CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC HÊ THỐNG TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH Tóm tắt nội dung chính của chương: Giới thiệu tổng quát về các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình Nhữn
Trang 1DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC HÊ THỐNG TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH 6
1 Giới thiệu về các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình 6
1.1 Khái niệm hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình 6
1.2 Các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình 6
1.3 Vị trí bố trí các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật trong công trình 7
2 Những yếu tố ảnh hưởng đến việc bố trí các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật trong công trình 7
2.1 Vị trí bố trí của công trình 7
2.2 Môi trường khí hậu nơi xây dựng công trình 7
2.3 Chức năng công trình 8
2.4 Không gian bên trong công trình 8
2.5 Tầm quan trọng của công trình và quy định về mức độ trang thiết bị 8 2.6 Yêu cầu của chủ đầu tư và kinh phí xây dựng 9
3 Không gian kỹ thuật trong công trình 9
3.1 Trần kỹ thuật 10
3.2 Sàn kỹ thuật 10
3.3 Hộp kỹ thuật 11
3.4 Phòng kỹ thuật 12
3.5 Tầng kỹ thuật 12
4 Ảnh hưởng của các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật lên công trình 13
4.1 Đặc điểm chung của các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình 13 4.2 Đặc điểm về cách bố cục, sắp đặt các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình liên quan đến vấn đề thẩm mỹ kiến trúc 14
4.3 Những yếu tố của các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật ảnh hưởng đến không gian kỹ thuật và không gian kiến trúc công trình 15
Trang 24.3.1 Yếu tố số lượng các trang thiết bị kỹ thuật dự kiến lắp đặt
15
4.3.2 Yếu tố loại thiết bị lựa chọn 16
4.3.3 Yếu tố về giải pháp thiết kế hệ thống trang thiết bị kỹ thuật 16
4.3.4 Yếu tố về kích thước của các trang thiết bị 16
4.3.5 Yếu tố về cấu tạo, lắp đặt và liên kết với kết cấu công trình 16
4.3.6 Yếu tố về thẫm mỹ đối với việc bố trí các thiết bị kỹ thuật đầu cuối 16
4.4 Ảnh hưởng của các không gian kỹ thuật tới thiết kế kiến trúc 17
4.4.1 Ảnh hưởng đối với thiết kế mặt bằng kiến trúc 17
4.4.2 Ảnh hưởng đối với thiết kế mặt cắt kiến trúc 17
4.4.3 Ảnh hưởng đối với việc thiết kế mặt đứng kiến trúc 17
4.4.4 Ảnh hưởng đối với thiết kế nội thất 17
5 Kết luận 17
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỆN CÔNG TRÌNH 18
1 Khái quát chung về hệ thống điện công trình 18
1.1 Khái niệm hệ thống điện công trình 18
1.2 Phân loại hộ tiêu thụ điện 18
1.3 Các sơ đồ điện thông dụng cho công trình 19
2 Các thành phần chính của hệ thống điện công trình, không gian chiếm chỗ và ảnh hưởng của chúng đến công trình 20
2.1 Nguồn điện công trình 20
2.1.1 Trạm biến áp công trình 20
2.1.2 Nguồn điện dự phòng cho công trình 24
2.2 Mạng lưới dây/cáp điện công trình 25
2.2.1 Vai trò của mạng lưới dây/cáp điện công trình 25
2.2.2 Các loại dây, cáp điện thông dụng cho công trình 26
2.2.3 Các kiểu bố trí dây/cáp điện trong công trình 28
2.3.4 Giải pháp Busway cho mạng điện công trình 34
2.3 Các khí cụ điện, thiết bị điện trong mạng điện công trình 37
Trang 32.3.1 Thiết bị cách ly - đóng cắt, bảo vệ mạch điện 37
2.3.2 Tủ điện 41
2.4 Các thiết bị sử dụng điện trong công trình 42
3 Kết luận 43
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CÔNG TRÌNH 44
1 Giới thiệu chung về chiếu sáng công trình 44
2 Chiếu sáng ban ngày cho công trình 45
2.1 Khái niệm 45
2.2 Kỹ thuật chiếu sáng ban ngày trực tiếp qua mái 45
2.2.1 Giới thiệu chung 45
2.2.2 Ưu – nhược điểm 47
2.2.3 Cấu tạo của hệ thống 48
2.2.4 Phân loại công nghệ TDD 49
2.3 Kỹ thuật lấy sáng tự nhiên qua mặt bên công trình 50
2.4 Vị trí bố trí, không gian chiếm chỗ và ảnh hưởng đến công trình 51 3 Chiếu sáng nhân tạo cho công trình 52
3.1 Khái niệm 52
3.2 Các loại đèn chiếu sáng thông dụng cho công trình 52
3.2.1 Đèn phóng điện 52
3.2.2 Đèn LED 56
3.3 Các loại chụp đèn thông dụng cho công trình 58
3.3.1 Công dụng chụp đèn 58
3.3.2 Phân loại chụp đèn 59
3.4 Các phương thức chiếu sáng thông dụng trong công trình, cách bố trí và ảnh hưởng đến công trình 63
3.4.1 Phương thức chiếu sáng chung đều 63
3.4.2 Phương thức chiếu sáng hỗn hợp 63
3.4.3 Bố trí đèn chiếu sáng trong công trình 64
3.5 Chiếu sáng sự cố cho công trình 68
3.5.1 Hệ thống chiếu sáng sự cố làm việc 68
3.5.2 Hệ thống chiếu sáng sự cố an toàn 68
Trang 45 Kết luận 69
Trang 5– Cầu dao tự động dạng khối RCD
TDD
LED
Residual Current Device – Thiết bị cắt dòng rò Tubular Daylighting Devices – Các thiết bị chiếu sáng ban ngày dạng ống
Light Emitting Diode – Đi ốt phát quang NLTT
Trang 6CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC HÊ THỐNG TRANG THIẾT BỊ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Tóm tắt nội dung chính của chương:
Giới thiệu tổng quát về các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình
Những yếu tố ảnh hưởng đến việc bố trí các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật trong công trình
Khái niệm về không gian kỹ thuật trong công trình
Ảnh hưởng của các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật lên kiến trúc, kết cấu công trình
1 Giới thiệu về các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình
1.1 Khái niệm hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình
Trang thiết bị kỹ thuật cho một công trình là việc thiết kế, lắp đặt, trang
bị các thiết bị kỹ thuật, nhằm phục vụ cho nhu cầu sử dụng công trình một cách tốt nhất, phù hợp với yêu cầu sử dụng và khả năng đầu tư của chủ công trình Tập hợp các thiết bị kỹ thuật cùng phục vụ cho một mục đích được gọi
là hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình Ví dụ Hệ thống cung cấp điện cho công trình là tập hợp tất cả các thiết bị phục vụ cho mục đích cấp điện, hệ thống cấp thoát nước cho công trình là tập hợp tất cả các thiết bị phục vụ cho mục đích cấp thoát nước
1.2 Các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình
Để phục vụ cho nhu cầu sử dụng, một công trình thường có các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật sau:
- Hệ thống cung cấp điện công trình
- Hệ thống chiếu sáng công trình
- Hệ thống năng lượng tái tạo trong công trình
- Hệ thống thông gió – điều hòa không khí trong công trình
- Hệ thống cấp – thoát nước trong công trình
- Hệ thống thông tin liên lạc và tự động trong công trình
- Hệ thống phòng cháy – chữa cháy trong công trình
- Hệ thống giao thông theo chiều đứng trong công trình
- Hệ thống chống sét trong công trình
- Các trang thiết bị khác trong công trình
Trang 71.3 Vị trí bố trí các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật trong công trình Các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình được bố trí khắp nơi trong công trình, từ trần, sàn, tường đến các không gian chuyên biệt cho chúng như các phòng kỹ thuật, tầng kỹ thuật trong công trình Ngoài các thiết bị máy móc của từng hệ thống, các hệ thống trung chuyển của chúng là mạng lưới các đường dây như dây cấp điện, dây điều khiển, dây thông tin liên lạc…; các đường ống như ống cấp nước sạch, ống thoát nước bẩn, ống dẫn khí lạnh, ống dẫn khí gas Các đường dây đường ống này có thể đặt theo chiều đứng, dọc suốt chiều cao công trình, cũng có thể đặt theo chiều ngang theo dầm trần hoặc âm dưới sàn
Kích thước của các đường dây, đường ống trong công trình khá đa dạng,
từ những ống tròn có đường kính 5 – 10 mm, đến các ống chữ nhật có diện tích 2000x2000 mm Khi bố trí các đường dây đường ống này đi nổi, đi ngầm, hay đi xuyên qua các lớp sàn, chúng gây ảnh hưởng không nhỏ đến kết cấu và thẩm mỹ công trình Ngoài ra, việc bố trí các trang thiết bị như đèn, quạt, điều hòa, thang máy sẽ chiếm một khoảng không gian đáng kể trong công trình, ảnh hưởng lớn đến việc trang trí nội thất và hoạt động của con người trong công trình sau này
2 Những yếu tố ảnh hưởng đến việc bố trí các hệ thống trang thiết bị
kỹ thuật trong công trình
2.1 Vị trí bố trí của công trình
Phạm vi khu vực nơi có vị trí bố trí công trình có ảnh hưởng lớn đến việc
bố trí các trang thiết bị kỹ thuật trong công trình bao gồm: địa hình đất đai, khí hậu nơi xây dựng công trình; các cơ sở kỹ thuật hạ tầng của khu vực đưa đến công trình như: các đường giao thông trong khu vực, các công trình kỹ thuật liên quan như vị trí các đường dây bao gồm đường dây điện cao thế và đường dây điện hạ thế, đường dây điện thoại, đường dây cáp truyền số liệu, các đường ống cấp và thoát nước dẫn từ bên ngoài vào công trình và từ bên trong công trình đưa ra, cũng như các thiết bị trang trí mặt ngoài công trình, đèn chiếu sáng, các thiết bị trang trí…
2.2 Môi trường khí hậu nơi xây dựng công trình
Môi trường khí hậu nơi xây dựng công trình quyết định việc sử dụng các trang thiết bị như đèn chiếu sáng, màu sắc, độ sáng, thiết bị thông gió, thiết
bị chữa cháy Đối với Việt Nam, môi trường khí hậu của các vùng khác nhau, dẫn đến việc lựa chọn các trang thiết bị kỹ thuật cũng khác nhau Ví dụ: ở miền Nam, khí hậu nóng ẩm, người ta thường chọn các loại đèn có ánh sáng
Trang 8lạnh để tạo cảm giác mát mẻ, chọn các thiết bị chủ yếu là làm lạnh không khí
Ở miền Bắc hay miền núi - những nơi có khí hậu lạnh, người ta ưa chọn đèn
có ánh sáng mặt trời để tạo cảm giác ấm áp Ngoài ra, ở miền Bắc hoặc miền núi, để thông gió, người ta cố gắng tận dụng thông gió tự nhiên nhờ các giải pháp về kết cấu kiến trúc, khi thông gió tự nhiên không đạt mà phải chọn thông gió cưỡng bức bằng các thiết bị điều hòa không khí, người ta thường chọn các thiết bị vừa có khả năng tạo lạnh vừa sưởi ấm
2.3 Chức năng công trình
Mỗi công trình khi xây dựng đều nhằm vào mục đích sử dụng nào đó Có công trình chỉ có một mục đích - ví dụ trường học, bệnh viện, nhà ở, nhưng cũng có những công trình đa năng Khi đó, phải xem xét cụ thể từng phần của công trình để chọn thiết bị cho thích hợp Ví dụ: chọn máy lạnh đối với nhà ở gia đình thường chọn các loại 2 cục công suất nhỏ Nếu chọn máy lạnh cho cửa hàng bách hóa, cho các văn phòng trung tâm, hay các nơi sản xuất có yêu cầu về điều chỉnh nhiệt độ cao thì thường chọn máy điều hòa trung tâm với các miệng thải gió và miệng thu gió bố trí trên trần, trên tường Chọn thang máy cũng vậy, chọn thang máy cho xí nghiệp công nghiệp phải khác với thang máy sử dụng cho bệnh viện cả về cấu tạo, kích thước và kiểu dáng Ngoài ra, việc chọn số lượng thang máy, loại thang máy còn phụ thuộc diện tích sử dụng, độ cao công trình và số người sử dụng thang máy
2.4 Không gian bên trong công trình
Không gian bên trong công trình như chiều cao nhà, kích thước các căn phòng, các loại nhà có lafont hay không có lafont ảnh hưởng trực tiếp đến các
hệ thống trang thiết bị kỹ thuật trong công trình Các phòng có cửa sổ, cửa đi thông ra không gian bên ngoài yêu cầu chiếu sáng cũng như thông gió khác với các phòng nằm sâu bên trong không nhận được ánh sáng tự nhiên, hay thông gió tự nhiên Vị trí bố trí nguồn điện cũng khác nhau Nhà có công suất
sử dụng điện ít thường dùng điện hạ thế, nhà cao tầng có công suất sử dụng điện lớn thì phải tính đến vị trí, kích thước và nơi bố trí các trạm biến thế, nơi đặt các máy phát điện dự phòng
2.5 Tầm quan trọng của công trình và quy định về mức độ trang thiết bị Tầm quan trọng của công trình ảnh hưởng đến việc lựa chọn chủng loại trang thiết bị cũng như giá trị của các trang thiết bị Công trình quan trọng,
có thời gian sử dụng lâu dài, phải chọn các trang bị có độ bền cao, đặc tính tốt Những công trình công cộng có nhiều người sử dụng cần chọn các trang thiết
bị dễ sử dụng, chắc chắn, bền Nhưng đối với những trang bị có tính chất
Trang 9quảng cáo, thay đổi theo thời gian nên chọn loại có giá thành vừa phải, phù hợp với khả năng của chủ đầu tư Từ đó cần xét đến kết cấu công trình để bố trí vị trí hợp lý của các trang thiết bị kỹ thuật
Mức độ trang bị phụ thuộc yêu cầu kỹ thuật và khả năng tài chính của chủ công trình Tuy nhiên, những trang bị tối thiểu như các thiết bị của hệ thống điện, nước, thông tin liên lạc… đều phải có và phải sử dụng các trang thiết bị đảm bảo yêu cầu an toàn tuyệt đối cho người sử dụng Khi thiết kế, lắp đặt phải có kiểm tra theo các tiêu chuẩn an toàn do nhà nước quy định
2.6 Yêu cầu của chủ đầu tư và kinh phí xây dựng
Thông thường các chủ đầu tư đều đưa ra các yêu cầu về trang thiết bị cần
sử dụng theo ý thích riêng của họ, người kiến trúc sư phải căn cứ vào sự cần thiết của thiết bị đối với công trình, sự phù hợp với nội thất của công trình
và cân nhắc với yêu cầu của chủ đầu tư để đưa ra kiến nghị các trang thiết bị cần dùng phù hợp nhất cho công trình
Chi phí về các trang thiết bị kỹ thuật cho công trình chiếm phần vốn đầu
tư rất lớn khoảng 30-50% giá trị công trình hoặc hơn nữa, do đó cần cân nhắc lựa chọn sao cho đạt được những trang bị quan trọng nhất, cần thiết nhất đảm bảo yêu cầu làm việc tốt nhất cho công trình để ưu tiên bố trí trước Chủng loại trang thiết bị (mẫu mã, tên hiệu, kiểu dáng ) thường được lựa chọn theo sở thích chủ quan, theo kinh nghiệm, theo sự nổi tiếng của hãng sản xuất, hoặc theo nhu cầu của công trình Tuy nhiên, phải đảm bảo các lựa chọn phù hợp theo yêu cầu kỹ thuật
3 Không gian kỹ thuật trong công trình
Việc lắp đặt các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật trong công trình đòi hỏi phải có các khoảng không gian dành lắp đặt các đường dây, đường ống, các giá đỡ, các máy móc thiết bị Không gian này có thể bố trí trên trần, dưới sàn, trong các phòng máy, thậm chí cả một tầng nhà dùng cho việc lắp đặt trang thiết bị
Những không gian đó đều được gọi chung là không gian kỹ thuật Hay nói cách khác, không gian kỹ thuật chính là các không gian dành cho việc lắp đặt các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật trong công trình kiến trúc
Không gian kỹ thuật có thể phân ra nhiều loại khác nhau, như trần kỹ thuật, sàn kỹ thuật, hộp kỹ thuật, phòng kỹ thuật, tầng kỹ thuật
Trang 103.1 Trần kỹ thuật
Trần kỹ thuật là khoảng không gian nằm phía trên trần treo (lafont) và phía mặt dưới sàn của tầng trên Khoảng không gian này dành để lắp đặt các đường dây, đường ống, các thiết bị máy móc cho các hệ thống kỹ thuật mà trong phòng không thể nhìn thấy nhờ lớp trần treo đã che khuất Ví dụ như đường ống luồn dây điện đến các thiết bị, đường ống gas lạnh đến các giàn lạnh của hệ thống điều hòa không khí, các đường ống nước cứu hỏa tới các đầu phun của hệ thống chữa cháy
Một công trình kiến trúc hiện đại cần trang bị các thiết bị kỹ thuật như vậy nhất thiết phải có không gian trần kỹ thuật Chiều cao thông thủy của khoảng trần kỹ thuật này là bao nhiêu còn phụ thuộc vào các thiết bị cụ thể, nhưng thông thường không nhỏ hơn 200 mm và không lớn hơn 900 mm để tiết kiệm không gian sử dụng theo chiều cao tòa nhà Điều này có nghĩa là trần
kỹ thuật sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chiều cao thông thủy của căn phòng, chiều cao của tầng và chiều cao cả tòa nhà Như vậy, khi thiết kế kiến trúc cần chú ý tính toán chiều cao trần kỹ thuật cho phù hợp với việc lắp đặt các hệ thống trang thiết bị, từ đó quyết định chiều cao tầng nhà thích hợp, đảm bảo tính kỹ thuật, kinh tế, thẫm mỹ
Hình 1.1a – Sơ đồ mặt cắt ngang
trần kỹ thuật ống bố trí trên trần kỹ thuật Hình 1.1b – Đường dây đường 3.2 Sàn kỹ thuật
Sàn kỹ thuật là khoảng không gian nằm phía trên sàn kết cấu và phía dưới lớp sàn nội thất, dành để đi dây đến các thiết bị cần thiết như các ổ cắm điện, điện thoại, ổ cắm internet cho các bàn làm việc hay các bàn đại biểu, hội nghị Sàn nội thất thường cấu tạo bằng các tấm cứng, được kê lên trên hệ thống khung thép định hình, mặt sàn trải thảm
Chiều cao thông thủy của khoảng sàn kỹ thuật thường từ 200 mm đến 300
mm tùy theo từng trường hợp cụ thể Cũng như trần kỹ thuật, sàn kỹ thuật
Trang 11ảnh hưởng trực tiếp đến chiều cao thông thủy của căn phòng Do đó, khi thiết
kế kiến trúc cần chú ý đến chiều cao sàn kỹ thuật (nếu có) để quyết định chiều cao tầng một cách hợp lý nhất
Hình 1.2a – Sơ đồ mặt cắt ngang
sàn kỹ thuật Hình 1.2b – sàn kỹ thuật rỗng kiểu khung giá đỡ định hình 3.3 Hộp kỹ thuật
Hộp kỹ thuật là khoảng không gian hình ống đứng, chạy xuyên suốt qua các tầng nhà, dành để lắp đặt các đường dây, đường ống theo trục đứng Các đường dây đường, ống này là trục chính để phân phối các đường dây đường ống nhánh vào các tầng (như ống nước cấp, các dây cáp điện ) , hoặc thu gom
từ các ống nhánh đưa về (như ống thoát nước bẩn)
Hộp kỹ thuật sẽ chiếm một phần diện tích trên mặt bằng, lớn hay nhỏ, nhiều hay ít tùy thuộc vào quy mô và loại thiết bị được lựa chọn bố trí bên trong hộp Vị trí của các hộp kỹ thuật cũng liên quan đến nguyên lý lắp đặt của các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật Vì vậy, khi thiết kế kiến trúc cần chú
ý việc bố trí các hộp kỹ thuật ở vị trí thích hợp, đảm bảo chiều rộng cho thao tác lắp đặt các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật sau này
Hình 1.3a – Sơ đồ mặt cắt ngang
hộp kỹ thuật Hình 1.3b – Bố trí cáp điện trong hộp kỹ thuật
Trang 123.4 Phòng kỹ thuật
Phòng kỹ thuật là không gian khép kín của một phòng, thường có cửa ra vào để bảo vệ an toàn, dành để lắp đặt các thiết bị điều khiển, đo đếm, van khóa, công tắc, cầu dao
Phòng kỹ thuật có thể chỉ rộng 1 – 2 m2, cũng có thể rộng đến vài trăm m2, như phòng kỹ thuật cho hệ thống máy điều hòa trung tâm
Các phòng kỹ thuật chiếm một diện tích đáng kể trong công trình Vì vậy, khi thiết kế kiến trúc, cần tính toán diện tích phòng kỹ thuật cho phù hợp để đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật Ngoài ra, vị trí phòng kỹ thuật cũng phải đảm bảo đáp ứng tốt cho các hoạt động điều khiển, kiểm tra, bảo trì, bảo dưỡng các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật sau này
Hình 1.4 – Các tủ điện được bố trí trong phòng kỹ thuật 3.5 Tầng kỹ thuật
Tầng kỹ thuật là không gian của một tầng nhà, dành riêng cho việc bố trí lắp đặt các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật Tầng kỹ thuật thường được sử dụng ở các công trình có quy mô số tầng nhà lớn, cần phải phân khu kỹ thuật
để đảm bảo áp lực và độ dài đường ống; hoặc các công trình phải thu gom nhiều đường ống kỹ thuật nằm ở nhiều khu vực khác nhau chuyển về các điểm tập trung để không ảnh hưởng đến không gian các phòng công cộng bên dưới Ví dụ như khách sạn, chung cư cao tầng có khối dịch vụ công cộng bên
Trang 13dưới, hoặc các tòa nhà siêu cao tầng phải phân khu, phân đoạn trang thiết bị
kỹ thuật
Chiều cao tầng kỹ thuật tùy theo các trang thiết bị kỹ thuật cụ thể được lắp đặt, nhưng thông thường chiều cao thông thủy tối thiểu là 1.8m để đảm bảo các hoạt động lắp ráp, sửa chữa, kiểm tra, bảo trì bảo dưỡng
Hình 1.5 – Các máy bơm được bố trí trong tầng hầm cũng là tầng kỹ
thuật của công trình
4 Ảnh hưởng của các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật lên công trình Các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình nằm trong các không gian
kỹ thuật và chiếm lĩnh một phần không gian kiến trúc tòa nhà Các không gian
kỹ thuật này cần phải có sự tính toán, sắp đặt trước sao cho phù hợp với việc lắp đặt các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật sau này Vì vậy, việc bố trí không gian kỹ thuật trở thành một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế kiến trúc
4.1 Đặc điểm chung của các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình Các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình đều có chung đặc điểm về tính hệ thống của mạng lưới phân bố Thông thường, mỗi hệ thống đều có
Trang 14điểm bắt nguồn và điểm kết thúc Nơi bắt nguồn có thể là các máy chủ, máy phát, rồi thông qua mạng lưới đường dây đường ống dẫn đến các điểm kết thúc là các thiết bị sử dụng trong công trình
Thông thường, các máy chủ, máy phát chính của nguồn được bố trí ở các phòng kỹ thuật, từ đó dẫn qua các đường dây đường ống tới trục chính thẳng đứng nằm trong các hộp kỹ thuật xuyên suốt các tầng, rồi lại từ các trục chính phân phối vào các đường dây đường ống nhánh nằm trong các trần hoặc sàn
kỹ thuật để đến các thiết bị sử dụng
Trong trường hợp quy mô công trình quá lớn hoặc có quá nhiều chức năng phức tạp thì phải phân khu quản lý cho các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật Khi đó sẽ xuất hiện tầng kỹ thuật ở lưng chừng công trình
4.2 Đặc điểm về cách bố cục, sắp đặt các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật
công trình liên quan đến vấn đề thẩm mỹ kiến trúc
Hiện nay, việc bố cục, sắp đặt các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình có 2 cách khác nhau
Cách thứ nhất là bao che các đường dây, đường ống, thiết bị trong các không gian kỹ thuật như trần kỹ thuật, sàn kỹ thuật, hộp kỹ thuật Việc bao che này đảm bảo không nhìn thấy mạng lưới kỹ thuật của hệ thống, tạo ra những không gian nội thất phẳng phiu, mượt mà Cách này được áp dụng phổ biến, chiếm đa số các công trình kiến trúc hiện đại và nhà cao tầng
Cách thứ hai là để lộ thiên các đường dây, đường ống, thiết bị của các hệ thống kỹ thuật công trình Đây là một xu hướng của phong cách kiến trúc Hightech, có đặc điểm là gây ấn tượng mạnh, tạo cảm giác hiện đại, đồ sộ cho người sử dụng Cách này đòi hỏi các thiết bị, đường dây đường ống của hệ thống không những tốt mà còn đẹp, dẫn đến giá thành cao hơn so với cách một Vì vậy, cách này chưa được phổ biến, chỉ có một số ít công trình áp dụng
Trang 15Hình 1.6 – Hệ thống kỹ thuật công trình đi lộ thiên trên trần trong một
trung tâm thương mại 4.3 Những yếu tố của các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật ảnh hưởng
đến không gian kỹ thuật và không gian kiến trúc công trình
4.3.1 Yếu tố số lượng các trang thiết bị kỹ thuật dự kiến lắp đặt
Số lượng các trang thiết bị quyết định việc chiếm lĩnh không gian ít hay nhiều trong công trình Công trình càng nhiều trang thiết bị thì càng cần nhiều không gian, từ không gian bố trí thiết bị đến không gian cho các đường dây đường ống
Trang 164.3.2 Yếu tố loại thiết bị lựa chọn
Mỗi hệ thống trang thiết bị thường có các loại thiết bị khác nhau phục vụ cùng mục đích Mỗi loại thiết bị lại có các yêu cầu về kỹ thuật khác nhau, đòi hỏi các không gian kỹ thuật khác nhau, vì vậy ảnh hưởng tới không gian kiến trúc cũng khác nhau Ví dụ cùng là hệ thống điều hòa không khí trung tâm, nếu chọn loại VRV thì các yêu cầu kỹ thuật hoàn toàn khác với loại Water Chiller, kéo theo việc tổ chức không gian kỹ thuật hoàn toàn khác nhau 4.3.3 Yếu tố về giải pháp thiết kế hệ thống trang thiết bị kỹ thuật
Mỗi loại hệ thống trang thiết bị kỹ thuật đều có những giải pháp thiết kế khác nhau, dẫn tới việc lắp đặt khác nhau, và kéo theo việc sắp đặt các không gian kỹ thuật khác nhau Ví dụ hệ thống điều hòa không khí, chọn giải pháp điều hòa cục bộ sẽ khác hoàn toàn với giải pháp điều hòa trung tâm, và đương nhiên không gian dành cho 2 giải pháp này hoàn toàn khác nhau
4.3.4 Yếu tố về kích thước của các trang thiết bị
Kích thước của các trang thiết bị ảnh hưởng rất rõ đến các không gian kỹ thuật mà nó chiếm lĩnh, máy móc thiết bị càng lớn thì các không gian kỹ thuật như phòng kỹ thuật, hộp kỹ thuật, trần, sàn kỹ thuật càng lớn và ngược lại Đặc biệt các máy móc cồng kềnh, nặng nề, khó vận chuyển thì ta còn phải tính đến vị trí phòng kỹ thuật đặt ở đâu cho hợp lý
4.3.5 Yếu tố về cấu tạo, lắp đặt và liên kết với kết cấu công trình
Mỗi bộ phận máy móc thiết bị, đường dây đường ống của hệ thống đều có những yêu cầu riêng về cách bố trí lắp đặt, khoảng cách an toàn với các hệ thống xung quanh; rồi các giải pháp cố định hệ thống vào công trình như neo đường dây đường ống vào trần, tường, các giải pháp xử lý khi đường dây đường ống đi xuyên tường…
4.3.6 Yếu tố về thẫm mỹ đối với việc bố trí các thiết bị kỹ thuật đầu cuối
Yếu tố thẩm mỹ là yếu tố không thể thiếu khi bố trí các thiết bị đầu cuối của hệ thống (như đèn, quạt, dàn lạnh…) trong công trình Đương nhiên việc đảm bảo yếu tố thẩm mỹ vẫn phải đảm bảo thiết bị đủ công suất và số lượng phục vụ cho các không gian Điều này rất khó, đòi hỏi các kiến trúc sư phải có các kiến thức cơ bản về các hệ thống kỹ thuật công trình để hài hòa giữa việc lựa chọn, bố trí các thiết bị sao cho đảm bảo tính kỹ thuật, kinh tế và thẩm
mỹ
Trang 174.4 Ảnh hưởng của các không gian kỹ thuật tới thiết kế kiến trúc
4.4.1 Ảnh hưởng đối với thiết kế mặt bằng kiến trúc
Những tác động ảnh hưởng của các không gian kỹ thuật trên mặt bằng kiến trúc chính là sự chiếm lĩnh về diện tích mặt bằng các hộp kỹ thuật, các phòng kỹ thuật và các tầng kỹ thuật Ngoài ra, sự ảnh hưởng còn thể hiện ở việc tìm những vị trí thích hợp để bố trí các không gian kỹ thuật này
4.4.2 Ảnh hưởng đối với thiết kế mặt cắt kiến trúc
Những tác động ảnh hưởng của các không gian kỹ thuật trên mặt cắt kiến trúc chính là sự chiếm lĩnh về độ cao các không gian kỹ thuật như trần, sàn
kỹ thuật, hộp kỹ thuật, phòng kỹ thuật, tầng kỹ thuật
4.4.3 Ảnh hưởng đối với việc thiết kế mặt đứng kiến trúc
Đa số các công trình được thiết kế theo phong cách che kín các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật Vì vậy, khi thiết kế kiến trúc phải có các giải pháp che chắn cho phù hợp, vừa đảm bảo thông thoáng cho các thiết bị, vừa đảm bảo tính thẩm mỹ… Đối với một số công trình thiết kế theo phong các lộ thiên hệ thống trang thiết bị kỹ thuật, cần lựa chọn mỗi bộ phận của hệ thống trang thiết bị sao cho thật hoàn thiện cả về hình thức lẫn vật liệu để đảm bảo tính thẫm mỹ cho công trình
4.4.4 Ảnh hưởng đối với thiết kế nội thất
Các trang thiết bị như đèn, quạt, giàn lạnh… góp phần rất lớn vào việc trang trí nội thất cho căn phòng Vì vậy, khi thiết kế kiến trúc cũng cần phải chọn các thiết bị sao cho đủ số lượng, đủ công suất đồng thời đảm bảo hài hòa với các nội thất trong phòng, đảm bảo tính thẫm mỹ cho công trình
5 Kết luận
Như vậy, chúng ta thấy rằng các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật là một phần không thể thiếu trong công trình, đảm bảo việc phục vụ cho hoạt động của con người trong công trình Hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình ảnh hưởng trực tiếp đến không gian kiến trúc công trình trong công tác thiết
kế và ảnh hưởng đến kết cấu công trình trong công tác thi công xây dựng Vì vậy, các kiến trúc sư và các kỹ sư xây dựng cũng cần nắm rõ các kiến thức về các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật công trình
Trang 18CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỆN CÔNG TRÌNH
Tóm tắt nội dung chính của chương:
Khái quát chung về hệ thống điện công trình
Các thành phần chính của hệ thống điện công trình như nguồn điện, mạng lưới dây/cáp dẫn điện, các khí
cụ điện, các thiết bị tiêu thụ điện
Vị trí lắp đặt, không gian chiếm chỗ của các thành phần trong hệ thống điện công trình
Ảnh hưởng của hệ thống điện công trình lên kiến trúc, kết cấu công trình
1 Khái quát chung về hệ thống điện công trình
Điện là một nhu cầu thiết yếu cho cuộc sống của con người hiện đại Từ khi phát minh ra điện, con người đã ứng dụng điện vào các công trình xây dựng phục vụ cho cuộc sống con người Ngày nay, hệ thống điện đóng vai trò chính trong các hệ thống kỹ thuật công trình, giúp cung cấp năng lượng cho tất cả các hệ thống còn lại hoạt động Vì vậy, hệ thống điện là một hệ thống trang thiết bị kỹ thuật không thể thiếu trong công trình
1.1 Khái niệm hệ thống điện công trình
Hệ thống điện công trình là một thể thống nhất gồm nguồn điện, dây/cáp dẫn điện, các khí cụ điện (các thiết bị đóng cắt, bảo vệ) và các thiết bị tiêu thụ điện; được kết nối với nhau theo một trình tự nhất định nhằm thực hiện mục đích cấp điện cho các thiết bị điện trong công trình
Có thể khái quát hệ thống điện như sơ đồ khối ở hình 2.1
Hình 2.1 – Sơ đồ khối hệ thống điện công trình 1.2 Phân loại hộ tiêu thụ điện
Theo yêu cầu liên tục cung cấp điện, phụ tải được phân thành hộ loại 1, loại 2 và loại 3 Theo quy định tại khoản I.2.25 của Quy phạm trang bị điện thì:
NGUỒN
ĐIỆN
T.BỊ ĐÓNG CẮT BẢO
VỆ
T.BỊ ĐÓNG CẮT BẢO
VỆ
T.BỊ TIÊU THỤ ĐIỆN DÂY/CÁP
DẪN ĐIỆN
Trang 19- Hộ loại 1 là những hộ tiêu thụ điện mà khi cung cấp điện bị gián đoạn sẽ ảnh hưởng đến an ninh Quốc gia, ảnh hưởng đến các cơ quan trọng yếu của Nhà nước, gây nguy hiểm chết người, tổn thất nghiêm trọng về kinh tế hoặc theo nhu cầu cấp điện đặc biệt của khách hàng Ví dụ như các bệnh viện, sân bay, đài truyền hình…
- Hộ loại 2 là những hộ tiêu thụ điện mà khi cung cấp điện bị gián đoạn sẽ gây tổn thất lớn về kinh tế, rối loạn các quá trình công nghệ phức tạp, rối loạn hoạt động bình thường của thành phố Ví dụ như các xí nghiệp, trung tâm thương mại, trường học…
- Hộ loại 3 là những hộ tiêu thụ điện không thuộc hai loại trên
Vì mức độ quan trọng của các loại hộ tiêu thụ khác nhau nên hệ thống điện khi cung cấp cho các công trình này cũng phải khác nhau, kéo theo các không gian kỹ thuật dành cho nó cũng khác nhau Ví dụ hệ thống điện cung cấp cho một bệnh viện sẽ khác hoàn toàn hệ thống điện cấp cho một biệt thự, dẫn tới không gian kỹ thuật dành cho hệ thống điện bệnh viện sẽ khác so với biệt thự
1.3 Các sơ đồ điện thông dụng cho công trình
Để bố trí hệ thống điện công trình, ta cần tuân theo một sơ đồ điện nhất định Sơ đồ điện là một hình vẽ chỉ rõ trình tự kết nối các thiết bị điện trong
hệ thống, hướng cung cấp điện, công suất dùng điện của các thiết bị, các khí
cụ điện sử dụng, các đường dây liên kết nguồn và thiết bị
Hiện có 3 loại sơ đồ điện hay được sử dụng cho công trình, đó là sơ đồ hình tia, sơ đồ trục chính và sơ đồ hỗn hợp như hình 2.2
Hình 2.2a – Sơ đồ hình
tia Hình 2.2b – Sơ đồ trục chính Hình 2.2c – Sơ đồ hỗn hợp Tùy theo mức độ quan trọng của công trình, ta sẽ chọn sơ đồ điện cho phù hợp Nội dung lựa chọn sơ đồ điện không được trình bày trong tài liệu này vì
Trang 20đây là một nội dung của học phần Điện kỹ thuật xây dựng đã được học trước
đó Trong phạm vi tài liệu này, nhóm biên soạn chỉ nhắc lại các loại sơ đồ thông dụng trong công trình để làm rõ phần không gian chiếm chỗ của chúng trong công trình (sẽ phân tích cụ thể trong mục 3 bên dưới)
2 Các thành phần chính của hệ thống điện công trình, không gian chiếm chỗ và ảnh hưởng của chúng đến công trình
Theo sơ đồ khối ở hình 2.1, ta thấy các thành phần chính của hệ thống điện gồm:
- Nguồn điện công trình,
- Mạng lưới dây/cáp điện công trình,
- Các khí cụ điện để đóng cắt, bảo vệ,
- Các thiết bị sử dụng điện trong công trình
2.1 Nguồn điện công trình
Nguồn điện công trình là điểm đấu nối cấp điện cho cả công trình Tùy theo quy mô và tầm quan trọng của công trình, nguồn điện công trình có thể lấy trực tiếp từ trạm biến áp công cộng của điện lực (hộ loại 3 như biệt thự, nhà phố ) hoặc phải có trạm biến áp riêng (hộ loại 1, 2 như bệnh viện, trung tâm thương mại, chung cư ) Ngoài ra, hộ loại 1 và 2 còn có thể có thêm nguồn phát điện dự phòng để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho công trình
2.1.1 Trạm biến áp công trình
a Vai trò trạm biến áp trong công trình
Trạm biến áp công trình có nhiệm vụ nhận điện từ lưới điện trung thế của điện lực (22kV hoặc 15kV) và biến đổi nó thành năng lượng điện có điện áp thấp hơn (0,4kV) để cung cấp cho phụ tải Thực chất trạm biến áp là một công trình, chứa các thiết bị điện như máy biến áp, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ phía cao áp và hạ áp, các thiết bị đo lường Máy biến áp chính là thiết bị giúp biến đổi điện áp
b Các loại trạm biến áp thông dụng cho công trình, không gian chiếm chỗ
và vị trí lắp đặt
Vì trạm biến áp là một công trình nên nó sẽ chiếm không gian khi bố trí Tùy theo quy mô công suất và kiểu trạm biến áp mà diện tích chiếm chỗ của chúng khác nhau Việc tính chọn quy mô công suất trạm biến áp không được
đề cập trong tài liệu này vì nó là một nội dung của học phần Kỹ thuật điện xây
Trang 21dựng Trong phạm vi tài liệu, nhóm biên soạn chỉ nêu về các kiểu trạm biến
áp, diện tích chiếm chỗ và ảnh hưởng của chúng đến công trình
Trạm biến áp có thể đặt ngoài trời hoặc trong nhà Trạm đặt ngoài trời là những trạm có công suất nhỏ, trạm đặt trong nhà là những trạm có công suất lớn hơn
có diện tích chiếm chỗ nhỏ, hay bố trí ở ranh đất hoặc gần hàng rào công trình, nơi thuận tiện tiếp nhận điện 22kV (hoặc 15kV) từ điện lực Trạm treo phù hợp với lưới điện đi nổi và dành cho các công trình có diện tích đất trống tương đối rộng vì lưới điện cao thế đi lộ thiên, có thể gây nguy hiểm nên cần tuân theo các quy định về hành lang an toàn lưới điện
Hình 2.3 – Trạm treo Trạm giàn: trạm có công suất lớn hơn trạm treo nhưng thường nhỏ hơn 560kVA Tất cả thiết bị của trạm đặt trên 2 trụ như hình 2.4 Trạm giàn có diện tích chiếm chỗ lớn hơn trạm treo, nhưng không đáng kể nếu so với các trạm biến áp trong nhà Giống như trạm treo, trạm giàn được đặt ở ranh đất
Trang 22hoặc gần hàng rào, phù hợp với lưới điện đi nổi và dành cho các công trình có diện tích đất trống tương đối rộng
Hình 2.4 – Trạm giàn Trạm hoa sen: trạm có công suất từ 100kVA đến 400kVA Tất cả các thiết
bị của trạm được bố trí trên trụ thép như hình 2.5 Diện tích chiếm chỗ của trụ thép tùy theo dung lượng trạm và các thiết bị sử dụng cho trạm, có thể khoảng từ (600x600) mm đến (1100x1100) mm Trạm hoa sen phù hợp với lưới điện đi ngầm nên có thể bố trí sâu vào phạm vi đất trống gần các công trình chính mà vẫn đảm bảo an toàn cho con người
Trang 23Hình 2.5 – Trạm hoa sen Trạm hợp bộ: đối với các trạm biến áp ngoài trời có công suất lớn, máy biến áp nặng không thể treo trên trụ hoặc đặt trên giá đỡ, người ta sử dụng trạm hợp bộ, hay còn gọi là trạm KIOSK Dung lượng trạm hợp bộ lớn, tùy theo yêu cầu có thể lên đến 7500kVA, kích thước trạm tùy theo dung lượng trạm và các thiết bị được sử dụng trong trạm Ví dụ một trạm biến áp hợp bộ
có dung lượng 1200kVA của Schneider có kích thước (2500x3600x2900)
mm Tương tự trạm hoa sen, trạm hợp bộ phù hợp với lưới điện đi ngầm và không hạn chế vị trí đặt trạm
Hình 2.6 – Trạm hợp bộ (trạm KIOSK) Trạm trong nhà:
Đối với các trạm biến áp có công suất lớn, máy biến áp nặng không thể treo trên trụ hoặc đặt trên giá đỡ; hoặc các công trình không có đủ không gian
để đảm bảo các khoảng cách an toàn quy định, người ta sử dụng loại trạm
Trang 24trong nhà Vị trí của trạm trong nhà có thể đặt tách biệt với công trình như hình 2.6a, cũng có thể tích hợp bên trong công trình, có tường chung với tường công trình như hình 2.6b Tuy nhiên, các bức tường chung này phải là loại chịu lực, cách điện, cách nhiệt, cách âm để đảm bảo an toàn cho người sử dụng công trình
Hình 2.6a – Trạm phòng đặt
tách biệt với công trình Hình 2.6b – Trạm phòng đặt trong tầng hầm công trình
Khi đặt trạm biến áp bên trong công trình, có thể đặt ở phòng kỹ thuật hoặc tầng kỹ thuật Các không gian kỹ thuật này thường được bố trí ở tầng hầm, tầng trệt hoặc tầng 1 Trong trạm biến áp cần chú ý bố trí lối đi thường xuyên để vận chuyển thiết bị, bảo trì, sửa chữa Ngoài ra còn phải phảm đảm bảo thông gió trong trạm, đảm bảo an toàn cháy nổ và chống ngập nước cho trạm (nếu trạm đặt ở tầng hầm) Trạm phải đặt ở nơi có phạm vi tương đối rộng, thuận tiện bố trí các đường dây điện ra vào trạm Các đường dây này có thể đi nổi hoặc ngầm, cần chú ý các khoảng cách an toàn theo quy định của ngành điện
Không gian chiếm chỗ của trạm biến áp trong nhà tùy theo dung lượng và các loại thiết bị sử dụng trong trạm Có thể xác định các kích thước trạm tương đối như sau:
- Đối với trạm có công suất dưới 1000kVA, kích thước thường là (5x5x5) m
- Đối với các trạm có công suất hơn 1000kVA nhưng chưa đến 10000kVA, kích thước (8x10x8) m
2.1.2 Nguồn điện dự phòng cho công trình
a Vai trò của nguồn phát điện dự phòng trong công trình
Đối với các công trình loại 1 và loại 2 có yêu cầu cấp điện liên tục, ngoài các nguồn cung cấp chính lấy từ lưới điện quốc gia, cần bố trí thêm các nguồn
Trang 25phát điện dự phòng Các nguồn phát này cần có công suất đủ lớn để đảm bảo hoạt động cho các bộ phận chủ yếu của công trình khi xảy ra sự cố mất điện lưới, ví dụ như hệ thống thang máy của các tòa nhà cao tầng, hệ thống chiếu sáng sự cố…
b Nguồn phát điện thông dụng cho công trình, không gian chiếm chỗ và
vị trí lắp đặt
Nguồn phát điện dự phòng cho công trình thông thường là các máy phát điện chạy bằng dầu (hay còn gọi là máy phát điện Diezel) Trong quá trình hoạt động, cần đảm bảo máy được cung cấp dầu đầy đủ, liên tục, phải có nước làm mát và thông gió thoát khí độc hại Ngoài ra, khi máy chạy còn có tiếng
ồn, nhiệt độ cao và rung động mạnh, nên nơi đặt máy cần phải có tường cách
âm, cách nhiệt, đệm chống rung Có thể đặt máy phát điện cùng chỗ với trạm biến áp, ngăn cách bởi một bức tường, hoặc đặt ở một nơi riêng biệt; nhưng phải đảm bảo các quy định về khoảng cách an toàn về điện, các tiêu chuẩn phòng chống cháy nổ, thông gió, chiếu sáng Không gian chiếm chỗ của các trạm nguồn phát điện này tương tự trạm biến áp có cùng công suất
Hình 2.7 – Máy phát điện cho công trình được đặt trong tầng hầm của
công trình 2.2 Mạng lưới dây/cáp điện công trình
2.2.1 Vai trò của mạng lưới dây/cáp điện công trình
Theo TCVN 12:2014 thì dây điện và cáp điện được định nghĩa như sau:
- “Dây điện bao gồm một ruột kim loại dẫn điện (bằng đồng hoặc bằng nhôm) nằm trong một vỏ cách điện”
Trang 26- “Cáp điện bao gồm một hoặc nhiều dây điện được bọc trong một hoặc nhiều lớp vỏ bảo vệ”
Nhiệm vụ của dây điện và cáp là để truyền tải điện năng từ nguồn tới nơi tiêu thụ Như vậy, mạng lưới dây/cáp điện công trình có vai trò kết nối dẫn điện từ nguồn điện công trình (các trạm biến áp, trạm phát điện dự phòng) đến thiết bị sử dụng điện trong công trình Việc có một mạng lưới kết nối điện phù hợp sẽ quyết định rất nhiều đến chất lượng của hệ thống điện công trình, như tính liên tục cung cấp điện, an toàn cho người sử dụng và phòng chống hỏa hoạn xảy ra do chập điện
2.2.2 Các loại dây, cáp điện thông dụng cho công trình
Tùy vị trí sử dụng và vai trò đảm nhiệm trong mạng điện, sẽ có các loại dây/cáp điện phù hợp cho công trình Theo quy chuẩn Việt Nam 12:2014, dây/cáp điện dùng cho công trình bắt buộc phải là loại có vỏ bọc, ruột đồng Một số dây/cáp điện thông dụng cho công trình được thể hiện ở bảng 1 và bảng 2 bên dưới
Bảng 1 – Một số dây điện hạ thế thông dụng trong công trình
Trang 27Dây CV (dùng cho truyền
tải phân phối hạ thế 0,4V,
Trang 28dây trong công trình, không gian kỹ thuật mà chúng chiếm chỗ, ảnh hưởng của chúng đến kiến trúc, kết cấu công trình
2.2.3 Các kiểu bố trí dây/cáp điện trong công trình
Việc bố trí hệ thống dây/cáp điện trong công trình phải tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về an toàn điện của ngành điện Ngoài ra, việc bố trí này cũng phải đảm bảo tính thẫm mỹ để mang lại vẻ đẹp cho công trình Thông thường, có 2 cách bố trí dây/cáp điện trong công trình, đó là đi nổi và đi ngầm
Đi ngầm có thể là đi ngầm trong đất, cũng có thể là đi âm trong kết cấu (âm tường, trần, sàn) hoặc được bao che trong các không gian kỹ thuật
Đi dây/cáp nổi trong công trình
Dây/cáp đi nổi trong phạm vi công trình thường là cáp nguồn, cấp điện
hạ thế từ trạm biến áp công công đến công trình, hoặc cấp điện trung thế cho trạm biến áp của công trình Dây/cáp đi nổi dạng này được bố trí trên trụ như hình 2.8a
Hình 2.8a – Dây/cáp trung thế đi nổi trên trụ điện
Trang 29Bên trong công trình, dây/cáp đi
nổi có thể được luồn trong ống hoặc
không, thường được nẹp cố định lên
trần, tường Đây chủ yếu là các
dây/cáp có tiết diện nhỏ, cấp điện cho
các thiết bị tiêu thụ điện trong công
trình Dây/cáp đi nổi được thi công
sau khi đã hoàn tất công trình nên
việc thi công rất dễ dàng, cũng thuận
tiện trong công tác sửa chữa, bảo trì
bảo dưỡng Hiện nay, xu thế đi
dây/cáp nổi được các kiến trúc sư tận
dụng để trang trí cho công trình như
để trang trí cho công trình Tuy nhiên, việc đi nổi dây không phổ biến mà hiện nay, đa phần người ta vẫn chọn cách đi ngầm hệ thống dây/cáp điện để đảm bảo an toàn và mỹ quan cho công trình
a Đi dây/cáp ngầm trong công trình
Đi dây/cáp ngầm trong công trình là bao che hệ thống dây/cáp điện trong các không gian kỹ thuật như trên trần kỹ thuật, dưới sàn kỹ thuật, trong hộp
kỹ thuật hoặc đi ngầm trong kết cấu công trình Việc đi dây/cáp ngầm đòi hỏi phải được tính toán chừa các không gian kỹ thuật trong quá trình thiết kế kiến trúc công trình Ngoài ra, việc đi dây/cáp ngầm trong kết cấu cũng cần xem xét cẩn thận để không ảnh hưởng đến kết cấu công trình
Đi dây/cáp trên trần kỹ thuật:
Dây/cáp luồn trong ống đi dây: Các dây/cáp điện được luồn trong ống đi dây, bắt cố định trên trần Dây/cáp đi theo kiểu này có tiết diện nhỏ, các ống luồn dây cũng nhỏ, đường kính ống thường khoảng 20 mm đến 50 mm, làm nhiệm vụ dẫn điện đến các thiết bị tiêu thụ điện
Trang 30Hình 2.9a – Dây luồn trong ống,
bắt trên trần kỹ thuật Dây/cáp
được thi công trong quá trình xây
dựng, trước khi hoàn thiện công
trình
Hình 2.9b – Trần kỹ thuật đã đóng xương lafont, chuẩn bị lắp lafont thạch cao để che chắn phần kỹ thuật bên trên nhằm đảm bảo mỹ quan cho công trình
Dây/cáp đi trên máng cáp: Khi số lượng dây/cáp nhiều, tiết diện dây lớn, việc luồn dây trong ống là không khả thi, người ta chọn giải pháp đi dây/cáp trên máng cáp trong không gian trần kỹ thuật như hình 2.10 Dây/cáp đi trên máng cáp trong công trình thường là các trục chính của tầng, để phân phối điện cho các phòng Máng cáp sau đó có thể sẽ được che chắn bằng lafont
Hình 2.10 – Dây/cáp đi trên máng cáp Dây/cáp đi trên thang cáp: Trong trường hợp khối lượng dây lớn, máng cáp không chịu được sức nặng của hệ thống dây/cáp điện, người ta sử dụng thang cáp thay cho máng cáp như hình 2.11
Hình 2.11 – Dây/cáp đi trên thang cáp
Trang 31Đi dây/cáp đi dưới sàn kỹ thuật:
Dây/cáp đi dưới sàn kỹ thuật ít phổ biến hơn so với dây/cáp đi trên trần
kỹ thuật, chủ yếu áp dụng cho các phòng làm việc, phòng họp, phòng hội nghị nơi cần đưa điện đến các bàn làm việc Tương tự như đi dây/cáp trên trần kỹ thuật, có thể áp dụng các kiểu đi dây/cáp như: luồn trong ống, đi trên máng cáp, thang cáp
Hình 2.12 – Hệ thống máng cáp dưới sàn kỹ thuật
Đi dây/cáp đi trong hộp kỹ thuật:
Hộp kỹ thuật thường được triển khai theo chiều đứng xuyên suốt công trình, dùng để dẫn hệ thống dây/cáp điện đi từ nguồn điện đến các tầng Hệ
Trang 32thống dây/cáp điện bố trí trong hộp kỹ thuật là trục chính cấp điện cho cả công trình
Hình 2.13 – Dây/cáp điện đi trong hộp kỹ thuật
Đi dây/cáp đi âm trong kết cấu công trình:
Đi dây/cáp âm trong kết cấu không chiếm không gian kỹ thuật của công trình, tạo sự mỹ quan và an toàn cho người sử dụng Tuy nhiên, cần xem xét mức độ ảnh hưởng của chúng đến kết cấu công trình
Dây/cáp đi âm tường: dây/cáp được luồn trong ống và được bố trí âm trong kết cấu tường Đây là giải pháp đi dây/cáp rất phổ biến, hầu như áp dụng cho tất cả các công trình Dây/cáp đi âm tường chủ yếu là các đường dây cấp điện cho các thiết bị tiêu thụ điện, có tiết diện nhỏ, ống luồn dây điện thường có đường kính đảm bảo nhỏ hơn 1/3 độ dày tường nên không ảnh hưởng đến kết cấu công trình Quá trình đặt ống luồn dây cho hệ thống dây/cáp đi âm tường tiến hành song song với quá trình xây dựng, quá trình luồn dây/cáp điện vào ống thực hiện sau đó, khi công trình đã hoàn thành
Trang 33Hình 2.14 – Thi công ống luồn dây điện âm tường Dây/cáp đi âm trần, sàn, cột, đà của công trình: tương tự dây/cáp đi âm tường, dây/cáp được luồn trong ống và được bố trí âm trong kết cấu Thông thường đây là các dây có tiết diện nhỏ, cấp điện cho các thiết bị như đèn, quạt,
ổ cắm trên trần, tường… Quá trình thi công các ống luồn được thực hiện trong quá trình thi công, ví dụ đi ống luồn âm trần được thực hiện trong quá trình
đổ trần, ống luồn âm cột thực hiên trong quá trình đổ bê tông cột…
Hình 2.15a – Thi công ống luồn âm trần trước khi đổ bê tông
Trang 34Hình 2.15b – Thi công ống luồn âm cột trước khi đổ bê tông
Đi dây/cáp ngầm trong đất:
Trong phạm vi công trình, dây/cáp đi ngầm trong đất chủ yếu là dây nguồn, có thể là dây/cáp hạ thế cấp điện trực tiếp cho công trình, cũng có thể
là cáp trung thế cấp điện cho trạm biến áp của công trình Dây đi ngầm trong đất phải tuân theo các quy định về hành lang an toàn lưới điện của ngành điện
Hình 2.16 – Dây/cáp trung thế ngầm đi trong mương cáp
2.3.4 Giải pháp Busway cho mạng điện công trình
Như đã trình bày ở mục 2.3, sơ đồ điện thông dụng cho công trình là dạng hình tia và trục chính Thông thường, dạng sơ đồ hình tia được áp dụng cấp điện cho các công trình nhà ở thấp tầng, vd nhà phố có 4 tầng, mỗi tầng được cấp điện bằng một tia Tuy nhiên, nếu chiều cao công trình lớn, chẳng hạn