(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt) Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà: Tổng Công ty Công nghiệp thực phẩm Đồng Nai (Dofico)
TỔNG QUAN
Tính cấp thiết của đề tài
Đối với những công trình lớn như khách sạn, chung cư, căn hộ, phục vụ sinh hoạt ăn ở của con người cũng như các khu xí nghiệp, văn phòng đáp ứng yêu cầu nơi chốn làm việc của con người, điều hòa không khí và thông gió là một nhu cầu thiết yếu, hiển nhiên cần có trong một công trình ĐHKK và thông gió ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cuộc sống cũng như khả năng làm việc, sinh hoạt của con người Một hệ thống ĐHKK đạt chuẩn là một hệ thống đáp ứng được những yêu cầu tối ưu nhất tạo điều kiện cho con người học tập, làm việc và sinh hoạt Trong thời đại hiện đại ngày nay tỉ lệ sinh viên theo học những ngành nghề, nghiên cứu những lĩnh vực liên quan đến ĐHKK ngày càng nhiều, điều đó chứng minh được tầm quan trọng của ĐHKK và thông gió trong đời sống hàng ngày Đặc biệt những khu vực tập trung càng đông người, mật độ phân bố người càng dày đặc thì ĐHKK và thông gió lại càng phát huy tầm quan trọng, chưa kể đến những khu công nghiệp, phân xưởng làm việc mặc dù có thể tập trung ít người hơn nhưng lượng khí thải nơi đây tỏa ra rất lớn không kém gì các khu dân cư Lượng khí thải chủ yếu là CO2, nếu tích tụ nhiều trong không gian sẽ gây ngột ngạt khó chịu cho con người thậm chí ảnh hưởng đến hô hấp, bên cạnh đó do tập trung đông người cũng lượng nhiệt tỏa ra từ môi trường, thiết bị, sẽ làm khu vực sinh hoạt trở nên nóng bức làm ảnh hưởng đến tinh thần, giảm tập trung cản trở hiệu suất công việc Vì những lí do đó mà việc thiết kế hệ thống ĐHKK và thông gió cho tòa nhà DOFICO thuộc thành phố Biên Hòa tỉnh Đồng Nai là một yêu cầu tất yếu, cần thiết bởi đây là một tòa nhà văn phòng cao cấp, có tích hợp các khu ăn uống, phòng gym, quầy bar, sân khấu Vì thế đảm bảo một môi trường trong lành, mát mẻ, mang lại sự thoải mái nhất cho nhân viên bên trong tòa nhà là nhiệm vụ chính của hệ thống ĐHKK đã được thiết kế
2 Để việc đánh giá khách quan và chính xác hơn về công trình nhóm sẽ ứng dụng những phần mềm tính toán Duct Checkers, HeatLoad,…cũng như sẽ dựng lại mô hình hệ thống điều hòa không khí 3D bằng phần mềm Revit Đồng thời các số liệu tính toán cũng sẽ được so sánh với các hạng mục đã hoàn thành để đưa ra những đánh giá có chất lượng cao nhất.
Giới hạn đề tài
Đề tài này chỉ tính toán hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho Tòa nhà DOFICO mà không tính toán các hệ thống khác (PCCC, cấp thoát nước, …) Đối với việc tính toán sẽ chủ yếu dựa vào TCVN 5687- 2010 theo yêu cầu của công trình Những tiêu chuẩn khác như ASHRAE 60.1, SS553 – 2009 cũng sẽ được áp dụng trong trường hợp TCVN 5687 không đề cập tới hoặc yêu cầu của chủ đầu tư muốn sử dụng tiêu chuẩn khác.
Giới thiệu tổng quan về công trình
Tòa Nhà DOFICO tọa lạc tại 833A xa lộ Hà Nội , khu phố 1 , phường Long Bình Tân , TP Biên Hòa , tỉnh Đồng Nai
Tòa nhà Dofico bao gồm 1 hầm và 7 tầng với tổng số phòng gồm 86 phòng
- Công trình tòa nhà Dofico bao gồm các hạng mục sau:
+ Khu vực trưng bày và triển lãm
+ Phòng họp, phòng làm việc
+ Phòng lái xe, phòng y tế, phòng kho
+ Phòng bếp, phòng ăn, Quầy bar, sân khấu
1.3.1 Thống kê diện tích công trình
Từ tài liệu thu thập được về mặt bằng của công trình, diện tích của công trình được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1.1: Diện tích công trình sử dụng từ sàn đến la phong
Tầng Phòng Diện tích sàn,
Hầm Sảnh đợi thang máy 41 2,8
Phòng kế toán và tài chính 198 2,8
Phòng kinh doanh liên kết 63 2,8
Phòng kiểm toán nội bộ 92 2,8
Phòng trưởng phòng công nghệ 17 2,8
Phòng Trưởng phòng dự án 4 17 2,8
Phòng kĩ thuật cơ điện và môi trường 67 2,8
CƠ SỞ TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐHKK
Lựa chọn phương án điều hòa không khí
Qua việc kiểm tra phân tích các đặc điểm cấu trúc và yêu cầu của tòa nhà Dofico ta nhận thấy rằng hệ thống điều hòa không khí trung tâm Water Chiller là phù hợp và đáp ứng được những yêu cầu cho công trình nên ta áp dụng hệ thống điều hòa trung tâm Water Chiller cho tòa nhà Dofico tại TP Biên hòa Cụ thể như sau :
- Công trình tòa nhà Dofico là một công trình lớn mà hệ thống Water chiller có thể đáp ứng được công suất lớn này
- Hệ thống Water chiller có thể lắp đặt tại các tầng hầm trong tòa nhà nên không chiếm diện tích tường ngoài và không ảnh hưởng đến thẩm mỹ của công trình
- Hệ thống water chiller có thể đáp ứng phụ tải đang chạy, tiết kiệm điện năng tiêu thụ.
Thông số ban đầu
2.2.1 Nhiệt độ và độ ẩm bên ngoài Đối với hầu hết các công trình như điều hoà không khí khách sạn, văn phòng, nhà ở, siêu thị, hội trường, thư viện, chỉ cần điều hoà cấp 2 Điều hoà cấp 2 tuy độ tin cậy không cao nhưng chi phí đầu tư thấp hơn nên thường được sử dụng cho các công trình trên
Chính vì vậy nhóm đã lựa chọn điều hòa không khí cấp 2 cho công trình tổng công ty công nghiệp thực phẩm Đồng Nai
Tra số liệu tính toán hệ thống DHKK [bảng 1.9 – TL1], ta có các thông số tính toán ngoài nhà cho địa điểm tại thành phố Biên Hòa như sau:
- Tra đồ thị I - d ta có:
2.2.2 Nhiệt độ và độ ẩm trong nhà
Vì đây là trụ sở công ty của người Việt nam nên theo TCVN (phụ lục A – TCVN 5687-
2010) ta có các thông số nhiệt độ và độ ẩm trong phòng như sau:
Tra đồ thị I - d ta có:
Xác định phụ tải lạnh
Đối với một công trình khi thiết kế ta có nhiều phương pháp tính toán cân bằng nhiệt cho công trình, ở đây ta sử dụng phương pháp Carrier Phương pháp này khác so với phương pháp truyền thống ở cách xác định năng suất lạnh Qo bằng cách tính riêng tổng nhiệt thừa Qht và nhiệt ẩn thừa Qat của mọi nguồn nhiệt tỏa và thẩm thấu tác động vào phòng điều hòa, các công thức tính các tải nhiệt được xác định dựa vào [1]:
Giới thiệu sơ đồ đơn giản tính các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa theo Carrier :
Hình 2.1: Sơ đồ tính nhiệt hiện và nhiệt ẩn theo Carrier
2.3.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11
Thành phần nhiệt tỏa ra từ bức xạ mặt trời làm cho kết cấu bao che là tường kính nóng lên hơn mức bình thường
+ n t - Hệ số tác dụng tức thời
𝑄′ 1 - Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng, (W)
F - Diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép, (m 2 )
R T - Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào phòng(W/m 2 ), vì hệ thống hoạt động vào tất cả các các giờ có nắng nên RT = RTmax ( tra bảng 4.2)
𝜀 𝐶 – Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, tính theo công thức:
𝜀 đ𝑠 – Hệ số ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát so với nhiệt độ đọng sương của không khí ở trên mặt nước biển là 20⁰C, xác định theo công thức:
Với tN = 34,6 ( o C) và độ ẩm = 74%, tra đồ thị t-d ta có ts = 29,3 ( o C)
𝜀 𝑚𝑚 – Hệ số ảnh hưởng của mây mù Tính khi trời không mây 𝜀 𝑚𝑚 = 1
𝜀 𝑘ℎ - Hệ số ảnh hưởng của khung, khung kim loại 𝜀 𝑘ℎ = 1,17;
𝜀 𝑚 – Hệ số kính, phụ thuộc màu sắc và kiểu loại kính khác với kính cơ ta có: 𝜀 𝑚 = 0,57 theo bảng 4.3 – [TL1]
𝜀 𝑟 - Hệ số mặt trời, vì kính sử dụng kính khác kính cơ bản và có màn che nên 𝜀 𝑟 = 1 và RT được thay bằng nhiệt bức xạ vào phòng khác kính cơ bản RK Nên ta có :
- RN – Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính;
- αk ,τk ,αm ,τm ,ρk ,ρm ,αk,αm – Hệ số hấp phụ , xuyên qua , phản xạ của kính và màn che, giới thiệu trong bảng 4.3 - [TL1]
- Cửa kính sử dụng trong công trình là loại kính calorex 6(mm) có:
+ Hệ số hấp phụ αk = 0,75 + Hệ số phản xạ ρk = 0,05 + Hệ số xuyên qua τk = 0,2
- Kính có rèm che loại màu trung bình:
+ Hệ số hấp phụ αm = 0,58 + Hệ số phản xạ ρm= 0,39 + Hệ số xuyên qua τm = 0,03 Thành phố Biên Hòa có tọa độ địa lý 10 o 57'00'' Vĩ độ bắc nên có hệ số R Tmax như sau:
Bảng 2.1: Hệ số R Tmax (W/m 2 ) theo từng hướng
Hướng Đông Đông bắc Bắc Tây bắc Tây Tây nam Nam Đông nam
Bảng 2.2: Độ cao sàn các tầng
Vì tầng cao nhất có độ cao là 22,8 (m) cộng với độ cao thành phố Biên Hòa khoảng 2m so với mặt nước biển nên H = 24,8 (m) :
Vì hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển là không đáng kể nên chúng em chọn c 1
cho toàn bộ công trình
- nt - Hệ số tác dụng tức thời
- gs - Mật độ (khối lượng riêng) diện tích trung bình (kg/m 2 ), của toàn bộ kết cấu bao che vách, trần, sàn với:
G’: Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn nằm trên mặt đất (kg)
G”: Khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất (kg)
Tra theo bảng 4.11 - [TL1] ta có:
- Khối lượng 1m 2 tường kính xanh độ dày 0.006m là: M = 2500 0,006 = 15 (kg/m 2 )
- Khối lượng 1m 2 sàn bê tông cốt thép (dày 0,325m): M= 2400 0,325 = 780 (kg/m 2 s)
- Khối lượng 1m 2 tường bê tông gạch vỡ (dày 0,1m): M= 1800.0,1 = 180 (kg/m 2 s)
Nhiệt bức xạ phòng kế toán và tài chính - tầng 3:
𝑄′ 11 = F x Rk x 𝜀 𝐶 x 𝜀 đ𝑠 x 𝜀 𝑚𝑚 x 𝜀 𝑘ℎ x 𝜀 𝑚 = 39,3.66.1.0,8791.1.1,17.0,57 = 1543,96 (W) + Theo hướng tây bắc:
Với g s 846, 47( kg m / 2 )> 700 (kg m 2 sàn) tra bảng 4.6 - [ TL1] nội suy ta được hệ số tức thời của các hướng sau:
- Đối với hướng tây bắc : nt = 0,61
- Đối với hướng tây: nt = 0,65
- Đối với hướng bắc : nt = 0,87
Vậy nhiệt bức xạ phòng kế toán và tài chính - tầng 3 là:
Theo hướng tây bắc Q11tb = Q11’ nt G15,15.0,61= 2876,24 (W)
Nhóm đã tính toán nhiệt truyền qua kính do bức xạ cho các phòng còn lại và thống kê trong bảng 2.3:
Bảng 2.3: Tính toán nhiệt bức xạ qua kính
Khu vực triển lãm tây 19,5 270 0,5863 0,65 2006,47 Đông nam 11,7 269,1 0,5863 0,64 1181,41
Khu vực trưng bày Đông 4,5 270,7 0,5863 0,62 442,80
Tây Bắc 7,5 252,9 0,5863 0,61 678,36 Bắc 36 66 0,5863 0,87 1211,95 Phòng y tế
988,29 Đông Bắc 10,2 252,9 0,5863 0,58 877,20 Phòng lái xe Đông bắc 7,9 252,9 0,5863 0,58 679,40 679,40
1238,67 Đông Bắc 6,3 252,9 0,5863 0,58 541,80 Cty imperial Đông Nam 19,8 269,1 0,5863 0,64 1999,30 1999,30
Nam 19,8 269,1 0,5863 0,64 1999,30 1999,30 Phòng các chuyên viên
Phòng kế toán và tài chính
Phòng kinh doanh liên kết
Phòng kiểm toán nội bộ
3451,02 Đông 15,1 270,7 0,5863 0,62 1485,86 Đông Bắc 15,1 252,9 0,5863 0,58 1298,59 Phòng họp
Bộ phận kinh doanh và phong tiếp khách
Phòng dự án 3 Tây 22,2 270,7 0,5863 0,65 2290,21 2290,21 Phòng
Phòng dự án 4 Tây 18 270,7 0,5863 0,65 1856,92 1856,92 Phòng kĩ thuật cơ điện và môi trường
Phó chủ tịch HDTV Đông Bắc 18 252,9 0,5863 0,58 1547,99
Phục vụ - giải lao Nam 7,8 197,9 0,5863 0,66 597,32 597,32
Nam 45 269,1 0,5863 0,64 4543,87 4543,87 Phòng họp(16 người) Đông Nam 17,6 269,1 0,5863 0,64 1777,16 1777,16
Phòng tập nữ Tây Nam 15 269,1 0,5863 0,66 1561,96 1561,96
Nam 18,6 197,9 0,5863 0,66 1420,54 Tây Nam 18,2 269,1 0,5863 0,66 1895,17 Tây 36,1 270,7 0,5863 0,65 3726,23 Tây Bắc 7,9 252,9 0,5863 0,61 714,54
2.3.2 Nhiệt truyền qua mái do bức xạ và do Δ𝑡 Q 21 :
Mái bằng của phòng điều hòa có 3 dạng: a, Phòng điều hòa nằm giữa các tầng trong một tòa nhà điều hòa, nghĩa là bên trên cũng phòng là điều hòa khi đó Δ𝑡 = 0 và 𝑄 21 = 0 b, Phía trên phòng điều hòa đang tính toán là phòng không điều hòa, khi đó lấy k ở bảng 4.15
[TL1] và Δ𝑡 = 0,5(𝑡 𝑁 − 𝑡 𝑇 ) c, Trường hợp trần mái có bức xạ mặt trời, đối với tòa nhà có nhiều tầng, đây là mái bằng tầng thượng thì lượng thì lượng nhiệt truyền vào phòng gồm 2 thành phần, do ảnh hưởng bức xạ mặt trời và do chênh lệch nhiệt độ không khí và ngoài nhà
- RN – Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mái, 789 896, 6
- K – Hệ số truyền nhiệt qua mái, tra bảng 4.9 - TL[1],
- 𝑡 𝑁 − Nhiệt độ không khí ngoài trời 𝑡 𝑁 = 34,6 0 C
- 𝑡 𝑇 - Nhiệt độ không khí bên trong phòng điều hòa 𝑡 𝑇 = 24 0 C
- 𝜀 𝑠 - Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của một số dạng bề mặt mái giới thiệu trong bảng 4.10- [TL1-Tr.164] Trần của tầng được đổ bê tông cốt thép, có mặt bê tông nhẵn phẳng nên 𝜀 𝑠 = 0,6
- 𝛼 𝑁 - Hệ số tỏa nhiệt phía không khí, 𝛼 𝑁 = 20 (W/m 2 K)
- Đối với từ tầng hầm đến tầng 6:
- tc - Chiều dày vật liệu, (m).
- tc - Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu, (W/m.K).
- N - Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời, lấy N = 10 (W/m 2 K) vì tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài
- T = 10 - Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà, (W/m 2 K).
+ Hệ số truyền nhiệt mái tầng 7 tra theo bảng 4.15 – [TL1] với mái bê tông 300(mm) có thạch cao có k = 1,42 (W/m 2 K)
Nhóm đã tính toán nhiệt truyền qua mái do bức xạ và do Δt được thống kê vào bảng sau:
Bảng 2.4: Nhiệt truyền qua mái do bức xạ và do 𝛥𝑡
3 Phòng kế toán và tài chính 198 5,3 0 3,9 4092,66
Phòng kinh doanh liên kết 63 5,3 0 3,9 1302,21
Phòng kiểm toán nội bộ 92 5,3 0 3,9 1901,64
Phòng bộ phận kinh doanh 131 5,3 0 3,9 2707,77
Phòng trưởng phòng công nghệ 17 5,3 0 3,9 351,39
Phòng Trưởng phòng dự án 4 17 5,3 0 3,9 351,39
Phòng kĩ thuật cơ điện và môi trường 67 5,3 0 3,9 1384,89
Trưởng phòng KT cơ điện 21 5,3 0 3,9 434,07
Tầng hầm sảnh đợi thang máy 41 5,3 0 3,9 847,47
Nhiệt truyền qua vách được xác định bằng công thức sau:
- ki – Hệ số truyền nhiệt qua tường, cửa ra vào ra vào bằng kính (W/m 2 K)
- Fi - Diện tích tường, cửa ra vào bằng kính, (m 2 )
- ∆𝑡 𝑖 - Độ chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong không gian điều hòa, ( o C)
Nhiệt truyền qua vách tường
1 – Là lớp gạch xây dựng
2 – Là lớp vữa trát ( Vữa si măng)
Hình 2.2: Kết cấu vách tường
- t 0,5.(t N t T )0,5.(34, 6 24) 5,3 ( o C) là nhiệt độ chênh lệch khi phòng điều hòa tiếp xúc với không gian đệm
- k T - Hệ số truyền nhiệt qua vách tường (W/m 2 K)
N - Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời, lấy N = 10 (W/m 2 K) vì tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài
26 δ - Chiều dày vật liệu, (m) λ - Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu, (W/m.K)
T = 10 - Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà, (W/m 2 K)
Bảng 2.5: Hệ số dẫn nhiệt λ
Hệ số Loại vật liệu λ
Hệ số truyền nhiệt tường bê tông 300 (mm):
Hệ số truyền nhiệt tường gạch 200 (mm):
Hệ số truyền nhiệt tường gạch 100 (mm): k = 1
- Đối với nhiệt truyền qua vách tường phòng kế toán và tài chính tầng 3:
+ Loại vách là tường gạch 100mm có hệ số truyền nhiệt k = 2,66 (W/m 2 K)
+ Nhiệt độ ngoài trời là: tN = 34,6 ( o C)
+ Nhiệt độ bên trong là:tT = 24 ( o C)
+ Diện tích tiếp xúc với không gian đệm là: F = 69,16 (m 2 )
+ Tiếp xúc trực tiếp với không gian đệm Δt = 0,5.(tN – tT) = 5,3( o C) Áp dụng vào công thức Qvt = k.F.Δt = 69,16.2,66.5,3 = 883,4 (W)
Bảng 2.6: Nhiệt truyền qua vách tường
Khu vực triển lãm Gạch 200 1,64 5,3 1,12 9,7
Khu vực trưng bày Gạch 200 1,76 5,3 7,84 73,1
Phòng trưởng phòng Gạch 100 2,66 5,3 10,36 146,1 Phòng dự phòng Gạch 100 2,66 5,3 45,92 647,4
Phòng các chuyên viên Gạch 100 2,66 5,3 6,72 94,7
Phòng kế toán và tài chính Gạch 100 2,66 5,3 69,16 883,4
Phòng kinh doanh liên kết Gạch 100 2,66 5,3 8,4 118,4
Phòng kiểm toán nội bộ
Bê tông 300 2,47 5,3 127,96 1675,1 Gạch 200 1,76 5,3 9,24 86,2 Phòng họp 16 người Bê tông 300 2,47 5,3 10,08 132,0
Bộ phận kinh doanh Gạch 100 2,66 5,3 20,44 288,2
Bộ phận thị trường Gạch 100 2,66 5,3 5,6 78,9
Phòng KT công nghệ Gạch 100 2,66 5,3 8,12 114,5
Phòng trưởng phòng công nghệ Gạch 100 2,66 5,3 34,64 488,4
Phòng họp 16 người Bê tông 300 2,47 5,3 10,08 132,0
Phòng Trưởng phòng dự án 4 Gạch 100 2,66 5,3 9,8 138,2
Phòng kĩ thuật cơ điện và môi trường Gạch 100 2,66 5,3 6,72 94,7
Phó chủ tịch HDTV Gạch 100 2,66 5,3 4,48 63,2
Phó Tổng thường trực Bê tông 300 2,47 5,3 2,24 29,3
Phục vụ - giải lao Gạch 100 2,66 5,3 30 422,9
Phòng họp 40 người Bê tông 300 2,47 5,3 8,68 113,6
Giải khát-quầy bar Gạch 100 2,66 5,3 66 930,5
Phòng đa dụng Bê tông 300 2,47 5,3 37,6 492,2
Tổng nhiệt truyền qua vách Q22 37811,3
Nhiệt truyền qua cửa ra vào:
𝑄 22𝑐 = 𝑘 𝐹 Δ 𝑡 k – Hệ số dẫn nhiệt qua cửa kính 1 lớp, k = 6,33 (W/𝑚 2 K)
F – Diện tích cửa, (𝑚 2 ) Δ 𝑡 – Hiệu nhiệt độ trong và ngoài cửa, cửa tiếp xúc với không gian đệm thì ta có:
(⁰C), cửa tiếp xúc trực tiếp với không gian điều hòa Δ 𝑡 = 0, cửa tiếp xúc trực tiếp với môi trường t (t N t T )(34, 6 24) 10, 6 (⁰C)
Vì đa phần tất cả các cửa đều thông với hành lang có điều hòa nên nhiệt truyền qua cửa là không đáng kể
Nhiệt truyền qua vách kính Qk
- k k - Hệ số truyền nhiệt của kính:
- t 0,5.(t N t T )0,5.(34, 6 24) 5,3 o C là độ chênh nhiệt độ giữa phòng không điều hòa và bên trong phòng điều hòa
- t (t N t T )(34, 6 24) 10, 6 ⁰C chênh lệch nhiệt độ ngoài trời và phòng điều hòa Nhiệt truyền qua vách kính ở phòng kế toán và tài chính – tầng 3:
Nhóm đã tính nhiệt truyền qua vách kính cho tất cả các phòng còn lại và thống kê vào bảng 2.7:
Bảng 2.7: Nhiệt truyền qua vách kính
Phòng kế toán và tài chính 109,5 6,33 10,6 7347,2
Phòng kinh doanh liên kết 8,4 6,33 10,6 563,6
Phòng kiểm toán nội bộ 50 6,33 10,6 3354,9
Bộ phận kinh doanh và phong tiếp khách 46,8 6,33 10,6 3140,2
Phòng trưởng phòng dự án 1 0 6,33 0 0,0
Phòng dự án 1 33,6 6,33 10,6 2254,5 phòng trưởng phòng dự án 2 12,6 6,33 10,6 845,4
Phòng trưởng phòng công nghệ 0 6,33 10,6 0,0
Phòng kĩ thuật cơ điện và môi trường 16,2 6,33 10,6 1087,0
Tổng nhiệt truyền qua kính Q22K 153211,6
2.3.4 Nhiệt thẩm thấu qua nền Q 23
Theo [1] nhiệt thẩm thấu qua nền được xác định như sau:
𝑘 23 ‒ Hệ số truyền nhiệt của nền; (W/m 2 K)
𝐹 23 ‒ Diện tích bề mặt nền, (m 2 )
- Nếu sàn phía dưới là không gian đệm thì t 0,5.(t N t T )0,5.(34, 6 24) 5,3 o C
- Nếu là sàn đặt trực tiếp trên nền đất thì t (t N t T )(34, 6 24) 10, 6 ⁰C
Ta tính nhiệt thẩm thấu qua nền cho tầng 1, với sàn có lớp bê tông dày 325 (mm) có trát vữa và lát gạch vinyl, theo [1] có hệ số truyền nhiệt k = 2,15 (W/m 2 K)
Nhiệt truyền qua nền phòng kế toán và tài chính - tầng 3:
Q23 = 𝑘 23 𝐹 23 Δ𝑡 23 = 2,15.198.5,3 = 2256,2 (W) Áp dụng công thức (2.15) với các không gian điều hòa, kết quả tính nhiệt thẩm thấu qua nền được thể hiện trong bảng 2.8:
Bảng 2.8: Nhiệt thẩm thấu qua nền
Phòng kế toán và tài chính 198 5,3 0 2,15 2256,2
Phòng kinh doanh liên kết 63 5,3 0 2,15 717,8
Phòng kiểm toán nội bộ 92 5,3 0 2,15 1048,3
Phòng bộ phận kinh doanh 131 5,3 0 2,15 1492,7
Phòng trưởng phòng công nghệ 17 5,3 0 2,15 193,7
Phòng Trưởng phòng dự án 4 17 5,3 0 2,15 193,7
Phòng kĩ thuật cơ điện và môi trường 67 5,3 0 2,15 763,4
Trưởng phòng KT co dien 21 5,3 0 2,15 239,2
Tầng hầm sảnh đợi thang máy 41 0 10,6 2,15 934,3
2.3.5 Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng Q 31 Đèn được sử dụng trong tòa nhà là đèn huỳnh quang nên phải nhân 1,25 với công suất ghi trên đèn:
Trong đó: N – Là tổng công suất ghi trên bóng đèn
Vì không biết tổng công suất đèn chính xác nên chọn giá trị đính hướng theo tiêu chuẩn là 12 (W/m 2 s) Đối với hành lang tiêu chuẩn chiếu sáng được chọn là 24 (W/m 2 s)
F – Là diện tích của phòng, (m 2 )
N – Là tổng công suất ghi trên bóng đèn, (W)
Nhiệt tỏa ra do chiếu sáng cũng gồm hai thành phần: bức xạ và đối lưu Phần bức xạ cũng bị kết cấu bao che hấp thụ nên nhiệt tác động lên tải lạnh cũng nhỏ hơn trị số tính toán được:
Q31 – Tổng nhiệt do chiếu sáng; nt – Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng tra bảng bảng 4.8 [TL1] với số giờ hoạt động là 10h/ngày; nd – Hệ số tác dụng không đồng thời, đối với công sở nd = 0,85;
Tương tự như trên chúng em đã tính toán nhiệt tổn thất do đèn chiếu sáng ở tất cả các phòng và thống kê vào bảng 2.9:
Bảng 2.9: Nhiệt tỏa ra do dèn chiếu sáng
Hầm Sảnh đợi thang máy 41 0,87 0,85 454,8
Khu vực triển lãm 141 0,91 0,85 1636,0 Phòng nhân viên 106 0,95 0,85 1283,9
3 Phòng kế toán và tài chính 198 0,87 0,85 2196,3
Phòng kinh doanh liên kết 63 0,87 0,85 698,8
Phòng kiểm toán nội bộ 92 0,87 0,85 1020,5
Phòng bộ phận kinh doanh 131 0,87 0,85 1453,1
Phòng trưởng phòng công nghệ 17 0,87 0,85 188,6
Phòng họp 16 người 42 0,87 0,85 465,9 Phòng họp 16 người 34 0,87 0,85 377,1
Phòng Trưởng phòng dự án 4 17 0,87 0,85 188,6
Phòng kĩ thuật cơ điện và môi trường 67 0,87 0,85 743,2
2.3.6 Nhiệt tỏa ra do máy móc và thiết bị điện Q 32
Ta có công suất các thiết bị điện được thống kê như sau:
- Máy tính bàn có công suất từ 150 – 200(W) chọn công suất máy tính bàn 200(W)
- Tivi là tivi QLED SAMSUNG 75 inch có công suất 435(W)
- Máy in CANON có công suất 830(W)
- Máy chiếu Panasonic có công suất 230(W)
- Đèn sân khấu là loại đèn led chiếu xa có công suất 400(W)
- Laptop có công suất bằng một nửa máy tính bàn lấy bằng 100(W)
- Dàn âm thanh sân khấu gồm 6 loa bass và 1 loa sub có công suất định mức 4000(W)
- Máy nước nóng lạnh có công suất 1000(W)
- Máy Pha cà phê có công suất 1600W
Bảng 2.10: Công suất của các thiết bị điện
Máy pha cà phê Tivi Máy in
Máy chiếu Đèn sân khấu
Nhiệt tỏa ra từ máy móc trong phòng điều hòa được tính theo công thức:
Ni – công suất được ghi trên thiết bị, (W)
Nhiệt tỏa ra từ máy móc ở Phòng kế toán tài chính gồm các thiết bị :
- 2 tivi, 25 máy tính bàn, 2 máy in được xác định bằng công thức:
Q32 = ∑ 𝑁 𝑖 = 2.435+25.200+2.830 = 7530 (W) Tất cả các phòng còn lại được tính và thống kê vào bảng 2.11:
Bảng 2.11: Nhiệt tỏa ra từ các thiết bị điện
Tầng Phòng Số lượng máy móc
Nhiệt tỏa ra của từng máy (W)
Hầm Sảnh đợi thang máy 2 tivi 435 870
Khu vực triễn lãm 2 tivi 435 870
Tiền sảnh 1 máy tính bàn 200 1465
Khu vực trưng bày 2 tivi 435 870
Chánh văn phòng 1 máy in 830 1865
3 máy tính bàn 200 Phó văn phòng
Phòng kế toán và tài chính
1 máy tính bàn 200 Phòng quỹ
Phòng kinh doanh liên kết
1 máy tính bàn 200 Phòng kiểm toán nội bộ
Phòng máy chủ 3 máy tính bàn 200
Phòng trưởng phòng dự án 1
Phòng trưởng phòng công nghệ
Phòng Trưởng phòng dự án 3
Phòng dự án 4 9 máy tính bàn 200
Phòng Trưởng phòng dự án 4
Phòng kĩ thuật cơ điện và môi trường
Thư kí 2 máy tính bàn 200
Phó Tổng thường trực 1 máy tính bàn 200
Phục vụ - giải lao 1 tivi 435 435
P trợ lý 3 máy tính bàn 200 600
Phòng tập nữ 1 máy nước nóng lạnh 1000 1000
Phòng tập nam 1 máy nước nóng lạnh 1000 1000
1 dàn âm thanh 4000 Tồng nhiệt do thiết bị tỏa ra q32 176370 (W)
2.3.7 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q 4 Đối với người, nhiệt tỏa ra bao gồm nhiệt hiện và nhiệt ẩn Phần nhiệt hiện do người truyền nhiệt thông qua đối lưu, bức xạ và dẫn nhiệt ra môi trường Phần nhiệt ẩn chính do mồ hôi từ người thoát qua bề mặt da tác động đến môi trường
Theo [1] nhiệt toả từ người được xác định như sau:
Trong đó: qh ‒ Nhiệt hiện tỏa từ một người, đối với hoạt động văn phòng qh = 70 (W/người) xác định theo [TL1] n ‒ Số người ( theo TCVN 5687-2010), đối với một số phòng mục đích sử dụng không có trong TCVN 5687-2010 thì tiêu chuẩn người được lấy trong tiêu chuẩn ASHRAE 62.1 -
54 nđ ‒ Hệ số tác dụng không đồng thời đối với tòa nhà cao tầng công sở chọn nđ = 0,8 –
Nhiệt ẩn do người tỏa ra được tính theo công thức:
Q4â = n.qâ , (W) Trong đó: n ‒ Số người trong phòng điều hòa qâ ‒ Nhiệt ẩn do một người tỏa ra, (W/người), đối với hoạt động văn phòng qâ = 60
(W/người) xác định theo bảng 4.18 - [TL1]
Nhiệt tổng: 𝑄4 = 𝑄4ℎ + 𝑄4𝑤 (W) Đây là văn phòng làm việc là chủ yếu, có cả sân khấu, phòng ăn, pha chế, quầy bar, bếp phục vụ có nhân viên Theo tài liệu [TL1] - bảng 4.18 nhiệt toả ra từ một người trưởng thành, với nhiệt độ trong phòng khoảng t = 24 o C nên chọn qh = 70 (W/người)
Phòng kế toán và tài chính – tầng 3
Phòng kế toán và tài chính có diện tích 198 (m 2 ),theo TCVN-5687 2010 văn phòng làm việc có tiêu chuẩn người là 8(m 2 /người) nên số người trong phòng là 25 người
Nhiệt hiện người tỏa ra:
Nhiệt ẩn người tỏa ra:
Nhóm đã tính nhiệt hiện và nhiệt ẩn tương tự cho các phòng còn lại và thống kê vào bảng 2.12:
Bảng 2.12: Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra
Hầm Sảnh đợi thang máy 14 784 840 1624
Phòng kế toán và tài chính 25 1400 1500 2900
Phòng kinh doanh liên kết 8 448 480 928
Phòng kiểm toán nội bộ 12 672 720 1392
Phòng trưởng phòng dự án 1 2 112 120 232
Phòng dự án 1 14 784 840 1624 phòng Trưởng phòng dự án 2 2 112 120 232
Phòng trưởng phòng công nghệ 2 112 120 232
Phòng Trưởng phòng dự án 4 2 112 120 232
Phòng kĩ thuật cơ điện và môi trường 9 504 540 1044
Tổng nhiệt do người tỏa ra Q4 227488,44
2.3.8 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào (Q hN và Q âN )
Nhiệt hiện do gió tươi mang vào QhN
Không gian điều hòa là không gian kín nên để đảm bảo lượng oxy cung cấp cho con người trong phòng ta phải cung cấp gió tươi vào Gió tươi được lấy ngoài trời có trạng thái ngoài trời N với entanpy IN, nhiệt độ tN và dung ẩm dN lớn hơn không khí trong nhà do đó khi đưa vào phòng gió tươi sẽ tỏa một lượng nhiệt hiện QhN và nhiệt ẩn QaN:
Kiểm tra tính đọng sương
Hiện tượng đọng sương xảy ra khi nhiệt độ vách nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương của không khí Hiện tượng này làm tổn thất nhiệt gây ra các vấn đề ảnh hưởng đến mỹ quan như nấm mốc, ẩm ướt,…Để tránh trường hợp này xảy ra thì ta nên kiểm tra tính đọng sương trên
68 các vách của phòng Do chọn nhiệt độ và độ ẩm của các phòng là như nhau với tất cả các phòng có điều hòa nên ta kiểm tra vách chung cho tất cả Để không xảy ra đọng sương thì hệ số truyền nhiệt kt của vách phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt cực đại k max
Tại bề mặt ngoài của vách vào mùa hè điều kiện để xảy ra hiện tượng đọng sương là hệ số truyền nhiệt kt của vách bằng hệ số truyền nhiệt lớn nhất k max , k t = k max Giá trị k max được xác định: max
N – Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài nhà αN = 20 (W/m 2 K) khi mặt ngoài tiếp xúc trực tiếp với không khí t N – Nhiệt độ của không khí bên ngoài nhà, ( o C) t T – Nhiệt độ của không khí bên trong nhà, ( o C) t SN – Nhiệt độ đọng sương vách ngoài khi nhiệt độ tN = 34,6 o C ta tra được t SN = 29,3 o C Vậy khi kính tiếp xúc với không khí bên ngoài trời thì: max
Với hệ số truyền nhiệt của kính tiếp xúc trực tiếp với không khí là k t = 6,33 (W/m 2 K) so sánh với kmax = 10 (W/m 2 K) so sánh kmax thấy kt < kmax nên kết luận không xảy ra hiện tượng đọng sương
Lập sơ đồ điều hòa không khí
2.5.1 Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí
Theo thiết kế của công trình để tận dụng nhiệt thải ra từ các phòng để tiết kiệm năng lượng, nên ta chọn sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn một cấp Sơ đồ điều hòa không khí một cấp là sơ đồ tuần hoàn dùng lượng không khí sau khi hồi về từ không khí trong phòng sau đó hòa trộn với gió tươi do PAU cấp vào sau đó qua thiết bị sử lí không khí và được cấp trở lại phòng cần làm lạnh Công trình này sử dụng PAU để xử lý gió tươi sơ bộ nên gió tươi sẽ hòa trộn với lượng gió hồi từ phòng, sau khi hòa trộn sẽ được qua FCU xử lí nhiệt, ẩm và đưa vào phòng
Hình 2.3: Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp
N: điểm trạng thái không khí ở ngoài trời
N’: điểm trạng thái không khí sau khí sau khi đi qua PAU
T: điểm trạng thái không khí trong phòng
M: điểm trạng thái không khí sau khi hòa trộn giữa điểm N’ và điểm T
M’: điểm trạng thái không khí sau khi qua FCU
2.5.2 Xác định các điểm nút trên đồ thị I-D
Gió tươi được hút vào qua PAU khi qua các coil không khí trao đổi nhiệt ẩm Quá trình đó là quá trình NN’: Xử lí không khí Cuối quá trình này không khí có độ ẩm tương đối rất cao, khoảng 85 % đến 100 %
- Gió sau PAU được đưa đi hòa trộn với gió hồi
- Tiếp tục gió hòa trộn này được quạt FCU hút vào khi qua các coil, không khí trao đổi nhiệt ẩm Quá trình đó là quá trình MM’ làm lạnh khử ẩm
Hình 2.4: Sơ đồ điều hòa không khí xác định trên đồ thị I-D phòng kế toán và tài chính–tầng 3
(Đồ thị Psychrometric chart của hãng Carrier –Nguồn internet)
Ta xác định được các điểm trạng thái trên ẩm đồ:
Thông số điểm tham chiếu G (𝑡 𝐺 = 24℃, 𝜑 𝐺 = 50%)
PAU (Primary Air Unit): Bộ xử lí không khí tươi sơ bộ
FCU (Fan Coil Unit): Thiết bị xử lí nhiệt ẩm
Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF
Là tỉ số giữa thành phần nhiệt hiện trên tổng nhiệt hiện và ẩn của phòng chưa tính tới thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào không gian điều hòa ε hf = Q hf
𝑄 ℎ𝑓 : Tổng nhiệt hiện của phòng (không có nhiệt hiện của gió tươi), (W)
𝑄 â𝑓 : Tổng nhiệt ẩn của phòng (không có thành phần nhiệt ẩn của gió tươi), (W)
Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor)
Là độ nghiêng của tia quá trình từ điểm hòa trộn đến điểm thôi vào Đây chính là quá trình làm lạnh và khử ẩm của không khí trộn dàn lạnh sau khi hòa trộn giữa gió tươi và gió tái tuần hoàn: ε ht = Q h
- Qh: Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt hiện do gió tươi đem vào 𝑄 ℎ𝑁 có trạng thái ngoài
- 𝑄 â : Thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi đem vào 𝑄 â𝑁 có trạng thái ngoài trời N
- 𝑄 𝑡 : Tổng nhiệt thừa dùng để tính năng suất lạnh 𝑄 0 = 𝑄 𝑡 , (W)
Hệ số đi vòng 𝜺 𝑩𝑭 (Hệ số Bypass)
Là tỉ số giữa lượng không khí qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn với tổng lượng không khí thổi qua dàn, ký hiệu là 𝜀 𝐵𝐹 ε BF = G M
𝐺 𝑀 : Lưu lượng không khí qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn nên vẫn có trạng thái M, (kg/s)
𝐺 𝑀 ′ : Lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh có trao đổi nhiệt ẩm với dàn và đạt được trạng thái M’, (kg/s)
G: Tổng lưu lượng không khí qua dàn, (kg/s)
Hệ số đi vòng 𝜀 𝐵𝐹 phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố trong đó quan trọng nhất là bề mặt trao đổi nhiệt của dàn, cách sắp xếp bố trí bề mặt trao đổi nhiệt ẩm, số hàng ống, tốc độ không khí Nhưng vì quy mô công trình rất lớn nên việc tính toán hệ số bypass cho mỗi phòng, mỗi khu vực sẽ rất tốn thời gian, nên hệ số Bypass sẽ được xác định theo bảng 4.22 - [TL1]
Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor)
Là tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt tổng hiệu dụng của phòng: ε hef = Q hef
Q hef : Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH (Effective Room Sensible Heat)
Q âef : Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH (Effective Room Latent Heat)
Q âef = Q âf + 𝜀 𝐵𝐹 Q âN Trong đó:
𝜀 𝐵𝐹 : Hệ số đi vòng (Bypass Factor)
Q hN : Nhiệt hiện do gió tươi mang vào, (W)
Q âN : Nhiệt ẩn do gió tươi mang vào, (W) ε hef = Q hf + 𝜀 𝐵𝐹 Q hN
Thành lập sơ đồ điều hòa cho khu vực trưng bày tầng 1:
Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các điểm N, N’, M, M’, T, G với các hệ số nhiệt hiện, ẩn đã được giới thiệu phía trên
- Điểm T, N lần lượt là trạng thái không khí trong phòng và ngoài trời
- Điểm N’ là không khí sau khi ra khỏi PAU
- Điểm M là trạng thái hòa trộn giữa gió tươi và gió hồi
- Điểm M’ là trạng thái sau không khí khi ra khỏi FCU và trước khi cấp vào phòng
Ta tính cho phòng kế toán và tài chính – tầng 3 được bảng số liệu:
Bảng 2.15: Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng
Nhiệt hiện không gió tươi
Nhiệt ẩn không gió tươi (W)
Nhiệt hiện có gió tươi (W)
Nhiệt ẩn có gió tươi (W)
Dựa vào số liệu trên ta tính được:
( ) ( ) (35404,89 4856, 2) (6361 11266) hf hN ht hf hN af aN
( ) ( ) ehf hf bf hN hef ehf ahf hf bf hN af bf aN
Với hệ số đi vòng chọn là 𝜀 𝐵𝐹 = 0,1 theo bảng 4.22 – [TL1]
Các bước vẽ sơ đồ điều hòa không khí:
Bước 1: Qua T kẻ đường song song với đường G- ESHF cắt đường φ = 100% tại S(𝑡 𝐴𝐷𝑃 ) là điểm đọng sương của phòng (𝑡 𝐴𝐷𝑃 = 14,7 ⁰C, φ = 100%)
Bước 2: Qua S kẻ đường song song với đường G – GSHF cắt đường N’-T tại điểm M là điểm hòa trộn (𝑡 𝑀−𝐷𝐵 = 23,7⁰C, 𝑡 𝑀−𝑊𝐵 ,7⁰C)
Bước 3: Qua T kẻ đường song song với G – RSHF cắt đường M - S tại điểm M’≡ V là điểm trạng thái không khí trước khi thổi vào phòng
N - N’: Là quá trình không khí tươi qua coil lạnh ở PAU, nhiệt độ không khí giảm và độ ẩm tương đối tăng
N’- M - T: Là quá trình hòa trộn giữa không khí sau khi ra khỏi PAU với lượng không khí hồi từ phòng
M - M’: Là quá trình không khí sau khi hòa trộn được đưa vào miệng hút của FCU, qua các coil nhờ đó giảm nhiệt độ và chuẩn bị thổi vào phòng
M’- T: Là quá trình tự biến đổi khi không khí thay đổi trạng thái từ điểm M’ tới điểm trong phòng T với nhiệt độ và độ ẩm đúng với yêu cầu đặt ra
Bảng 2.16: Thông số các điểm nút trên đồ thị phòng kế toán và tài chính – tầng 3 Điểm nút Độ ẩm 𝜑(%) Nhiệt độ bầu khô (⁰C)
2.5.3 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị:
Là nhiệt độ mà khi ta tiếp tục làm lạnh hỗn hợp không khí tái tuần hoàn và không khí tươi qua điểm V theo đường ε ht thì không khí đạt trạng thái bão hòa 𝜑 0% tại điểm S Điểm S chính là điểm đọng sương và nhiệt độ t s = 14,7⁰C được tra theo đồ thị t-d
Ngoài ra, để xác định nhiệt độ đọng sương của thiết bị thì ta có thể tra theo bảng 4.24 - [TL1] dựa vào hệ số nhiệt hiện hiệu dụng hef , nhiệt độ và độ ẩm trong không gian điều hòa T
2.5.4 Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh:
Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh 𝑡 𝑀 ′ ≡ 𝑡 𝑉 có thể xác định bằng đồ thị hoặc theo công thức:
𝑡 𝑀 − 𝑡 𝑆 Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh:
𝑡 𝑀 ′ = 𝑡 𝑆 + 𝜀 𝐵𝐹 (𝑡 𝑀 − 𝑡 𝑆 ) = 𝑡 𝑉 Nhiệt độ không khí sau hòa trộn:
- 𝐺 𝑁 , 𝐺 𝑇 , 𝐺 – Lưu lượng không khí tươi, lưu lượng không khí tái tuần hoàn và tổng, (kg/s)
2.5.5 Tính kiểm tra năng suất lạnh
Năng suất lạnh của hệ thống điều hòa không khí có thể tính kiểm tra bằng công thức:
G: Lưu lượng khối lượng không khí đi qua dàn lạnh, với G = ρ.L (kg/s) ρ: Khối lượng riêng (mật độ) không khí ρ = 1,2 (kg/m 3 )
L: Lưu lượng thể tích của không khí, (m 3 /s), với 𝐿 = 𝐿 𝑁 + 𝐿 𝑇 ,
𝐿 𝑁 : Lượng không khí tươi đem vào, (l/s)
𝐿 𝑇 : Lượng không khí tái tuần hoàn, (l/s)
𝐼 𝑀 : Entanpy không khí điểm hòa trộn ≡ không khí vào dàn lạnh, (kJ/kg)
𝐼 𝑀 ′ : Entanpy không khí điểm thổi vào ≡ không khí ra khỏi dàn lạnh, (kJ/kg)
Tính toán lưu lượng không khí qua dàn lạnh bằng biểu thức:
𝑄 ℎ𝑒𝑓 : Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, (W)
𝜀 𝐵𝐹 : Hệ số đi vòng t T , t S : Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, (⁰C)
• Tính kiểm tra năng suất lạnh thiết bị phòng kế toán và tài chính tầng 3:
Từ thông số tính toán ta có:
- Lưu lượng không khí qua dàn lạnh:
- Lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh:
- Từ thông số trạng thái của hai điểm M và M’ ta biểu diễn trên đồ I-d thì được các thông số:
Năng suất lạnh qua thiết bị xử lý không khí FCU:
Bảng 2.17: Tính kiểm tra năng suất lạnh dựa vào đồ thị:
(m 2 ) Qhef RSHF GSHF ESHF QFCU
Tiền sảnh 280 62920,04 0,829 0,717 0,815 70,639 14,4 Khu vực triển lãm 173 21052,04 0,650 0,517 0,630 34,134 10,5 Phòng nhân viên 106 20045,44 0,834 0,680 0,813 24,339 14,3 Chánh văn phòng 19 4332,49 0,850 0,698 0,830 4,764 14,4
Tiền sảnh 82 14622,55 0,835 0,722 0,821 17,252 14,3 Khu vực trưng bày 174 21092,77 0,666 0,530 0,646 32,923 11,4 Phòng y tế 33 5672,05 0,789 0,610 0,762 7,044 13,8 Phòng lái xe 27 2717,13 0,716 0,543 0,688 3,465 12,5
Phòng tổ chức 74 10335,88 0,791 0,628 0,768 14,930 14 Phòng trưởng phòng 24 4529,82 0,868 0,756 0,855 5,481 15
Phòng ISO 27 3920,81 0,786 0,617 0,761 5,304 14,8 Chánh văn phòng 21 3201,91 0,796 0,630 0,773 4,483 14
Phòng các chuyên viên 82 16076,52 0,847 0,703 0,828 18,607 14,4 Hành lang 250 25107,47 0,630 0,523 0,615 43,440 10
3 Phòng kế toán và tài chính 198 35890,51 0,848 0,695 0,827 42,880 14,7
Phòng kinh doanh liên kết 63 9490,63 0,801 0,639 0,778 13,051 13,9 Phòng lãnh đạo 23 4112,12 0,847 0,705 0,825 4,763 14,6
Phòng kiểm toán nội bộ 92 17774,28 0,837 0,685 0,817 20,789 14,5 Phòng máy chủ 21 4061,91 0,833 0,677 0,812 5,463 14,5
Phòng họp 16 người 42 8785,17 0,770 0,637 0,753 11,962 13,8 Hành lang 149 18195,67 0,694 0,584 0,680 25,056 12,3
Phòng họp 16 người 42 8630,87 0,767 0,633 0,749 11,690 13,5 Phòng lãnh đạo 40 6750,49 0,830 0,683 0,810 7,979 14,6
Phòng bộ phận kinh doanh
Bộ phận thị trường 88 14979,81 0,821 0,665 0,800 18,343 14,2 Phòng lãnh đạo 37 5360,19 0,803 0,646 0,782 7,293 14,2
Phòng trưởng phòng DA1 17 2641,24 0,810 0,652 0,788 3,564 14,2 Phòng dự án 1 109 16303,02 0,799 0,637 0,776 22,551 14,2 Trưởng phòng
Phòng KT công nghệ 57 9779,73 0,802 0,632 0,778 12,074 14,1 Phòng trưởng phòng công nghệ
Phòng dự án 3 100 15555,41 0,805 0,643 0,782 20,811 14,2 Phòng Trưởng phòng DA3 20 4337,35 0,863 0,730 0,846 4,715 14,8 Phòng dự án 4 68 12077,97 0,830 0,679 0,810 14,958 14,4
Phòng Trưởng phòng dự án 4 17 2637,44 0,832 0,700 0,812 3,358 14,4 Phòng kĩ thuật cơ điện và môi trường
KT co dien 21 2639,62 0,811 0,674 0,793 3,442 14,2 Phòng KCS 90 18168,15 0,842 0,692 0,822 20,187 14,5 Phòng trưởng phòng KCS 17 3185,44 0,838 0,689 0,818 3,539 14,5 Hành lang 214 23655,97 0,676 0,567 0,662 35,046 11,7
Phó tổng 5 39 4045,48 0,747 0,583 0,723 6,421 13,5 Phó tổng 4 47 7887,12 0,835 0,694 0,817 10,147 14,5 Phó tổng 3 39 4827,68 0,780 0,619 0,757 6,837 13,8
Phó Tổng thường trực 51 7188,75 0,813 0,666 0,793 9,984 14,4 Tổng giám đốc 103 13306,92 0,820 0,689 0,803 17,250 14,4 Thư kí 26 4573,45 0,815 0,651 0,792 5,704 14,2
Phòng tập nữ 56 9055,15 0,596 0,500 0,582 14,477 6 Phòng tập nam 73 12551,04 0,636 0,526 0,621 18,926 10
Giải khát- quầy bar 95 18213,51 0,812 0,693 0,797 24,780 14,2 Sân khấu 70 23313,46 0,773 0,600 0,747 33,015 13,8
Phòng đa dụng 261 52552,11 0,616 0,515 0,598 84,761 8,5 Phòng hội nghị 132 27874,02 0,722 0,533 0,689 37,728 13 Hành lang 454 69722,12 0,761 0,657 0,748 91,140 13,8
Tầng hầm sảnh đợi thang máy 41 4741,25 0,663 0,569 0,640 7,174 14,5
Tính toán kiểm tra phần mềm HEATLOAD của DaiKin
Giới thiệu tính năng của phần mềm
Hiện nay ở Việt Nam nói chung và thế giới nói riêng việc điều hòa không khí đã trở nên phổ biến và trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại 4.0 vì vậy để hỗ trợ cho các kỹ sư trong việc tính tải lạnh thỉ DaiKin đã tạo ra một phần mềm để giúp các kỹ sư tính tải lạnh đó là HEATLOAD Cũng có thể nói là DaiKin có HEATLOAD thì Toshiba có
SMMS vậy ngoài các phần mềm nói trên còn có một số phần mềm hỗ tợ khác như TRACE
Các bước để sử dụng phần mềm HEATLOAD để tính tải
- Bước 1: Mở giao diện phần mềm HeatLoad
Hình 2.5: Giao diện bắt đầu phần mềm HEATLOAD DaiKin
Khi đó phần mềm sẽ hiện lên một khung cửa sổ nhỏ trong đó có 2 option để lựa chọn
+ Một là New dùng để tạo một file mới
+ Hai là Open dùng để mở các file đã tính hoặc đã tải sẵn về
- Bước 2: Sau khi chọn New sẽ tiếp tục hiện lên một giao diện cửa sổ mới nhấn vào PROJECT OUTLINE đặt tên cho công trình tính tải là DOFICO tọa lạc tại Đồng Nai
Hình 2.6: Đặt tên cho công trình và xác định tọa độ
Chọn mục CITY/COUNTY kéo xuống và chọn Ho Chi Minh/Viet Nam
Sau đó ADDRESS nhập vào là Dong Nai
- Bước 3: Kích chọn vào ROOM DATA sau đó nhấn ADD ROOM
Hình 2.7: Nhập Room data trên phần mềm
+ Room name: đặt tên phòng
+ Usage of room: chọn loại phòng (do công trình là tòa nhà văn phòng nên chủ yếu sẽ sử dụng office)
+ Ventilation System: kiểu thông gió ( Vent Fan)
+ Ceiling Board: có trần hay không có trần.(luôn có trần)
+ Roof & Non – Cond ceiling area: tầng trên không có điều hòa
Upper room: phòng bên trên
+ Non – Conditioned floor area: tầng dưới không có điều hòa
Earth floor: tầng trệt Air layer exit: Tầng dưới không có điều hòa và có trần giả
Air layer no: tầng dưới không có điều hòa và không có trần giả
Pilotis: Phần không có điều hòa tiếp xúc với bên ngoài
+ Equipment: các loại máy móc sử dụng trong phòng Có thể lấy theo số của mình tính hoặc lấy theo các thiết bị có trong option của nhà sản xuất
+ Outer wall Length: tường phía ngoài trong đó có các hướng Lưu ý ở đây lấy đơn vị chiều dài là m (vì kết cấu tường bên của công trình sử dụng 100% là kính)
+ Window area all outer: diện tích cửa sổ phía ngoài (m 2 )
+ O.H.T.C viết tắt của Over Heat Transfer Coeff: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu
Hình 2.8: Hệ số truyền nhiệt của vật liệu
+ Tem&Humid: chọn lại nhiệt độ và độ ẩm theo công trình
+ Schedule: thời gian hoạt động của các phòng có thể thay đổi theo thời gian sử dụng (vì công trình giả sử dụng 10 tiếng lấy từ 8h đến 18h)
- Fresh air intake: tiêu chuẩn gió tươi (ở đây lấy bằng 0 vì PAU đã sử lý nhiệt do gió tươi mang vào rồi nên tổn thất nhiệt do gió tươi đem vào FCU coi như bằng 0) tổn thất gió tươi ở đây dùng để tính công suất cho PAU
- Infiltration: hệ số rò gió
- Light: nhiệt tỏa ra từ thiết bị chiếu sáng lấy bằng 12 (W/m 2 )
- Window type: chọn kiểu kiếng
- Blind type: Neutral color (chọn kiểu rèm có màu)
- Meterial II: thay đổi thông số tường, cửa sổ
- Extension: thây đổi hệ sộ nhiệt hiện nhiệt ẩn của người
+ Như vậy đã xong quá trình nhập dữ liệu cho phần mềm để tính một phòng trong công trình Tương tự ta sẽ nhập cho các phòng còn lại của tầng đó và của công trình đó
- Bước 4: Chọn Main Menu >> Sum/Print >> Start để xuất hiện kết quả
Hình 2.9: Kết quả của phần mềm xuất ra
Tính toán kiểm tra thiết bị của công trình
Việc chọn lựa máy làm lạnh nước chiller ta phải dựa theo các bảng catalogue kỹ thuật của các nhà sản xuất để lựa chọn chiller cho phù hợp Việc lựa chọn nhà sản xuất sẽ dựa trên sự đồng ý và chấp thuận của chủ đầu tư
Trước hết cần xác định chính xác lại tải của công trình Phần tải gồm các FCU và PAU có trong công trình Kết quả tính toán sẽ nằm ở phần sau của bài báo cáo
Từ kết quả tính toán ta tính được tổng tải của FCU và PAU là:
Công suất của chiller Q là:
Q = ∑ 𝐹𝐶𝑈 + ∑ 𝑃𝐴𝑈 = 1463+299,5 = 1762,5 (kW) Công suất tổng của 2 chiller trong bản vẽ thiết kế là Q = 1560 (kW)
Chênh lệch giữa công suất chiller tính toán và công trình là:
Vì công trình không phải lúc nào cũng chạy full tải nên sai số giữa tính tay và thực tế có sai số là a (%)
2.7.2 Tính kiểm tra FCU và PAU
FCU viết tắt của chữ (Fan coil uint) là thiết bị xử lý không khí, là một phần không thể thiếu trong hệ HVAC
Cấu tạo của FCU gồm: quạt, dàn ống, bộ lọc bụi, động cơ, dàn ống trao đổi nhiệt, máng hứng nước ngưng
Nguyên lý hoạt động: nước đi bên trong ống và trao đổi nhiệt với không khí bên ngoài ống, ở đó không khí được trao đổi nhiệt ẩm sau đó được quạt của các FCU thổi vào trong phòng qua các hệ thống kênh gió
Năng suất lạnh của FCU phụ thuộc vào nhiệt độ nước lạnh, nhiệt độ không khí vào và ra ngoài ra còn một thành phần quan trong đó là hệ số truyền nhiệt của các vách Đối với lượng nước vào và ra cũng ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu suất FCU vì nếu thiếu nước sẽ làm FCU giảm công suất lạnh của nó có thể mang lại Ngoài ra các dàn ống bị bám bụi cũng ảnh hưởng đến công suất lạnh của FCU có thể tạo ra cho phòng đó
Công suất FCU thường được tính bằng tải cực đỉnh trong ngày mà phòng đó phải chịu
Bảng 2.18: Kiểm tra lại FCU của công trình
Phòng kế toán và tài chính 198 42,9 47
Phòng kinh doanh liên kết 63 13,1 14,5
Phòng kiểm toán nội bộ 92 20,8 21,1
Phòng bộ phận kinh doanh 131 26,8 29,3
Phòng trưởng phòng công nghệ 17 3,6 3,6
Phòng Trưởng phòng dự án 4 17 3,4 3,6
Phòng kĩ thuật cơ điện và môi trường 67 14,9 15,5
Trưởng phòng KT co dien 21 3,4 3,6
Tầng hầm sảnh đợi thang máy 41 7,2 7,5
PAU (Primary Air Handling Unit) được coi là một thiết bị xử lý không khí tươi (lọc, làm lạnh, tách ẩm hoặc tạo ẩm, gia nhiệt) trước khi được đưa vào FCU
Tại DOFICO từ tầng 1 đến tầng 5 mỗi tầng sử dụng 1 PAU từ tầng 6 đến tầng 7 sử dụng 2 PAU Để tính PAU có thể xác định theo công thức:
G: Là lưu lượng gió tươi cấp vào tầng, (l/s)
IN’: Entanpy của trạng thái không khí sau khi được xử lý, (kJ/kg)
IN: Entanpy ở trang thái không khí bên ngoài môi trường, (kJ/kg)
Ví dụ: Tính kiểm tra PAU tầng 3:
- Ta có lưu lượng gió tươi tra theo tiêu chuẩn G = 761,7 (l/s)
- Điểm N ’’ có chỉ số entanpy là IN = 102,03 (kJ/kg)
- Điểm N ’ có chỉ số entanpy là IN’ = 54,3 (kJ/kg)
Năng suất lạnh của PAU = 1,2.761,7.(102,03-54,3)= 43,627 (kW)
Nhóm đã tính toán cho tất cả các tầng còn lại và liệt kê vào bảng 2.19 :
Bảng 2.19: So sánh tải PAU
Công suất PAU công trình (kW)
Theo như bảng trên ta có thể thấy hầu hết các PAU đề đáp ứng được nhu cầu gió tươi của tòa nhà và công suất chênh lệch giữa tính kiểm tra và công suất được thiết kế trên bản vẽ giao động từ -3,5 – 14,7 (%)
2.7.3 Tính kiểm tra đường ống nước của chiller
Tính toán vận tốc nước trong ống xác định theo đường kính ống của công trình:
Trong đó: d: Đường kính trong của ống, (m)
V: Lưu lượng nước đi trong ống, (m 3 /s) ω: Vận tốc nước khuyên dùng đi trong ống, (m/s) theo Bảng 6.4 – [ TL1]
Nhóm đã tính toán kiểm tra kích thước đường ống của cả công trình và thống kê vào bảng 2.20
Bảng 2.20: Kiểm tra đường kính ống nước cấp chiller của công trình
Loại đường ống Máy làm lạnh
Vận tốc nước trong công trình
7,664 ống góp chính 16FCU và 1PAU 1,2 – 4,5 DN90 1,2
1,29 ống đi lên PAU 0,9 - 3 DN40 1,03
0,512 ống đi lên FCU-1 0,9 - 3 DN25 1,04
0,512 ống đi lên FCU-2 0,9 - 3 DN25 1,04
0,413 ống đi lên FCU-3 0,9 - 3 DN20 1,32
0,3 ống đi lên FCU-4 0,9 - 3 DN20 1
0,14 ống đi lên FCU-5 0,9 - 3 DN20 0,45
0,512 ống đi lên FCU-6 0,9 - 3 DN25 1,04
0,3 ống đi lên FCU-7 0,9 - 3 DN20 0,96
0,512 ống đi lên FCU-8 0,9 - 3 DN25 1,04
0,512 ống đi lên FCU-9 0,9 - 3 DN25 1,04
0,3 ống đi lên FCU-10 0,9 - 3 DN20 0,96
0,512 ống đi lên FCU-11 0,9 - 3 DN25 1,04
0,512 ống đi lên FCU-12 0,9 - 3 DN25 1,04
0,512 ống đi lên FCU-13 0,9 - 3 DN25 1,04
0,512 ống đi lên FCU-14 0,9 - 3 DN25 1,04
0,213 ống đi lên FCU-15 0,9 - 3 DN20 0,68
0,1 ống đi lên FCU-16 0,9 - 3 DN20 0,32
1,05 ống góp FCU 2 -PAU 1,2 – 4,5 DN32 1,31
1,0583 ống góp FCU 10-12 1,2 – 4,5 DN32 1,32 0,407 ống góp FCU 11-12 1,2 – 4,5 DN20 1,3
0,413 ống đi lên FCU-1 0,9 - 3 DN25 0,84
0,75 ống đi lên PAU 0,9 - 3 DN32 0,93
0,3 ống đi lên FCU-2 0,9 - 3 DN20 0,96
0,413 ống đi lên FCU-3 0,9 - 3 DN25 0,84
0,413 ống đi lên FCU-4 0,9 - 3 DN25 0,84
0,54 ống đi lên FCU-5 0,9 - 3 DN25 1,1
0,14 ống đi lên FCU-6 0,9 - 3 DN20 0,45
0,165 ống đi lên FCU-7 0,9 - 3 DN20 0,53
0,14 ống đi lên FCU-8 0,9 - 3 DN20 0,45
0,4133 ống đi lên FCU-9 0,9 - 3 DN25 0,84
0,48 ống đi lên FCU-10 0,9 - 3 DN25 0,98
0,165 ống đi lên FCU-11 0,9 - 3 DN20 0,53
0,242 ống đi lên FCU-12 0,9 - 3 DN20 0,77
6,438 ống góp 19FCU và 1PAU 1,2 – 4,5 DN90 1,01 3,092 ống góp FCU1-5 và PAU 1,2 – 4,5 DN50 1,58
1,65 ống góp FCU1-PAU 1,2 – 4,5 DN40 1,31
0,36 ống đi lên FCU-1 0,9 - 3 DN25 0,73
1,29 ống đi lên PAU 0,9 - 3 DN40 1,03
0,36 ống đi lên FCU-2 0,9 - 3 DN25 0,73
0,36 ống đi lên FCU-3 0,9 - 3 DN25 0,73
0,242 ống đi lên FCU-4 0,9 - 3 DN20 0,44
0,48 ống đi lên FCU-5 0,9 - 3 DN25 0,98
0,36 ống đi lên FCU-6 0,9 - 3 DN25 0,73
0,54 ống đi lên FCU-7 0,9 - 3 DN25 1,1
0,213 ống đi lên FCU-8 0,9 - 3 DN20 0,68
0,413 ống đi lên FCU-9 0,9 - 3 DN25 0,84
0,36 ống đi lên FCU-10 0,9 - 3 DN25 0,73
0,165 ống đi lên FCU-11 0,9 - 3 DN20 0,53
0,36 ống đi lên FCU-12 0,9 - 3 DN25 0,73
0,242 ống đi lên FCU-13 0,9 - 3 DN20 0,77
0,413 ống đi lên FCU-14 0,9 - 3 DN25 0,84
0,14 ống đi lên FCU-15 0,9 - 3 DN20 0,45
0,14 ống đi lên FCU-16 0,9 - 3 DN20 0,45
0,1 ống đi lên FCU-17 0,9 - 3 DN20 0,32
0,413 ống đi lên FCU-18 0,9 - 3 DN25 0,84
0,512 ống đi lên FCU-19 0,9 - 3 DN25 1,04
7,663 ống góp 22FCU và 1PAU 1,2 – 4,5 DN90 1,21
3,719 ống góp FCU 1-5 và PAU 1,2 – 4,5 DN65 1,12
1,28 ống đi lên PAU 0,9 - 3 DN40 1,02
0,36 ống đi lên FCU-1 0,9 - 3 DN25 0,73
0,3 ống đi lên FCU-2 0,9 - 3 DN20 0,96
0,1 ống đi lên FCU-3 0,9 - 3 DN20 0,32
0,1 ống đi lên FCU-4 0,9 - 3 DN20 0,32
0,598 ống đi lên FCU-5 0,9 - 3 DN25 1,22
0,441 ống đi lên FCU-6 0,9 - 3 DN25 0,9
0,36 ống đi lên FCU-7 0,9 - 3 DN25 0,73
0,441 ống đi lên FCU-8 0,9 - 3 DN25 0,9
0,1 ống đi lên FCU-9 0,9 - 3 DN20 0,32
0,242 ống đi lên FCU-10 0,9 - 3 DN20 0,77
0,413 ống đi lên FCU-11 0,9 - 3 DN25 0,84
0,14 ống đi lên FCU-12 0,9 - 3 DN20 0,45
0,36 ống đi lên FCU-13 0,9 - 3 DN25 0,73
0,1 ống đi lên FCU-14 0,9 - 3 DN20 0,32
0,242 ống đi lên FCU-15 0,9 - 3 DN20 0,77
0,413 ống đi lên FCU-16 0,9 - 3 DN25 0,84
0,36 ống đi lên FCU-17 0,9 - 3 DN25 0,73
0,14 ống đi lên FCU-18 0,9 - 3 DN20 0,45
0,413 ống đi lên FCU-19 0,9 - 3 DN25 0,84
0,3 ống đi lên FCU-20 0,9 - 3 DN20 0,96
0,36 ống đi lên FCU-21 0,9 - 3 DN25 0,73
0,1 ống đi lên FCU-22 0,9 - 3 DN20 0,32
1,2 ống đi lên PAU 0,9 - 3 DN40 0,96
0,36 ống đi lên FCU-1 0,9 - 3 DN25 0,73
0,512 ống đi lên FCU-2 0,9 - 3 DN25 1,04
0,512 ống đi lên FCU-3 0,9 - 3 DN25 1,04
0,14 ống đi lên FCU-4 0,9 - 3 DN20 0,45
0,213 ống đi lên FCU-5 0,9 - 3 DN20 0,68
0,54 ống đi lên FCU-6 0,9 - 3 DN25 1,1
0,413 ống đi lên FCU-7 0,9 - 3 DN25 0,84
0,165 ống đi lên FCU-8 0,9 - 3 DN20 0,53
0,3 ống đi lên FCU-9 0,9 - 3 DN20 0,96
0,213 ống đi lên FCU-10 0,9 - 3 DN20 0,68
0,3 ống đi lên FCU-11 0,9 - 3 DN20 0,96
0,413 ống đi lên FCU-12 0,9 - 3 DN25 0,84
0,512 ống đi lên FCU-13 0,9 - 3 DN25 1,04
0,1 ống đi lên FCU-14 0,9 - 3 DN20 0,32
0,372 ống đi lên FCU-15 0,9 - 3 DN25 0,76
0,372 ống đi lên FCU-16 0,9 - 3 DN25 0,76
0,3 ống đi lên FCU-17 0,9 - 3 DN20 0,96
0,213 ống đi lên FCU-18 0,9 - 3 DN20 0,68
0,413 ống đi lên FCU-19 0,9 - 3 DN25 0,84
0,3 ống đi lên FCU-20 0,9 - 3 DN20 0,96
0,74 ống đi lên PAU-1 0,9 - 3 DN32 0,92
0,83 ống đi lên PAU-2 0,9 - 3 DN32 1,03
0,3 ống đi lên FCU-1 0,9 - 3 DN20 0,96
0,3 ống đi lên FCU-2 0,9 - 3 DN20 0,96
0,54 ống đi lên FCU-3 0,9 - 3 DN25 1,1
0,413 ống đi lên FCU-4 0,9 - 3 DN25 0,84
0,413 ống đi lên FCU-5 0,9 - 3 DN25 0,84
0,413 ống đi lên FCU-6 0,9 - 3 DN25 0,84
0,86 ống đi lên FCU-7 0,9 - 3 DN32 1,07
0,86 ống đi lên FCU-8 0,9 - 3 DN32 1,07
0,413 ống đi lên FCU-9 0,9 - 3 DN25 0,84
0,86 ống đi lên FCU-10 0,9 - 3 DN32 1,07
0,86 ống đi lên FCU-11 0,9 - 3 DN32 1,07
0,1 ống đi lên FCU-12 0,9 - 3 DN20 0,32
0,76 ống đi lên PAU-1 0,9 - 3 DN32 0,95
0,84 ống đi lên PAU-2 0,9 - 3 DN32 1,04
0,36 ống đi lên FCU-1 0,9 - 3 DN25 0,73
0,36 ống đi lên FCU-2 0,9 - 3 DN25 0,73
0,54 ống đi lên FCU-3 0,9 - 3 DN25 1,1
0,54 ống đi lên FCU-4 0,9 - 3 DN25 1,1
0,36 ống đi lên FCU-5 0,9 - 3 DN25 0,73
0,512 ống đi lên FCU-6 0,9 - 3 DN25 1,04
0,512 ống đi lên FCU-7 0,9 - 3 DN25 1,04
0,413 ống đi lên FCU-8 0,9 - 3 DN25 0,84
0,413 ống đi lên FCU-9 0,9 - 3 DN25 0,84
0,413 ống đi lên FCU-10 0,9 - 3 DN25 0,84
0,48 ống đi lên FCU-11 0,9 - 3 DN25 0,98
0,512 ống đi lên FCU-12 0,9 - 3 DN25 1,04
0,3 ống đi lên FCU-13 0,9 - 3 DN20 0,96
0,413 ống đi lên FCU-14 0,9 - 3 DN25 0,84
0,413 ống đi lên FCU-15 0,9 - 3 DN25 0,84
0,413 ống đi lên FCU-16 0,9 - 3 DN25 0,84
0,413 ống đi lên FCU-17 0,9 - 3 DN25 0,84
0,48 ống đi lên FCU-18 0,9 - 3 DN25 0,98
Kích thước ống nước tính toán và kích thước ống nước trên bản vẽ thiết kế có sự chênh lệch không lớn Một số đường ống được thiết kế có vận tốc khá nhỏ là bởi vì ngoài thực tế không sử dụng các ống nước có kích thước nhỏ hơn D20 mà lưu lượng nước lạnh thì quá nhỏ dẫn đến vận tốc nhỏ
2.7.4 Tính kiểm tra bình giãn nở
Công dụng của bình giãn nở đối với hệ thống chiller rất quan trọng và không thể thiếu trong một công trình sử dụng hệ thống chiller làm hệ điều hòa không khí Bởi vì sự ổn định của hệ thống được duy trì bởi bình giãn nở này, bên cạnh đó bình giãn nở còn có chức năng cung cấp nước cho hệ thống khi bị thiếu nước tránh được sự phá hủy đường ống khi thể tích nước tăng lên.Theo[9] ta có công thức:
V N - Thể tích nước có trong hệ thống, (m 3 )
P chiller : - Công suất của Chiller (KW)
Với công suất Chiller mà công trình đã chọn để hoạt động chính thức ta có:
Thể tích nước của bình dãn nở được xác định theo công thức:
VBDN: Thể tích bình dãn nở, (m 3 );
T2: Nhiệt độ môi trường bên ngoài, T2 = 34,6 ( o C);
T1: Nhiệt độ nước ra khỏi bình bay hơi, T1 = 7 ( o C);
VN: Thể tích nước trong hệ thống, (m 3 );
v 1: Thể tích riêng của nước ở T1 = 7 o C, v1 = 0,0010002 (m 3 /kg);
v 2 : Thể tích riêng của nước ở T2 = 34,6 o C, v2 = 0,0010061 (m 3 /kg);
α: Hệ số giản nở nhiệt tuyến tính, đối với vật liệu thép 11, 7.10 6 (m/m.K);
- Vậy thể tích bình giãn nở ta tính được là:
Nhân thêm hệ số an toàn 10% thì ta được V BDN =0,3146 (m 3 ) = 314,6(l) Vậy bình giãn nở được thiết kế trên bản vẽ là 1000(l), là quá lớn nên cân nhắc chọn bình giãn nở có kích thước nhỏ hơn để tiết kiệm chi phí
2.7.5 Tính kiểm tra tháp giải nhiệt
Theo QCVN 09:2013/BXD, để áp dụng tính công suất tháp một cách nhanh chóng ta có:
Từ đó ta có công suất giải nhiệt là:
𝑇 𝑐 = 𝑃 𝑐ℎ 1,25 = 443,48.1,25 = 554,6 (RT) Lưu lượng của tháp:
Lưu lương nước giải nhiệt của tháp giải nhiệt tính toán là 55,44 (l/s) so với lưu lượng bản vẽ là GbvR,68 (l/s) có thể thấy sự chênh lệch lưu lượng nước giải nhiệt giữa tính toán và bản vẽ thiết kế là không lớn chỉ xấp sỉ 5(%)
Lưu lượng bơm nước lạnh là:
- 𝑄 0 - Năng suất lạnh cụm chiller, (kW)
- 𝐶 𝑝 - Nhiệt dung riêng của nước, (kJ/kg.K)
- ∆𝑡 - Độ chênh lệch nhiệt độ nước ra vào, (℃)
Vậy lưu lượng bơm nước lạnh là:
Vậy lưu lượng bơm được thiết kế trên bản vẽ là Gbv = 43,95(l/s), một bơm chạy một bơm dự phòng là hơi thấp nhưng chấp nhận được.
Tính kiểm tra đường ống gió
2.8.1 Tính toán kiểm tra đường ống gió tươi
Trong không gian điều hòa, để đảm bảo quá trình hô hấp của con người thì chúng ta cần cấp gió tươi vào phòng thường xuyên để đảm bảo sức khỏe và tránh các tình trạng thiếu oxy gây khó thở, mệt mỏi nên việc cấp gió tươi từ ngoài vào phòng là hết sức cần thiết
Gió tươi được phân phối qua tất cả các phòng nhờ quạt đẩy, miệng gió và ống gió được treo trên trần bởi các ti treo Ở hệ thống này thì gió tươi đã được xử lý sơ bộ bởi thiết bị PAU
Tốc độ không khí cũng là một yếu tố hết sức quan trọng Khi tốc độ không khí quá cao sẽ gây nên độ ồn nhưng kích thường đường ống nhỏ lại và ngược lại khi tốc độ không khí quá thấp thì sẽ ảnh hưởng đến sự lưu thông không khí trong hệ thống Vì vậy cần tính toán và xác
108 định vận tốc không khí phù hợp để hệ thống hoạt động ổn định và tiết kiệm chi phí Theo [TL1 – 349] tốc độ các miệng thổi và miệng hút đặt trên cao từ 2 - 3 mét được lấy định hướng 1,5 ÷ 3 (m/s) a, Kiểm tra kích thước đường ống gió tươi
- v: Vận tốc gió trong ống, (m/s)
Sau khi tính vận tốc gió đi trong ống, nhóm sẽ so sánh với vận tốc gió khuyên dùng được tra trong [TL1] để đánh giá kích thước đường ống có hợp lí không Đối với đoạn ống chính 1 – 1’ cấp gió tươi tầng 1có:
- Lưu lượng gió tươi quan đoạn ống 1-1’ là G = 725 (l/s) = 2610 (m 3 /h)
- Vận tốc khuyên dùng trong đoạn ống chính 1-1’ là 5 – 7 (m/s) tra theo bảng 7.1- [TL1] Vận tốc không khí thực đi trong ống là 1-1’ kích thước 600x200(mm) là:
Vậy với kích thước 600x200(mm) thì vận tốc thực đi trong ống là vtt = 6,04 (m/s) nằm trong khoản vận tốc khuyên dùng là 5 - 7(m/s) nên kích thước ống đoạn 1-1’ là 600x200(mm) là hợp lí.
Hình 2.10: Bản vẽ đường ống cấp gió tươi PAU-T1
Nhóm đã tính kiểm tra các đoạn ống cấp gió tưới khác và thống kê vào bảng 2.21:
Bảng 2.21: Tính toán kích thước ống gió tươi ĐOẠN
PAU Đoạn ống Vận tốc khuyên dùng
H' - H' 3 - 4,5 504 200x150 4,67 Hợp lí b, Tổn thất áp gió tươi
Giá trị tổn thất ma sát cho 1 mét ống được giữ cố định giá trị để tính toán cho toàn bộ các đoạn ống khác của hệ thống Điều quan trọng của phương pháp này là phải chọn được tổn thất áp suất hợp lý, vì nếu tổn thất áp quá lớn sẽ dẫn đến đoạn ống gọn nhẹ nhưng độ ồn cao và quạt sẽ lớn, ngược lại nếu tổn thất áp suất nhỏ thì đường ống sẽ to và khá cồng kềnh đồng thời quạt yêu cầu cột áp nhỏ Để thuận tiện cho việc tính toán các nhà nghiên cứu khuyên nên chọn Δpl = 0,8 ÷ 1,0 (Pa/m) Vì thế chúng em xin lấy Δpl = 1 (Pa/m)
Công thức tính tổn thất áp suất trên đường ống gió: Δp = Δpms + Δpcb , (Pa hoặc N/m 2 ) - [TL1]
- Δp: Tổng tổn thất áp suất trên đường ống, (Pa hoặc N/m 2 )
- Δpms:Tổn thất áp suất ma sát trên đường ống, (Pa hoặc N/m 2 )
- Δpcb:Tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống, (Pa hoặc N/m 2 )
Tổn thất áp suất ma sát trên đường ống được xác định: Δp ms = l.Δp l
- l: Tổng chiều dài đoạn ống, (m)
- Δpl = 1 Pa/m: Giá trị tổn thất ma sát trên 1(m) ống, (Pa/m)
Tổn thất áp suất cục bộ được xác định cho từng loại co loại ống riêng biệt như:
Đối với các loại co: Δp cb = l tđ Δp l
- ltđ: Chiều dài tương đương của co, (m) xác định theo [ Bảng 7.4 – TL1]
- n: Hệ số áp suất động - [Bảng7.7 – TL1]
- pđ(ω2): Áp suất động theo tốc độ ω2, (Pa) - [Bảng7.6 – TL1]
Đối với Tê rẽ nhánh:
- n - Được xác định theo - [Bảng7.9 – TL1]
- pđ(ω2): Áp suất động theo tốc độ ω2, (Pa) - [Bảng7.6 – TL1]
- pđ(ω1): Áp suất động theo tốc độ ω2, (Pa) - [Bảng7.6 – TL1]
Đột thu và đột mở: Đột thu: Δp cb = n.[p đ (ω 2 )- p đ (ω 1 )] Đột mở: Δp cb = n.[p đ (ω 1 )- p đ (ω 2 )]
- n – Được xác định theo - [Bảng7.7 – TL1]
- pđ(ω2): Áp suất động theo tốc độ ω2, Pa - [Bảng7.6 – TL1]
- pđ(ω1): Áp suất động theo tốc độ ω2, Pa - [Bảng7.6 – TL1]
Vật cản dạng thanh(VCD): Δp cb = n.p đ (ω 1 )
Vì không biết độ mở của VCD là bao nhiêu nên chúng em xin lấy độ mở của VCD là
𝐷 = 0,25 nên n =1,4 cho tất cả các vật cản dạng thanh trong công trình
- E: Độ cản của vật cản dạng thanh, (m)
Khi tính tổn thất áp qua đường ống gió ta thường tính tổn thất ở nhánh có tổn thất lớn nhất
Hình 2.11: Ống gió có tổn thất lớn nhất tại Tầng 1
Tổn thất áp suất cục bộ:
Loại ống: Đột thu, góc a = 30 o nên n = 1,02 ω1 = 3,625 (m/s) Pđ(ω1) = 7,8 (Pa) ω2 = 6,04 (m/s) Pđ(ω2) = 21,7 (Pa) Δpcb = n.[pđ(ω2) - pđ(ω1)] = 1,02x(21,7 - 7,8) = 14,178 (Pa) Để quá trình tính toán được chính xác thì nhóm sử dụng phần mềm Ductfitting để tính tổn thất do ma sát:
Hình 2.12: Tổn thất qua tiêu âm tại ống 600x200(mm)
Hình 2.13: Tổn thất qua tiêu âm tại ống 700x200(mm)
Tổn thất áp suất ma sát:
- Chiều dài ống l = 30(m) Δpms = l Δpl = 30x1 = 30 (Pa)
- Tổng tổn thất áp suất trên đường ống: Δp =∑ 𝑝 𝑐𝑏 + Δpms = 115,3 + 30 = 145,3 (Pa)
Bảng 2.22: Tổn thất áp suất trên đường ống gió tươi ĐOẠN ỐNG Vị trí Loại ống ω2/ ω1 A2/A1 n Pđ(ω1)
10 - 11 VCD 1 1 1,4 9,6 9,6 13,44 Δpms = 30 (Pa) Δpcb = 168,3(Pa)
- Tiêu âm - - - 27 Δpms = 39,1(Pa) Δpcb = 117,1(Pa) Δp= 156,2(Pa)
- Tiêu âm - - - 47 Δpms = 41,9 (Pa) Δpcb = 130,9 (Pa)
- Lưới côn trùng - - - 10 Δpms = 38,5 (Pa) Δpcb = 131 (Pa) Δp= 169,5 (Pa)
- Lưới côn trùng - - - 8 Δpms = 32 (Pa) Δpcb = 113,27 (Pa) Δp= 145 (Pa)
- Lưới côn trùng - - - 5 Δpms = 20,2 (Pa) Δpcb = 92,5 (Pa) Δp= 112,7 (Pa)
- Tiêu âm - - - 27 Δpms = 20 (Pa) Δpcb = 148,82 (Pa) Δp = 158,82 (Pa)
- Lưới côn trùng - - - 4 Δpms = 34 (Pa) Δpcb = 120 (Pa) Δp = 154 (Pa)
- Lưới côn trùng - - - 7 Δpms = 36,6 (Pa) Δpcb = 147,76 (Pa) Δp = 184,36 (Pa)
Qua bảng kiểm tra cột áp trên thì so với cột áp PAU trên bảng vẽ ở PAU tất cả các tầng là 200(Pa) thì ta có thể thấy cột áp được thiết kế trên bản vẻ đủ đáp ứng yêu cầu của đường ống gió tươi
2.8.2 Tính toán kiểm tra đường ống gió cấp Đường ống gió cấp là một thành phần trong hệ thống thống thông gió tòa nhà, đường ống này có nhiệm vụ phân phối gió từ miệng thổi của FCU đến các phòng trong tòa nhà
Khi thiết kế một hệ thống đường ống thông gió thông gió thì việc thiết kế đường ống phù hợp và một việc hết sức quan trọng, khi thiết kế đường ống chúng ta phải chú ý đến vấn đề tổn thất áp suất của đường ống
Tính toán tương tự như phần tính toán kiểm tra kích thước đường ống gió tươi ta được bảng sau:
Bảng 2.23: Tính toán kiểm tra kích thước ống gió cấp
FCU Đoạn ống Lưu Lượng
T2.11 ống mềm 509 3 - 4,5 φ250 2,88 Chấp nhận được
Qua bảng kiểm tra trên thì có thể kết luận rằng kích thước đường ống gió cấp của tòa nhà được thiết kế đa phần khá hợp lý, chỉ có một số ít đoạn ống được thiết kế có vận tốc nhỏ hơn vận tốc khuyên dùng nhưng sư chênh lệch không lớn có thể chấp nhận được
2.8.3 Tính toán kiểm tra đường ống gió hút khí thải a, Kiểm tra lưu lượng quạt hút
Theo bảng 5 tiêu chuẩn SS553 – 2009 của Singapore số bội trao đổi không khí tối thiểu khi thiết kế nhà vệ sinh là 10 ACH
- Lưu lượng thông gió WC1 là:
- Thể tích phòng WC nam:
- Lưu lượng thông gió WC nam là:
- Thể tích phòng WC nữ:
- Lưu lượng thông gió WC nữ là:
Qwc-nữ = 40.10 = 400 (m 3 /h) Đối với kho tạp vụ theo tiêu chuẩn SS553 – 2009 của Singapore chọn hệ số ACH = 2
- Thể tích phòng tạp vụ là:
- Lưu lượng thông gió phòng tạp vụ là:
Tính tương tự cho các tầng còn lại ta được bảng sau:
Bảng 2.24: Bảng kiểm tra lưu lượng quạt hút
Tầng Phòng Thể tích phòng
Tầng hầm Kho hành lang 5,6 2 11,2
Kho lưu trữ hành chính 126 2 252
WC nam 57,4 10 574 Ở tầng 6 có 2 quạt hút gió thải:
- Quạt TEF – T6 được đặt ở vị trí trần tầng 6 có lưu lượng trên bản vẽ là G = 1260
(m 3 /h) so với lưu lượng tính toán kiểm tra là 1086,4 (m 3 /h)
- Quạt EAF-R được đặt ở vị trí tầng mái có lưu lượng trên bản vẽ là G = 12096 (m 3 /h) so với lưu lượng tính toán kiểm tra tra là 10937 (m 3 /h)
Theo kết quả trên cho thấy lưu lượng quạt được chọn trên bản vẽ công trình là rất hợp lí và đáp ứng đủ yêu cầu hút gió thải của tòa nhà
136 b, Kiểm tra kích thước đường ống gió thải
Bảng 2.25:Kiểm tra kích thước ống gió thải
TẦNG Đoạn ống Lưu Lượng
138 Đối với ống gió thải đã tính toán thì đa phần vận tốc trong các ống gió thải có vận tốc không đạt vận tốc khuyên dùng là từ 3 -4,5 (m/s) Điều này là vì lưu lượng gió thải của các nhánh ống quá nhỏ nên dẫn đến vận tốc gió thải thấp hơn mức vận tốc khuyên dùng c, Kiểm tra cột áp quạt thải
Nhóm chúng em đã tính tương tự như phần tổn thất gió tươi và thống kê vào bảng sau:
Bảng 2.26:Tính toán cột áp đường ống quạt hút gió thải cho quạt EAF-R đặt tại tầng mái
Vị trí Loại ống W2/W1 A1/A2 n pđ(w1) pđ(w2) Δpđ
7 - Mái Rẻ nhánh 1,8859 0,1054 1,71 8,56 30,44 14,638 Sân thượng
- Van chăn lửa - - - 4 Δpms = 27,3 (Pa) Δpcb = 216,7 (Pa) Δp = 244 (Pa)
Nhận xét: Với cột áp tính toán là 240 (Pa) và cột áp quạt trong bản vẽ là 400 (Pa) thì có thể kết luận rằng cột áp trong bản vẽ thiết kế có thể đáp ứng yêu cầu cột áo của đường ống hút gió thải
Bảng 2.27: Tính toán cột áp Đường ống quạt hút gió thải có quạt TEF-T6 đặt tại tầng 6
VỊ TRÍ LOẠI ỐNG w2/w1 A1/A2 n pđ(w1) pđ(w2) Δpđ
11 - 12 Co 90 - - - 3 Δpms,3 (Pa) 127,32 (Pa) ΔP5,6 (Pa)
Thông gió hầm xe
2.9.1 Kiểm tra lưu lượng quạt hút thông gió tầng hầm
Quy chuẩn thiết kế theo tài liệu quy chuẩn singapore cp 13: 1999 lưu lượng thay đổi không khí trong không gian tầng hầm dùng làm bãi đậu xe như sau:
+ Lưu lượng không khí thải lấy đi ở trạng thái bình thường:
- V là thể tích tầng hầm (m 3 )
- ACH: bội số trao đổi không khí ở trạng thái bình thường ACH = 6
+ Lưu lượng không khí thải lấy đi ở trạng thái có cháy với hệ số ACH=9 Là:
Bảng 2 28: So sánh kiểm tra lưu lượng quạt công trình
Trạng thái Lưu lượng quạt hút tính toán
Lưu lượng quạt hút bản vẽ
Qua bảng trên có thể thấy lưu lượng quạt hút được thiết kế trên bản vẽ hoàn toàn có thể đáp ứng được nhu cầu lưu hút lượng khí thải tại tầng hầm ngay cả khi tầng hầm hoạt động bình thường và khi có cháy
2.9.2 Kiểm tra đường ống thông gió tầng hầm
Hình 2.14: Hệ thống ống gió hút khí thải tại tầng hầm
Bảng 2.29: Kiểm tra đường ống gió tầng hầm khi hoạt động ở trạng thái bình thường Đoạn ống Lưu Lượng
Qua bảng kiểm tra kích thước ống thông gió tầng hầm khi ở trạng thái bình thường thì có thể nhận thấy rằng kích thước ống gió được thiết kế trên bản vẽ là hợp lí Khi có cháy thì vận tốc không khí trong bản vẽ có tăng lên dẫn đến độ ồn cao, nhưng khi trong trường hợp cháy thì ưu tiên tính mạng con người là trên hết nền độ ồn có cao hơn mức bình thường có thể chấp nhận được vì vậy việc kiểm tra đường ống ở trạng thái có cháy là không cần thiết
2.9.3 Kiểm tra cột áp quạt hút tầng hầm a, Tính toán tổn thất áp khi hệ thống hoạt động bình thường
Hình 2.15: Đường ống gió hút khí thải tầng hầm
Với lưu lượng mỗi miệng gió là G = 2290 (m 3 /h) tra catalogue thì ta có tổn thất trên mỗi miệng gió là 1,4 (Pa) của hãng Reetech
+Tổn thất áp suất trên 11 miệng gió là: ∆𝑝 𝑐𝑏 = 1,4.11 = 15,4 (Pa)
Hình 2.16: Tổn thất qua đột mở ở trạng thái bình thường
Nhóm đã tính tổn thất qua tất cả các đột mở của đường ống thông gió tầng hầm và thống kê vào bảng sau 2.30:
Bảng 2.30: Tổn thất qua đột mở ở trang thái bình thường Đột mở Lưu lượng
Tổng tổn thất qua đột mở 7
+Tổn thất qua tiêu âm:
Hình 2.17: Bảng tính tổn thất qua tiêu âm ống gió 1800x500(mm)
- Ta có tổn thất qua tiêu âm ống gió kích thước 2000x500(mm)
Vậy tổn thất áp suất qua tiêu âm là:
Hình 2.19: Tổn thất qua co 60⁰ Hình 2.18: Bảng tính tổn thất áp qua tiêu âm ống gió 2000x500(mm)
Nhóm đã tính tổn thất qua tất cả các Co khi quạt chạy ở trạng thái bình thường và thống kê vào bảng sau:
Bảng 2.31 Tổn thất qua co khi quạt chạy ở trạng thái bình thường
Tổng tổn thất qua Co 23 (Pa)
Hình 2.20: Tổn thất qua lưới chắn côn trùng
Tổng tổn thất cục bộ đường ống khi ở trạng thái bình thường là:
Tổn thất ma sát dọc đường:
+ Tổn thất ma sát dọc đường đoạn ống A-B
Lưu lượng QA-B = 22900 (m 3 /h) Đường kính tương đương của ống 1800x500 là dtd = 988(mm) tra theo bảng 7.3 - [TL1] Tra đồ thị 7.24 [TL1] tổn thất áp suất trên đường ống là 0,746 (Pa/m)
Ta có công thức tính trở kháng dọc đường:
+ l: Là chiều dài ống, với lA-B = 10,2 (m)
Tính toán tương tự cho các đoạn ống còn lại ta được bảng sau:
Bảng 2.32 Tổn thất ma sát dọc đường trong đường ống hút ở trạng thái bình thường Đoạn ống Kích thước Đường kính tương đương
Tổng tổn thất ma sát dọc đường 53,07
Tổn thất áp suất trong đường ống khi hoạt động ở trạng thái bình thường là:
∆p = ∆pcb + ∆pms = 137,4 + 53,07 = 190,47 (Pa) b, Tính toán tổn thất áp khi quạt hoạt động trong trạng thái có cháy
Bảng 2.33 Tổn thất qua đột mở ở trạng thái có cháy Đột mở Lưu lượng
Tổng tổn thất qua đột mở 9
Với lưu lượng mỗi miệng gió là G = 3469 (m 3 /h) tra catalogue thì ta có tổn thất trên mỗi miệng gió là 2,5 Pa của hãng Reetech
Bảng 2.34 Tổn thất qua co có cháy
Tổng tổn thất qua co 55 (Pa)
Hình 2.21: Tổn thất qua lưới chắn côn trùng
Hình 2.22: Tổn thất qua tiêu âm khi có cháy qua ống 1800x500
Hình 2.23: Tổn thất qua tiêu âm khi có cháy qua ống 2000x500
Vậy tổn thất áp suất qua tiêu âm là: ∆𝑝 𝑡𝑎 = 70 + 62 = 132 (Pa)
Tổng tổn thất áp cục bộ khi ở trạng thái cháy là:
Bảng 2.35 Tổn thất ma sát đọc đường Đoạn ống Kích thước
(mm) Đường kính tương đương
Tổng tổn thất ma sát dọc đường 106,89
Tổn thất áp suất trong đường ống khi hoạt động ở trạng thái có cháy là:
∆p = ∆pcb + ∆pms = 252,5 + 106,9 = 359,4 (Pa) Nhận xét khi kiểm tra cột áp:
- Đối với cột áp khi hệ thống hoạt động trong trạng thái bình thường là 190,47 (Pa) so với trên bản vẽ là 250 (Pa)
- Đối với cột áp khi hệ thống hoạt động trong trạng thái cháy là 359,4 (Pa) so với trên bản vẽ là 400 (Pa)
Như vậy cột áp quạt được thiết kế trong bản vẽ công trình là hợp lí và có thể đáp ứng được nhu cầu cột áp của đường ống tầng hầm
Hút khói hành lang
Với đa dạng các hệ thống thông gió điều hòa không khí thì tiêu chuẩn lắp đặt của hệ thống được phân chia thành rất nhiều yếu tố Là một trong những tiêu chuẩn lắp đặt có mặt trong hầu hết công trình Hút khói hành lang thực sự là một trong nhiều tiêu chí thiết kế hệ thống thông gió điều hòa không khí cần thiết và quan trọng
Hút khói hành lang là hệ thống thoát khói khi có sự cố cháy, được thiết kế để nhằm đảm bảo an toàn cho người từ trong tòa nhà thoát ra ngoài vào giai đoạn đầu khi đám cháy xảy ra ở trong một phòng bất kỳ nào đó của công trình
Vì công trình tòa nhà DOFICO cao hơn 6 tầng và có hành lang dài hơn 15m nên cần được hút khói hành lang theo [TCVN 5687 – 2010]
Khối lượng riêng của khói tính ở 300 o C là 0,617 (kg/m 3 )
Theo TCVN một tòa nhà cao tầng thường không được đề cập có bao nhiêu đám cháy cùng một lúc nên khi thiết kế theo TCVN thường chọn cả tòa nhà chỉ có 1 tầng (hay 1 đám cháy) để tính hút khói cũng như chữa cháy tự động, Còn theo nước ngoài thì khu vực bị ảnh hưởng nhiều nhất sẽ là 1 tầng liền trên và 1 tầng liền dưới nên tính hút khói sự cố cho 3 tầng là nhiều nhất
2.10.1 Kiểm tra lưu lượng quạt hút khói hành lang
Lưu lượng khói cần phải hút ra khỏi hành lang khi có sự cố cháy là:
+ B - Là chiều rộng cánh cửa lớn hơn mở từ hành lang hay sảnh vào cầu thang hay ra ngoài nhà, (m)
+ H - Là chiều cao của cửa đi, H = 2,1 (m)
+ Kd -Là hệ số “thời gian mở cửa đi kéo dài tương đối” từ hành lang vào cầu thang hay ra ngoài trong giai đoạn cháy; Kd = 1 nếu lượng người thoát trên 25 người qua một cửa,
+ n - Là hệ số phụ thuộc vào chiều rộng tổng cộng của các cánh lớn cửa đi mở từ hành lang vào cầu thang hay ra ngoài trời khi có cháy Tra bảng L,1 với B = 1,6 (m) thì n = 0,59,
Lưu lượng quạt hút khói hành lang tính toán là G = 5467 (l/s) và lưu lượng quạt hút khói hành lang trong bản vẽ thiết kế là GbvU00 (l/s) vậy có thể thấy lưu lượng quạt hút khói hành lang được thiết kế trên bản vẽ có thể đáp ứng nhu cầu hút khói hành lang khi có hỏa hoạn tại công trình
2.10.2 Kiểm tra kích thước đường ống hút khói hành lang
Hệ thống hút khói hành lang này sử dụng van MFD là van ngăn cháy lan điều khiển bằng điện trong đó có cầu chì sẽ đứt ở nhiệt độ 72 o C, nhận tính hiệu từ phía báo cháy và giúp cô lập vùng cháy
Vận tốc gió trong đường ống hút khói tra theo bảng 6.0 tiêu chuẩn CISBE trung bình là 15(m/s)
Vận tốc đường ống hút khói chính kích thước 1000x500mm là:
Vận tốc gió đi qua van MDF kích thước 600 là:
Vận tốc gió hút khói hành lang công trình lần lượt là 11(m/s) và 18(m/s) so với yêu cầu của tiêu chuẩn CISBE về hút khói hành lang trung bình là 15(m/s), tuy có sự chênh lệch nhưng sự chênh lệch này là có thể chấp nhận được
2.10.3 Kiểm tra tổn thất áp qua đường ống hút khói hành lang
Tổn thất áp suất dọc đường,
+ Đường kính tương đương trong đoạn ống có kích thước 1000x500 là d td = 762(mm) tra đồ thị 7,24 [1] tổn thất áp suất trên đường ống là 1,74 (Pa/m)
Ta có công thức tính trở kháng ma sát dọc đường:
- L: Chiều dài ống gió Dựa theo bản vẽ vị trí lắp đặt quạt hút đến miệng hút xa nhất, l 42,7 (m)
- ∆p l : Trở kháng ma sát trên 1 mét ống
Tổn thất cục bộ, Để tính tổn thất áp cho đường ống hút khói hành lang, nhóm tác giả đã sử dụng phần mềm ductfiting để giúp việc tính toán được chính xác
- Tổn thất qua Co kích thước 1000x500(mm) là: 18 (Pa)
Hình 2.24: Tổn thất qua Co 90 o
Hình 2.26: Tổn thất qua lưới côn trùng Hình 2.25 Tổn thất qua đột mở
- Tổn thất qua Fire Damper là: 38 (Pa)
Hình 2.27: Tổn thất qua Fire Damper
- Tổn thất qua tê là :10(Pa)
Hình 2.28: Tổn thất qua tê
- Tổn thất qua vuông tròn là: 21 (Pa)
Hình 2.29: Tổn thất từ vuông ra tròn
Bảng 2.36 Tổn thất áp suất cục bộ đường ống hút khói hành lang
Tên chi tiết tổn thất Số lượng Tổn thất cục bộ
Tổn tổn thất áp cục bộ ∆pcb 279 (Pa)
Tổn thất áp suất trong đường ống là:
∆p = ∆pcb + ∆pms = 279 + 74,3 = 353,3 (Pa) Lưu lượng tính toán là G = 5467 (l/s) và cột áp ∆p = 356,3 (Pa) so với thông số quạt trong bản vẽ được thiết kế có lưu lương Gbv 5500(l/s) và cột áp ∆p = 500 (Pa) Vậy thông số quạt thiết kế hoàn toàn có thể đáp ứng đượng nhu cầu về lưu lượng hút khói và cột áp của công trình.
Kiểm tra tạo áp cầu thang
Mục đích tạo áp cầu thang:
- Khi xảy ra hỏa hoạn hệ thống báo sự cố thông báo con người trong tòa nhà ngay lập tức tìm đường thoát nạn, chạy vào khu lánh nạn hoặc chạy thoát ra ngoài tòa nhà, lúc đó thang bộ trở thành đường thoát thân Để đảm bảo con người có thể thoát thân an toàn trong quá trình di chuyển trên thang bộ, ta phải tạo áp cho khu vực thang bộ, không cho khói, khí độc tràn vào khu vực này
- Chống cháy lan: Để cho những thao tác chống lửa hiệu quả thì trục thang máy, cầu thang bộ cần phải duy trì sự chênh áp để ngăn chặn sự xâm nhập của khói từ các khu vực cháy lan rộng ra đến những tầng khác
- Bảo vệ tài sản: chống cháy lan giúp bảo vệ tài sản ở những tầng khác không bị hỏa hoạn
- Tạo áp: Khi các cửa vào cầu thang được đóng thì lưu lượng gió cấp vào phải đủ để duy trì sự chênh áp so với khu vực bên ngoài theo đúng yêu cầu và tiêu chuẩn phù hợp về phòng cháy chữa cháy
- Vận tốc gió khi mở cửa: tùy theo quy định của tiêu chuẩn sẽ có những giá trị khác nhau về vận tốc gió khi mở cửa thoát hiểm
- Lực mở cửa: chọn lựa loại cửa phù hợp và phải đảm bảo lực mở cửa không quá lớn để mọi người bao gồm cả những người lớn tuổi, trẻ con đều có thể mở được (thường chọn không quá
100N), và phải lưu ý là cửa này không được khóa, có khả năng chống cháy, đồng thời cửa tự động đóng lại khi không còn lực tác dụng lên
- Vận hành: Hệ thống điều áp sẽ được điều khiển trực tiếp từ tủ báo cháy tự động, bất kể khi nào có tín hiệu cháy từ trung tâm báo cháy
- Nguồn điện cấp cho quạt: Đó phải là nguồn điện ưu tiên, tất cả các cáp nguồn và điều khiển phải sử dụng cáp có khả năng chống cháy
- Công trình gồm 7 tầng, tầng thượng, mái và hầm
- Tạo áp theo tiêu chuẩn BS 5588:1998 và Smoke control by pressurisation WTP 41 dựa theo TC BS 5588- 4 - 1998
- Vận tốc khi mở cửa v = 0,75 (m/s)
- Tổng số cửa là 9 cửa đơn 0,9x2(m)
- Số cửa mở khi có hỏa hoạn là 3, bao gồm cửa tầng cháy, cửa trên tầng cháy và cửa thoát hiểm
Lực mở cửa trong trường hợp có tăng áp cầu thang bao gồm 2 thành phần: lực lò xo cửa và lực do chênh lệch áp suất tạo ra Muốn mở cửa phải tạo ra 1 lực lớn hơn tổng 2 lực thành phần trên Do đó lực mở cửa không được quá lớn vì có thể gây khó khăn trong việc thoát hiểm.Theo ASHRAE lực mở cửa được tính theo công thức dưới đây:
Trong đó: F: Tổng lực mở cửa (N); thường không được vượt quá 100N
F dc : Lực do lò xo của cửa, (N) W: Bề rộng của cửa, (m) A: Diện tích cửa, (m 2 )
∆p: Chênh lệch áp suất hai bên cửa, (Pa)
161 d: Khoảng cách từ tay cầm cửa đến cạnh gần nhất (m)
Tính toán thiết kế hệ thống: Đối với công trình Dofico hệ thống áp cầu thang được chia làm hai khu vực theo [6] trang
17, lưu lượng yêu cầu được xác định:
𝐴 𝐸 : Diện tích khe hở trong không gian tạo áp (𝑚 2 ) p: Độ chênh lệch áp suất (Pa) n: Hệ số khe hở, lấy n= 2
2.11.1 Khi tất cả các cửa cùng đóng (mode1)
Lưu lượng không khí rò lọt khi tất cả các cửa đóng với áp suất chênh áp trong buồng thang so với bên ngoài là 50 (Pa)
Q 0 = 0,83 × A E1 × p 1/n = 0,83.(9.0,01).50 1/2 = 0,528 ( m 3 /s) Để cho chính xác ở đây ta sẽ nhân thêm hệ số an toàn là 1,15
Bảng 2.37 Diện tích khe cửa theo tiêu chuẩn BS 5599:1998
Tất cả các cửa được xét đều là cửa đơn và mở vào không gian điều áp, nên diện tích khe hở mỗi cánh là 0,01(m 2 ) theo [6] được trích bên dưới Mặc dù kích thước cửa thực tế là 2m× 0,9m có khác với tiêu chuẩn, nhưng vẫn có thể lấy giá trị 0,01 do sai số không quá lớn
2.11.2 Khi có 3 cửa cùng mở (mode2)
Theo [6] khi cửa chống cháy mở lượng không khí tràn qua cửa sẽ có vận tốc tối thiểu là 0,75 (m/s), vì ta chọn vận tốc là 0,75 (m/s)
Lưu lượng không khí qua một cửa mở tại tầng có cháy:
Q 1 = A E1 v = 2.0,9.0,75 = 1,35(m 3 /s) Kiểm tra lại với Q = 1,35 (m 3 /s) và với vận tốc khí thoát ra ngoài thông qua cửa thổi gió là
2,5(m/s) thì áp trong lồng thang bộ phải đảm bảo duy trì ở 10 (Pa)
Với lưu lượng là 1,35 (m 3 /s) và vận tốc 2,5(m/s) thì diện tích để thoát khói tầng cháy là:
2,5 = 0,54 (𝑚 2 ) Lúc này diện tích tổng khe hở bằng, Theo [6] TC BS 5588:1988
2 = 0,51(𝑚 2 ) Áp suất cần thiết trong buồng thang để đảm bảo các điều kiện duy trì áp ở 10(Pa)
→ Thỏa mãn điều kiện theo bảng 5 -[6] Tiêu Chuẩn BS 5588:1998
Lưu lượng thoát qua cửa mở vào hành lang(trên tầng cháy) khi áp suất trong thang 10 (Pa) là:
2 = 0,218(m 2 ) với A E3 là diện tích rò lọt qua kết cấu bao che, với A E3 = 0,22 [6] BS 5588:1998
Lưu lượng qua cửa thoát hiểm tầng trệt mở mà vẫn đảm bảo áp suất trong thang 10 (Pa) là:
Q 3 = 0,83 A E p 1 2 = 0,83.1,8 10 1 2 = 4,72 (𝑚 3 ⁄ 𝑠) Tổng lưu lượng cần tính:
2.11.3 Tính toán kiểm tra đường ống
Dựa vào số liệu đã tính toán được là 7200 (l/s) đối với khu vực cầu thang bộ,Với 7 tầng và 1 hầm và 1 sân thượng ta chọn được lưu lượng gió qua mỗi miệng gió là:
Ta chọn vận tốc ở mỗi miệng gió là 4 (m/s) Theo catalogue của Reetech ta chọn được miệng gió có kích thước cổ 600x600(mm)
Hình 2.30: Catalogue miệng gió Reetech Bảng 2.38 Thông số miệng gió cấp tạo áp lồng cầu thang
Lưu lượng trên bản vẽ
Trong hộp gen cần chứa đủ đường ống tạo áp cầu thang kích thước tối đa có thể của đường ống tạo áp cầu thang là 1200x600, kiểm tra lại ta có vận tốc trong ống là: v = 7,2 1,2.0,6 = 10 (m s⁄ ) Cách tính toán ống gió tạo cầu thang cũng giống như tính toán thông gió nên để tiết kiệm thời gian chúng em sẽ dùng phần mềm Duct Checker Pro để tính toán và thiết kế lựa chọn ống cho hợp lí
Bảng 2.39 Kiểm tra vận tốc ống bằng phần mềm Duct Checker Pro
(mm) Đường kính tương đương
2.11.4 Tính kiểm tra tổn thất áp đường ống tạo áp cầu thang
- Lưu lượng: Q = 7,2 (𝑚 3 ⁄𝑠) Đường kính tương đương ở đoạn ống lớn nhất từ tầng mái tới tầng 6 có d td = 914(mm),
165 v = 10 (m/s) tra đồ thị hình 7,24 [1] tổn thất áp suất trên đường ống là 1,2 Pa/m, Tổn thất áp suất trên đường ống gió gồm trở kháng ma sát và trở kháng cục bộ như đã trình bày ở phần trên:
- l: Chiều dài ống gió, (m)Dựa theo bản vẽ, vị trí lắp đặt quạt tạo áp, ta có chiều dài đường ống từ quạt ra đến tầng hầm l = (30,6+15,3) = 45,9 (m)
- ∆p l - Trở kháng ma sát trên 1 mét ống
Tổn thất áp dọc đường là: ∆p ms = 41,7 x 1,2= 50,04 (Pa)
- Tổn thất cục bộ qua co 90⁰:
Hình 2 31: Tổn thất cục bộ qua co 90 ở tầng mái Tra đồ thị 7.3 TL - [1], đối với ống 1200x500 thì d td = 827(mm)
Tra đồ thị hình 7.24 TL - [1], d td = 827(mm) và Q = 7200(l/s) suy ra ∆p cút = 2 (Pa)
Bảng 2.40 Tổn thất áp qua co 90 o
Ví trí Dạng cút Số lượng Tổn thất áp
(Pa) Như hình vẽ Cút 90 không cánh hướng dòng 3 6
Tổn thất cục bộ qua miệng gió, theo catalogue mỗi miệng gió có tổn thất áp 14 Pa:
∆𝑝 𝑐𝑏 = 14× 9= 126 (Pa) Để tiến hành kiểm tra nhanh chóng ta sử dụng phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database để hỗ trợ trong quá trình tính toán:
Hình 2.32: Tổn thất cục bộ qua lưới chắn côn trùng
Hình 2.33: Tổn thất qua gót giày Bảng 2.41 Tổn thất qua gót giày
Kích thước ống trước gót
Kích thước ống sau gót (mm)
Tổng tổn thất qua gót giày: 238 (Pa)
Tổng tổn thất cục bộ: ∆𝑝 𝑐𝑏 =8 + 126 + 9 + 238 = 381 (Pa)
Tổng tổn thất trên đường ống:
Với lưu lượng tính toán là Q= 7200(l/s) và ∆𝑝= 431,04 (Pa), chọn quạt có lưu lượng 7200
(l/s) và cột áp 500 (Pa) như trên bản vẽ thiết kế của công trình là hoàn toàn hợp lý