Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà E 75 đinh tiên hoàng bưu điện TP hà nội

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung, ngành Kỹ Thuật Lạnh và Điều Hòa Không Khí nói riêng cũng đã và đang phát triền mạnh mẽ, đặc biệt trong những năm gần đây

CHƯƠNG I: Ý NGHĨA CỦA ĐIÈU HOA KHONG KHi VA DAC DIEM

CỦA CÔNG TRÌNH . 2 s<©ss£+2s£©z+seEvssezsssrrsscre 5 1.1 Ý NGHĨA CỦA ĐIÊU HÒA KHÔNG KHÍ .- -+ 5 1.2 ĐẶC ĐIÊM CỦA CÔNG TRÌNH . 2 sc x+EEeEE£EEeEEeEErrrrrxee 8 CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ÁM < 13

A CHỌN CÁC THÔNG SỞ THIẾT K -. -s<<2s<5s<£sse 13

2.1 CAP DIEU HOA KHONG KUL . -2¿- ¿2©+22+z+zxz+rsez 13 2.2 CHON CAC THONG SO THIET KE TRONG VA NGOAI NHA 14

2.2.1 Các thông số tính toán trong nhà . -2¿ 222522 14 2.2.2 Các thông số tính toán ngoài nhà - 2: 225z+cs+cszz s2 16

2.1 NHIỆT HIỆN BỨC XẠ QUA KÍNH (Q¡¡) -s¿ .18 2.2 NHIET HIEN TRUYEN QUA MAI BANG BUC XA VA DO

"Nôồ0 Pa 7£-33£ 21 2.3 NHIỆT TRUYÊN QUA VÁCH (Qz;) 2-2-2+22c+z+ccvsceee 23

2.3.1 Lượng nhiệt xâm nhập qua tường do chênh lệch nhiệt độ:

2.3.2 Lượng nhiệt xâm nhập qua cửa gỗ do chênh lệch nhiệt độ:

¬—-<©ö<ÒÓ(44 25

2.3.3 Nhiệt xâm nhập qua cửa kính do chênh lệch nhiệt độ: Q›z¿ 25

2.4 NHIỆT HIỆN TRUYÈN QUA NỀN (Qz¿) - -©2¿©555+cz+x 26

2.5 NHIỆT TỎA (Q3) -©22-22222222222EE22EE2221E2211E2212221 221121 crxee 27

2.5.1 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng: Q¡ cà Sccee 27 2.5.2 Lượng nhiệt hiện tỏa ra từ các dụng cụ điện: Q:;¿ 27

2.6 NHIỆT HIỆN VÀ ẤN DO NGƯỜI TỎA RA (Q¿) - 27

2.6.1 Nhiệt hiện do người fOả ra - -:- c - cS+S xe rerskeserrerey 27

"5 29

2.8 LƯỢNG NHIET HIEN VA NHIET AN DO GIO LOT VAO:

Oe 29 2.9 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI LẠNH 2-22©222¿22s++2zxc2zxszrxrsrxee 30

CHƯƠNG III: THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐÒ ĐIÊU HÒA

4.00002400757575 ^ 54 3.1 THÀNH LẬP SƠ ĐÔ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ - + 54 3.2 TÍNH TOÁN SƠ ĐỎ ĐIÊU HÒA KHÔNG KHÍ - 56 3.2.1 Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện SHF ( Sensible Heat

Factor) £Ó 222222221222 222022277 1212 56 3.2.2

3.2.5 Hệ số nhiệt hiện hiệu dung ESHF(Effective Sensible Heat Factor): Shep sccsccescececeecceeseesceeseeeseeseceeeeeecaeeceeeeeceeeeeeeeeeeeeeeaeees 60

3.2.6 Nhiệt độ đọng swong ctia thiét Bi: tne 61

3.2.7 Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh - - 5< «+5 <+x£++ 61 3.2.8 Lưu lượng không khí qua dàn lạnh - -«+<++=+ 62

CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN, TÍNH TOÁN VÀ BÓ TRÍ CÁC THIẾT BỊ

CHÍNH CỦA HỆ THÓNG ĐHKK . 2- 2s s 70 4.1 CAC HE THONG DIEU HÒA KHÔNG KHÍ 5-+scs+ 70

4.1.2

Hệ thống điều hòa dạng tô hợp gọn (trừ loại VRV) .72

4.1.4 Máy điều hoà VR.V -2- 5c 2ESEE22E22E12212211 1121122 cervee 76 4.2 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH CỦA HỆ THÓNG 80

4.2.1 Chọn dàn lạnh (indOOT) - 5 5c 3+ 3+6 + 80 4.2.2 Chọn dàn nóng (OufdOOT) 5+5 5+ ‡+*+£+vseeeeerreers 87 4.2.3 Chọn bộ chia gas Refnet 5c server 89

nhằm mục đích tạo ra môi trường không khí có các thông số nhiệt độ, độ âm, độ

sạch phù hợp với điều kiện của con người Điều hòa không khí cũng là công cụ

hỗ trợ đắc lực cho nhiều quá trình công nghệ khác nhau

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung, ngành Kỹ Thuật Lạnh và Điều Hòa Không Khí nói riêng cũng đã và đang phát triền mạnh mẽ, đặc biệt trong những năm gần đây nó ngày càng trở lên đặc biệt quan trọng và thậm chí là không thê thiếu trong các ngành khoa học kỹ thuật công nghệ cao, trong sản xuất như: công nghệ chế biến thủy sản, y tế, điện tử, dét may, công nghệ sinh học,

cơ khí chính xác Ngoài ra điều hòa không khí là không thể thiếu trong các tòa

nhà, khách sạn, văn phòng nơi mà nhu cầu về điều kiện tiện nghi của con người ngày càng được nâng cao

Với đặc điểm khí hậu nóng âm như ở nước ta, điều hòa không khí có một ý

nghĩa vô cùng quan trọng với đời sống và sản xuất Do đó việc tạo ra một môi trường thích hợp theo nhu cầu của người sử dụng được đặt ra và đó cũng chính là nhiệm vụ của em trong đồ án này

Trong đồ án tốt nghiệp của mình, em được giao nhiệm vụ là: “Thiết ké hệ

thống điều hòa không khí cho tòa nhà E-75 Đình Tiên Hoàng-Bưu điện TP.Hà Nội”

để tạo ra một môi trường không khí trong lành có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, tạo cảm giác thoải mái cho người làm việc

Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện đồ án, song vẫn còn những sai sót Em rất mong được sự góp ý của quý thầy cô và bạn bè, để đồ án của

em được hoàn thiện hơn

Hà nội, ngày 20 tháng 10 năm 2007

Sinh viên thực hiện

Lê Văn Cường

1.1 Y NGHIA CUA DIEU HOA KHONG KHi

Từ ngàn xưa con người đã có ý thức tạo ra điều kiện không khí tiện nghi xung quanh mình như: mùa đông thì sưởi ấm, mùa hè thì thông gió tự nhiên hoặc

cưỡng bức Nhưng nói đến kỹ thuật điều hòa không khí (ĐHKK) thì phải kể đến hệ

thống ĐHKK đầu tiên của tiến sĩ W.H Carrier (1876 — 1950) xây dựng vào năm

1902 ở một nhà máy giấy Năm 1905 Carrier xây dựng một hệ thống khống chế độ

am, nam 1911 Carrier lần đầu tiên xây dựng âm đồ của không khí âm và cắt nghĩa tính chất nhiệt của không khí âm và các phương pháp xử lý để đạt được các trạng thái yêu cầu Ông là người đi đầu trong việc xây dựng cơ sở lý thuyết cũng như trong phát minh, sáng chế, thiết kế chế tạo các thiết bị hệ thống ĐHKK Ngày nay ông được gọi là ông tổ của ngành ĐHKK

Trong giới chuyên môn về ĐHKK tồn tại hai thuật ngữ khác nhau của kỹ thuật là: ĐHKK toàn phan, được hiểu là khống chế cả nhiệt độ và độ âm của không

khí mà trước đây được gọi là “Điều tiết không khí” Còn ĐHKK không toàn phần là

chỉ khống chế được một trong hai thông số nói trên, nhưng thông thường là khống chế nhiệt độ và thường được gọi là “Điều hòa nhiệt độ” Ngày nay, hai thuật ngữ này hầu như không được sử dụng một cách rộng rãi nữa, mà người ta quen dùng

thuật ngữ “Điều hòa không khí” và tùy theo trường hợp cụ thể mà người ta đánh giá

mức độ hoàn thiện của hệ thống ĐHKK đang xét

Một cách tổng quát thì cụm từ “Điều hòa không khí” được hiểu là các quá trình xử lý không khí cho không gian trong nhà, trong đó các thông số về nhiệt độ,

độ âm tương đối, sự tuần hoàn, lưu thông phân phối không khí và độ sạch được

điều chỉnh trong phạm vi cho trước theo yêu cầu của không gian cần điều hòa, không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết ngoài nhà Theo mục đích, ứng dụng có thể

thống chia ra điều hòa cục bộ, điều hòa trung tâm gió, điều hòa trung tâm nước Điều hòa tiện nghỉ: là quá trình ĐHKK đáp ứng tiện nghỉ nhiệt, 4m của con người trong phạm vi ồn định, phù hợp với cảm giác nhiệt của cơ thể con người, ứng với các trạng thái khác nhau, làm cho con người cảm thấy đễ chịu thoải mái

không nóng bức về mùa hè, rét buốt về mùa đông, bảo vệ được sức khỏe và phát

huy được năng suất lao động cả chân tay lẫn trí óc

Các lĩnh vực của điều hòa tiện nghi là: các dịch vụ như khách sạn, các tòa nhà, văn phòng, siêu thị, các cửa hàng, trung tâm thương mại Các công trình như rạp hát, rạp chiếu bóng, thư viện, bảo tàng, phòng hòa nhạc, hội trường, nha thi đấu

thể thao, sân vận động, trường học

Chúng ta thay 6 tất cả các nước phát triển trên thế giới, thì ở những vùng hàn

đới hay nhiệt đới đều cần đến ĐHKK, ĐHKK như là một tiêu chuẩn đề xét về điều kiện chất lượng cuộc sống và sức khỏe cho con người Xét riêng ở Việt Nam, là một

nước nhiệt đới nóng am gid mua Miền Bắc có bốn mùa rõ rệt, nhiệt độ trung bình

và độ âm trung bình cả năm khá cao, cộng với đó là bức xạ mặt trời qua các cửa

kính, nhất là ở các nhà cao tầng, nhà công sở có kiến trúc hiện đại, diện tích cửa

lớn, bên trong có nhiều nguồn nhiệt tỏa ra Tất cả các yêu tố đó tổ hợp lại làm cho nhiệt độ và độ âm không khí trong phòng tăng cao, vượt xa so với giới hạn tiện nghỉ

của cơ thể con người và chỉ có ĐHKK mới giải quyết được vấn đề nhiệt âm nêu

trên

Trong y tế, ĐHKK ngày càng được sử dụng rộng rãi Nhiều bệnh viện đã được trang bị hệ thống ĐHKK trong các phòng điều trị, để tạo ra môi trường vi khí

hậu tối ưu giúp cho bệnh nhân nhanh hồi phục sức khỏe

Điều hòa công nghệ: là ĐHKK phục vụ cho các quá trình công nghệ sản xuất, chế biến trong các ngành công nghiệp khác nhau Thành phần không khí và

các thông số vật lý (nhiệt độ, độ âm) là điều kiện cần thiết, nhiều khi là bắt buộc để

có thể tiến hành nhiều quá trình công nghệ khác nhau của nền công nghiệp hiện đại

tiết tỉnh vi của máy đo, kính quang học được chế tạo trong điều kiện nhiệt độ và độ

âm không ôn định, thì độ co giãn khác nhau về kích thước của chỉ tiết sẽ làm cho độ

chính xác của máy móc không đảm bảo, làm cho sản phẩm nhiều khi trở thành phế phẩm Bụi xâm nhập vào bên trong máy móc tỉnh vi làm độ mài mòn các chỉ tiết tăng cao và dụng cụ chóng bị hư hỏng, chất lượng giảm sút rõ rệt, đặc biệt là các loại kính quang học, đồng hồ

Trong công nghiệp sợi và dệt: ĐHKK có ý nghĩa rất quan trọng Khi độ âm cao, độ kết dính, ma sát giữa các xơ bông sẽ lớn và quá trình kéo sợi sẽ khó khăn, sợi kéo ra không được suôn sẻ, đều dặn Ngược lại, độ âm quá thấp làm cho sợi dễ

bị dứt, năng suất kéo sợi sẽ bị giảm Đối với quá trình đệt vải thì độ ẩm phải tương

đối cao để sợi khỏi đứt và mặt vải được mịn

Nhiều quá trình công nghệ trong công nghiệp chế biến thực phẩm đòi hỏi phải có môi trường không khí thích hợp Ví dụ trong khâu chế biến thịt, sản xuất

giò, xúc xích nếu độ ẩm quá thấp sẽ làm cho sản phẩm khô hanh, giảm khối lượng

và chất lượng sản phẩm Ngược lại, nếu độ âm cao cộng với nhiệt độ cao thì đó là môi trường thuận lợi để vi sinh vật phát triển làm giảm chất lượng hoặc phân hủy sản phẩm Mặt khác, nhiệt và ẩm trong phân xưởng chế biến thủy sản tỏa ra tương đối lớn, nên thường xảy ra hiện tượng đọng sương trên bề mặt kết cấu bao che hoặc

bề mặt thiết bị máy móc công nghệ, gây mắt vệ sinh, vì đó là môi trường tốt cho vi khuẩn, vi sinh vật phát triển Do đó phải có hệ thống điều hòa không khí dé giải

quyết vấn đề trên

Trong công nghiệp chế biến và sản xuất thuốc lá điếu, có đạt được năng suất

và chất lượng cao hay không là nhờ một phần quan trọng vào hệ thống ĐHKK Vì

thuốc lá là loại nguyên liệu rất nhạy cảm với nhiệt độ và độ ẩm của không khí, đặc

biệt là độ âm Ngoài ra, các nguyên liệu khác như giấy cuốn cũng có tính chất tương

tự, nếu không thỏa mãn điều kiện về nhiệt và âm thì máy móc hoạt động kém hiệu

Van dé thông gió cho các phân xưởng sản xuất có tính chất độc hại, các phân xưởng yêu cầu về không khí sạch, đặc biệt là các phân xưởng sản xuất như: thuốc

lá, hóa chất, dược liệu, linh kiện điện tử, quang học cần được chú ý dé dam bảo sức khỏe cho công nhân va dam bao chất lượng sản phẩm

Để bảo quản những giá trị về văn hóa, nghệ thuật, lịch sử như: tranh ảnh, băng đĩa, tượng, sách cổ trong các phòng thí nghiệm đề bảo quản mẫu phục vụ cho công tác nghiên cứu, lưu trữ thì cần phải có một môi trường đặc biệt thích

hợp và ôn định đề kéo dài thời gian lưu trữ và bảo quản

Như vậy, ĐHKK có ý nghĩa rất quan trọng trong mọi lĩnh vực kinh tế, kỹ thuật Ngày nay ĐHKK còn được coi như là một tiêu chí để đánh giá chất lượng cuộc sống của xã hội con người Ngành ĐHKK có tác động mạnh mẽ thúc đây sự phát triển của hầu hết mọi ngành kinh tế, kỹ thuật, thậm chí nếu như không có

ĐHKK thì một số ngành không thể hình thành va phat trién như ngày nay

1.2 DAC DIEM CUA CONG TRINH

Tòa nhà E-75 Đinh Tiên Hoàng - Bưu điện thành phố Hà Nội là một tòa nhà

có kiến trúc hiện đại gồm 3 tầng, có diện tích mặt bằng rộng khoảng 2328 m trong

khuôn viên của bưu điện thành phó Hà Nội trên đường Đinh Tiên Hoàng, mặt tiền

nhìn ra Hồ Gươm Tòa nhà được xây dựng với mục đích là phục vụ việc truyền tải thông tin liên lạc trong và ngoài nước

Công trình nằm tại trung tâm thành phó Hà Nội và đặc biệt là gần điểm du

lịch Hồ Gươm nồi tiếng đã góp phần làm cho cảnh quan của thủ đô thêm hiện đại hơn, to đẹp hơn, đàng hoàng hơn, góp phần nâng cao văn hóa, văn minh, lịch sự đô thị

Về kết cấu của công trình được xây dựng theo kiểu nhà khung bê tông cốt

thép và dầm vững chắc Tường bao gồm hai lớp gạch đỏ dầy 200mm, bên ngoài trát vữa xi măng dầy 20mm và sơn màu vàng cam Giữa các phòng trong tòa nhà được ngăn với nhau cũng xây bằng gạch đỏ và trát vữa xi măng Tất cả các tầng đều có

Kính được sử dụng là loại kính một lớp, trong, phẳng, dầy 6mm, bên trong không có rèm che Phần lớn các cửa số được đặt ở hai bên hông tòa nhà

Tòa nhà được trang bị 3 cầu thang bộ từ ngoài xuống tầng ham, 2 cau thang

bộ thông từ tầng hầm lên tầng hai, một cầu thang bộ từ tầng hai lên tầng ba, một cầu thang máy đi chung với nhà B - 5 tầng

Tầng 1, có diện tích 990 mỶ, đi từ cầu thang phía sau tòa nhà từ tầng hầm lên

là hành lang và đi vào các phòng thiết bị, văn phòng, phòng thiết bị tổng đài, phòng

thiết bị truyền dẫn, kho thiết bị

Tầng 2 với diện tích 685 mỶ, bao gồm 1 kho lưu trữ, các phòng làm việc và các phòng lãnh đạo các đơn vị và khu giao dịch quốc tế

Tầng 3 có diện tích là 416 m”, bao gồm một phòng làm việc rộng 326m”, một

phòng họp rộng 27m? và 4 phòng lãnh đạo các đơn vị Ở hai bên là mái của khu hai

tầng và mái khu giao dịch quốc tế

Các kích thước và thông số cụ thể của các phòng trang bị hệ thống điều hòa không khí được thê hiện trong Bang 1.1

Công trình được xây dựng tại Hà Nội, nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa âm,

vì vậy việc lắp đặt hệ thống điều hòa không khí ở đây là hoàn toàn cần thiết và đòi hỏi cao về kĩ thuật Hệ thống điều hòa không khí lắp đặt phải thỏa mãn các yêu cầu

vi khí hậu nhưng không được ảnh hưởng tới kết cấu xây dựng và trang trí nội thất

bên trong toà nhà cũng như các trang thiết bị trong phòng

Hệ thống ĐHKK ở đây cần phục vụ cho toàn bộ diện tích sử dụng yêu cầu từ

tầng 1 đến tầng 3 của công trình, bao gồm các văn phòng, các kho, khu hành lang trừ thang máy và thang đi bộ

Hệ thống ĐHKK cần đáp ứng các chỉ tiêu cơ bản sau của điều hòa tiện nghỉ: -_ Đảm bảo các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí theo tiêu

chuẩn tiện nghỉ của tiêu chuẩn Việt Nam về thông gió và ĐHKK.

- Luong khong khi tuoi cần đảm bảo mức tối thiểu là 20m°/h/ngudi

- Khéng khí tuần hoàn trong nha phải thông thoáng hợp lý, bố trí các quạt

hút khí trên trần tránh hiện tượng không khí từ các khu vệ sinh lan truyền vào hành lang và vào các phòng, tránh hiện tượng không khí âm từ ngoài vào gây đọng sương trong phòng và các thiết bị trong phòng

-_ Các vùng đệm từ sảnh và hành lang để tránh sốc nhiệt do chênh lệch nhiệt độ quá lớn giữa trong và ngoài nhà

-_ Hệ thống ĐHKK cần có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh nhằm tiết kiệm chi phí vận hành Hệ thống ĐHKK làm việc hoàn toàn tự động

- _ Các thiết bị của hệ thống cần có độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, đám

bảo mĩ quan cho công trình

Bảng 1.1: Thông số chỉ tiết các phòng cân trang bị hệ thống DHKK

Bảng 1.1: Thông số chỉ tiết các phòng cân trang bi hé thong DHKK (tiép)

201 | Lanh dao dv 4 24 295 | 28,6 | 0 2

202 | Phong lam viéc 2 200 | 111,3 | 65,5 | 14 6

203 | Phong lam việc l 71 17,5 22,3 | 84 3

303 | Lanh dao don vi 1 18 0,0 | 32,8) 0 0

3 304 | Lanh dao don vi 2 16 0,0 | 28,8) 0 0

305 | Lanh dao don vi 3 16 0,0 12,6} 0 0

306 | Lanh dao don vi4 14 16,6 | 10,8 | 0 0

Fị, F; : Diện tích tường bao tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời và không

gian ở hành lang

CHUONG II

TINH TOAN CAN BANG NHIET AM

A CHON CAC THONG SO THIET KE

2.1 CAP DIEU HOA KHONG KHi

Tùy theo mức độ quan trọng của công trình, điều hòa không khí được chia làm 3 cấp như sau:

- Hệ thống điều hoà không khí cấp 1 duy trì được các thông số trong nhà ở mọi phạm vi biến thiên nhiệt ẩm ngoài trời cả về mùa hè (cực đại) và mùa đông (cực tiểu)

- Điều hoà không khí cấp 2 duy trì được các thông số trong nhà ở một phạm

vi cho phép với độ sai lệch không quá 200 giờ một năm khi có biến thiên nhiệt 4m

ngoài trời cực đại hoặc cực tiểu

- Hệ thống điều hoà không khí cấp 3 duy trì được các thông số trong nhà ở

một phạm vi tương đối rộng, cho phép sai lệch tới 400 giờ trong một năm

Việc chọn cấp điều hòa không khí phụ thuộc vào:

e _ Yêu cầu về sự quan trọng của điều hòa không khí đối với công trình

e Yéu cau của chủ đầu tư

e Kha nang vốn đầu tư ban đầu

Hệ thống điều hòa không khí cấp 1 có độ tin cậy cao nhưng rất đắt tiền nên chỉ sử dụng cho những trường hợp đặc biệt quan trọng, đòi hỏi chế độ nhiệt âm nghiêm ngặt như các xưởng sản xuất linh kiện điện tử, cơ khí chính xác, quang học

Các công trình có mức độ quan trọng ít hơn thì chọn hệ thống cấp 2, ví dụ như khách sạn 5 sao

Hệ thống cấp 3 tuy có độ tin cậy không cao nhưng rẻ tiền, nên thường được dùng trong các công trình dân dụng như: nơi công cộng, rạp hát, trong xí nghiệp không đòi hỏi chế độ nhiệt âm nghiêm ngặt, công sở

Công trình Tòa nhà E-75 Định Tiên Hoàng-Bưu điện TP Hà Nội là toà nhà

sử dụng chủ yếu làm văn phòng làm việc, phòng thiết bị không đòi hỏi nghiêm ngặt

về chế độ nhiệt ẩm (độ chính xác về trạng thái không khí cần điều hoà không cao)

nên ta chọn hệ thống điều hoà cấp 3

2.2 CHỌN CÁC THÔNG SÓ THIẾT KÉ TRONG VÀ NGOÀI NHÀ

2.2.1 Các thông số tính toán trong nhà

Việc chọn các thông số nhiệt độ và độ âm trong không gian điều hòa phụ thuộc vào mục đích sử dụng của công trình, trạng thái lao động hay nghỉ ngơi Theo TCVN 5687 — 1992, các thông số vi khí hậu thích ứng với trạng thái lao động khác nhau của con người được giới thiệu trên 8ảng 2.7, trong đó: t - là nhiệt độ, ọ - là độ

ẩm tương đối, œ - là tốc độ không khí

Bang 2.1: Thông số vi khí hậu tối tu ứng với các trạng thái lao động khác nhau

theo TCVN 5687 — 1992

Từ Bảng 2.1 ta chọn các thông số tính toán trong nha:

Mùa hè:

- Độ ẩm tương đối trong nhà : 0y = 65%;

- Nhiệt độ không khí trongnhà :tr=25”C;

Mua dong:

- Độ ẩm tương đối trong nhà : 0y = 65%;

- Nhiệt độ không khí trongnhà :tr=22”C;

- Tốc độ không khí trong nhà :@= 0,3 + 0,5 m/S;

Các thông số còn lại:

- Độ chứa hơi : d= 10,8 g/kgkkk;

- Entanpy :lr=49 kj/“kg;

Đối với các hành lang, đề tránh hiện tượng sốc nhiệt đối với con người do sự

chênh lệch nhiệt độ quá lớn giữa ngoài nhà và trong nhà, nên ở đây ta thiết kế không gian đệm với các thông số như sau:

Mùa hè:

- Độ ẩm tương đối không gian đệm : @r = 65%;

- Nhiệt độ không gian đệm tty = 28,5°C;

- Độ chứa hơi : đạ = 15,8 g/kgkkk;

Mùa đông:

- Độ âm tương đối không gian đệm : @r = 65%;

- Nhiệt độ không gian đệm :fạ= 17C ;

Thông sô Không gian Mùa Nhiệt độ, D6 am, Độ chứa hơi, | Entanpy

2.2.2 Các thông số tính toán ngoài nhà

Hình 2.1 giới thiệu cách tính chọn các thông số ngoài nhà cho cấp điều hòa

1, 2, 3 theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 — 1992 trên đồ thị I— d của không khí

âm Các điều kiện khí hậu lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088 - 85

(tháng nóng nhât) (tháng lạnh nhât)

Trong đó :

~_ temạ„ : nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất, °C

~ tumịn : nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất, °C

- O13 + Qs: d0 âm lúc 13 + 15 giờ của tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất, % Độ ẩm @¡a + @¡s được ghi nhận theo TCVN 4088 — 1985 quy định

Từ Bảng 1.7 [TLI, tr23] ta xác định được các thông số tính toán ngoài trời cho ĐHKK tại Hà Nội.

Bang 2.4 - Các thông số tính toán ngoài trời

B TINH CAN BANG NHIET AM

Có rất nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt âm khác nhau để xác định năng suất lạnh yêu cầu Tuy nhiên có 2 phương pháp phô biến được áp dụng tính toán là phương pháp truyền thống và phương pháp Carrier

Tính toán theo phương pháp Carrier:

Qo=Q, = *Q¡; +ŠQ¿,

Phương pháp tính tải lạnh Carrier chỉ khác phương pháp truyền thống ở cách xác định năng suất lạnh Qạ mùa hè và Q, vào mùa đông bằng cách tính riêng tổng nhiệt hiện thừa Qạ, và nhiệt âm thừa Qa của mọi nguồn nhiệt toả và thẩm thấu tác động vào phòng điều hoà

Nguyên lý cơ bản của điều hoà không khí là cấp không khí có trạng thái

không khí thích hợp sau khi đã được xử lý nhiệt - âm vào phòng, đề khử nhiệt thừa

va ẩm thừa trong phòng và bằng cách đó giữ cho nhiệt độ và độ âm của không khí bên trong phòng ồn định ở mức đã chọn tuỳ theo yêu cầu tiện nghi

Ta có thể lập sơ đồ tính toán nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ấn thừa theo phương pháp Carrier như sau(Hình 2.2)

Nhiệt tổn thất do bức xạ Q¡, qua kết cấu bao che Q; và nhiệt tỏa Q; chỉ có

nhiệt hiện Riêng nhiệt tỏa do người, do gió tươi mang vào và gió lọt gồm hai thành phần là nhiệt hiện và nhiệt ân

Các phương pháp lập sơ đồ điều hòa mùa hè, mùa đông cũng như các sơ đồ thắng, tuần hoàn một cấp, hai cấp và phun âm bổ sung trong gian máy điều hòa

giống như các phương pháp truyền thống, khác biệt duy nhất là tất cả tiến hành trên

đồ thị t— d của không khí 4m theo Carrier

Nhiệt hiện thừa Q¡¡ do: Nhiệt ân thừa Q¿¿ do:

ee

Buc At qua Nhiét Nguoi Do gió Gió lọt Nguồn

o bao che toả Q› Qa tuoi Qn Qs khac

Hinh 2.2: Cac nguôn nhiệt hiện và ẩn chính theo Carrier

2.1 NHIỆT HIỆN BỨC XẠ QUA KÍNH (Q;;)

Các cửa kính của công trình không được bố trí ở tầng 1, mà chỉ được bố trí

chủ yếu ở tầng 2 và một phòng ở tầng 3 Kính được sử dụng là loại kính một lớp,

trong, phẳng, dầy 6mm, bên trong không có rèm che

Mặt trời mọc hướng Đông, lặn hướng Tây Bức xạ mặt trời tác động vào một

bề mặt tường đứng, nghiêng hoặc ngang là liên tục thay đổi Do kiến trúc của công trình mặt sau của tòa nhà quay hướng Đông nên sẽ nhận bức xạ cực đại vào 8 đến 9 giờ sáng và kết thúc lúc 12 giờ trưa Phía trước tòa nhà giáp với tòa nhà B-5 tầng nên không nhận bức xạ mặt trời Cửa kính ở tầng hai bó trí ở hai bên hông tòa nhà tức là hướng Nam và hướng Bắc nên bức xạ mặt trời rất hạn chế

Ta có nhiệt bức xạ qua kính theo công thức kinh nghiệm:

" Fk: là diện tích cửa kính có khung thép, mẺ

" Rr: nhiệt bức xạ mặt trời qua kính cơ bản vào phòng, W/mẺ

Giá trị Rr phụ thuộc vào vĩ độ, tháng, hướng của kính, giờ mặt trời Ứng VỚI hướng Đông, cửa số quay về hướng Đông, giá trị bức xạ lớn nhất ghi nhận đạt được vào lúc 8 giờ sáng của một ngày nào đó trong tháng 4 hay tháng 8 là 520 W/m° Ứng với cửa số quay hướng Nam, giá trị bức xạ lớn nhất ghi nhận đạt được vào lúc

12 giờ trưa của một ngày nào đó trong tháng 12 là 470W/nẺ Ứng với cửa số quay

hướng Bắc giá trị lớn nhất là 129 W/m” đạt được vào lúc 17 giờ của một ngày nào

đó trong tháng 6 Bảng 4.1-[TLI]

" c.: Hệ sô ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biên t:

£.=l+ -H 0023

1000 H: là độ cao so với mực nước biển, m

Thực tế độ cao so với mực nước biển của Hà Nội khoảng 13m, độ cao của công trình 3 tầng cao khoảng 12m, nên ở đây ta chọn giá trị trung bình tính toán cho công trình là H = 20m

=> e,=1+ HL 0,023 =1+ 20 0,023 = 1,00046

" cmm: hệ số ảnh hưởng của mây mù Ở đây ta xét bức xạ lớn nhất có nghĩa là trời không có mây nên emm = I.[TLI, tr144]

" cụ: hệ số ảnh hưởng của khung Vì khung nhôm nên gu, = I,17[TLI, tr144]

" cạ¿ hệ số kế đến 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 20°C, xác định theo công thức:

Kha nang hap thụ nhiệt của các vật liệu kết cấu bề mặt phụ thuộc vào khối

lượng riêng theo bề mặt kết cấu của vật liệu đó (kg/m sàn), coi g, > 700 kg/m’san,

tra Bảng 4.7 — [TLI] ta được:

Hướng Đông: n, = 0,40

Huong Nam: n, = 0,51

Hướng Bắc: n, = 0,74

Ví dụ tính cho phòng 204:

Phòng 204 có diện tích cửa 86 18 Frinh = 2,8m’

Cửa số quay về hướng Bắc nên có Rr = 129W/mỶ, n,= 0,74.

Phòng điều hòa nằm giữa các tầng trong một tòa nhà điều hòa, nghĩa là cả

bên trên và dưới đều là phòng điều hòa khi đó At = 0 và Qạ¡ = 0

Tại công trình này tầng 2 và 3 của tòa nhà đều tiếp xúc trực tiếp với bức xạ mặt trời

Mái của tòa nhà luôn chịu tác động của bức xạ mặt trời, lượng nhiệt truyền qua mái vào phòng gồm hai thành phần, do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời và do chênh lệch nhiệt độ giữa không khí trong nhà và ngoài nhà

Dưới tác dụng của bức xạ mặt trời, mái hấp thụ nhiệt và dần dần nóng lên

Một phần lượng nhiệt hấp thụ tỏa ngay vào không khí ngoài trời bằng đối lưu và

bức xạ, một phần truyền qua mái vào trong phòng điều hòa và tỏa vào lớp không

khí trong phòng bằng dẫn nhiệt và đối lưu

Tùy theo vật liệu cũng như độ dầy của kết cầu mái mà cường độ dòng nhiệt tỏa vào phòng lớn hay nhỏ và được tính gần đúng theo biêu thức:

Qo: = km.F.Atyg, W

At¿: hiệu nhiệt độ tương đương;

km: hệ số truyền nhiệt qua mái, phụ thuộc vào kết cấu và vật liệu của mái; F: diện tích mặt trần, m°

Tra Bang 4.11 [TL1], Bang 3.11 [TL3] ta tim được hệ số dẫn nhiệt của các vật liệu làm mái như trên Bảng 2.5:

Bảng 2.5: Thông số của các vật liệu làm mái

ctr: hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà (= 10 W/m#®K);

ay: hé sé toa nhiệt phía ngoài nhà (= 20 W/m”K);

5), Ai: bé day va hé sé dan nhiệt của lớp vật liệu thứ ¡

1

=0/77

0,77.590,91

Đối với mái của khu vực hành lang:

2.3 NHIỆT TRUYÈN QUA VÁCH (Qz;)

Nhiệt truyền qua vách cũng có hai thành phần là: do chênh lệch nhiệt độ giữa trong nhà và ngoài trời, do bức xạ mặt trời vào tường (coi bằng không khi tính toán) Do kết câu của công trình mà các phòng điều hòa có vách tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời, có vách tiếp xúc với không khí ở hành lang, có vách tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài qua lối cầu thang

Nhiệt truyền qua vách được tính theo biểu thức:

Qoo = Qz¿¡ = kị.F;.At = Qaạy + Q›ạ; + Q›2x,W,

Q›;;: nhiệt truyền qua tường, cửa gỗ, kính;

kj: hé số truyén nhiệt của tường, cửa gỗ, kính;

F;: diện tích tường, cửa gỗ, kính

2.3.1 Lượng nhiệt xâm nhập qua tường do chênh lệch nhiệt độ: Q›;,

ơ+ = 10 W”K: hệ số toả nhiệt phía trong nhà;

õ; : độ dày lớp vật liệu thứ 1 của cấu trúc tường;

^; : hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ ¡ của cấu trúc trong, W/mK

1- Lop gach xây 200mm,

Nếu tường tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời thì ta có:

AC =ty— tr = 32,8 — 28,5 = 4,3°C

Tinh vi du cho phong 202:

Diện tích tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoai: F, = 111,3 m’

Diện tích tường tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài: F; = 65,5 m'

2.3.2 Lượng nhiệt xâm nhập qua cửa gỗ do chênh lệch nhiệt độ: Q;;

Ta tính theo công thức:

Qore = ke-Feita-At, W

kg: hé số truyền nhiệt của cửa gỗ;

Fc¿¡a: diện tích của cửa gỗ;

At: độ chênh nhiệt độ giữa hai bên của cánh cửa

Trong tòa nhà có 3 loại cửa gỗ được sử dụng, 3 loại cửa này có chiều dầy là 40mm, có chiều cao 2,5m, chỉ khác nhau về chiều rộng cửa và số cánh Một loại cửa một cánh rộng 0,8m (2m), một loại cửa hai cánh rộng Im (2,5m’), một loại cửa hai cánh rộng 1,2m (3m”) Các cửa được mở thông qua các không gian điều hòa thì không cần xét đến do không có sự tôn thất nhiệt qua đây Các cửa được mở ra ngoài

hành lang thì có At = 3,5C, ta có thé chon kg = 2,23 W/m’.d6, theo Bang 4.11[TL1]

Tinh vi du cho phong 202:

Dién tich cua mo ra hanh lang: Fy, = 6 mẺ

E¿: là diện tích cửa kính, m”;

At: độ chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài không gian điều hòa, (7,8°C);

k: Hệ số truyền nhiét, W/m’.d6

Trong đó:

œr, œy là hệ số tỏa nhiệt phía trong và ngoài không gian điều hòa

œy = 10 W/mŸ.độ

Diện tích kính Fu„u = 14 mẺ

=> Qo" = 6,83.14.7,8 = 745,8 W

Giá trị và kết quả tính toán cho các phòng khác trình bày trong Bảng 2.11

2.4 NHIỆT HIỆN TRUYÈN QUA NÈN (Q;;)

Nhiệt truyền qua nền được tính theo biêu thức:

Qo3 = k.F,.Aty, W

F,: diện tích mặt sàn, m7;

k: hệ số truyền nhiệt của nền, W/m”K;

Aty: có hai trường hợp:

- Nếu phía dưới sàn là phòng điều hòa thì Aty = 0;

- Nếu phía dưới sàn la tang ham thi Aty = 0,5.(ty — tp) = 3,9°C

Do phía dưới tầng 2 và 3 là các không gian điều hòa nên chỉ có Qs; truyền

qua nên từ tầng ham vào tầng 1 Kết cấu của nền tầng 1 là sàn bê tông dầy 300 mm,

ở trên có lớp vữa dầy 25mm và được lát bang gach Vinil day 3mm Tra Bang 4.15 [TLI] ta được hệ số truyền nhiệt của nền k= 2,15 W/mK

Q;;=>N;, W

N;: công suất điện ghi trên thiết bi, W

Do trong phòng không có động cơ nên không có nhiệt do máy móc toả ra mà chỉ có nhiệt do máy tính, máy phô to, may in và một số thiết bị sử dụng khác toả ra Nhưng chủ yếu do máy vi tính toả ra, do một số máy khác không sử dụng liên tục hay công suất không đáng kẻ Công suất trung bình của máy vi tính khoảng 250W Tính ví dụ cho phòng 102:

Phong 102 có 5 bộ máy tính

=> Q›;!?=5,250= 1250 W

Giá trị và kết quả tính toán cho các phòng khác trình bày trong Bảng 2.15

2.6 NHIET HIEN VA AN DO NGƯỜI TỎA RA (Q,)

2.6.1 Nhiệt hiện do người toả ra

Nhiệt hiện do người tỏa ra chủ yếu bằng đối lưu và bức xạ, được xác định

theo biểu thức:

Quah = qn, W

n -s6 ngudi trong phòng (người);

qn - nhiét hién toa ra tir một người (W/người)

Tra Bang 4.18 [TL1] ta được: q, = 65 W/người Số lượng nhiệt thải này tính cho nam giới trưởng thành, phụ nữ và trẻ em tính bằng khoảng 85% nam giới Tại các văn phòng làm việc, do tính chất của công việc văn phòng và tỉ lệ giữa nam giới và nữ giới có thê thay đôi do chuyên công tác Nên ta chọn định hướng tỉ lệ nam giới và nữ giới làm việc tại mỗi phòng làm việc là khoảng 70% nam và 30% nữ

Còn tại các phòng lãnh đạo, các phòng thiết bị chỉ có 1 người làm việc nên ta coi như là nam giới

Mặt khác, do là công trình lớn nên ta nhân thêm hệ số tác dụng không đồng thời nạ Đối với văn phòng ta chọn nạ = 0,9.[TLI, 174]

2.6.2 Nhiệt ấn do người toá ra

Qua =n qa, W

n -s6 người trong phòng (người);

ga - nhiệt ân toả ra từ một người (W/người)

Tra Bang 4.18 [TLI] ta được: qạ = 65 W/người Phụ nữ và trẻ em cũng tính bằng khoảng 85% nam giới

Vậy: Quan = 0,9.65.[S6 nam + 0,85.S6 ni], W

2.7 LƯỢNG NHIỆT HIỆN VÀ ÁN DO GIÓ TƯƠI MANG VÀO: Qxy

Phòng điều hòa luôn phải được cung cấp gió tươi để đảm bảo đủ lượng oxi cần thiết cho người trong phòng Gió tươi có trạng thái ngoài trời N với entanpi In, nhiệt độ ty, am dung dy, lon hon không khí trong nhà do đó khi đưa vào phòng, gió

tươi sẽ tỏa ra lượng nhiệt hiện Qạy và nhiệt ân Qạn

Qhw = 1,2.n.1.(ty - tr), W

Qin = 3,0.n.1.(dy - dr), W

Trong do:

n: 1a sé người làm việc trong không gian điều hòa;

1: là lượng không khí tươi cần cho 1 nguoi trong mot giay (1/s);

1=7,51/s = 27m’, lay theo giá trị dinh huéng Bang 4.19 [TL1];

ty, tr: là nhiệt độ ngoài và trong không gian điều hòa (°C);

Tinh vi du cho phong 102:

Số người làm việc trong phòng 102 là n = 5 người

=> Qu” = 1,2.5.7,5.(32,8 — 25) = 351 W

Qin!” = 3,0.5.7.5.(21,3 — 13,1) = 922,5 W

=> Qn” = 1273,5 W

Giá trị và kết quả tính toán cho các phòng khác trình bày trong Báng 2.17

2.8 LƯỢNG NHIỆT HIỆN VÀ NHIỆT ÂN DO GIÓ LỌT VÀO: Q;

Tuy không gian điều hòa được làm kín để chủ động kiểm soát lượng gió tươi cấp cho không gian điều hòa nhằm tránh tốn thất năng lượng, nhưng vẫn có hiện tượng gió lọt qua các khe cửa và khi mở cửa ra vào Hiện tượng này xây ra càng

mạnh khi độ chênh lệch nhiệt độ, áp suất, vận tốc gió trong và ngoài không gian điều hòa càng cao, khe cửa hở càng lớn và số lần mở cửa nhiều

Nhiệt hiện và nhiệt ân được xác định:

Qs, = 0,39.8.V.(ty - tr), W

Qsa = 0,84.€.V.(dy - dị), W

Trong do:

V: là thể tích phòng, mỉ;

tw, tr: là nhiệt độ ngoài và trong không gian điều hòa (°C);

dy, dr: độ chứa hơi ngoài và trong không gian điều hoa (g/kgkkk);

&: là hệ số kinh nghiệm xác định theo Bảng 2.6 (Bảng 4.20 [TLI])

Phụ tải lạnh riêng phần của không gian điều hòa là mức phụ tải lạnh thực

thấp hơn phụ tải thiết kế, do ảnh hưởng của các biến động bên ngoài tác động đến

hệ thống Ở đây việc tính toán phụ tải lạnh bằng tổng các phụ tải lạnh thành phần

như đã tính toán.

Qo = Q = LOQn + TQ, W

Qo = 379803,9 W

Phu tai lanh cua phong điều hòa được tổng hợp trong Bảng 2.19

Bảng 2.7: Nhiệt bức xạ qua kính vào không gian điều hòa

Bang 2.8: Nhiét hién truyén qua mái do bức xạ và do At

Bang 2.9: Nhiệt hiện truyền qua tường

Bảng 2.9: Nhiệt hiện truyền qua tường (tiếp)

Bảng 2.10: Nhiệt hiện truyền qua cửa gỗ

Bảng 2.10: Nhiệt hiện truyền qua cửa gỗ (tiếp)

Bang 2.11: Nhiệt hiện truyền qua kính cửa sổ

Bang 2.12: Nhiét hién truyén qua vach

Bảng 2.12: Nhiệt hiện truyền qua vách (tiếp)