bai giang he thong ky thuat trong cong trinh

Đề cươngMục đích/ yêu cầu Nắm được các kiến thức cơ bản về các hệ thống kỹ thuật phục vụ trong các công trình xây dựng;  Cung cấp cho sinh viên chuyên ngành kiến trúc và xây dựng công t

Trang 1

Giảng viên: Bùi Quang Trung

Bộ môn: Vi khí hậu và Môi trường Xây dựng

HỆ THỐNG KỸ THUẬT TRONG CÔNG TRÌNH

Trang 2

Kết cấu Cơ-Điện Kiến

trúc

Trang 4

Các vấn đề nảy sinh?

Xuyên dầm

Kích thước hộp kỹ thuật

Tải trọng thiết bị? Thẩm mỹ - kiến trúc

Vị trí lỗ chờ

Trang 5

Đề cương

Mục đích/ yêu cầu

Nắm được các kiến thức cơ bản về

các hệ thống kỹ thuật phục vụ

trong các công trình xây dựng;

 Cung cấp cho sinh viên chuyên ngành

kiến trúc và xây dựng công trình dân

dụng và công nghiệp các kiến thức cơ

bản sau đây:

 Chức năng;

 Nguyên lý hoạt động;

 Xác định nhanh không gian và vị trí

của hệ thống kỹ thuật đứng và ngang

và gian máy của 1 số hệ thống kỹ

thuật chính trong công trình

ĐHKK & TG

Hệ thống điện chiếu sáng và động lực

Trang 8

1.1 Mục đích, ý nghĩa

 ĐHKK là ngành kỹ thuật có khả năng tạo ra bên trong các công trình

kiến trúc một môi trường KK trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm và vận tốcgió nằm trong phạm vi ổn định phù hợp với cảm giác nhiệt của cơ thể conngười ứng với các trạng thái lao động khác nhau

+ Bảo đảm chế độ tiện nghi (nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió);

+ Lọc bụi;

+ Khử khuẩn;

+ Cung cấp dưỡng khí (O 2 ).

 ĐHKK có tác dụng phục vụ cho nhiều quá trình công nghệ khác nhau

yêu cầu giới hạn nhiệt độ và độ ẩm

 ĐHKK có thể khử nhiệt thừa, khống chế nhiệt độ; khử ẩm thừa khống

chế độ ẩm - hai yếu tố vi khí hậu quan trọng nhất trong dân dụng và côngnghiệp

 ĐHKK toàn phần: khống chế cả nhiệt độ và độ ẩm, có thể gọi là điều tiết

không khí ĐHKK không toàn phần: khống chế 1 trong 2 thông số trên

Trang 10

1.2 Nguyên lý hoạt động

Trang 11

Môi chất lạnh

Các tiêu chí đánh giá

1 Chỉ số ODP thấp (Ozone Depletion Potential)

2 Chỉ số GWP thấp (Global Warming Potential)

3 Hiệu suất vận hành máy cao

4 Thời gian tồn tại trong khí quyển thấp

5 Áp suất vận hành thấp

6 Độ độc hại/độ bốc cháy thấp

7 Tương quan giữa hiệu suất và chi phí tốt

5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8

CFC-11 CFC-12 HCFC-22 HCFC-123 HFC-134a HFC- 410A HFC- 407C HFC-245f a

Efficiency for Chillers (COP)

Atmospheric Life (Years)

0 20 40 60 80 100

CFC-11 CFC-12 HCFC-22 HCFC-123 HFC-134a HFC- HFC- HFC-245fa

Trang 12

Môi chất lạnh

Trang 14

1.3 Phân loại

ĐHKK

Mức độ quan trọng

Độc lập 1 cục, 2 cục, multi

Khả năng khử nhiệt

1 chiều

2 chiều

Đặc điểm giải nhiệt

Giải nhiệt gió Giải nhiệt nước

Đặc điểm chất tải lạnh

Trang 15

1.3.1 Điều hòa cục bộ

Loại nhiều khối máy (multi split)

Trang 16

Ưu điểm

 Thi công lắp đặt, vận hành đơn giản

 Khả năng điều chỉnh rộng và linh hoạt Thích hợp với các công trình

có hệ số sử dụng đồng thời nhỏ

 Chi phí đầu tư ban đầu thấp

 Hệ số hiệu xuất COP (Coefficient of Performance): Năng suấtlạnh/Điện năng tiêu tốn: 2,3 - 3,02

Trang 17

Nhược điểm

 Chiếm rất nhiều không gian đặt máy(outdoor) Ảnh hưởng xấu tới kiến trúc côngtrình và cảnh quan khu vực

 Việc bố trí máy gặp nhiều khó khăn vì bị hạnchế chiều dài ống gas nối giữa indoor vàoutdoor

 Với công trình có công suất lạnh yêu cầu lớn,

sô lượng máy nhiều, khó duy tu bảo hành

 Khó đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật về lượnggió tươi cho con người cũng như vận tốc giótrong phòng

 Khó đảm bảo được độ đồng đều về nhiệt độ

 Tiêu tốn năng lượng vận hành lớn

Trang 18

1.3.2 Hệ thống ĐHKK VRV

Trang 19

Các loại dàn lạnh

Trang 20

Giá đỡ và máng kỹ thuật Dàn nóng và các vị trí lắp đặt

Trang 21

Ống đồng - quy cách lắp đặt ống đồng

Trang 22

Điều khiển hệ thống

Trang 24

Ưu điểm

 Thi công lắp đặt, vận hành đơn giản;

 Khả năng điều chỉnh rộng và linh hoạt, thích hợp với các công trình

có hệ số sử dụng đồng thời nhỏ.;

 Chi phí vận hành thấp, được các hãng điều hòa áp dụng nhiều cải tiến

kỹ thuật về thiết bị cũng như điều khiển: như biến tần, điều khiểnthông minh;

 Tăng tính thẩm mỹ của công trình nhờ sự đa dạng trong việc lựa chọnkiểu dáng máy điều hòa

 Hệ số hiệu xuất COP (Coefficient of Performance): Năng suấtlạnh/Điện năng tiêu tốn: 3,2 - 4,4

Trang 25

 Giá thành đầu tư ban đầu cao hơn so với phương án điều hòa cục bộ;

 Khả năng rò rỉ môi chất lạnh cao;

 Hạn chế về khoảng cách giữa indoor và outdoor nên không thích hợp vớinhững công trình yêu cầu công suất lớn

Trang 26

1.3.3 Hệ thống ĐHKK VWV

Sơ đồ nguyên lý hệ thống

ĐHKK Chiller

Trang 27

Thiết bị ngưng tụ

Giải nhiệt bằng gió Giải nhiệt bằng nước

Thiết bị bay hơi

Nước chảy trong ống Nước chảy ngoài ống

Phân loại Chiller

Trang 28

Chiller giải nhiệt nước

Chiller giải nhiệt gió

Trang 29

Tháp giải nhiệt (Cooling tower)

Trang 30

Bơm nước lạnh/Bơm giải nhiệt

Trang 31

Thiết bị trao đổi nhiệt FCU

Trang 32

Thiết bị trao đổi nhiệt AHU

Trang 33

So sánh FCU và AHU

 AHU thường có công suất lớn hơn FCU;

 AHU cấu tạo phức tạp hơn FCU, các mô đun xử lý nhiệt ẩm có thểđược lắp đặt thêm theo yêu cầu thiết kế;

 AHU thường được sử dụng trong các không gian lớn, đông người;

 AHU được sử dụng trong hệ thống xử lý không khí ngoài (không khítươi); FCUs thường đảm trách xử lý không khí trong phòng;

 FCU thường lắp đặt tại không gian cần điều hòa, AHU thường được

bố trí tại các gian máy Vì vậy sử dụng FCU cần lưu tâm đến vấn đề

độ ồn

Trang 34

Hệ thống ống gió

Quy cách chế tạo

 TCXD 2321999: Hệ thống TG, ĐHKK và Cấp lạnh Chế tạo, lắp đặt và nghiệm thu.

- Tiêu chuẩn Smacna - HVAC Duct Construction Standards - Metal and Flexible.

Trang 35

Sơ đồ 2 đường ống, 3 đường ống

Hệ thống đường ống nước

Trang 36

Van dập lửa

Van khóa

Van điện từ 2 ngả Van điện từ 3 ngả

Van cân bằng Van cổng/chặn

Van bướm

Van điều áp

Van gió điện

Trang 37

Ưu điểm

 Điều hòa trung tâm có ưu điểm là chi phí vận hành tương đối thấp so vớicác phương án điều hoà VRV, cục bộ

 Không làm mất đi vẻ đẹp kiến trúc của công trình Làm tăng tính thẩm mỹ

và hiện đại của công trình

 Thích hợp với các công trình có hệ số sử dụng đồng thời lớn, mặt bằngcần điều hoà rộng

 Đảm bảo được các thông số về nhiệt độ, độ ẩm, khí sạch

 Đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về tiện nghi nhiệt cho con người: nhiệt độ,lưu lượng gió tươi

 Đảm bảo cung cấp khí lạnh giữa các khu vực đồng đều, không có sự thayđổi nhiệt độ đột ngột

 Với các công trình, khi thết kế kiến trúc, đã bố trí các khu vực đặt máy, sẽkhông gây ảnh hưởng xấu tới kiến trúc công trình

 Hệ số hiệu xuất COP (Coefficient of Performance): Năng suất lạnh/Điệnnăng tiêu tốn: 4,0 – 6,5

Trang 38

 Phải có gian máy: đặt các thiết bị: máy lạnh trung tâm, bơm nước lạnh

 Dải điều chỉnh không linh hoạt

 Chỉ thích hợp với các công trình có công suất lạnh yêu cầu lớn và hệ số sửdụng đồng thời lớn

Trang 39

1.3.4 Hệ thống ĐHKK VAV

Hệ thống điều hòa dạng tủ

Điều hòa không khí cho phòng sạch

Trang 40

1.3.4 Hệ thống ĐHKK VAV

VAV box

Miệng thổi khuếch tán Gian máy AHU

Trang 41

Ưu điểm

 Hệ thống ĐHKK VAV thích hợp với các công trình có yêu cầu vềthông số nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, độ sạch khuẩn, sạch bụi bêntrong nghiêm ngặt như: trung tâm dữ liệu, phòng máy chủ, các hệthống phòng sạch;…

 Thích hợp với những công trình công nghiệp;

Trang 42

 Hệ thống cồng kềnh, chiếm nhiều không gian kỹ thuật

 Cần lưu tâm đến vấn đề độ ồn, thẩm mỹ cho hệ thống đường ống

Trang 44

1.4 Nguyên tắc lựa chọn hệ thống

Hệ thống lựa chọn trên cơ sở các tiêu chí: chi phí đầu

tư, chi phí vận hành, không gian thiết bị yêu cầu, mức

độ ảnh hưởng tới kết cấu, kiến trúc công trình, tiến độ xây dựng,…

1.4.1 Chọn phương án

1.4.2 Chọn loại máy

1.4.3 Chọn hãng máy

Trang 45

 Công trình công nghiệp: Chiller, VAV,

 Công trình có công năng đặc biệt (phòng sạch, trung tâm dữ liệu, ): Chiller, VAV.

 Công suất thiết kế

 Công suất nhỏ: cục bộ, Multi.

 Công suất vừa: VRV

 Công suất lớn: Chiller

Trang 46

1.4.1 Chọn phương án

 Khả năng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của hệ thống ĐHKK: nguồn nước giảinhiệt

 Yêu cầu của khách hàng.

 Yêu cầu đặc biệt khác

 Kiểm soát không khí sạch trung tâm;

 An ninh, bảo mật;

 Phối hợp cùng các nguồn năng lượng sẵn có;

 Khả năng kết nối cùng các hệ thống khác của công trình;

 ;

Trang 47

Việc chọn máy cụ thể được căn cứ vào kết quả thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí, trong đó 2 thông số quan trọng nhất làm căn cứ lựa chọn là:

 Năng suất gió L thổi vào phòng , kg/s

 Năng suất lạnh Qo của thiết bị xử lý không khí, kW

 Công suất sưởi QSI và QSII của bộ sấy cấp I và II (nếu cần), kW

 Loại đặt sàn (Floor Standing) : Loại đặt nền có cửa thổi gió đặtphía trên, cửa hút đặt bên hông, phía trước Loại này thích hợp chokhông gian hẹp, nhưng trần cao

 Loại treo tường (Wall mounted) : đây là dạng phổ biến nhất , cácdàn lạnh lắp đặt trên tường, có cấu tạo rất đẹp Máy điều hoà dạngtreo tường thích hợp cho phòng cân đối, không khí được thổi ra ởcửa nhỏ phía dưới và hút về ở phía cửa hút nằm ở phía trên

 Loại áp trần (Ceiling suspended): Loại áp trần được lắp đặt áp sáttrần giả Dàn lạnh áp trần thích hợp cho các công trình có trần thấp

và rộng Gió được thổi ra đi sát trần, gió hồi về phía dưới dàn lạnh

Trang 48

 Loại cassette: Toàn bộ dàn lạnh nằm sâu trong trần, chỉ cómặt trước của dàn lạnh là nổi trên bề mặt trần Mặt trướccủa máy cassette gồm có cửa hút nằm ở giữa, các cửa thổinằm ở các bên Tuỳ theo máy mà có thể có 2, 3 hoặc 4 cửathổi về các hướng khác nhau Loại cassette rất thích hợpcho khu vực có trần cao, không gian rộng như các phònghọp, đại sảnh, hội trường,

 Loại dấu trần (concealed type): Dàn lạnh kiểu dấu trầnđược lắp đặt hoàn toàn bên trong trần giả Để dẫn gióxuống phòng và hồi gió trở lại bắt buộc phải có ống cấp,hồi gió và các miệng thổi, miệng hút Kiểu dấu trần thíchhợp cho các văn phòng, công sở, các khu vực có trần giả,trần giật cấp

 Loại vệ tinh (Ceiling mounted built-in): Dàn lạnh kiểu vệtinh gồm một dàn chính có bố trí miệng hút, dàn chínhđược nối với các vệ tinh, đó là các hộp có các cửa thổi gió.Các vệ tinh được nối với dàn chính qua ống nối mềm Mỗidàn có từ 2 đến 4 vệ tinh đặt ở các vị trí tuỳ ý

Trang 49

1.4.3 Chọn hãng máy

Trang 51

1.5 Xác định nhanh không gian kỹ thuật

Gian máy

Trục đứng Không gian

cần thiết

Trang 52

1.5 Xác định nhanh không gian kỹ thuật

Không gian kỹ thuật cần thiết phải:

 Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của thiết bị;

 Các thông số kỹ thuật: vận tốc gió, lưu lượng nước, Phải đảm bảo điều kiện vận hành tối ưu quy định trong các TC, QC;

 Không gian cần thiết phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật trong quá trình thi công - lắp đặt, vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng và thay thế.

1.5.1 Gian máy và vị trí gian máy

1.5.2 Hộp kỹ thuật đứng

1.5.3 Trần giả và chiều cao trần giả

Trang 53

Gian máy trung tâm

Gian máy cục bộ

 Vị trí gian máy sẽ quyết định đến hiệu quả trao đổi năng

lượng, ảnh hưởng đến thiết kế kiến trúc, chi phí xây dựng,

tiến độ thi công và kế hoạch sử dụng hệ thống

 Lựa chọn vị trí gian máy cần phải xem xét đến các yếu tố:

khả năng vận chuyển nhiên liệu để vận hành, khả năng thải

khói thải khi thiết bị vận hành nếu sử dụng thiết bị chạy

xăng, dầu,…, các yếu tố tác động vì độ ồn và rung động,

khả năng thông gió, các vị trí của các thiết bị phụ trợ như

tháp làm mát, các yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị và vật

liệu như: áp suất làm việc của máy lạnh, đường ống, phụ

kiện và van khóa,… Tất cả các vấn đề này phải được xem

xét, phân tích chi tiết ở tất cả các giai đoạn: thi công, vận

hành, bảo trì, bảo dưỡng và thay thế thiết bị.

Trang 54

Các vị trí thường đặt gian máy trung tâm:

 Tầng mái

Trang 55

1.5.2 Hộp kỹ thuật đứng

Trang 56

1.5.3 Trần giả và chiều cao trần giả

Trang 57

An American Standard Company, 2007

Chi phí xây dựng thống cơ điện

Nguồn: Parlour, 2000

Trang 58

Không gian yêu cầu của hệ thống cơ điện

Nguồn: Parlour, 2000

Trang 59

Làm thế nào thiết kế kiến trúc có

thể tiết giảm công suất/kích thước của các hệ thông cơ điện

Trang 60

Năng lượng tiêu thụ và không gian yêu cầu của hệ

thống cơ điện trong các tòa nhà văn phòng

Năng lượng tiêu thụ

Không gian yêu cầu

Nguồn: Parlour, 200; Minh, LN 2012

Trang 61

Tải lạnh và nhiệt trong công trình

Mái

Đèn Thiết bị

Sàn Nhiệt qua tường

Bức xạ mặt trời

Nhiệt qua Kính

Rò gió Người Vách ngăn

Trang 62

Các thành phần của tải lạnh trong tòa nhà văn phòng

Nguồn: Hải NQ, 2014

Trang 63

Mái nhà xanh để giảm thiểu nhiệt bức xạ

Trang 64

Mái thông gió để giảm nhiệt bức xạ

Trang 65

Mái pin mặt trời để giảm nhiệt bức xạ

Trang 66

Kết cấu che nắng để giảm nhiệt bức xạ qua cửa sổ và

tường kính

Trang 67

Các kết cấu che nắng để giảm nhiệt bức xạ qua cửa sổ

Trang 68

Các kết cấu che nắng để giảm nhiệt bức xạ qua cửa sổ

Trang 69

Phòng khách

Kthuật

Khu trung tâm

Phòng khách

Phòng ngủ con

Trang 70

Cách nhiệt cho mái

Mái cách nhiệt gạch rỗng dày 105 mm

Ro = 0.64 < Ryc = 1 m2.K/W

Không đạt yêu cầu của QC09:2013

Mái cách nhiệt polystyrol dày 30 mm

Ro = 1.14 > Ryc = 1 m2.K/W Đạt yêu cầu của QC09:2013

Trang 71

Cách nhiệt cho tường

Trang 72

Cách nhiệt cho cửa sổ

Trang 73

Chiếu sáng tự nhiên để giảm chi phí điện năng

Trang 74

Chiếu sáng tự nhiên để giảm chi phí điện năng (tiếp)

Trang 75

KhÍ tươi từ bên ngoài

Cửa chớp điều chỉnh được nhằm tận dụng tối đa hướng gió chính Bắc Nam

Cột khí nóng dâng cao do nhiệt tỏa ra từ người và thiết bị

Hiệu ứng ống khói có được nhờ thu nhiệt mặt trời từ các cưa giếng trời hướng Nam

Sàn được làm mát giúp khí tươi từ bên ngoài thâm nhập sâu vào không gian bên trong công trình

Thông gió tự nhiên và cấp

khí tươi từ ngoài công

trình

Trang 76

Thiết kế tích hợp nên bắt đầu khi nào???

Các nguồn: Nhiều nguồn, gồm J Deringer, M Lewis, T Lawrence, v.v

Design to Construction Time Line

Program

Post-Degree of Effort

Potential for Sustainability

Impact of careful selection of Construction Team

Impact of Commissioning

Design to Construction Time Line

Program

Post-Degree of Effort

Potential for Sustainability

Impact of careful selection of Construction Team

Impact of Commissioning

Thời điển lý tưởng cho thiết kế tích hợp

Hồ sơ Xây dựng

Quản lý Xây dựng

Hoàn thành Xây dựng

Tiềm năng cho Phát triển bền vững

Mức độ nỗ lực

Tác động từ việc lựa chọn đội xây dựng cẩn thận

Tác động từ công tác nghiệm thu

Các giai đoạn phát triển xây dựng

Định dạng
Số trang	77
Dung lượng	5,83 MB