiện trong phần phụ lục
Chọn quạt hút tại các phòng của toilet:
Với lưu lượng hút của khu toilet là: 1039,5m3/h. Chọn 14 quạt EAF ký hiệu:
Quạt KCE -60X với lưu lượng 100m3/h.
Hình 4.17. Quạt hút KCE-60X
Vậy lưu lượng thực tế hút khí thải từ một toilet là: 100m3/hở toilet.
4.3.2 Nguyên lý điều khiển hoạt động của quạt hút toilet cho các tầng
Các quạt hút toilet trong tầng được cấp nguồn chung với hệ thống chiếu sáng trong toilet nên khi ta bật đèn trong toilet thì quạt hút đó hoạt động. Mỗi quạt đó đều có dây tín hiệu điều khiển kết nối về tủ điều khiển trung tâm BAS ( buliding automatic system ) nên khi các quạt này hoạt động thì tủ điều khiển trung tâm sẽ điều khiển quạt hút toilet trung tâm trên tầng mái hoạt động.
Ngoài ra, trên mỗi đường ống nhánh này ta đặt các van chặn lửa 700C được lắp đặt trước đường ống kết nối vào trục riser chính, quạt sẽ được điều khiển bởi phòng kiểm soát cháy trung tâm lấy tín hiệu từ các đầu dò khói, ở chế độ vận hành thông thường cho việc thông gió quạt sẽ được điều khiển bởi tủ điều khiển đặt tại tầng hầm. Khi nhiệt độ không khí cao hơn 700C thì van chặn lửa (fire damper) sẽ tự động đóng lại nhằm ngăn ngừa lửa cháy lây lan ra các tầng khác đồng thời tủ điều khiển trung tâm sẽ điều khiển tắt quạt.
Quạt hút trung tâm trên tầng mái hoạt động dựa vào hai tín hiệu : + Quạt hút toilet phòng chạy.
+ Cài đặt timer (một ngày chạy từ 8h sáng cho tới 5h tối hoặc theo giờ hoạt động của toà nhà). Tín hiệu này được ưu tiên trước.
4.4 TÍNH TOÁN TĂNG ÁP CẦU THANG
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 là 50Pa trong cầu thang bộ.
Để tính toán cụ thể thì ta dựa vào các tiêu chuẩn sau:
- Tiêu chuẩn Singapore CP13 -1999: Vận tốc không khí đi qua mỗi cửa khi có cửa mở là ω = 1m/s.
Vậy ta có lưu lượng không khí đi qua 3 cửa sẽ được tính theo công thức sau: Q3 cua = Scửa.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 trong phần tiêu chuẩn này với chênh lệch áp suất giữa trong và ngoài buồng thang là 50Pa.
Theo tiêu chuẩn này 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 StarCity Hotel là 2200x900mmChu vi cửa là 6,2 m. Loại của sử dụng là cửa đẩy vào buồng thang. Nên để xác định được hệ số diện tích rò rỉ qua cửa 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 = 6,2 × 0,001786 = 0,01109 m2.
Lượng không khí rò rỉ qua một cửa sẽ được tính theo công thức: Qrò rỉ = 0,827.Sr/1cua.(Δp)1/2.
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.