Nghiên cứu ứng dụng QCVN 12 2014 IEC60364 tính toán thiết kế cung cấp điện hạ áp cho cụm công trình Trung tâm Bệnh viện Trung ương Quân đội 108

Nghiên cứu ứng dụng QCVN 12 2014 IEC60364 tính toán thiết kế cung cấp điện hạ áp cho cụm công trình Trung tâm Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 Nghiên cứu ứng dụng QCVN 12 2014 IEC60364 tính toán thiết kế cung cấp điện hạ áp cho cụm công trình Trung tâm Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

NGUYỄN MẠNH HÙNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG QCVN 12-2014 (IEC60364) TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN HẠ ÁP CHO CỤM CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG QUÂN ĐỘI 108

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện – Hệ thống điện

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS Bạch Quốc Khánh

MỤC LỤC

CÁC TỪ VIẾT TẮT vii

LỜI CAM ĐOAN viii

LỜI CẢM ƠN ix

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ QCVN 12:2014/BXD (IEC 60364) 3

1.1 Một số nội dung cơ bản của QCVN 12:2014/BXD 3

1.1.1 Hệ thống đường dẫn điện và thiết bị điện 3

1.1.2 Hệ thống nối đất và dây bảo vệ 6

1.1.3 Cách ly, đóng cắt mạch điện và dịch vụ an toàn 11

1.1.4 Bảo vệ chống điện giật 13

1.2 So sánh QCVN 12:2014/BXD với các tiêu chuẩn truyền thống của Việt Nam 15

1.2.1 Về sơ đồ nối đất: 15

1.2.2 Về yêu cầu lắp đặt thiết bị trong nhà: 16

1.2.3 Về bảo vệ phòng chống cháy do thiết bị điện và dây dẫn điện: 16

1.2.4 Về bảo vệ phòng chống điện giật: 16

1.3 Kết luận chương 1 17

CHƯƠNG 2 CỤM CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG QUÂN ĐỘI 108 18

2.1 Tổng quan về cụm công trình 18

2.2 Phương án xây dựng cụm công trình trung tâm 18

2.2.1 Giải pháp kiến trúc 18

2.2.2 Giải pháp kết cấu 19

2.3 Phương án xây dựng hạ tầng kỹ thuật ngoài nhà 22

2.3.1 Hệ thống cấp điện 22

2.3.2 Hệ thống cấp, thoát nước 22

2.3.3 Hệ thống điện thoại, truyền hình 22

2.3.4 Hệ thống đường ngoài nhà và Hệ thống giao rác thải, vệ sinh môi trường 23 2.4 Các hệ thống thiết bị, công nghệ trong cụm công trình 23

2.4.1 Hệ thống tòa nhà thông minh (IBS) 23

2.4.2 Hệ thống mạng Lan 24

2.4.3 Hệ thống tổng đài điện thoại PBX, hệ thống điện thoại nội bộ và hệ thống gọi y tá 24

2.4.4 Hệ thống nghe nhìn 24

2.4.5 Hệ thống an ninh 25

2.4.6 Hệ thống thống quản lý tiện ích (FMS) 26

2.4.7 Hệ thống điều hòa không khí và thông gió 26

2.4.8 Hệ thống cấp khí y tế 26

2.4.9 Hệ thống vận chuyển tự động 27

2.4.10 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 27

2.5 Kết luận chương 2 28

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN CHO CỤM CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG QUÂN ĐỘI 108 CÓ XÉT ĐẾN QUY CHUẨN QCVN 12:2014/BXD (IEC 60364) 29

3.1 Đặt vấn đề 29

3.2 Phương pháp tính toán lựa chọn dây dẫn theo QCVN 12:2014 29

3.3 Lựa chọn một số mạch điển hình 34

3.4 Kết quả tính toán lựa chọn dây dẫn và các thiết bị bảo vệ 35

3.5 So sánh giữa tính toán theo quy chuẩn và thực tế đã thiết kế 44

3.5.1 So sánh một số mạch điển hình đã lựa chọn 44

3.5.2 Ước tính chi phí cải tạo cáp đảm bảo QCVN12:2014 46

3.6 Kết luận chương 3 47

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN AN TOÀN ĐIỆN CHO CỤM CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG QUÂN ĐỘI 108 CÓ XÉT ĐẾN QUY CHUẨN QCVN 12:2014/BXD (IEC 60364) 49

4.1 Đặt vấn đề 49

4.2 Phân tích và lựa chọn sơ đồ nối đất 49

4.2.1 Định nghĩa và ký hiệu sơ đồ nối đất 49

4.2.2 Phân tích và lựa chọn sơ đồ nối đất 50

4.3 Tính toán an toàn điện cho sơ đồ TN-S 53

4.4 Kết quả tính toán bảo vệ nối đất theo sơ đồ TN-S 56

4.5 Kết luận chương 4 57

KẾT LUẬN 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

PHỤ LỤC 62

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 - Kích thước nhỏ nhất cho phép của các phần tử làm điện cực nối đất làm từ

vật liệu thông thường có xét đến khả năng chịu ăn mòn và độ bền cơ 9

Bảng 1.2 - Tiết diện nhỏ nhất cho phép của dây PE 10

Bảng 1.3 - Các biện pháp bảo vệ chống điện giật 14

Bảng 3.1 - Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường lắp đặt dây dẫn 32

Bảng 3.2 - Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt trở suất của đất 32

Bảng 3.3 - Hệ số hiệu chỉnh khi nhiều đường dây dẫn đặt cạnh, gần nhau 32

Bảng 3.4 – Kết quả tính toán lựa chọn dây dẫn một số mạch cấp điện động cơ (Nguồn thông thường) 40

Bảng 3.5 – Kết quả tính toán lựa chọn dây dẫn một số mạch cấp điện động cơ (Nguồn sự cố) 41

Bảng 3.6 – Kết quả tính toán lựa chọn dây dẫn mạch cấp điện chiếu sáng cho tầng 4 (Nguồn thông thường) 42

Bảng 3.7 – Kết quả tính toán lựa chọn dây dẫn mạch cấp điện ổ cắm cho tầng 4 (Nguồn thông thường) 42

Bảng 3.8 – Kết quả tính toán lựa chọn dây dẫn mạch cấp điện chiếu sáng cho tầng 4 (Nguồn sự cố) 43

Bảng 3.9 – Kết quả tính toán lựa chọn dây dẫn mạch cấp điện ổ cắm cho tầng 4 (Nguồn sự cố) 43

Bảng 3.10 - So sánh lựa chọn cáp cấp điện động cơ của một số mạch điển hình 44

Bảng 3.11 - So sánh lựa chọn cáp cấp điện mạch chiếu sáng và ổ cắm tầng 4 44

Bảng 3.12 – Ước tính chi phí cải tạo dây dẫn, cáp cho động cơ 46

Bảng 3.13 - Ước tính chi phí cải tạo dây dẫn, cáp cho chiếu sáng và ổ cắm 47 Bảng 4.1 – Kết quả tính toán an toàn một số mạch cấp điện động cơ (Nguồn thường)56

Bảng 4.2 – Kết quả tính toán an toàn một số mạch cấp điện động cơ (Nguồn sự cố) 56Bảng 4.3 – Kết quả tính toán an toàn mạch cấp điện chiếu sáng tầng 4 (Nguồn thông thường) 56Bảng 4.4 – Kết quả tính toán toán an toàn mạch cấp điện ổ cắm cho tầng 4 (Nguồn thông thường) 57Bảng 4.5 – Kết quả tính toán an toàn mạch cấp điện chiếu sáng cho tầng 4 (Nguồn sự cố) 57Bảng 4.6 – Kết quả tính toán toán an toàn mạch cấp điện ổ cắm cho tầng 4 (Nguồn sự cố) 57

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 - Hệ thống nối đất và dây dẫn bảo vệ 6

Hình 1.2 - Điện áp an toàn cho phép theo thời gian bị điện giật 14

Hình 3.1 - Sơ đồ lựa chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ quá dòng 30

Hình 4.1 - Sơ đồ nối đất IT 51

Hình 4.2 - Sơ đồ nối đất TT 51

Hình 4.3 - Sơ đồ nối đất TN-S 52

CÁC TỪ VIẾT TẮT

ELV (Extra Low Voltage) Điện áp siêu thấp

IP (Index Protection) - chỉ số bảo vệ

LPS (Lighting Protection System) - hệ thống chống sét

N (Neutral) - dây trung tính

PE (Protective Earthing) - dây dẫn bảo vệ

PELV (Protective Extra-Low Voltage) - điện áp siêu thấp được bảo vệ

RCD (Residual Current Device) - thiết bị bảo vệ dòng điện dư

SELV (Separated Extra-Low Voltage) - điện áp siêu thấp tách biệt

SPD (Surge Protection Device) - thiết bị bảo vệ chống quá điện áp đột biến

TN-S - Sơ đồ nối đất 3 phase 5 dây trung tính trực tiếp nối đất, PE tách riêng trung tính

TN-C- Sơ đồ nối đất 3 phase 4 dây trung tính trực tiếp nối đất, PE nối chung với trung tính

TT – Sơ đồ nối đất 3 phase 4 dây trung tính trực tiếp nối đất, PE trực tiếp nối đất

IT – Sơ đồ nối đất 3 phase 3 dây, PE trực tiếp nối đất

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các nghiên cứu và kết quả được trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất

kỳ một bản luận văn nào trước đây Các số liệu, báo cáo, các tài liệu trong luận văn được sử dụng của các công trình khác đã nghiên cứu được chú thích đầy đủ, đúng quy định

Hà Nội, ngày 25 tháng 09 năm 2017

Nguyễn Mạnh Hùng

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, các Viện, Khoa chuyên ngành, các thầy cô giáo viện Điện và viện Đào tạo sau đại học, đặc biệt các thầy cô trong bộ môn Hệ thống điện đã tạo điều kiện và chỉ bảo cho tôi trong quá trình học tập và khi thực hiện luận văn

Tôi xin gửi lời cảm ơn trân thành nhất tới TS Bạch Quốc Khánh trong suốt thời gian qua đã nhiệt tình chỉ dạy và giúp đỡ tôi hoàn thành tốt luận văn thạc sĩ này

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, các cán bộ chiến sĩ đồng nghiệp, người thân trong gia đình, bạn bè, đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như quá trình thực hiện luận văn

Do thời gian có hạn, kiến thức còn hạn chế mặc dù tôi đã rất cố gắng thực hiện, tuy nhiên khối lượng công việc lớn nên luận văn này không tránh khỏi những thiếu sót Tôi kính mong các thầy, cô giáo chỉ bảo, đóng góp ý kiến để tôi có thể hoàn thiện và tiếp tục nghiên cứu để phát triển đề tài

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay, trong xu thế hội nhập quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa được phát triển rất mạnh mẽ Trong quá trình đó thì ngành điện đã đóng một vai trò hết sức quan trọng, là then chốt, là điều kiện không thể thiếu của ngành sản xuất công nghiệp Ngoài sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đời sống xã hội của người dân càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện của các ngành côn nghiệp, nông nghiệp và dịch

vụ tăng lên không ngừng theo từng năm, nhu cầu đó không chỉ đòi hỏi về số lượng mà còn phải đảm bảo chất lượng điện năng Để đảm bảo cho nhu cầu đó chúng ta cần phải thiết kế một hệ thống cung cấp điện đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật, an toàn, tin cậy và phù hợp với mức độ sử dụng

Việc thiết kế, xây dựng các công trình điện nói chung, các công trình nhà ở và nhà công cộng nói riêng đòi hỏi phải tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật bắt buộc khi xây dựng mới, cải tạo và sửa chữa

Tiêu chuẩn IEC 60364 Electrical Installations of Buildings của Hội đồng kỹ thuật điện quốc tế ban hành khoảng đầu những năm 1970, được các nước phát triển lần lượt

áp dụng và do vậy đã giảm được đáng kể số lượng tai nạn chết người do điện hằng năm Xu hướng chung tại các nước đang phát triển là soát xét, chuyển đổi nội dung các tiêu chuẩn theo Tiêu chuẩn IEC 60364 Ở Việt Nam, thiết bị điện của các tòa nhà những năm gần đây phần lớn được sản xuất theo tiêu chuẩn IEC của Hội đồng kỹ thuật điện quốc tế cũng đòi hỏi quy chuẩn, tiêu chuẩn về hệ thống điện của các công trình này phải cập nhật theo tiêu chuẩn IEC 60364

QCVN 12:2014/BXD do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng biên soạn với sự

hỗ trợ của các chuyên gia thuộc Hiệp hội Đồng Quốc tế khu vực Đông Nam Á (International Copper Association Southeast Asia), Vụ Khoa học Công nghệ và Môi trường trình duyệt, Bộ Khoa học và Công nghệ thẩm định, Bộ Xây dựng ban hành kèm theo Thông tư số 20/2014/TT-BXD của Bộ trưởng Bộ Xây dựng ngày 29/12/2014 Đây là quy chuẩn nhằm đáp ứng yêu cầu quản lý nhà nước về hệ thống điện trong nhà

ở và nhà công cộng, đảm bảo an toàn cho tính mạng và tài sản của người dân, phù hợp với các quy chuẩn và tiêu chuẩn quốc tế

Xuất phát từ các yêu cầu đó, hướng nghiên cứu của luận văn: “Nghiên cứu ứng

dụng QCVN 12-2014 (IEC60364) tính toán thiết kế cung cấp điện hạ áp cho cụm công trình trung tâm Bệnh viện Trung ương Quân đội 108” sẽ là nghiên cứu ứng

dụng cho tính toán thiết kế cung cấp điện cho công trình bệnh viện có xét đến Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

2 Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Luận văn thực hiện việc tính toán thiết kế cung cấp điện cho Cụm công trình trung tâm của Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 (bao gồm 3 tòa nhà: 02 tòa cao 22 tầng nổi và 01 tòa cao 10 tầng nổi) có xét đến Quy chuẩn kỹ thuật QCVN 12:2014/BXD (IEC 60364)

Trên cơ sở kết quả tính toán theo quy chuẩn, so sánh với thiết kế thực tế của cụm công trình nhằm nổi bật tính an toàn của các thiết kế, xây dựng

3 Tóm tắt các nội dung chính của đề tài

Nội dung bản thuyết minh được chia thành 4 chương như sau:

trung ương quân đội 108 có xét đến quy chuẩn QCVN 12:2014/BXD (IEC 60364)

ương quân đội 108 có xét đến quy chuẩn QCVN 12:2014/BXD (IEC 60364)

4 Phương pháp nghiên cứu

Căn cứ nhu cầu công suất đặt của cụm công trình, tính toán thiết kế cung cấp điện cho cụm công trình trung tâm bệnh viện trung ương quân đội 108 có xét đến quy chuẩn QCVN 12:2014/BXD (IEC 60364) Tập trung nghiên cứu sâu vào thiết kế, tính toán lựa chọn dây dẫn và sơ đồ nối điện

So sánh sự khác biệt giữa thiết kế theo quy chuẩn với thiết kế thực tế của cụm công trình nhằm nổi bật nên tính an toàn của thiết kế cung cấp điện Từ đó sơ bộ ước tính giá trị kinh tế cho việc cải tạo nâng cấp thiết kế cũ đảm bảo quy chuẩn hiện hành

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ QCVN 12:2014/BXD (IEC 60364)

1.1 Một số nội dung cơ bản của QCVN 12:2014/BXD

1.1.1 Hệ thống đường dẫn điện và thiết bị điện

hiện đúng các yêu cầu, quy định về kỹ thuật thì đều có hiệu quả tốt như nhau

nguy hiểm về cháy là rất nhỏ;

lớn, nguy cơ gây cháy rất cao Tuy nhiên, QCVN 12:2014/BXD quy định trong sơ đồ này phải sử dụng RCD để cắt mạch trong thời gian ngắn nhất có thể thể, nhằm hạn chế

hư hỏng thiết điện (do có dòng điện lớn đi qua) và giảm nguy cơ cháy;

về cháy cao hơn nhiều so với sơ đồ IT

vấn đề gì lớn, người sử dụng không cần phải có kiến thức về điện);

bình, nên việc quản lý vận hành phức tạp hơn sơ đồ TT;

- Sơ đồ IT yêu cầu về quản lý vận hành phức tạp; khi có điểm chạm đất đầu tiên, cho phép không cắt ngay mạch điện, nhưng phải có thiết bị phát hiện và xác định

vị trí sự cố, phải có người và thiết bị để xử lý sự cố càng nhanh càng tốt, tránh để xảy

ra điểm chạm đất thứ hai trên pha khác Tuy việc quản lý vận hành phức tạp hơn, nhưng sơ đồ này có ưu điểm lớn là tính ưu tiên cấp điện liên tục cao hơn (như bệnh viện, hầm mỏ )

thích hợp;

ngay trong nhà hoặc ngay cạnh nhà thì lựa chọn sơ đồ TN-S là thích hợp;

việc tách biệt hệ thống nối đất của nguồn cấp điện và hệ thống nối đất của phụ tải thì lựa chọn sơ đồ TT thích hợp hơn

1.1.1.2 Yêu cầu về lắp đặt tủ điện, thiết bị bảo vệ

Tại đầu vào của hệ thống điện của nhà phải lắp đặt tủ phân phối điện chính (PPĐC) Nếu đầu đường dây cấp điện cho nhà đã lắp đặt thiết bị bảo vệ có dòng điện tác động bằng hoặc nhỏ hơn 25A thì không phải lắp đặt tủ PPĐC Sau tủ PPĐC phải lắp đặt tủ phân phối điện phụ (PPĐP) Trường hợp trong nhà có trạm biến áp phân phối, thì tủ PPĐC là tủ hạ áp ngay sau máy biến áp phân phối

(1) Kết cấu và các thiết bị trong tủ PPĐC

Tủ PPĐC có nhiều dạng khác nhau, tùy thuộc vào nhà sản xuất, thông thường:

- Kết cấu của tủ hình hộp chữ nhật bằng thép, kích thước do nhà chế tạo xác định phù hợp với quy mô bố trí các thiết bị; có một hoặc 2 cánh cửa mở ra phía ngoài, một phần cánh cửa có lắp kính để quan sát công tơ, các đồng hồ ở bên trong; có lỗ phía sau hoặc trên đỉnh, dưới đây để luồn dây dẫn đi vào và ra tủ Bên trong có thể chia thành nhiều tầng, không ngăn hoặc có vách ngăn bằng tấm thép hoặc tấm cách điện; tại mỗi tầng có các giá đỡ để lắp đặt thiết bị

- Các thiết bị phân phối điện trong tủ PPĐC thông thường gồm: Máy cắt tổng (CB1); Các máy cắt xuất tuyến (CB2); Các thanh góp; Chống sét van (SPD trường hợp

có đường dây trên không đấu vào thanh góp); Các thiết bị thông minh; Các tụ bù công suất phản kháng (nếu có); Công tơ điện năng tác dụng; Máy biến dòng điện (CT); Đồng hồ đo điện áp; Đồng hồ đo cường độ dòng điện; Thiết bị chuyển mạch (CM); Cầu chì (CC); Đèn báo điện áp (Đ); Trường hợp cần thiết có thể lắp thêm công tơ điện năng phản kháng

(2) Kết cấu và các thiết bị phân phối chủ yếu trong tủ PPĐP

- Kết cấu của tủ PPĐP thông thường tương tự như tủ PPĐC

- Các thiết bị phân phối điện trong tủ PPĐP thông thường gồm: Các CB tổng; Các CB nhánh (xuất tuyến); Các thanh góp; Các đầu cốt chế tạo sắn; Tụ bù công suất phản kháng (nếu cần)

(3) Kết cấu và các thiết bị phân phối cho hộ tiêu thụ

- Kết cấu của hộp/tủ thông thường: hộp/tủ bằng compozit hoặc bằng thép; có nắp/cửa; kích thước được xác định phù hợp với quy mô, số lượng thiết bị lắp đặt bên trong Có hoặc không có vách ngăn giữa các công tơ và CB tổng, giữa các CB với nhau Có sẵn các lỗ ở vỏ hộp/tủ cho các dây dẫn vào ra tủ; có sẵn các lỗ hoặc móc ở phía sau để bắt vít hoặc treo hộp/tủ lên tường

- Các thiết bị phân phối trong hộp/tủ phân phối của hộ tiêu thụ gồm: Đầu cốt bắt dây dẫn; Công tơ một pha điện áp định danh 220V hoặc 3 pha điện áp định danh 380V; Thanh góp; Các CB cho các mạch xuất tuyến; Các RCD

1.1.2 Hệ thống nối đất và dây bảo vệ

1.1.2.1 Hệ thống nối đất

Các phần tử chính của hệ thống nối đất là điện cực nối đất, thanh nối đất chính (là đầu nối hoặc thanh góp để nối các thiết bị điện vào hệ thống nối đất) và dây dẫn nối đất (là vật dẫn để nối thanh nối đất chính với điện cực nối đất) được liên kết với nhau thành hệ thống nối đất

Hình 1.1 - Hệ thống nối đất và dây dẫn bảo vệ

C1 - ống dẫn nước bằng kim loại từ ngoài vào;

C2 - ống dẫn nước thải bằng kim loại ra ngoài;

C3 - ống dẫn khí đốt bằng kim loại từ ngoài vào có đoạn ống nối (măng xông) bằng vật liệu cách điện;

C4 - điều hòa không khí;

C5 - hệ thống sưởi;

C6 - ống nước bằng kim loại, ví dụ trong phòng tắm;

C7 - bộ phận dẫn không thuộc hệ thống điện nhà nằm trong tầm với tính từ bộ phận dẫn điện để trần;

1 - dây PE;

2 - dây dẫn liên kết bảo vệ;

3 - dây dẫn liên kết bảo vệ

Điều kiện chống giật trên đường dây theo dòng khởi động của RCD (cỡ 100mA)

và dòng khởi động của thiết bị bảo vệ quá dòng điện (cỡ A) sẽ cho 2 trị số điện trở nối đất (RE) khác nhau Do đó, trị số điện trở của điện cực nối đất phải càng nhỏ càng tốt

RL: Điện trở các phần kim loại của điện cực và dây nối đất;

RD: Điện trở tản của đất phụ thuộc vào điện trở suất của đất và hình dạng điện cực nối đất

Điện trở suất của đất phụ thuộc vào độ ẩm, nhiệt độ, độ muối Để giảm điện trở suất của dất có thể cải tạo độ muối của đất hoặc cải tạo chất đất để thay đổi khả năng giữ ẩm

Không được sử dụng đường ống dẫn các chất có khả năng cháy như xăng, dầu và khí đốt làm một phần của điện cực nối đất

Vật liệu làm điện cực nối đất phải chống được ăn mòn do điện phân, thông thường dùng cọc thép mạ kẽm hoặc đồng

Bảng 1.1 - Kích thước nhỏ nhất cho phép của các phần tử làm điện cực nối đất làm từ vật liệu

thông thường có xét đến khả năng chịu ăn mòn và độ bền cơ

Vật

liệu

Đường kính

mm

Tiết diện

mm2

Chiều dày

mm

Chiều dày lớp phủ/lớp bọc Giá trị

riêng

m

Giá trị trung bình

m Thép Không gỉ (a,b) hoặc mạ

kẽm nhúng nóng (a)

Thanh tròn chôn dưới đất

Dây tròn đặt nổi (d)

Dây tròn đặt nổi (d)

25(e)

(từng dây bện)

25

(từng dây bện)

(c) Lá thép dẹt dạng cuộn hoặc xẻ rãnh lượn tròn ở mép;

(d) Điện cực được coi như đặt trên mặt đất nếu được lắp đặt ở độ sâu không quá 0,5 m;

(đ)

Trường hợp mạ nhúng liên tục, hiện tại về kỹ thuật chỉ đạt được chiều dày 50 m;

(e) Nếu nguy cơ ăn mòn và hỏng về mặt cơ học thấp thì có thể dùng tiết diện 16 mm2;

(g) Dẹt có lượn tròn ở mép

(2) Yêu cầu đối với Dây PE

Trên dây PE không được đặt thiết bị đóng cắt, và không được bố trí các mối nối (trừ các mối nối có thể tách bằng dụng cụ chuyên dung) để tránh gián đoạn mạch PE bởi vì có dây PE thì mới tạo được dòng điện dư và do đó mới làm cho thiết bị bảo vệ RCD làm việc

Trường hợp hở mạch dây PE thì điện áp tiếp xúc Uf bằng điện áp Up và gây ra nguy hiểm khi người tiếp xúc với vỏ thiết bị

Cách chọn tiết diện của dây PE được diễn giải trong các bảng và công thức sau:

Bảng 1.2 - Tiết diện nhỏ nhất cho phép của dây PE

Tiết diện của dây dẫn pha,

S (mm2)

Dây PE cùng vật liệu với dây dẫn pha

Dây PE không cùng vật liệu với

dây dẫn pha

1 2

k

k ×S

1 2

QC: Nhiệt dung riêng của vật liệu làm dây dẫn (J/0C.mm3);

- Tính tỷ số k1/k2: Theo QCVN 12:2014/BXD, dây dẫn dùng trong hệ thống điện nhà là dây đồng nên ta xác định được k1, dây PE bằng thép nên ta xác định được k2 Tra cứu các bảng thông số vật liệu tính được tỷ số k1/k2 nằm trong một dải từ 2,74 đến 2,81 Do đó, để tiện cho lựa chọn dây PE bằng thép, QCVN 12:2014/BXD đề xuất k1/k2=3

Dây PE dùng chung cho nhiều mạch điện thì tiết diện nhỏ cho phép phải đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt (chịu được dòng điện sự cố với thời gian tồn tại ứng với xung lượng nhiệt lớn nhất cho phép)

Nếu dùng thiết bị bảo vệ quá dòng để bảo vệ chống điện giật thì dây PE phải nằm trong cùng đường dẫn với dây tải điện bởi vì khi đó chiều dài dây PE sẽ ngắn nhất, dòng ngắn mạch và độ nhạy của bảo vệ sẽ cao nhất

1.1.3 Cách ly, đóng cắt mạch điện và dịch vụ an toàn

1.1.3.1 Các quy định phải tuân thủ khi chế tạo và sử dụng thiết bị cách ly và đóng cắt

Các tiếp điểm động của mọi thiết bị cách ly và đóng cắt nhiều cực cần phải khớp nối cơ khí đảm bảo đóng mở đồng thời, trừ những tiếp điểm dùng cho dây trung tính

có thể đóng trước và mở sau các tiếp điểm khác

Quy định này dựa trên cơ sở phụ tải sử dụng giữa các pha không bao giờ cân bằng được hoàn toàn, vì vậy có thể xuất hiện các tình huống sau:

- Trường hợp các tiếp điểm đóng mở đồng thời hoặc tiếp điểm của dây trung tính đóng trước và mở sau, dòng điện không cân bằng giữa các pha sẽ khép mạch theo dây trung tính

- Trường hợp ngược lại, tiếp điểm của dây trung tính đóng sau và mở trước (dây trung tính bị hở mạch) Lúc đó phụ tỉa 2 pha đang làm việc với chế độ điện áp pha chuyển sang chế độ mắc nối tiếp với nhau vào điện áp dây Lúc này điện áp đặt lên thiết bị của pha có tổng công suất sử dụng nhỏ hơn (với tổng trở lớn hơn) sẽ vượt quá điện áp pha danh định làm hư hỏng cách điện, làm rò điện ra vỏ; trường hợp hư hỏng nặng có thể gây cháy thiết bị sinh hỏa hoạn Trường hợp thiết bị đóng cắt nhiều cực có

1 cực được chế tạo để đóng trước và mở sau cho dây trung tính thì cực này phải được đánh dấu để người lắp đặt và sử dụng phải đấu nối đúng vào dây trung tính

- Không được lắp thiết bị cách ly và đóng cắt 1 cực vào dây trung tính bất kể là mạch 1 pha hay 3 pha vì các lý do sau

+ Dòng điện không cân bằng giữa các pha sẽ khép mạch theo dây trung tính; + Thiết bị đóng cắt được lắp ở dây trung tính của mạch 1 pha có thể cắt dòng điện làm việc hoặc sự cố chạm chập dây trung tính, nhưng điện áp trong mạch điện vẫn tồn tại Trường hợp sự cố vỏ thì thiết bị đóng cắt không loại trừ được sự cố

1.1.3.2 Thiết bị bảo vệ theo dòng điện dư (RCD)

RCD (Residual Current Device) là thiết bị ngắt điện tự động khi xuất hiện dòng điện dư Khi lắp đặt RCD cho mạch ba pha không có phụ tải ba pha, phải sử dụng RCD cho từng pha để giảm phạm vi mất điện khi chỉ có sự cố ở các pha riêng biệt Không được lắp đặt dây PE của mạch điện xuyên qua mạch từ của RCD bởi vì thiết bị bảo vệ RCD dùng để phát hiện sự mất cân bằng giữa dòng điện đi và về của mạch điện Trường hợp lắp mạch điện đúng, khi cách điện của thiết bị hỏng sẽ có dòng điện dư đạt đến trị số chỉnh định để bảo vệ an toàn cho người và mạch điện Trường hợp lắp đặt dây PE đi qua mạch từ của RCD thì tổng dòng điện đi và về qua mạch từ

sẽ cân bằng và RCD không tác động được

Dòng điện tác động của RCD phải được tính toán, lựa chọn phù hợp với mục đích sử dụng và vị trí lắp đặt để đảm bảo an toàn cho tài sản và con người

Đối với RCD có trị số dòng điện tác động nhỏ, có khả năng cắt được mạch điện khi con người tiếp xúc với thiết bị điện có dòng rò qua cơ thể vượt qua trị số dòng điện

an toàn, gây nguy hiểm đến tính mạng thì bắt buộc phải lắp đặt cho các mạch điện đầu cuối như quy chuẩn đã quy định Lưu ý là khi lắp đặt RCD cho mạch cuối, cần tính đến thông số của thiết bị và mạch điện, điều kiện môi trường khu vực để không làm cho RCD bị tác động bởi dòng điện dư do ảnh hưởng của môi trường Trong các điều kiện cụ thể cần tính toán lắp đặt RCD cho một đoạn mạch có chiều dài thích hợp Khi sử dụng RCD ở các khu vực đặc biệt, như trong hệ thống điện nhà, các đồ dùng điện bình thường khi bị sự cố, dòng điện rò các dạng chu kỳ hình sin Tuy nhiên, hiện nay các thiết bị điện tử ngày càng được đưa vào sử dụng nhiều hơn, nên khi xảy

ra sự cố sẽ tạo ra dòng điện chu kỳ không sin Đối với các dòng điện, sự cố dạng này cần phải lựa chọn RCD loại A và loại B

1.1.3.3 Hệ thống điện dùng cho dịch vụ an toàn

Phải có hệ thống điện riêng để duy trì hoạt động các bộ phận thiết yếu cho dịch

vụ an toàn làm việc ở mọi thời điểm, mọi điều kiện Tuy nhiên, trong thực tế vì lý do kinh tế, chủ đầu tư dự án không thể đồng thời lắp đặt cùng lúc nhiều hệ thống điện trong 1 tòa nhà cho các nhiệm vụ khác nhau, cho nên QCVN 12:2014/BXD cho phép:

- Nguồn điện dùng cho dịch vụ an toàn dùng kết hợp cho các mục đích khác thì không gây ảnh hưởng đến nhiệm vụ chính Phải có biện pháp để khi có sự cố ở mạch cung cấp điện cho mục đích khác làm mất điện của dịch vụ an toàn;

- Nếu một nguồn dùng cho dịch vụ an toàn cấp điện đồng thời cho dịch vụ an toàn của nhiều tòa nhà thì cố trong các dịch vụ an toàn của một tòa nhà không được làm ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của nguồn đó;

lớn hơn thì thiết bị bảo vệ chống quá tải không được tự động cắt nguồn điện mà phải

có biện pháp theo dõi sự xuất hiện của quá tải để khắc phục

Trong mạch IT phải có thiết bị kiểm soát cách điện liên tục để phát tín hiệu bằng

âm thanh và ánh sáng khi xuất hiện sự cố chạm đất đầu tiên Lý do là trong hệ thống điện dùng cho dịch vụ an toàn, ưu tiên các biện pháp bảo vệ mà không tự động ngắt ở

sự cố chạm đất đầu tiên, từ đó hệ thống nối đất IT (nguồn và mạng cấp điện phía sau phụ tải được cách ly với đất) được lựa chọn và trong điều kiện này phải thực hiện theo quy định của QCVN 12:2014/BXD để khi có sự cố chạm đất đầu tiên, người quản lý phải biết ngay và chủ động khắc phục sự cố

1.1.4 Bảo vệ chống điện giật

Con người bình thường có một điện trở nhất định, khi tiếp xúc với một vật dẫn có điện thì điện áp tiếp xúc càng cao, dòng điện qua người càng lớn nên thời gian cho phép tiếp xúc càng nhỏ Theo đó, đối với điện áp xoay chiều có giá trị đến 50V thì thời gian tiếp xúc tối đa cho phép không được quá 5s

Điện áp tiếp xúc là điện thế được hình thành trên một bộ phận dẫn điện để trần khi cách điện bị hỏng mà cong người tiếp xúc vào Dựa vào các nghiên cứu về tác động của dòng điện đi qua cơ thể người, tiêu chuẩn IEC 60364-41 đề ra các yếu cầu về điện áp an toàn cho phép phụ thuộc vào môi trường, theo đó được biểu diễn trên hình sau:

Hình 1.2 - Điện áp an toàn cho phép theo thời gian bị điện giật

Chú thích:

- Điện áp an toàn tối đa 50V cho môi trường khô – đường cong 1;

- Điện áp an toàn tối đa 25V cho môi trường ẩm ướt – đường cong 2;

- Điện áp an toàn tối đa 12V cho môi trường đọng nước – đường cong 3;

Các biện pháp bảo vệ chống điện giật do tiếp xúc trực tiếp, gián tiếp hay cả hai được tổng hợp trong bảng sau:

Bảng 1.3 - Các biện pháp bảo vệ chống điện giật

Chống tiếp xúc trực

tiếp

tiếp và gián tiếp

Bao bọc bằng cách điện

Rào chắn hoặc tấm chắn

Sử dụng vật cản

Đặt ngoài vùng tay với

Nối đất vỏ kim loại thiết bị

Bảo vệ tự động cắt mạch điện khi có sự cố

mA

1.2 So sánh QCVN 12:2014/BXD với các tiêu chuẩn truyền thống của Việt Nam

Nội dung của QCVN 12:2014/BXD được cập nhật chủ yếu theo Bộ tiêu chuẩn TCVN 7447 chuyển dịch từ Bộ tiêu chuẩn quốc tế IEC 60364 với những khác biệt lớn

về an toàn điện so với các tiêu chuẩn truyền thống của Việt Nam, trong đó do chưa phân tích thấu đáo các nguyên nhân gây ra tai nạn về điện (gồm điện giật và hỏa hoạn

do điện) nên chưa đưa ra được các biện pháp hữu hiệu để phòng chống Ý nghĩa quan trọng nhất của Quy chuẩn 12:2014/BXD so với các tiêu chuẩn truyền thống chính là ở chỗ phân tích các tình huống thực tế để đưa ra các biện pháp chi tiết, hiệu quả, đảm bảo an toàn điện cho nhà ở và nhà công cộng

1.2.1 Về sơ đồ nối đất:

Trong 05 sơ đồ nối đất là TT, IT, TN-C, TN-S và TN-C-S, mỗi sơ đồ đều có các

ưu khuyết điểm riêng Sơ đồ TN-C và TN-C-S thực hiện dễ nhất và tiết kiệm nhất nhưng về mặt phòng chống tai nạn do điện và cung cấp điện liên tục lại là sơ đồ yếu kém nhất Các tiêu chuẩn hiện hành chưa cảnh báo rõ mối nguy hiểm này dẫn đến việc các sơ đồ TN-C và TN-C-S áp dụng vào thực tế một cách tràn lan, tùy tiện gây ra nhiều tan nạn do điện Xuất phát từ quan điểm đảm bảo an toàn điện, quy chuẩn QCVN 12:2014/BXD không quy định áp dụng các sơ đồ nối đất TN-C và TN-C-S Đối với các sơ đồ nối đất còn lại (sơ đồ IT,TT,TN-S), ở những mức độ khác nhau, đòi hỏi phải có thêm thiết bị, kéo thêm dây dẫn hoặc phải có đội ngũ vận hành lành nghề tương ứng với mỗi tình huống thực tế, Quy chuẩn đưa ra những quy định cụ thể để áp dụng một cách hiệu quả nhất mỗi sơ đồ cho những tình huống thực tế thường gặp với định hướng như sau:

- Trường hợp cần ưu tiên đảm bảo cung cấp điện liên tục (như phòng mổ của bệnh viện) chỉ áp dụng sơ đồ IT;

- Trường hợp được cấp điện từ lưới phân phối điện công cộng (như nhà thấp tầng trong khu đô thị) thì lựa chọn sơ đồ nối đất là TT hoặc TN-S;

- Trường hợp có nguồn cung cấp điện là một máy biến áp trung/hạ áp riêng (như nhà cao tầng), tốt nhất là áp dụng sơ đồ TN-S;

- Trường hợp ở khu vực mật độ dân cư thấp, áp dụng sơ đồ TT

Quy chuẩn có một quy định mới về nối đất đáng lưu ý là: Nhà xây dựng mới và cải tạo phải sử dụng loại ổ cắm điện có cực nối đất an toàn

1.2.2 Về yêu cầu lắp đặt thiết bị trong nhà:

Quy chuẩn QCVN 12:2014/BXD có quy định, dây dẫn tải điện phải có ruột kim loại làm bằng đồng và vỏ cách điện (có nghĩa là không cho phép ruột dẫn để trần và làm từ vật liệu khác đồng do giòn, dễ gãy, đứt, mối nối khó thực hiện, dễ ôxy hóa; cũng giống như quy định tại các quy chuẩn về hệ thống điện trong khu vực và QCVN 4:2009/BKHCN)

Ngoài ra, Quy chuẩn QCVN 12:2014/BXD có một quy định mới đáng lưu ý là: phải sử dụng loại ổ cắm điện có cực nối đất an toàn

1.2.3 Về bảo vệ phòng chống cháy do thiết bị điện và dây dẫn điện:

Căn cứ vào nguyên nhân hỏa hoạn do điện là ngắn mạch, hoặc quá tải, hoặc mối nối lỏng lẻo gây phóng tia lửa điện, và các tiêu chuẩn hiện hành thường chỉ đưa ra biện pháp bảo vệ là tự động cắt nguồn điện trong một thời gian nhất định, Quy chuẩn 12:2014/BXD còn có quy định chỉ sử dụng dây dẫn điện có vỏ cách điện và “Trường hợp cắt quá tải làm mất nguồn cấp điện có thể gây ra mối nguy hiểm lớn hơn thì thiết

bị bảo vệ chống quá tải không được tự động cắt nguồn điện mà phải có biện pháp theo dõi sự xuất hiện của quá tải để khắc phục” Ngoài ra, Quy chuẩn 12:2014/BXD còn căn cứ vào một nguyên nhân khác có thể dẫn đến hỏa hoạn do điện, đó là hiện tượng hình thành đường rò điện để đề ra biện pháp phòng chống là sử dụng một RCD độ nhạy trung bình, dòng điện tác động không quá 500 mA

1.2.4 Về bảo vệ phòng chống điện giật:

Ngoài 4 biện pháp bảo vệ chính mà bản chất chung là ngăn cản không để xảy ra tiếp xúc trực tiếp (đó là bao bọc hoàn toàn bộ phận mang điện; dùng rào chắn; không đặt trong tầm với; sử dụng vật cản tháo ra được), Quy chuẩn QCVN 12:2014/BXD còn quy định biện pháp bổ sung để dự phòng khi vì một lý do nào đó các biện pháp bảo vệ chính mất tác dụng Biện pháp bổ sung này là dùng một thiết bị bảo vệ theo dòng điện

dư (RCD) độ nhạy cao, dòng điện tác động định mức không quá 30 mA

Trong số 5 biện pháp bảo vệ, Quy chuẩn 12:2014/BXD quy định rõ biện pháp phổ thông nhất là dùng RCD để tự động cắt nguồn điện khi có sự cố chạm vỏ trong một thời gian quy định

1.3 Kết luận chương 1

Cho đến nay, việc thiết kế cung cấp điện cho các công trình nhà ở và nhà công cộng ở Việt Nam hoặc không theo tiêu chuẩn, hoặc dựa trên các tiêu chuẩn tương đối lỏng lẻo khiến cho nhiều vấn đề phát sinh trong quá trình vận hành, đặc biệt là vấn đề

an toàn cho điện giật hoặc hỏa hoạn Việc Bộ Xây Dựng giới thiệu bộ quy chuẩn QCVN12:2014 dựa trên IEC60364 đã nâng cao yêu cầu an toàn trong khâu thiết kế

Có nhiều điểm mới đề cao yêu cầu an toàn Luận văn sẽ tính toán kiểm nghiệm các vấn đề liên quan đến tiêu chuẩn lựa chọn dây dẫn và lựa chọn sơ đồ bảo vệ cũng như lựa chọn dây bảo vệ và bảo vệ tự động cắt nguồn sử dụng thiết bị RCD nhằm nâng cao tính an toàn trong các tính toán ở các chương sau

CHƯƠNG 2 CỤM CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG QUÂN ĐỘI 108

2.1 Tổng quan về cụm công trình

Dự án cụm công trình trung tâm bao gồm 3 tòa nhà: Nhà Nội khoa; Nhà Ngoại khoa và chuyên khoa; Nhà kỹ thuật nghiệp vụ cận lâm sàng do Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 làm chủ đầu tư có tổng mức đầu tư gần 4.200 tỷ đồng Với mục tiêu đầu

tư là một công trình có kiến trúc đẹp, bền vững, thân thiện với môi trường; hiện đại, hợp

lý về quy hoạch, hài hòa với cảnh quan xung quanh, phù hợp với các tiêu chuẩn tiên tiến của Việt Nam và quốc tế; hiệu quả trong đầu tư, vận hành và bảo trì

Đây là công trình mang tầm quốc gia của một bệnh viện đầu ngành y tế của Quân đội và cả nước, là công trình tiêu biểu cho thời kỳ phát triển đổi mới của đất nước, đáp ứng đầy đủ nhiệm vụ của bệnh viện hạng đặc biệt, thỏa mãn nhu cầu khám và chữa bệnh cho các cán bộ cấp cao trong quân đội, cán bộ cấp cao của Đảng, Nhà nước và nhân dân; Công năng của bệnh viện mới phải được bố trí khoa học, chặt chẽ, tiện dụng, phân khu chức năng rõ ràng, dây truyền điều trị hợp lý, không chồng chéo giữa các bộ phận và trong từng bộ phận, hệ thống kỹ thuật sử dụng các công nghệ tiên tiến để công trình có giá trị lâu dài, bền vững; Hệ thống giao thông hợp lý, tạo môi trường xanh, sạch, đẹp Cụm công trình trung tâm được xây dựng tại số 1 Trần Hưng Đạo – phường Bạch

3 tòa nhà với 2 tòa nhà cao 22 tầng, 01 tòa nhà cao 10 tầng, cả 03 tòa nhà chung 2 tầng hầm; và hệ thống hạ tầng kỹ thuật gồm hệ thống sân đường, cấp điện, cấp thoát nước, hệ thống điện mạng ngoài, hệ thống thông tin, cấp gas và khí y tế…[3]

2.2 Phương án xây dựng cụm công trình trung tâm

2.2.1 Giải pháp kiến trúc

Giao thông theo phương thẳng đứng sử dụng hệ thống thang máy và thang bộ: gồm

21 thang máy, 01 hệ thống thang cuốn từ tầng hầm B2 lên đến tầng 4 và 8 thang bộ Mặt bằng từ tầng 1 đến tầng 20: bố trí các Khoa, trung tâm y tế chuyên môn Mặt bằng tầng kỹ thuật: bố trí các hệ thống thiết bị điều hòa không khí

Mặt bằng tầng mái tum: Bố trí sân đỗ trực thăng

Mặt bằng tầng hầm bố trí các khu dinh dưỡng, khu giặt là, khu nhân viện và nhà ăn

Sử dụng kết hợp các đài móng dạng bè bề dày từ 2,5m đến 3,2m tăng cường tính

ổn định, giảm thiểu sự chênh lệch lún giữa các khối móng đối với khu vực chịu tải trọng lớn và đài đơn; bề dày từ 2-3m cho khu vực tải vừa và nhỏ

Hệ kết cấu theo phương ngang được cấu tạo bở hệ sàn cứng truyền tải trọng gió, tải trọng động đất vào vách, lõi và một phần vào hệ cột, khung theo độ cứng của cấu kiện

Sàn tầng hầm và tầng 1: sử dụng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối với hệ khung bước cốt 6600mm, 9900mm Sàn tầng hầm 2 dày 500mm, sàn tầng hầm 1 dày 200mm, sàn tầng 1 dày 150mm Kích thước hệ dầm bê tông cốt thép từ 300x700 đến 1200x1000

Sàn tầng 2-8 tòa nhà kỹ thuật nghiệp vụ Cận lâm sàng: sử dụng kết cấu bê tông cốt thép đổ tại chỗ với hệ khung bước cột là 6600, 9900mm; sàn dày 150mm, hệ dầm

có kích thước 400x600 đến 700x800

Sàn tầng 9 tòa nhà kỹ thuật nghiệp vụ Cận lâm sàng: là nơi bố trí hội trường, phòng họp, là khu vực yêu cầu kết cấu nhịp lớn, áp dụng giải pháp kết cấu thép (dầm, dàn thép)

Sàn tầng 2-22 tòa nhà Nội khoa, Ngoại khoa + Chuyên khoa: sử dụng kết cấu bê tông cốt thép đổ tại chỗ với hệ khung bước cột là 6600, 9900mm; sàn dày 150mm, hệ dầm có kích thước 400x600 đến 700x800

Sàn tầng mái: là khu vực sân đỗ trực thăng và bố trí bể nước mái, sử dụng kết cấu

bê tông cốt thép với sàn tại khu vực đỗ trực thăng là 250mm, tại khu bê nước mái là 350mm; hệ dầm kích thước 400x700 đến 600x700

2.2.2.3 Hệ thống cấp nước:

Nước cấp sinh hoạt được lấy từ 02 nguồn: 01 nguồn lấy từ trạm cấp nước sạch

bơm được thiết kế ở giữa nhà Nội khoa và nhà Ngoại khoa Và 01 nguồn từ hệ thống cấp nước sạch của Thành phố Hà Nội

- Tòa nhà Nội khoa và Ngoại khoa + Chuyên khoa: nước cấp được lấy từ các bể nước mái của mỗi tòa nhà này Nước được bơm từ bể nước ngầm ở sân lên bể nước mái từ đó cấp cho các tầng Để đảm bảo áp lực làm việc cho những tầng ở trên cùng dùng bơm tăng áp và lắp đặt van giảm áp cho các đường ống đứng cấp cho các tầng dưới của tòa nhà

- Nhà Kỹ thuật nghiệp vụ cận lâm sàng: nước cấp được lấy từ bể nước mái của

02 tòa nhà Nội khoa và Ngoại khoa + Chuyên khoa Lắp đặt hệ thống bơm tăng áp dùng trong trường hợp sự cố bảo đảm cấp nước cho tòa nhà luôn ổn định

khoa + Chuyên khoa

Cấp nước nóng: hệ thống cấp nước nóng sinh hoạt cho cả 03 tòa nhà dùng dàn năng lượng mặt trời kết hợp với lắp đặt bình nước nóng cục bộ (dùng trong trường hợp những ngày không có ánh nắng mặt trời)

2.2.2.4 Hệ thống thoát nước thải:

Nước thải được phân thành: Nước thải rửa, vệ sinh; Nước mưa; Nước thải nhà bếp; Nước thải khu giặt là; Nước thải y tế

- Hệ thống thoát nước mưa: Thu gom đưa vào tuyến ống thu gom nước mưa chung của Bệnh viện sau đó xả vào hố ga thoát nước mưa chung của Thành phố

- Nước thải sinh hoạt: Thu gom đưa ra bể tự hoại xử lý -> tuyến ống thu gom của Bệnh viện -> thoát nước thải chung của Thành phố

- Thoát nước thải y tế: được tách ra và phân loại theo mức độ nhiễm bẩn khác nhau:

+ Nước thải y tế: Thu gom -> tổng hợp -> đưa vào tuyến ống thu gom về trạm xử

lý nước thải của Bệnh viện xử lý -> thoát ra hệ thống nước thải chung của Thành phố + Nước thải lây nhiễm: Thu gom -> tổng hợp -> đưa vào tuyến ống thu gom về trạm xử lý nước thải lây nhiễm của Bệnh viện xử lý -> thoát ra hệ thống nước thải chung của Thành phố

+ Nước thải có chất phóng xạ: thu gom bơm dẫn về các bể chứa lưu trữ phía ngoài công trình, đủ thời gian bán rã sau đó dẫn đến trạm xử lý nước thải chung của Bệnh viện, sau đó xử lý sẽ thoát ra hệ thống thoát nước thải của Thành phố

2.2.2.5 Hệ thống điện:

Nguồn điện lấy từ trạm biến áp qua hệ thống tủ phân phối đến các tòa nhà Từ tủ phân phối của từng tòa nhà, cấp điện được đi theo các thang cáp trong các hộp kỹ thuật lên các tầng Cáp điện đi đến các phòng được đi trên máng cáp bên trên trần hành lang Trục cấp nguồn chính: sử dụng cáp chống cháy cho tải chữa cháy và tải sự cố; Hệ thống Bus Duct cho trục điện cấp; Thiết bị chống sét lan truyền; có dự phòng 20% công suất cáp điện cho tương lai và yêu cầu bảng phân phối y tế ÍP để bảo vệ bệnh nhân khỏi sốc điện

Hệ thống nguồn khẩn cấp: Sử dụng hệ thống cung cấp nguồn liên tục (UPS) cho tất cả các phụ tải y tế, hệ thống máy tính, hệ thống quản lý tòa nhà thông minh; Sử dụng máy phát điện dự phòng cho các phụ tải khác

Hệ thống chống sét: Sử dụng phương pháp quả cầu lăn (IEC), phương pháp chống sét kiểu tia tiên đạo

Ngoài ra còn có các hệ thống điều khiển tòa nhà thông minh; hệ thống mạng Lan; Tổng đài điện thoại; hệ thống gọi y tá

2.3 Phương án xây dựng hạ tầng kỹ thuật ngoài nhà

2.3.1 Hệ thống cấp điện

Nguồn điện: Công trình được cấp điện từ 2 nguồn trung thế 22kV của Tổng công

ty điện lực Hà nội cấp tới; các tuyến cáp phân phối 22kV được bố trí chôn ngầm trực tiếp trong đất dọc theo vỉa hè đàm bảo hành lang an toàn lưới điện theo TCVN Sử dụng trạm biến áp hạ áp thế cấp điện đến cho công trình

Điện chiếu sáng: được lấy nguồn từ tủ hạ thế trạm biến áp khu vực; các tuyến đường được chiếu sáng bởi các đèn thủy ngân cao áp, kết hợp đèn chiếu sáng sân vườn trang trí Tủ điện điều khiển chiếu sáng là loại tủ điều khiển chiếu sáng trọn bộ dùng rơle thời gian trong tuần, ngày để đóng cắt các contactor ra đèn

2.3.2 Hệ thống cấp, thoát nước

Hệ thống cấp nước: mạng lưới đường ống cấp nước bao gồm hệ thống ống thép đường kính D150 dẫn từ trạm xử lý nước cấp đã xây dựng dẫn vào bể nước ngầm đặt ngầm của công trình

Hệ thống thoát nước mưa: toàn bộ nước mưa được thu gom bằng hố thu nước mưa trực tiếp khoảng cách từ 15-30m/1 hố, có nắp đậy bằng gang đặt dưới đường sát

bó vỉa Hệ thống ống bê tông cốt thép D400-D600 đặt trên vỉa hè, trên dọc tuyến có bố trí các hố ga thăm nước mưa sau đó thoát ra hệ thống thoát nước mưa hiện trạng

Hệ thống thoát nước thải: nước thải được thu gom bằng hệ thống ống HDPE D300, trên dọc tuyến bố trí các hố ga thăm nước thải, khoảng cách từ 15-30m/1 hố, có nắp đậy bằng gang đúc, sau đó thoát theo tuyến ống thu gom của Bệnh viện về trạm xử

2.3.3 Hệ thống điện thoại, truyền hình

Đường dây điện thoại cho công trình sử dụng cáp quang luồn trong ống DHPE đi ngầm trong đất tới switch tổng đặt tại phòng MDF Từ phòng MDF sử dụng cáp quang

đa mốt đi dọc theo trục kỹ thuật tới các tủ switch tầng

Cáp truyền hình: sử dụng hệ thống cáp đồng trục luồn trong ống DHPE đi ngầm trong đất tới trung tâm truyền hình Từ trung tâm truyền hình sử dụng cáp đồng trục đi dọc theo các trục kỹ thuật tới các bộ khuếch đại tầng đến các điểm dùng

2.3.4 Hệ thống đường ngoài nhà và Hệ thống giao rác thải, vệ sinh môi trường

Mặt đường bằng bê tông nhựa, vỉa hè được lát gạch tezzaro, bó vỉa bằng đá granite

Hệ thống rác thải; bệnh viện hiện có nhà chứa rác thải sinh hoạt riêng, rác thải y

tế riêng và đã ký hợp đồng với công ty môi trường thành phố Hà Nội làm nhiệm vụ thu gom vận chuyển về khu xử lý chung của Thành phố Mỗi tháng trung bình lượng rác của bệnh viện khoảng 37 tấn, trong đó khoảng 35 tấn rác thải sinh hoạt và 2 tấn rác thải y tế

2.4 Các hệ thống thiết bị, công nghệ trong cụm công trình

2.4.1 Hệ thống tòa nhà thông minh (IBS)

Tích hợp các hệ thống chính như:

bệnh nhân, )

nhà);

điều khiển truy nhập ACC, );

- Tích hợp hệ thống (SI);

2.4.3 Hệ thống tổng đài điện thoại PBX, hệ thống điện thoại nội bộ và hệ thống gọi y tá

Hệ thống tổng đài điện thoại PBX: sử dụng phương án hybrid kết hợp IP-PBX Xây dựng hệ thống điện thoại nội bộ phù hợp với chức năng của từng khu vực riêng biệt: phòng phẫu thuật (định hướng chuyển đổi – ngăn chặn nhiễm khuẩn); phòng tia X (Mic+Speaker thông tin liên lạc xuyên suốt giữa phòng điều hành và phòng thu)

Hệ thống gọi y tá: bao gồm hệ thống thiết bị như: thiết bị nhận, bộ phận điều khiển giường, máy nhắn tin sự cố, chiếu sáng hành lang, máy nhắn tin sự cố cho các phương tiện chung

2.4.4 Hệ thống nghe nhìn

2.4.4.1 Hệ thống phát thanh truyền hình:

- Lắp đặt bộ điều khiển dung lượng âm thanh (ATT) tại văn phòng bác sĩ, phòng seminar, phòng chăm sóc đặc biệt, phòng phẫu thuật và quản lý

phục hồi chức năng, phẫu thuật

2.4.4.2 Hệ thống CATV:

MATV và CATV riêng biệt

2.4.4.3 Hệ thống chỉ dẫn:

Hệ thống chỉ dẫn bệnh nhân ngoại trú và khu vực khám bệnh:

Hệ thống chỉ dẫn cho phòng phẫu thuật: tại phòng phẫu thuật, phòng đợi người nhà

Hệ thống kiểm soát vào ra (Card-Key): áp dụng cho các phòng chính như khu ghi

hồ sơ, khu thuốc men, phòng máy, điều khiển trung tâm và trung tâm giám sát

Camera an ninh: lắp đặt tại phòng điều khiển trung tâm và trung tâm giám sát

2.4.6 Hệ thống thống quản lý tiện ích (FMS)

Nâng cao và thúc đẩy hiệu quả quản lý bằng cách phản ứng nhanh chóng khi có tai nạn xảy ra và giảm tiêu hao năng lượng bằng vận hành liên động giữa các hệ thống

2.4.7 Hệ thống điều hòa không khí và thông gió

Nhà kỹ thuật nghiệp vụ cận lâm sàng sử dụng hệ thống điều hòa trung tâm; Nhà Nội khoa, Nhà Ngoại khoa + Chuyên khoa sử dụng hệ thống điều hòa WSHP

Hệ thống điều hòa chủ yếu để làm mát cho tất cả khu vực trong Cụm công trình,

có thiết kế sưởi ấm cho các phòng mổ và phòng hồi sức cấp cứu Phòng bệnh nhân chỉ

sử dụng Indoor kểu ống gió được bố trí cửa ra không thổi trực tiếp vào giường bệnh nhân Khoa lây và các bệnh truyền nhiễm sử dụng hệ thống điều hòa riêng, tạo áp suất

âm cho từng buồng bệnh riêng biệt Có giải pháp cung cấp độ ẩm hợp lý trong phòng hồi sức cấp cứu và phòng phòng mổ

2.4.8 Hệ thống cấp khí y tế

Bao gồm trạm trung tâm và đường ống cung cấp có kể đến dự phòng cho tương lai

Trạm cung cấp sẽ được xây dựng bên ngoài cụm công trình

Hệ thống khí gồm 5 loại khí: O2, N2O, khí nén, khí chân không, CO2

Vị trí sử dụng khí:

- Phòng mổ, cấp cứu, hồi sức tích cực ICU, trung tâm đột quỹ não sử dụng cả 5 loại khí trên

- Phòng bệnh nhân nặng ở các khoa sử dụng 3 loại khí O2, khí nén, khí chân không

- Tất cả các phòng bệnh nhân khác, buồng kỹ thuật của các khoa lâm sàng và buồng kỹ thuật khoa cận lâm sàng sử dụng 1 loại khí O2

2.4.9 Hệ thống vận chuyển tự động

Hệ thóng vận chuyển bằng khí nén: sử dụng cho trạm y tá của tất cả các khoa lâm sàng, phòng mổ, ICU, khu lấy máu các khoa khám bệnh, cấp cứu ban đầu, trung tâm chuẩn đoán hình ảnh, trung tâm xét nghiệm, khoa dược

Hệ thống vận chuyển băng chuyền cho đồ sạch: sử dụng cho khu vực y tá của tất

cả các khoa lâm sàng, phòng mổ, ICU, cấp cứu ban đầu, khoa kiểm soát nhiễm khuẩn, kho dược, kho trang bị

Hệ thống vận chuyển băng chuyền cho đồ bản: sử dụng cho khu vực trạm y tá của tất cả các khoa lâm sàng, phòng mổ, ICU, cấp cứu ban đầu, khoa kiểm soát nhiễm khuẩn, khu giặt là, khu vực tập kết rác thải

2.4.10 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống cảnh báo cháy: trang bị hệ thống báo cháy tự động địa chỉ

Hệ thống chữa cháy bao gồm: Hệ chữa cháy tự động Sprinkler; Hệ chữa cháy tự động bằng khí sạch; Hệ chữa cháy họng nước vách tường và bình chữa cháy cá nhân Ngoài ra trong phòng đệm cầu thang và thang thoát nạn được trang bị họng chữa cháy khô D65 dùng cho lực lượng chữa cháy chuyên nghiệp

Hệ thống thoát khói sử dụng hệ thống tay cửa điện để mở các cửa thoát khói tại các vách kính ngoài nhà khư vực hành lang và giếng trời tầng 20 Hệ thống hút khói sử dụng các miệng hút khói trên trần giả khu vực hành lang Hệ thống tăng áp buồng thang sử dụng các quạt gió cấp khí sạch vào các buồng đệm cầu thang và thang thoát hiểm ngăn khối vào buồng đệm, thang thoát hiểm

Hệ thống đèn thoát hiểm và chiếu sáng sự cố được sử dụng để chỉ lối thoát hiểm khi có sự cố cháy xảy ra, đèn được bật tự động và luôn sáng kể cả khi mất nguồn điện lưới

Toàn bộ hệ thống chữa cháy và hệ thống báo cháy được nối với hệ thống quản lý tòa nhà (BMS)

2.5 Kết luận chương 2

Cụm công trình trung tâm Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 là công trình mang tầm quốc gia của một bệnh viện đầu ngành y tế của Quân đội và cả nước, là công trình tiêu biểu cho thời kỳ phát triển đổi mới của đất nước, đáp ứng đầy đủ nhiệm

vụ của bệnh viện hạng đặc biệt, thỏa mãn nhu cầu khám và chữa bệnh cho các cán bộ cấp cao trong quân đội, cán bộ cấp cao của Đảng, Nhà nước và nhân dân; Công năng của bệnh viện mới phải được bố trí khoa học, chặt chẽ, tiện dụng, phân khu chức năng

rõ ràng, dây truyền điều trị hợp lý, không chồng chéo giữa các bộ phận và trong từng

bộ phận, hệ thống kỹ thuật sử dụng các công nghệ tiên tiến để công trình có giá trị lâu dài, bền vững; Hệ thống giao thông hợp lý, tạo môi trường xanh, sạch, đẹp

Cụm công trình trung tâm gồm 3 tòa nhà với 2 tòa nhà cao 22 tầng, 01 tòa nhà cao 10 tầng, cả 03 tòa nhà chung 2 tầng hầm; và hệ thống hạ tầng kỹ thuật gồm hệ thống sân đường, cấp điện, cấp thoát nước, hệ thống điện mạng ngoài, hệ thống thông tin, cấp gas và khí y tế… Các hệ thống được thiết kế hiện đại, được quản lý bằng phần mềm quản lý tòa nhà thông minh (BMS) Một số hệ thống chính của cụm công trình được thể hiện trong bản vẽ tại phần phụ lục 1

Khối lượng tính toán thiết kế cụm công trình rất lớn, bao gồm nhiều gói thầu xây lắp khác nhau Trong phạm vi luận văn, tác giả tập trung nghiên cứu về việc tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện theo quy chuẩn hiện hành QCVN 12:2014/BXD (IEC – 60364) So sánh với thực tế thiết kế tương ứng của công trình để từ đó đánh giá chất lượng thiết kế của công trình xem có đáp ứng được những yêu cầu mới, quan trọng và đặc trưng theo quy chuẩn, chẳng hạn như nâng cao tính an toàn

Trong chương 3 và chương 4, luận văn sẽ tính toán: lựa chọn dây dẫn có xét đến môi trường lắp đặt, sự phối hợp giữa lựa chọn dây dẫn và bảo vệ, kiểm tra độ sụt áp đảm bảo quy định, kiểm tra độ ổn định nhiệt… Đây chính là những nét mới được đưa vào quy chuẩn nhằm nâng cao tính an toàn cho hệ thống cung cấp điện của công trình

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN CHO CỤM CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG QUÂN ĐỘI 108 CÓ XÉT ĐẾN QUY CHUẨN QCVN 12:2014/BXD (IEC 60364)

3.1 Đặt vấn đề

Cụm công trình trung tâm Bệnh viện trung ương Quân đội 108 là cụm công trình vừa xây dựng mới năm 2012 có quy mô lớn với trang thiết bị hiện đại, thuộc hộ cung cấp điện loại 1 có đảm bảo tính an toàn điện, đòi hỏi các thiết kế cung cấp điện cần tuân thủ theo các quy chuẩn, tiêu chuẩn phù hợp Tuy nhiên, trong giai đoạn thiết kế

và khởi công xây dựng công trình này chưa có quy chuẩn tổng hợp đầy đủ nào cho việc trang bị thiết bị điện trong tòa nhà công cộng

Tiêu chuẩn QCVN 12:2014/BXD (IEC 60364) mới được Bộ Xây dựng ban hành kèm thông tư 20/2014/TT-BXD ngày 29/12/2014 về hệ thống điện của nhà ở và nhà công cộng Đây là quy chuẩn nhằm đáp ứng yêu cầu quản lý Nhà nước về hệ thống điện đảm bảo an toàn cho tính mạng và tài sản của người dân, phù hợp với các quy chuẩn và tiêu chuẩn quốc tế và khu vực

Luận văn tính toán kiểm tra lại lựa chọn dây dẫn, thiết bị bảo vệ của thiết kế thực

tế cụm công trình trên cơ sở tham chiếu các quy chuẩn ban hành trong QCVN 12:

2014, đề cao tính an toàn đến tính mạng và tài sản

Trong chương này tập trung vào các nội dung: lựa chọn cách lắp đặt cáp, dây dẫn

có xét môi trường lắp đặt từ đó lựa chọn tiết diện dây dẫn đảm bảo tiêu chuẩn; Lựa chọn các thiết bị bảo vệ; Phối hợp lựa chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ quá dòng; So sánh kết quả tính toán lựa chọn theo quy chuẩn với thiết kế thực tế của cụm công trình

3.2 Phương pháp tính toán lựa chọn dây dẫn theo QCVN 12:2014

a) Sơ đồ lựa chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ quá dòng

Các dây dẫn được lựa chọn theo sơ đồ nguyên lý sau dây:

Hình 3.1 - Sơ đồ lựa chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ quá dòng

b) Phụ tải tính toán

Tổng hợp các phụ tải của cụm công trình được xác định từ thực tế nhu cầu trang thiết bị của cụm công trình đã được tính toán trong thực tế thiết kế

Dây dẫn và cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng dài hạn: [4]

Trong đó: Icp – Dòng điện lâu dài cho phép của dây dẫn định chọn;