Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho trung tâm thương mại chợ

Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập dựa trên kết quả các tính toán cân bằng nhiệt ẩm, đồng thời thoả mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và yêu cầu công nghệ, phù hợp với điều kiện khí hậu. Việc thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí của bài toán là xác lập quá trình xử lí không khí trên đồ thị I-d để tính được năng suất lạnh cần có của hệ thống, cũng như thiết bị để tiến hành lưa chọn thiết bị cho phù hợp. Tuỳ điều kiện cụ thể của công trình mà có thể chọn một trong các sơ đồ tuần hoàn không khí sau: sơ đồ thẳng, sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp, sơ đồ tuần hoàn không khí hai cấp, sơ đồ có phun ẩm bổ sung. Công trình trung tâm thương mại chợ Mơ ta sử dụng điều hoà tiện nghi, chọn sơ đồ điều hoà không khí một cấp là phù hợp nhất.

CHƯƠNG I TỎNG QUAN 1.1 TONG QUAN VE DIEU HOA KHONG KHi

1.1.1 Lịch sử phát triển điều hoà không khí

Từ lâu, con người đã biết nhiều phương thức để đối phó với sự khắc nghiệt của thời tiết để bảo vệ cơ thể và đồ ăn thức uống, như đốt lửa sưởi ấm vào mùa đông, vào các hang động mát mẻ để tránh nóng vào mùa hè Cách đây khoảng

5000 năm, con người đã biết bảo quản lương thực và thực phâm trong các hang động và nhiệt độ thấp do các mạch nước ngầm nhiệt độ thấp chảy qua

Các tranh vẽ trên tường trong các kim tự tháp A1 Cập cách đây 2500 + 3000 năm đã mô tả cảnh nô lệ quạt các bình gốm xốp cho nước bay hơi làm mát

không khí

Cách đây 2000 năm người Ấn Độ và Trung Quốc đã biết trộn muối vào nước

da dé tao ra nhiệt độ thấp hơn Trải dài trong suốt quá trình hình thành và phát triển điều hòa không khí, trên thế giới đã có những đấu mốc nổi bật như:

Năm 1834, Perkins đã đăng kí bằng phát minh về máy lạnh nén hơi chạy bằng ete đầu tiên trên thế giới

Năm 1845, bác sĩ người mỹ John Gorrie đã chế tạo máy lạnh nén khí đầu

tiên để điều hòa không khí cho bệnh viện tư của ông Chính sự kiện này đã làm

cho ông nỗi tiếng thế giới và đi vào lịch sử của kỹ thuật điều hòa không khí Năm 1859, Carré phat minh ra máy lạnh hấp thụ NH;/ HạO đầu tiên Bắt đầu

từ những năm 1860 ở Pháp F.Carré đã đưa ra những ý tưởng về điều hòa không khí cho các phòng ở và đặc biệt cho các nhà hát

Năm 1884, tầu hỏa sử dụng điều hòa không khí đầu tiên khánh thành chạy trên tuyến đường Baltimore-Ohio

Năm 1894, công ty Line đã xây dựng một hệ thống điều hòa không khí bằng máy lạnh ammoniac dùng để làm lạnh và khử ẩm không khí trong mùa hè Dàn

lạnh đặt trên trần nhà, không khí lạnh đối lưu tự nhiên từ trên đi xuống phía dưới

do mật độ lớn hơn, máy lạnh đặt dưới tầng hầm Và đến năm 1895 thi Line da chế tạo được máy hóa lỏng không khí đầu tiên

Năm 1901, một công trình khống chế nhiệt độ đưới 28°C với độ âm thích hop cho phong hoa nhac 6 Monte Carlo được khánh thành Không khí được đưa

qua buồng phun nước với nhiệt độ 10°C rồi cấp vào phòng Năm 1904, trạm điện thoại ở Hamburg được duy trì nhiệt độ mùa hè dưới 23°C và độ âm 70% Năm

1910 công ty Borsing xây dựng các hệ thống điều hòa không khí ở Koeln và Rio

de Janeiro Các công trình này chủ yếu mới là các chế độ nhiệt, chưa đạt được sự hoàn thiện và đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật cần thiết Nhưng cũng từ lúc

này bắt đầu hình thành hai xu hướng cơ bản là điều hòa tiện nghi cho các phòng

ở và điều hòa công nghệ phục vụ các nhu cầu sản xuất

Năm 1911, Carrier đã đặt nền móng đầu tiên cho kỹ thuật điều hòa không khí Ông là người đã đưa ra định nghĩa điều hòa không khí là sự kết hợp sưởi

ấm, hút âm, lọc và rửa không khí, tự động duy trì khống chế trạng thái không khí

không đổi phục vụ cho mọi yêu cầu tiện nghi và công nghệ Ông đã 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 không khí yêu cầu Ông là người đi đầu trong việc xây dựng cơ sở lý thuyết cũng như trong phát minh, sáng chế, thiết kế và chế tạo các thiết bị và hệ thống điều hòa không khí

Có thể thấy lịch sử phát triển điều hòa không khí đã bắt đầu từ rất sớm, và không ngừng tạo ra những bước tiến vượt trội Ngày nay, lĩnh vực điều hòa không khí, ngoài việc điều hòa tiện nghi cho các phòng có người như nhà ở, nhà hàng, hội trường, khách sạn, văn phòng mà điều hòa công nghệ còn đóng vai trò rất quan trọng trong việc phát triển các nghành kinh tế khác Điều hòa công nghệ

bao gồm nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau trong đó có sợi dệt, thuốc lá, in ấn, phim ảnh, dược liệu, đồ da và hàng loạt các phòng thí nghiệm khác Như vậy,

điều hòa không khí là nhu cầu thiết yếu đối với đời sống con người, cũng như đối với bất kì nghành công nghiệp nào

1.1.2 Ánh hướng của môi trường không khí tới con người và sản xuất

1.1.2.1 Ảnh hưởng của môi trường không khí tới con người

b Độ Ấm tương đối ọ

Là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hôi vào không khí Sự bay hơi nước vào không khí chỉ diễn ra khi < 100% Nếu không khí có độ ẩm vừa phải thì khi cơ thể đổ mồ hôi, mồ hôi sẽ bay vào không khí được nhiều sẽ gây cho cơ

thể cảm giác dễ chịu hơn Nếu độ ẩm ø lớn quá, mồ hôi thoát ra ngoài da bay

hơi kém (hoặc thậm chí không bay hơi được), trên da sẽ có mồ hôi nhớp nháp gây cảm giác khó chịu cho cơ thê

Ngoài hai yếu tố nhiệt độ và độ âm thì tốc độ không khí cũng đóng vai trò quan trọng trong trao đôi nhiệt âm giữa cơ thể và môi trường

c Tốc độ không khí ø,

Khi tăng tốc độ chuyển động của không khí sẽ làm tăng cường độ tỏa nhiệt

và cường độ tỏa chất, khi đó lượng nhiệt toả ra từ người bằng đối lưu và bằng bay hơi đều tăng và ngược lại Trong điều kiện độ âm ø lớn thì o, tăng sé lam tang nhanh qua trinh bay mồ hôi trên da, sẽ gây cảm giác dễ chịu về mùa hè Về

mùa đông khi ø, lớn sẽ làm tăng sự mắt nhiệt của cơ thể gây cảm giác lạnh Để đảm bảo về chất lượng không khí cung cấp cho con người chúng ta không thê bỏ

qua nồng độ các chất độc hại

d Nồng độ khí độc hại

Ngoài ba yếu tố nhiệt độ, độ âm, tốc độ gió đã nói ở trên, không khí còn cần

đảm bảo có độ trong sạch nhất định, đặc trưng bằng nồng độ các chất độc hại

Độ sạch thể hiện nồng d6 bui ban, nong độ khí độc hại như CO,, hơi nước và

các hóa chất độc hại khác phát sinh trong quá trình sản xuất hoặc các phản ứng

hoá học Tất cả các chất độc hại trên khi lẫn trong không khí phải ở mức độ cho

phép đề đảm bảo an toàn cho con người

Tiếng ồn cũng là một yếu tố ảnh hưởng tới cảm giác dễ chịu của con người Trong quá trình sản xuất, hay sự hoạt động của máy móc sẽ phát ra những tiếng

ồn, ta phải đảm bào tiếng ồn đó không gây ảnh hưởng đến công nhân vận hành

và nhứng người xung quanh

1.1.2.2 Ảnh hưởng của môi trường không khí đối với sản xuất

a Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng đối với nhiều nghành sàn xuất, vì nó quyết định đến chất lượng và mẫu mã của sản phẩm Ví dụ như trong sấy nóng, sấy

đậu nành, say thuốc lá, say coffee, say ché, néu nhiét d6 cao qua sé lam san

phẩm bị chin, làm sản phẩm bị hỏng Đối với sấy lạnh, khi sấy ở nhiệt độ thấp sẽ đảm bảo được chất lượng và mẫu mã sản phâm Một số ngành sản xuất như bánh kẹo cao cấp đòi hỏi nhiệt độ không khí khá thấp (Ví dụ: ngành chế biến sôcôla cần nhiệt độ 7 + 8°C, kẹo cao su 20°C), nếu nhiệt độ cao sẽ làm hư hỏng sản

phẩm Một số ngành sản xuất và các trung tâm điều khiển tự động trung tâm đo lường chính xác cũng cần duy trì nhiệt độ ôn định và khá thấp (20°C + 22°C), nhiệt độ không khí cao sẽ làm máy móc, dụng cụ kém chính xác và giảm tuổi thọ

bị giòn quá khi khô) Nhưng nếu ø lớn quá cũng làm môi trường phát sinh nắm

mốc Ví dụ như trong nghành công nghiệp sợi dệt thì luôn phải duy trì độ âm vừa

phải Nếu độ âm cao qua, soi bi bon lai với nhau và sẽ không xe được sợi Nếu

độ âm nhỏ quá, sợi sẽ giòn và dễ bị đứt khi xe

c Độ trong sạch của không khí

Trong môi trường sản xuất thì độ trong sạch của không khí không chỉ tác động đến con người mà tác động trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, đặc biệt là các nghành chế biến thực phẩm Bụi bản bám trên sản phẩm không chỉ làm giảm

vẻ đẹp mà còn làm hỏng sản phẩm Các ngành sản xuất thực phâm không chỉ yêu

cầu không khí trong sạch, không có bụi bẩn mà còn đòi hỏi vô trùng nữa, một số công đoạn chế biến có kèm sự lên men gây mùi hôi thối

d Tốc độ không khí

Tốc độ không khí đối với sản xuất chủ yếu liên quan đến tiết kiệm năng lượng quạt gió Tốc độ lớn quá mức cần thiết ngoài việc gây cảm giác khó chịu

đối với con người còn làm tăng tiêu hao công suất động cơ kéo quạt Riêng đối

với một số ngành sản xuất, không cho phép tốc độ gió ở vùng làm việc lớn quá

như ngành sợi dệt, nếu tốc độ lớn quá sẽ làm rối sợi

Để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao cho các quá trình sản xuất và yêu cầu

cải thiện điều kiện lao động của con người trong nhiều ngành công nghiệp như: dệt, thực phẩm, giấy, 1n, máy chính xác, tin học, điện tử, kỹ thuật điều hòa không khí ngày càng được áp dụng để tạo ra môi trường không khí có nhiệt độ, độ âm, tốc độ và độ trong sạch và độ Šn thích hợp

Như vậy, con người và sản xuất đều cần có môi trường không khí với các

thông số thích hợp Môi trường không khí tự nhiên không thể đáp ứng được những đòi hỏi đó Vì vậy, phải sử dụng các biện pháp tạo ra vi khí hậu nhân tạo

bằng thông gió hoặc điều tiết không khí

1.1.3 Phân loại hệ thống điều hoà không khí

Hệ thống điều hòa không khí là một tập hợp các máy móc, thiết bị, dụng cụ

để tiến hành các quá trình xử lý không khí nhằm đáp ứng nhu cầu tiện nghi và công nghệ

Việc phân loại các hệ thống điều hòa không khí là rất phức tạp vì chúng quá

đa dạng và phong phú đáp ứng mọi nhu cầu của đời sống và sản xuất Có thể phân loại theo mục đích ứng dụng, theo tính chất quan trọng hay theo tính tập trung Dưới đây đồ án sẽ giới thiệu một số loại điều hòa không khí điển hình

1.1.3.1 Hệ thống điều hòa cục bộ

a Máy điều hoà cửa số

Máy điều hoà cửa số là loại máy điều hoà không khí nhỏ nhất cả về năng

suất lạnh và kích thước cũng như khối lượng Toàn bộ các thiết bị chính như máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt gió lạnh, các thiết bị điều khiển, điều chỉnh tự động, phin loc gió, khử mùi của gió tươi cũng như các thiết

bị phụ khác được lắp đặt trong một vỏ gọn nhẹ Năng suất lạnh đưới 24000 Btu/h

và thường chia ra 5 loại 6, 9, 12, 18 và 24 ngàn Btu/h Máy được lắp đặt ngay trên tường ngăn cách giữa không gian cần điều hòa và bên ngoài Máy điều hòa

cửa số thường được chế tạo có hình dạng như hình 1.1

b Máy điều hoà tách

* Máy điều hoà hai cụm

Máy điều hoà hai cụm là loại máy có một dàn nóng và một dàn lạnh Cụm dàn lạnh được đặt ở trong nhà bao gồm dàn lạnh, bảng mạch điều khiển và quạt

Cụm đàn nóng được đặt ở ngoài trời bao gồm máy nén, và quạt giải nhiệt Hai cụm được nối với nhau bằng các đường ống gas đi và về Máy điều hòa hai cụm

được thể hiện trên hình 1.2

cr):

Hinh 1.2 May diéu hoa 2 cum

* May diéu hoa nhiéu cum

May điều hoà nhiều cụm là máy điều hoà có một dàn nóng với nhiều dàn lạnh bố trí cho các phòng khác nhau Các loại đàn lạnh cho máy điều hoà nhiều

cụm rất đa dạng, từ loại treo tường truyền thống đến loại treo trần, treo trên sàn, giấu trần có hoặc không có ống gió, năng suất lạnh của các đàn lạnh thông

thường từ 2,5 đến 6 thậm chí 7 kW Hệ thống điều hòa nhiều cụm được thể hiện trên hình 1.3

Hình 1.3 Máy điều hòa nhiều cụm 1.1.3.2 Hệ thống điều hoà (tổ hợp) gọn

a Máy điều hoà hai cụm không Ống gió

Máy điều hoà hai cụm không ống gió là máy điều hoà không khí không được phép lắp thêm ống gió vì quạt dàn bay hơi có cột áp nhỏ Có thể nói, nhiều

máy điều hoà hai cụm của hệ thống điều hoà gọn và của hệ thống điều hoà cục

bộ chỉ khác nhau về cỡ máy hay năng suất lạnh, do đó kết cấu của cụm dàn nóng

và dàn lạnh đôi khi cũng có nhiều kiểu dáng hơn

Máy điều hoà kiểu tủ thường sử dụng cho các hội trường, nhà khách, nhà hàng, văn phòng tương đối rộng Dàn bay hơi với quạt gió thổi tự đo, không có ống gió, năng suất lạnh đến 14 kW hay 48000 Btưn

b Máy điều hoà hai cụm có Ống gió

Máy điều hoà hai cụm có ống gió thường được gọi là máy điều hoà hai cụm thương nghiệp, năng suất lạnh từ 36000 đến 240000 Btu/h Dàn lạnh được bồ trí quạt ly tâm cột áp cao nên có thê lắp thêm ống gió dé phân phối đều gió trong phòng rộng hoặc đưa gió đi xa phân phối cho nhiều phòng khác nhau

c Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa

Đại bộ phận các máy điều hoà tách có máy nén bồ trí chung với cụm dàn nóng Nhưng trong một số trường hợp, máy nén lại nằm trong cụm dàn lạnh

Trường hợp này người ta gọi là máy điều hoà có dàn ngưng đặt xa

Máy điều hoà đàn ngưng đặt xa cũng có chung các ưu nhược điểm của máy điều hoà tách Tuy nhiên do đặc điểm máy nén bố trí ở cụm dàn lạnh nên độ ồn

trong nhà cao Chính vì lý do đó, máy điều hoà dàn ngưng đặt xa không thích hợp cho điều hoà tiện nghi Chỉ nên sử dụng loại máy này cho điều hoà công

nghệ hoặc thương nghiệp trong các phân xưởng hoặc cửa hàng, những nơi chấp nhận được tiếng ồn của nó

d Máy điều hoà lắp mái

Máy điều hoà lắp mái là máy điều hoà nguyên cụm có năng suất lạnh trung

bình và lớn, chủ yếu dùng trong thương nghiệp và công nghiệp Cụm dàn nóng

và dàn lạnh được gắn liền với nhau thành một khối duy nhất

Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm cột áp cao, máy được bó trí ống phân phối gió lạnh và ống gió hồi có thể dẫn gió đi xa Ngoài khả năng lắp đặt máy trên mái bằng của phòng điều hoà còn có khả năng lắp máy ở ban công hoặc mái hiên hoặc giá chìa sau đó bố trí đường ống gió cấp và gió hồi hợp lý và đúng kỹ thuật,

mỹ thuật là được

Các máy điều hoà lắp mái có giá thành thấp, vận hành đơn giản, độ bền cao,

nhưng chạy hơi ồn Các đoạn ống gió lộ thiên cần được bọc kim loại chống mưa

nang dé giảm tôn thất nhiệt và bảo đảm tuổi thọ của máy

e Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước

Do bình ngưng giải nhiệt nước rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và thể

tích lắp đặt lớn như bình ngưng giải nhiệt gió nên thường được bố trí cùng với

máy nén và dàn bay hơi thành một tô hợp hoàn chỉnh dạng tủ Phía trên dàn bay hơi là quạt ly tâm, do bình ngưng làm mát bằng nước nên máy thường đi kèm tháp giải nhiệt và bơm nước

Một số ưu điểm:

- Độ tin cậy cao, giá thành rẻ, gọn nhẹ, tuổi thọ và mức độ tự động cao

- Lap dat nhanh chong, van hanh kinh té trong diéu kién tai thay đổi

- Có cửa lấy gió tươi, bố trí dễ đàng cho các phân xưởng sản xuất, các nhà

hàng, siêu thị nơi chấp nhận độ ồn cao

# Máy điều hoà VRV

Máy điều hòa VRV là loại máy điều chỉnh năng suất lạnh qua việc điều

chỉnh lưu lượng môi chất nhờ vào việc sư dụng máy nén biến tần, làm cho hệ số

lạnh không những được cải thiện mà còn vượt nhiều hệ máy thông dụng Đây là loại máy thích hợp cho các tòa nhà cao tầng kiểu văn phòng và khách sạn Một

số đặc điểm nỗi bật của hệ VRV được nêu ra dưới đây:

- Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu vùng, kết nối trong mạng điều khiển

- Các máy VRV có dải công suất rộng và hợp lý lắp ghép với nhau thành các mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ 5HP đến 54HP

- Không cần thiết phải có máy dự trữ hệ vẫn tiếp tục vận hành trong trường hợp một trong các cụm máy hư hỏng do đó giảm chỉ phí đầu tư, hệ làm việc ở khoảng nhiệt độ rất rộng

- VRV đã giải quyết tốt van đề hồi dầu về máy nén, điều đó được thê hiện là:

Cụm dàn nóng có thể đặt cao hơn dàn lạnh đến 90 m, chiều dài đường ống tương

đương tối đa lên đến 190 m, tổng chiều dài đường ống tối đa là 1000 m Chênh

lệch chiều cao giữa các dàn lạnh tối đa là 15 m

1.1.3.3 Hệ thống điều hoà trung tâm nước

Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh từ máy

lạnh trung tâm để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU

Hệ thống trung tâm nước có các ưu điểm cơ bản sau:

- Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do

rò rỉ môi chất lạnh ra ngoài vì nước hoàn toàn không độc hại

- Có thê khống chế nhiệt âm trong không gian điều hoà theo từng phòng

riêng rẽ, ồn định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất

- Thích hợp cho các toà nhà như các khách sạn, văn phòng với mọi chiều

cao và mọi kiểu kiến trúc, không phá vỡ cảnh quan

- Ong nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm được nguyên vật liệu xây dựng

- Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cau dé ra cả về

độ sạch bụi bần, tạp chất hoá chất và mùi,

-Ít phải bảo đưỡng, sửa chữa,

- Năng suất lạnh gần như không bị hạn chế

-So với hệ thống điều hoà VRV, vòng tuần hoàn môi chất lạnh đơn giản hơn nhiều nên rất dễ kiểm soát

- Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước ngưng khá phức tạp đặc biệt do đọng âm vì độ âm ở Việt Nam quá cao

- Lắp đặt khó khăn

- Đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề

- Cần định kỳ sửa chữa bảo dưỡng máy lạnh và các dàn FCU

Bộ phận quan trọng nhất của hệ thống điều hoà trung tâm nước là máy làm lạnh nước

a Máy làm lạnh nước giải nhiét nwéc (Water Cooled Water Chiller)

Máy là một tô hợp hoàn chỉnh nguyên cụm, căn cứ vào chu trình lạnh có

thê phân ra máy làm lạnh nước dùng máy nén cơ, dùng máy nén ejectơ hoặc máy

lạnh hấp thụ Để tiết kiệm nước giải nhiệt người ta sử dụng nước tuần hoàn với bơm và tháp giải nhiệt

Việc lắp nhiều máy nén trong một cụm máy có ưu điểm:

- Dễ dàng điều chỉnh năng suất lạnh theo nhiều bậc

- Trường hợp hỏng một máy vẫn có thê cho máy khác hoạt động trong khi tiến hành sửa chữa máy hỏng

- Các máy có thê khởi động từng chiếc tránh dòng khởi động quá lớn

Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước cùng hệ thống bơm thường được bố trí phía dưới tầng hầm hoặc tầng trệt, tháp giải nhiệt đặt trên tầng thượng

b Máy làm lạnh nước giải nhiét gid (Air Cooled Water Chiller)

Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió chỉ khác máy làm lạnh nước giải nhiệt nước ở dàn ngưng làm mát bằng không khí Do khả năng trao đổi nhiệt của đàn ngưng giải nhiệt gió kém nên diện tích của dàn lớn, cồng kềnh làm cho năng suất lạnh của một tổ máy nhỏ hơn so với máy giải nhiệt nước Máy nén thường là loại pittông, môi chat là R22, R134a, R407C

Kiểu giải nhiệt gió có ưu điểm là không cần nước làm mát nên giảm được toàn bộ hệ thống nước làm mát như bơm, đường ống và tháp giải nhiệt

Máy đặt trên mái cũng đỡ tốn diện tích sử dụng nhưng vì trao đổi nhiệt ở

dàn ngưng kém nên nhiệt độ ngưng tụ cao hơn dẫn đến công nén cao hơn và điện

năng tiêu thụ cao hơn cho một đơn vị lạnh so với máy làm mát bằng nước Máy

diéu hoa Air Cooled Water Chiller được thể hiện trên hình 1.4

Hình 1.4 Máy làm lạnh nưóc giải nhiệt gió của hãng HII4CHI

1.1.4 Phương pháp tính toán thiết kế hệ thống điều hoà không khí

Có nhiều cách khác nhau để tính toán nhiệt thừa và ẩm thừa, trong đó khái

niệm nhiệt thừa và ẩm thừa cũng không giống nhau khi sử đụng các phương pháp khác nhau Phương pháp hệ số nhiệt hiện (còn được gọi là phương pháp Carrier) coi toàn bộ nhiệt (gồm nhiệt hiện và nhiệt ân) đưa trực tiếp vào phòng (do lọt hoặc do cấp chủ động trực tiếp vào phòng hoặc qua buồng hoà trộn), đều

là nhiệt thừa (hoặc âm thừa) Trong khi ở phương pháp hệ số nhiệt âm thừa (còn

được gọi là phương pháp truyền thống) người ta không tính thành phần do cấp gid tuoi vào buồng hoà trộn nằm trong nhiệt thừa và âm thừa, thành phần này sẽ được tính vào cho điểm hoà trộn Tuy cách tính có khác nhau nhưng về cơ bản,

các kết quả tính được về năng suất gió, năng suất lạnh yêu cầu cũng không khác nhau là may

Nhiều phương pháp tính toán điều hoà không khí khác nhau để xác định

năng suất lạnh cần thiết cho toà nhà, có phương pháp đã được lập trình sẵn chỉ

cần đưa số liệu vào là có kết quả chính xác Nhưng có hai phương pháp tính vẫn được dùng phổ biến hiện nay là:

Phương pháp hệ số nhiệt hiện: phương pháp này coi toàn bộ nhiệt (bao gồm nhiệt hiện và nhiệt ân) đưa trực tiếp vào phòng đều là nhiệt thừa (còn gọi là phương pháp Carrier)

Phương pháp hệ số nhiệt âm thừa: phương pháp này người ta không tính

thành phần do cấp gió tươi vào buồng hoà trộn nằm trong nhiệt thừa và âm thừa (còn được gọi là phương pháp truyền thống)

Trong đồ án sẽ chọn phương pháp hệ số nhiệt âm thừa để tính cân bằng

nhiệt cho toà nhà vì phương pháp này đơn giản, dễ hiểu, nó là phương pháp hay được dùng đề tính ở nước ta

1.2 TONG QUAN VE CONG TRINH

1.2.1 Giới thiệu về công trình

Hà Nội trung tâm văn hóa, kinh tế, chính tri, với vị thế vô cùng quan trọng cùng thời kỳ kinh tế hội nhâp hiện nay, thành phố ngày càng phát triển toàn diên, đời sống người dân được nâng cao, và theo đà đó các trung tâm thương mại, nhà

hàng, khách sạn, chung cư cao cấp ngày càng được xây đựng nhiều hơn và hiện đại hơn, nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của thành phó

Công trình trung tâm thương mại chợ Mơ được xây đựng tại số 459C đường

Bạch Mai, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội Đây là tòa nhà cao tầng được tổ chức

không gian kiến trúc hài hòa, hợp ly tạo ra sự hấp dẫn và tiện lợi tối đa Khối để

từ tầng 1 đến tầng 5 với tổng diện tích mặt bằng hơn 15.000 mÝ, chiều cao mỗi tầng là 3,4 m được sử dụng làm trung tâm thưng mại Phía trên được xây lên như

2 tòa tháp Tòa tháp bên trái là khu căn hộ cao cấp, cao 15 tầng Tòa tháp bên phải là khu văn phòng cho thuê, cao 25 tầng

Khu vực tầng hầm gồm có 2 tầng hằm và một tầng bán hầm cùng diên tích

4545 m” Tầng hằm I và tầng hầm 2 được dùng làm gara ô tô, xe máy, riêng tang

hầm 2 được chừa ra một khu dé làm gian máy bố trí máy lạnh Chiller của hạng mục điều hòa không khí Tầng bán hầm là khu vực dành cho các gian hàng tái

định cư của chợ Mơ cũ và các kho chứa hàng

Tầng 1: Được thiết kế với diện tích 4545 mỶ, không gian mở với phía ngoài

là không gian cây xanh tạo cảnh quan cho khu vực sử dụng chung Sảnh văn

phòng được bố trí hướng nam, phía đường Minh Khai sang trọng và thoáng

đãng Không gian của sảnh được ngăn cách với khu trung tâm thương mại bởi hệ thống thang máy, các phòng kỹ thuật và tường kính, đo đó tạo ra sự thoải mái, tiện lợi riêng cho khu văn phòng Hai sảnh của trung tâm thương mại được bố trí đối xứng, sảnh phía tây tiếp giáp với đường Bạch Mai thoáng đãng, lịch sự, đối xứng với nó là sảnh phía đông tiếp giáp với ngõ số 9 Minh Khai, hai lối phụ vào trung tâm thương mại bố trí từ tiếp cận phía đường Minh Khai tạo ra sự lưu động tiện lợi cho khách hàng khi đến mua sắm Phần sảnh khu căn hộ cao cấp ở phía

bắc tòa nhà cũng được bố trí tách biệt với khu trung tâm thương mại bởi hệ thống thang máy, thang bộ và các phòng kỹ thuật, điều đó tạo ra không gian riêng, yên tĩnh cho khu căn hộ Ngoài diện tích dành cho các sảnh thì diện tích

còn lại dùng đề bày bán các gian hàng

Tầng 2 đến tầng 5: Toàn bộ dành cho trung tâm thương mại, các gian hàng

được bày bán trên toàn bộ diện tích mặt bằng, chỉ trừ hành lang đi lại và một số phòng chức năng khác Ngoài điện tích dành cho các gian hàng thì mỗi tầng còn

bố trí các phòng chức năng như sau: 1 phòng kỹ thuật điện và dây báo cháy, I phòng kỹ thuật và hai hộp kỹ thuật điều hòa không khí, 1 phòng công nghệ thông tin, I phòng kỹ thuật phòng cháy chữa cháy, 2 phòng chứa rác thải trong ngày, 2 phòng kỹ thuật nước, khu vệ sinh và hệ thống thang máy, thang bộ thoát hiểm Tất cả các phòng chức năng trên tuy chiếm tỉ lệ về diện tích rất nhỏ so với tổng diện tích mặt sàn nhưng có nhiệm vụ rất quan trọng đó là giám sát, quản lý và duy trì sự hoạt động cho trung tâm thương mại Phía giữa bố trí một giếng trời

thông suốt từ tầng I đến tầng 5 nhằm tạo ra không gian mở và tầm nhìn thoáng

đãng cho khu vực cửa hàng ở các tầng trên, đồng thời tạo sự di chuyên thuận tiện

cho khách hàng

1.2.2 Bố trí công năng của toà nhà

Với mục đích thiết kế 5 tang dé lam trung tâm thương mại phục vụ cho nhu

cầu mua sắm, vui chơi giải trí của tất cả mọi người, nên yêu cầu về sự thoải mái

và tiện lợi luôn phải được đáp ứng một cách tốt nhất để phục vụ khách hàng

Trong đó, điều hòa không khí là một phần rất quan trọng và không thé thiếu

trong vai trò tạo ra môi trường khí hậu trong lành và đễ chịu trong tòa nhà

Tầng I1: Với tổng diện tích mặt bằng là 4545 mỉ Trong đó, diện tích thông gió điều hòa là 3764 mỶ, diện tích này bao gồm khu trung tâm thương mại, các sảnh của tòa nhà, cửa hàng 1 và cửa hàng 2

Tầng 2 đến tầng 4: Với diện tích thông gió điều hòa các tầng là: Tầng 2 có diện tích 4292 mỶ, tầng 3 và 4 có diện tích 4617 mỶ Toàn bộ khu vực từ tầng 2

đến tầng 4 giành cho trung tâm thương mại

Tầng 5 có diện tích thông gió điều hòa không khí là 4635 m”, bao gồm khu trung tâm thương mại và một nhà hàng

Hai tòa tháp phía trên do được sử dụng làm văn phòng cho thuê và nhà ở cao cấp, nên được bó trí tách biệt với trung tâm thương mại phía đưới Hình thức

sử dụng và những yêu cầu phụ thuộc vào khách hàng sau này

Ta có bảng thống kê diện tích sử dụng điều hòa, số người trong các tầng

trong khu trung tâm thương mại, cửa hàng, nhà hàng và các sảnh và diện tích

tường, kính của các phòng được trình bày trong bảng I.I và 1.2

Bảng 1.1 Bảng thống kê diện tích sử dung điều hòa

Bảng 1.2 Bảng thống kê diện tích tường, kính chỉ tiết cho các phòng

+

1.2.3 Một số chỉ tiết kế cấu cúa toà nhà

Điều hoà ở đây ta chỉ bố trí cho mùa hè nên các thông số tính toán cho các

kết cấu ta lấy theo thông số của mùa hè:

Căn cứ vào kết cấu của tòa nhà và đặc tính của các loại vật liệu xây dựng,

hệ số truyên nhiệt của một số loại vật liệu dùng cho tòa nhà được trình bày trong

bang 1.3

Bảng 1.3 Hệ số truyền nhiệt cúa các loại vật liệu xây dựng

với không khí bên ngoài

2 Tường gạch dày 220 mm, không tiêp xúc 170

trực tiêp với không khí bên ngoài - ,

3 Tường gạch dày II0 mm, tiêp xúc trực tiêp 26

4 Tường gach day 110 mm, không tiêp xúc 232

trực tiêp với không khí bên ngoài >

Cửa gỗ, không tiếp xúc trực tiếp với không

khí bên ngoài

6 Cửa kính một lớp, tiêệp xúc trực tiệp với 526

Cửa kính một lớp, không tiêp xúc truc tiép

với không khí bên ngoài

Sàn bê tông dày 100 mm, không tiêp xúc trực

tiêp với không khí bên ngoài

9| Mái tôn cách nhiệt bông thủy tỉnh 1,58

1.2.4 Chọn cấp điều hoà đối với công trình và chọn thông số tính toán

1.2.4.1 Chọn cấp điều hoà không khí cho công trình

Theo mức độ quan trọng của công trình, điều hoà 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 một phạm vi biến thiên nhiệt ẩm ngoài trời cả về mùa hè (cực đại) và mùa đông (cực tiểu)

- Hệ thống điều 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 h một năm khi có biến thiên nhiệt âm ngoài trời cực đại hoặc cực tiểu

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

vi cho phép với độ sai lệch không quá 400 h một năm

Đây là công trình phục vụ cho nhu cầu mua sắm và giải trí cho tất cả mọi người là chính nên đòi hỏi không quá khắt khe về nhiệt độ, độ âm nên ta chọn hệ thống điều hoà không khí cấp 3 đề bố trí, lắp đặt cho công trình

1.2.4.2 Thông số tính toán trong nhà

Thông số tính toán trong nhà của điều hoà tiện nghỉ cấp 3 ở Hà Nội được

chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVNS687-1992

Mùa hè :

- _ Nhiệt độ không khí tr= 25 + I°C

- _ Độ ẩm không khí @y = 65 + 5%

1.2.4.3 Thông số tính toán ngoài trời

Thông số nhiệt độ không khí ngoài trời ¿„, độ ẩm ngoài trời ø„ với điều hoa cap 3 chon theo TCVN5687-1992

Mua he :

- =„„„ : nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất;

- øy =ø„„„: độ ẩm lúc 13 + 15 giời của tháng nóng nhất;

Công trình trung tâm thương mại chợ Mơ xây dựng tại Hà Nội, theo [I] ta có:

-íy =f,„„ =32,80C;

- Øy =0;¡; = 66%;

Tra đồ thị I - d, thông số tính toán được trình bay trong bang 1.4

Bảng 1.4 Thông số tính toán trong nhà và ngoài trời

CHƯƠNG II

TINH TOAN CAN BANG NHIET AM CHO CONG TRÌNH

Có rất nhiều phương pháp tính cân bang nhiét 4m khdc nhau để xác định năng suât lạnh yêu câu khác nhau nhưng trên thực tê thường dùng theo hai phương pháp sau:

- Tính theo phương pháp truyền thống (hệ số nhiệt ẩm thừa)

- Tính theo phương pháp Carrier

Hai phương pháp này chỉ khác nhau ở cách xác định năng suất lạnh Qạ mùa

hè và năng suất sưởi Q, mùa đông bằng cách tính riêng tông nhiệt hiện thừa Q¡,

và nhiệt ân thừa Q„ của mọi nguôn nhiệt toa ra và thắm thấu tác động vào phòng điều hoà Ở đây, đồ án chọn phương pháp truyền thống để tính cân bằng nhiệt

ầm cho công trình

2.1 PHUONG TRINH CAN BANG NHIET TONG QUAT

Theo [I] nhiệt thừa được xác định như sau:

Q: — Nhiét thtra trong phong, W;

Qtoa — Nhiét toa ra trong phong, W;

Qu — Nhiét thâm thấu từ ngoài vào qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ,

W

Qui = Qi +Q2 +Qs +Q4+Qs +Q5+Q7+Qs, W (2.2)

Q:— Nhiét toa ttr may moc;

Qz- Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng:

Q:— Nhiệt toả từ người;

Q4—Nhiét téa tir ban thành phẩm;

Q;— Nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị trao đồi nhiệt;

Qs— Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính;

Q;-— Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che;

Q;- Nhiệt tỏa do rò lọt không khí qua cửa;

Q› — Nhiệt thâm thấu qua vách;

Q¡o— Nhiệt thâm thấu qua trần mái;

Q::— Nhiệt thâm thấu qua nền;

Q¿:— Nhiệt tổn thất bồ sung do gió và hướng vách;

Theo [1] âm thừa được xác định như sau:

W¡— Lượng âm do người toả vao phong, kg/s;

W2 — Luong 4m bay hoi tir ban thành phẩm, kg/s;

Ws — Luong 4m do bay hoi tir san 4m, kg/s;

W4 — Lượng âm do hơi nước nóng toả vào phòng, kg/S;

W: — Lượng âm do không khí lọt mang vào, kg/s

2.2 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT

2.2.1 Nhiệt toả từ máy móc

Theo [I] nhiệt toả từ máy móc được tính như sau:

Q.= EM,.K,K,| 2 =L+&i |, w (2.5)

1 Nae — Công suất đặt của động cơ, W;

K¿- Hệ số phụ tải, bằng tỉ số giữa công suất làm việc thực tế với công suất đặt của động cơ, kụ = Nrv/Nạc

kạ/— Hệ số đồng thời, kạ = YNj.t)/XN; voi Ni là công suất của động cơ thứ i

làm việc trong thời gian tương ứng z,, 7

ky — Hé sé tai nhiệt, động cơ làm việc ở chế độ biến điện năng thành cơ

nang déu lay Kr = 1

rị — Hiệu suất làm việc thực tế của động cơ, rị= nịa.kục Ở đây nịa là hiệu suất

của động cơ theo catalog, Kne- là hệ số hiệu chỉnh theo phụ tải

Theo [1], với các máy móc, thiết bị thông dụng, các thông số được thể hiện trong bang 2.1

Bảng 2.1 Nhiệt của từng loại máy trong phòng

- Cita hang 1 tang 1

Cửa hàng có diện tích 308 m’, trong ctra hang cé khoang 2 may tinh, 2 ti vi,

Ap dụng công thức (2.5) với các máy móc trong phòng điều hòa, kết quả

tính nhiệt tỏa từ máy móc được thê hiện trong bảng 2.2

Bảng 2.2 Bảng kết quả tính nhiệt toả ra từ máy móc cho các phòng

2.2.2 Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng

Theo [1] nhiệt toả từ đèn chiếu sáng được xác định như sau:

N‹:_ Tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng, W;

F _ diện tích sàn, m”

Theo tiêu chuẩn chiều sáng, lay trên mỗi mỶ là A = 12 W/m’

- Cita hang 1 tang 1

Cửa hàng có điện tích 308 m’,

Q> = 308.12 = 3696 W

Áp dụng công thức (2.6) với các thiết bị chiều sáng, kết quả tính nhiệt toa

do đèn chiếu sáng được thê hiện trong bảng 2.3

Bang 2.3 Bang két qua tinh nhiét toa do đèn chiếu sáng

2.2.3 Nhiệt tỏa từ người

Theo [I] nhiệt toả từ người được xác định như sau:

q - Nhiệt tỏa từ một người, W/người; n— Số người

Theo [I] nhiệt toả ra từ một người trưởng thành, với nhiệt độ trong phòng khoảng t = 25°C, ở đây là trung tâm thương mại phục vụ cho nhu cầu mua sắm

của mọi người, chủ yếu là khách hàng đến mua sắm nên ta chọn định hướng theo [1], q= 198 W/người Ở đây, số người ta lấy theo [1] Với cửa hàng ta chọn 2

m”/người, các sảnh chọn 4 m”/người, các gian hang chọn 3 m/người và nhà hàng chọn 2 m”/người

Khi các bán thành phẩm này có nhiệt độ khác với nhiệt độ điều hoà thì sẽ

có một lượng nhiệt toả ra hoặc thu vào tuỳ theo nhiệt độ bán thành phẩm cao hơn hoặc thấp hơn nhiệt độ phòng Nhiệt lượng này cũng có 2 thành phần hiện và ân

khi có thành phần nước bay hơi hoặc ngưng tụ Theo [1] nhiệt toả từ bán thành

phẩm được xác định như sau:

G4— khối lượng bán thành phẩm đưa vào, kg/s;

C;— nhiệt dung riêng khối lượng của bán thành phẩm, kJ/kgK;

:,„, — nhiệt độ vào và ra của bán thành phẩm;

Ws — lugng 4m toa ra (hoặc ngưng tụ) bán thành phẩm;

r_ nhiệt ân hoá hơi của nước, r = 2442 kJ/kg (6 25°C)

Cong trinh trung tam thuong mai phuc vu cho mua sắm, với các mặt hàng may mặc, gia dụng, nội thất đối với các mặt hàng thực phẩm đã được để trong

quầy bảo quản riêng và cũng không phục vụ sản xuất nên không có lượng bán thành phẩm nào Q¿ = 0

2.2.5 Nhiệt toá từ thiết bị trao đối nhiệt

Nếu trong phòng có đặt các thiết bị trao đổi nhiệt, các đường ống dẫn môi chất có nhiệt độ làm việc khác với nhiệt độ không gian điều hoà thì lượng nhiệt

toa ra hoặc thu vào từ không gian điều hoà cần xác định theo [1] nhiệt toả từ thiết

bị trao đổi nhiệt được xác định như sau:

a, — hệ số toả nhiệt đo đối lưu và bức xạ từ vách thiết bị trao đổi nhiệt, W/mK , lay gần đúng bằng 10 W/m”K;

Z„— diện tích bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt, ø°;

tụ — tị hiệu nhiệt độ bề mặt thiết bị và nhiệt độ phòng, K;

Do các phòng của ta không đặt các thiết bị trao đổi nhiệt, các đường ống được đặt trên trần giả và bọc cách nhiệt nên Q: = 0

2.2.6 Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính

Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau, trực xạ hoặc tán xạ bầu trời, sương mù, bụi khói và mây, cường độ bức xạ mặt trời tại địa phương, thời gian quan sát, vật liệu, diện tích, độ dày kính Nói chung, xác định được chính xác nhiệt toả do bức xạ là rất khó khăn Theo [1] 6 day giới thiệu cách xác định gần đúng như sau:

Q¿ = lú.Fk.T¡ Ta 1.14, W (2.10)

1„— Cường độ bức xạ mặt trời lên mặt phẳng đứng, W/m’ Giá trị tra theo

[1], lay theo số liệu ở Hà Nội;

- Cita hang 1 tang 1

Cửa hàng có điện tích vách kính 53,72 m” quay về hướng tây, cường độ bức

xạ mặt trời hướng tây là lạa = 569 W/m"

Q¿ = 53,72.569.0,9.0,8.0,75.0,3 = 4950 W

Áp dụng công thức (2.10) kết quả tính nhiệt thể hiện trong bảng 2.5

Bảng 2.5 Bắng kết quả tính nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính

Đông | 166,6 | 569 0,162 15357 Cac gian hang Tay 166,6 | 569 0,162 15357 | 30714

Đông | 120,7 | 569 0,162 11125 Bac 46,92 | 122 0,162 927 | 93177 Tay 120,7 | 569 0,162 11125

2.2.7 Nhiệt tóa do bức xạ mặt trời qua bao che

Thành phần này toả vào phòng do bức xạ mặt trời làm cho kết cấu bao che nóng lên hơn mức bình thường, hành phần nhiệt này chủ yếu tính cho mái Với

đặc điểm kiến trúc của tòa nhà thì việc tính nhiệt cho khu trung tâm thương mại

từ tầng 1 dén tang 5 ta không tính đến thành phần nhiệt bức xạ qua mái, do mái

nằm ở trên các tầng tiếp theo nên Q; = 0

2.2.8 Nhiệt tỏa do rò lọt không khí qua cửa

Khi có chênh nhiệt độ và áp suất giữa trong nhà và ngoài trời thì xuất hiện

một đòng không khí rò lọt qua cửa mở hoặc qua khe cửa Đối với các buồng điều

hoà không có quạt thông gió, sự rò lọt này với mức độ nào đó là cần thiết vì nó cung cấp khí cho những người trong phòng Đối với các buồng có cung cấp gió tươi thì cần phải hạn chế kiểm soát nó đến mức thấp nhất đề tránh tốn thất nhiệt

và lạnh Theo [I1 ] nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa được xác định như sau:

Gs— Lượng không khí rò lọt qua cửa mở hoặc khe cửa, kg/S;

_ _1/2(L5+2)V

Os = Pls = sáng 7 kgs

Bình thường khó xác định được lượng không khí rò lọt Tùy trường hợp ta lấy

L¿ = ( 1,5 + 2 ).V mỶ/h Theo kết cầu xây dựng, tường được lắp vách kính kín khít và điều hòa có cung cấp gió tươi nên ta chon Lg = 1,5 V, m*/h;

— 12.15

3600

G, = pls J,kg/S In,Ir — entanpy khong khí ngoài nhà và trong nhà, J/kg ;

Cửa hàng I 308 3,4 | 1047/22 | 27,84 0,52 14476 Cửa hàng 2 308 3,4 | 1047/22 | 27,84 0,52 14476

2.2.9 Nhiệt thắm thấu qua vách

Theo [1] nhiệt thâm thấu qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ bên ngoài và bên trong nhà được xác định như sau:

ki — Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che thứ i, W/nK;

F¡ - Diện tích bề mặt kết cấu bao che thứ i, m”:

Az,— Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà của kết cầu bao che thir i, K;

Đối với tường và cửa kính bao quanh không có không gian đệm thì

Ati= ti tC=32,8—25 =7,8K Vách tiếp xúc trực tiếp với không gian có điều hoà chọn A¿, = 0 K

Có không gian đệm A¿, = 0,7((; -t) = 0,7.7,8 = 5,46 K

- Cửa hàng 1 tang 1

Cửa hàng có diện tích tường tiếp xúc với không gian đệm là 51,4 m”, không

đệm là 100,98 mn dién tich vach kinh tiép xúc với không gian không đệm là 53,7

Qo = 51,4.1,12.5,46 + 100,98.1,12.7,8 + 53,7.6,12.7,8 = 3759 W

Áp dụng công thức (2.13) ta được kết quả tính nhiệt thâm thấu qua kết cấu bao che duoc thé hiện trong bảng 2.7

2.2.10 Nhiét thấm thấu qua trần

Theo [I] nhiệt thâm thấu qua trần được xác định như sau:

- Khi trần tiếp xúc trực tiếp với không gian điều hoà của tang trên thì Atyo = 0

Ở đây do khối trung tâm thương mại bao gồm 5 tầng đầu và trên đó còn các tầng khác nữa cũng được sử dụng điều hòa nên nhiệt thâm thấu qua trần tính cho trung tâm thương mại ta bỏ qua, Qio = 0

2.2.11 Nhiệt thắm thấu qua nền

Theo [1] nhiệt thẩm thấu qua nền được xác định như sau:

ki— Hé sé truyén nhiệt của nền, theo [1] có k=2,78 W/nfK;

Fi- Diện tích bề mặt nên, nm;

Có diện tích nền ở tầng 1 tiếp xúc trực tiếp với đất ta phải tính theo đải nền

như sau:

Dai 1: Fi=4.(a +b) m’ với ki= 0,47 W/m °K

Dải 2: F¿ = Fi— 48 m” với k = 0,23 W/m K

Dai 3: Fs = Fi— 80 m” véi ks = 0,12 W/mK

Dai 4: Fs = (a-12).(b-12) m? voi ks = 0,07 W/mK

- Nếu là sàn phía dudi la khong gian dém thi At, = 0,7(t, -t) = 0,7.7,8 = 5,46 K

- Nếu là sàn đặt trực tiếp trên nén dat thi At), = (tp -t) = 7,8 K

Ta tính nhiệt thâm thấu qua nền cho tầng 1, với sàn có lớp bê tông dầy 250

mm có trát và lát, theo [1] có hệ số truyền nhiệt định hướng k = 1,88 W/n’K

2.2.12 Nhiệt tốn thất bố sung do gió và hướng vách

Các cách tính toán trên chưa tính đến ảnh hưởng của gió khi công trình có

độ cao lớn hơn 4 m, vì ở trên cao z„ tăng làm cho k tăng và Qs tăng Đề bổ sung

ton that do gió, cứ từ mét thứ 5 lấy tổn that Qo tăng thêm 1 đến 2% nhưng toàn

bộ không quá 15%

Bồ sung khác cho Q› là đối với các vách hướng Đông và Tây, trong phần

tính nhiệt Q› mới chỉ tính cho mái (trần) mà chưa tính cho vách đứng thì cần tính

bổ sung nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời cho vách đứng hướng Đông và Tây Theo [1] được xác định như sau:

Qis = 1%.(H — 4).Qo + 5%,» 9,, [W] (2.16)

H~ Chiều cao toà nhà (không gian điều hoà), m;

Fo, Fr — Diện tích bề mặt vách hướng Đông và Tây của không gian

điều hoà, m;

F — Dién tich tng vách bao của không gian điều hoà, m”;

Vì một số vách có không gian đệm không tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài nên không ảnh hưởng của gió

- Khu trung tâm thương mại tằng 2

Cao độ tính đến sàn tầng 2 là 4,2 m, vậy từ tang 2 ta phải tinh tổn thất bổ

sung đo gió và hướng vách Tầng 2 có diện tích tường hướng đông 344,46 mỉ, hướng tây 344,46 m”, H = 8,4 m, F = 963,82 m”, Qo = 26506 W

344,464 344,46

.26506 = 2113 W 963,82

2.3 TÍNH TOÁN LƯỢNG ÁM THỪA

2.3.1 Lượng 4m do người tỏa

Theo [I] lượng âm do người toả ra được xác định như sau:

n— Số người trong phòng điều hoà;

qa— Lượng âm mỗi người tỏa ra trong một đơn vị thời gian, kg/s

Theo [I] với cường độ lao động và làm việc ở 25°C ta có q= 115 g/h.người

- Cửa hàng 1 tang 1

Cửa hàng có số người dự kiến là 154, lượng ẩm mỗi người tỏa ra trong 1h

là 115 ø/h.người

W¡= 154.115 = 17710 g/h= 4,91 g/s

Áp dụng công thức (2.17) với các không gian điều hòa, kết qua tính lượng

ẩm đo người tỏa ra được thê hién trong bang 2.11

Bảng 2.11 Bảng kết quả tính lượng âm do người toả

2.3.2 Lugng 4m bay hoi tir ban thành phẩm

Theo [1] lugng 4m bay hoi tir ban thanh phdm được xác định như sau:

Trong đó:

G2 — khối lượng bán thành phẩm đưa vào phòng điều hoà trong một đơn vị

thời gian, kg/S; y,,y, — thuỷ phần của bán thành phẩm khi vào và ra khỏi phòng

điều hoà, kg HzO/kg bán thành phâm

Vì công trình không có bán thành phẩm nên W:=0

2.3.3 Luong 4m bay hoi tir san 4m

Nếu trong các phân xưởng chế biến thịt, cá, rau quả mà có không gian

điều hoà thì theo [1] lượng âm bay hơi từ mặt sàn ướt được tính theo công thức như sau:

Fs — diện tich bé mat san bi uét, m’;

tr - nhiệt độ không khí trong phòng, °C;

t — nhiệt độ nhiệt kế ướt tương ứng, °C

Với công trình này không có một không gian điều hoà nào có lượng âm bay hơi từ sàn nên W› = 0

2.3.4 Luong 4m do hơi nước nóng tỏa ra

Nếu trong không gian có nồi hơi, nồi nấu, có ấm đun nước, bình pha cà phê thì sẽ có một lượng nhiệt được toả ra nhưng ở đây công trình trung tâm

thương mại phục vụ cho nhu cầu mua sắm giải trí nên không ton tại lượng nhiệt

nay Wa= 0

2.3.5 Lwong 4m do khéng khi lot mang vao

Theo [2] lượng ẩm do không khí lọt mang vào được xác định như sau:

ý _ hệ số lọt không khí vào phòng mỗi giờ, tra theo [2];

dy, dr - dung ẩm của không khí ngoài và trong nhà, g/kg

Cửa hàng 1 308 34 | 1047/22 | 0,55 | 8,15 | 0,19 1,54 Cửa hàng 2 308 34 | 1047/22 | 0,55 | 8,15 | 0,19 1,54

I | Sảnh văn phòng 130 3,4 442 0/70 | 8,15 | 0,10 | 0,81 Sảnh căn hộ 108,5 | 3,4 368.9 | 0,70 | 8,15 | 0,086 | 0,70

Với những lượng âm thừa đã tính toán ở trên ta có bảng kêt quả tính lượng

âm thừa của công trình được trình bày trong bảng 2.13

Bảng 2.13 Bảng kết quả tính Âm thừa trong công trình

2.4 TINH KIEM TRA DONG SUONG TREN VACH

Khi có độ chênh nhiệt độ giữa trong nhà và ngoài trời xuất hiện một trường nhiệt độ trên vách bao che, kể cả cửa kính Nhiệt độ trên bề mặt vách phía nóng không được thấp hơn nhiệt độ đọng sương Hiện tượng đọng sương trên vách làm cho tốn thất nhiệt lớn lên, tải lạnh yêu cầu tăng mà còn làm mat my quan do

âm ướt, nắm mốc gây ra Hiện tượng đọng sương chỉ xảy ra ở bề mặt vách phía nóng Để không xảy ra hiện tượng đọng sương, hệ số truyền nhiệt thực tế k: của

vách phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt cực đại kmax, theo [1] ta có các biểu thức sau

đây:

Điều kiện đọng sương:

x Ír

ty — Nhiệt độ đọng sương bên ngoài, tạ = 25°C;