Việc đầu tư lắp đặt hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho công trình là rất cần thiết nhằm mục đích đạt được môi trường vi khí hậu thích hợp với chức năng hoạt động của công trình
Trang 1THUYẾT MINH KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA & THÔNG GIÓ TRỤ SỞ CTY TNHH MTV XỔ SỐ KIẾN THIẾT TỈNH ĐỒNG THÁP
1 Yêu cầu chung
Công trình Công Ty TNHH MTV Xổ Số Kiến Thiết Đồng Tháp là công trình xây mới,
sử dụng làm nơi làm việc Việc đầu tư lắp đặt hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho công trình là rất cần thiết nhằm mục đích đạt được môi trường vi khí hậu thích hợp với chức năng hoạt động của công trình
Việc thiết kế kỹ thuật điều hòa không khí và thông gió phải được thực hiện trên những cơ
sở sau:
- Tính toán chính xác nhu cầu về năng suất lạnh của các khu vực cần điều hòa, bảo đảm việc đạt được các thông số kỹ thuật, lại vừa giảm tới mức tối thiểu chi phí đầu tư ban đầu cũng như cho chi phí sử dụng khi hệ thống hoạt động
- Phương án thiết kế phải đảm bảo các điều kiện kỹ thuật (như độ ồn, tốc độ
gió ) trong các giới hạn cho phép thích hợp cho công việc đặc thù của Công trình.
- Phương án kỹ thuật lựa chọn phải tối ưu trên cả 2 góc độ kỹ thuật và kinh tế, đảm bảo tính hiện đại, tiện nghi, độ tin cậy và tuổi thọ cao, vận hành, theo dõi, bảo trì bảo
dưỡng đơn giản thuận tiện, phù hợp với các điều kiện cụ thể của công trình.
- Máy móc thiết bị phải đồng bộ, chất lượng cao, trên cơ sở những thành tựu mới nhất về kỹ thuật lạnh và điều hoà không khí
- Việc lắp đặt điều hòa không khí phải không ảnh hưởng tới tổng quan kiến trúc, nội ngoại thất của công trình, ngược lại, trong phạm vi có thể hoàn thiện chúng
- Việc thiết kế ĐHKK cũng như sự lựa chọn phương án thiết bị phải được tiến hành trên cơ sở tính đến tương lai phát triển của công trình để có thể dễ dàng cải tạo cho
phù hợp với điều kiện mới với mức chi phí tối thiểu
- Phân tích một cách khoa học để đề xuất những thay đổi cần thiết và hợp lý trong phần vỏ bao che cũng như nội thất để phù hợp với điều kiện công trình có điều tiết không khí
- Công nghệ phân phối không khí và mô hình khí động trong không gian điều hòa phải đảm bảo một môi trường vi khí hậu ổn định và đồng nhất Các thông số về nhiệt
độ, độ ẩm, nồng độ CO2, tốc độ gió tại vùng có người phải đảm bảo các tiêu chuẩn vệ sinh môi trường
1.1 Các tiêu chuẩn, quy tắc, tài liệu thiết kế
a- Các tiêu chuẩn về điều hòa không khí và thông gió :
Trang 2+ Các thông số khí hậu tính toán được chọn cho công trình điều kiện ngoài nhà và theo tiêu chuẩn TCVN 4088-85
+ Kỹ thuật nhiệt xây dựng – Kết cấu ngăn che: Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4065-88
+ TCVN 5687 - 2010 thông gió - điều hòa không khí - tiêu chuẩn thiết kế
+ Các quy phạm về bảo vệ môi trường của Việt Nam
+ Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống lạnh điều hòa không khí
+ Tiêu chuẩn 232/BXD về thiết kế, thi công và nghiệm thu hệ thống lạnh điều hòa không khí
+ HVAC Systems Duct Design SMACNA 1997 Edition (Sheet Metal and Air Conditioning Contactors National Association Inc.)
+ ASHRAE Handbook HVAC Systems and application 1999
b- Các tiêu chuẩn về vật liệu :
+ BS (British Standard – Part Material)
+ IEC (International Electric Code)
+ ASTM (American Standard Material)
+ JIS (Japanese Industrial Standard - Part Material)
c- Catalogue thiết bị tham khảo
+ Máy lạnh trung tâm VRF của FUJITSU
Các tiêu chuẩn về an toàn Phòng cháy chữa cháy :
+ QCVN 06: 2010/BXD qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình
+ TCVN 6160: 1996 Phòng cháy chữa cháy
d- Tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng
+ QCVN 09:2013/BXD : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình xây dựng
sử dụng năng lượng hiệu quả
e- Các ấn phẩm kỹ thuật khác
+ Các ấn phẩm kỹ thuật về điều hòa không khí và thông gió
1.2 Thông số tính toán thiết kế
1.2.1 Các thông số tính toán bên ngoài nhà
Hệ thống điều hòa không khí và thông gió được tính toán dựa trên các tài liệu kỹ thuật điều hoà không khí và các tiêu chuẩn hiện hành như sau:
- Công trình điều hoà không khí cấp 2 với số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt
ẩm bên trong nhà là 150-200h/năm, ứng với hệ số đảm bảo Kbđ = 0,983 đến 0,977
Trang 3- Thông số tính toán bên ngoài cho điều hòa không khí theo hệ số bảo đảm Kbđ, Phụ lục
B, TCVN 5687-2010, tại khu vực Tây Nam Bộ
Bảng 1: Thông số khí hậu ngoài nhà
Mùa
Nhiệt độ khô ( 0 C)
Nhiệt độ ướt ( 0 C)
Độ ẩm tương đối
(%)
Enthanpy ( kJ/kg / kcal/kg )
1.2.2 Thông số tính toán bên trong
- Nhiệt độ: Chọn theo tiện nghi nhiệt của con người và theo tính chất công trình (TCVN 5687-2010), đồng thời trên cơ sở nhu cầu trang bị điều hòa và vốn của chủ đầu tư, hệ thống điều hòa cho tòa nhà được thiết kế với chức năng điều chỉnh nhiệt độ và thay đổi độ ẩm tương ứng
- Số lượng người tính toán trong từng loại phòng dựa theo phụ lục F, TCVN 5687-2010
- Lượng không khí sạch được cấp vào qua hệ thống điều hòa không khí đảm bảo mức tiêu chuẩn 20-30 m3/h.người theo phụ lục F TCVN 5687-2010
Bảng 2: Tổng hợp các thông số tính toán:
Thông số
Nhiệt độ khô ( 0 C)
Độ ẩm tương đối
(%)
1.3 Tính toán công suất lạnh công trình
Để tính toán nhiệt cho công trình ta phải dựa vào đặc điểm kết cấu, các thông số nhiệt
độ, độ ẩm cần duy trì của công trình
Từ kết cấu bao che (tường bao, tường ngăn chia giữa các Phòng, trần, sàn, cửa kính, rèm che, ) ta tính được hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che
Từ các nguồn toả nhiệt trong Phòng (máy tính, máy in, đèn, số lượng người trong Phòng, ) cùng với nhiệt độ, độ ẩm ngoài trời và nhiệt độ, độ ẩm cần duy trì trong Phòng ta tính được nhiệt lượng toả ra trong không gian cần điều hoà từ đó tính được năng suất lạnh cần thiết cho không gian điều hoà
Phương pháp tính toán nhiệt thừa như sau:
Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát
Qt = Qtoả + Qtt
Trang 4Qtoả = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7+ Q8
Qtt = Q9 + Q10 + Q11 + Qbs
Trong đó:
Qt - Nhiệt thừa trong Phòng (W)
Qtoả - Nhiệt lượng toả ra trong Phòng (W)
Qtt - Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ, độ ẩm (W)
Q1 - Nhiệt toả ra từ máy móc thiết bị (W)
Q2 - Nhiệt toả ra từ các đèn chiếu sáng (W)
Q3 – Nhiệt toả ra từ người (W)
Q4 – Nhiệt toả ra từ bán thành phẩm (W)
Q5 – Nhiệt toả ra từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt (W)
Q6 – Nhiệt truyền vào Phòng do bức xạ mặt trời qua cửa kính (W)
Q7 – Nhiệt truyền vào Phòng do bức xạ mặt trời qua mái (W)
Q8 – Nhiệt truyền vào Phòng do rò gió (W)
Q9 – Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che (W)
Q10 – Tổn thất nhiệt qua mái (W)
Q11 – Tổn thất nhiệt qua nền (W)
Qbs – Tổn thất nhiệt bổ sung do gió và hướng gió (W)
1 Nhiệt toả ra từ máy móc thiết bị :
Q1 = ∑Nđc Kft Kđt (1/η - 1 + Kt)
Nđc - Công suất động cơ lắp đặt của máy (W)
Kft – hệ số phụ tải là tỷ số giữa công suất thực (hiệu dụng) của máy và công suất động cơ lắp đặt, Kft = Nlv/Nđc
Kđt – Hệ số đồng thời, Kđt = ∑Niτi /∑Niτ trong đó Ni là công suất động cơ thứ i làm việc trong thời gianτi, τ là tổng thời gian hoạt động của hệ thống ĐHKK này
η - Hiệu suất làm việc thực tế của động cơ.
Kt – Hiệu số thải nhiệt
2 Nhiệt toả ra từ các đèn chiếu sáng :
Q2 = Ncs
Ncs – Tổng công suất của các đèn chiếu sáng
3 Nhiệt toả ra từ người :
Q3 = n.q
q – Nhiệt toả ra từ một người (W/người)
n – Số người
Trang 54 Nhiệt toả ra từ bán thành phẩm :
Do không gian điều hoà là Phòng làm việc, không tham gia vào quá trình sản xuất nên nhiệt toả ra từ bán thành phẩm Q4 = 0
5 Nhiệt toả ra từ thiết bị trao đổi nhiệt :
Do không gian điều hoà là Phòng làm việc, không có thiết bị trao đổi nhiệt nên nhiệt toả ra từ
từ thiết bị trao đổi nhiệt Q5 = 0
6 Nhiệt truyền vào Phòng do bức xạ mặt trời qua cửa kính :
Q6 = Is Fkτ1τ2 τ3 τ4
Is – Cường độ bức mặt trờilên mặt đứng phụ thuộcvào hướng địa lý (W/m 2 ).
Fk – Diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán (m 2 )
τ1 – Hệ số trong suốt của kính
τ2 – Hệ số bám bẩn
τ1 – Hệ số khúc xạ
τ1 – Hệ số tán xạ do che chắn
7 Nhiệt truyền vào Phòng do bức xạ mặt trời qua mái :
Q7 = 0.055 k Is F εS (W)
F – Diện tích bề mặt nhận bức xạ theo phương ngang (m 2 ).
Is – Cường độ bức xạ mặt trời theo phương nằm ngang (W/m 2 )
εS - Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của bề mặt bao che.
k – Hệ số truyền nhiệt (W/m 2 K)
8 Nhiệt truyền vào Phòng do rò gió :
Q8 = G8 (In - It) (W)
G8 – Lượng không khí rò vào Phòng qua khe cửa hoặc do mở cửa (kg/s)
In – Entalpy của không khí ngoài nhà (J/kg)
It – Entalpy của không khí trong nhà (J/kg)
9 Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che :
Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che xảy ra do có sự chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài nhà, công thức tính toán như sau:
Q9 = Σ Ki Fi∆ti (W)
Ki – Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che
Fi – Diện tích bề mặt kết cấu bao che thứ i (m 2 ).
∆ti – Hiệu nhiệt độ trong nhà và ngoài nhà của kết cấu bao che thứ i (W/ m 2 K)
10 Tổn thất nhiệt qua trần :
Trang 6Q10 = Σ K10 F10∆t10 (W)
K10 – Hệ số truyền nhiệt qua mái
F10 – Diện tích bề mặt mái (m 2 ).
∆t10 – Hiệu nhiệt độ trong nhà và ngoài nhà của kết cấu mái (W/m 2 K)
11 Tổn thất nhiệt qua nền :
Q11 = Σ K11 F11∆t11 (W)
K11 – Hệ số truyền nhiệt qua nền
F11 – Diện tích bề mặt nền (m 2 ).
∆t11 – Hiệu nhiệt độ trong nhà và ngoài nhà của nền (W/ m 2 K)
12 Tổn thất nhiệt bổ sung do gió và hướng gió :
Qbs = (1 ÷ 2)% (H-4) Q7 + (5 ÷ 10)% (FĐ + FT)/F Q7 (W)
H – Chiều cao không gian cần điều hoà (m).
FĐ, FT – Diện tích bề mặt vách hướng đông và hướng tây của không gian điều hoà (m 2 ).
F – Diện tích tổng vách bao của không gian điều hoà (m 2 )
Trang 7Bảng 3: Kết quả tính toán
STT KHÔNG GIAN ĐIỀU
HÒA
DIỆN TÍCH (m 2 )
MẬT
ĐỘ TẢI LẠNH (m²/kW)
CS LẠNH TÍNH TOÁN (kW)
LỰA CHỌN THIẾT BỊ
Lầu 1
4 phòng trộn vé và đếm vé ế 61,5 4,8 12,81 1 Dàn lạnh 12,5 kW
7
1 Dàn lạnh 9,0 kW
1 Dàn lạnh 11,2 kW
Lầu 2
1
2 Dàn lạnh 14,0 kW
1 Dàn lạnh 12,5 kW
2 Trưởng phòng kế toán tài vụ 48 4,4 10,91 1 Dàn lạnh 11,2 kW 3
Phòng kế hoạch kinh doanh 185 4,6 40,22
2 Dàn lạnh 14,0 kW
1 Dàn lạnh 12,5 kW
4 Trưởng phòng kế hoạch
6 Phó giám đốc phụ trách kếhoạch 48 4,4 10,91 1 Dàn lạnh 11,2 kW
Lầu 3
1 trưởng phòng hành chánh 31 4,4 7,05 1 Dàn lạnh 7,1 kW
5 Phòng hành chánh Tổ Chức 149 4,5 33,11 3 Dàn lạnh 11,2 kW
Lầu 4
1
1 Dàn lạnh 7,1 kW
1 Dàn lạnh 9,0 kW
Trang 83 Phó giám đốc phụ trách đầutư 46 4,2 10,95 1 Dàn lạnh 11,2 kW
5 Phòng Chủ tịch HĐQT, họpnhỏ + tiếp khách 75 4,2 17,86 2 Dàn lạnh 9,0 kW
Lầu 5
2 Kiểm soát viên +tiếp khách 43 4,8 8,96 1 Dàn lạnh 9,0 kW
3 Phòng đặt máy chủ + hệthống máy 77 3,3 23,33 3 Dàn lạnh 8,0 kW
4 Phòng truyền thống-thư
1 Dàn lạnh 7,1 kW
1 Dàn lạnh 9,0 kW
5 Phòng thị trường chăm sóc
1 Dàn lạnh 7,1 kW
1 Dàn lạnh 9,0 kW
Lầu 6
1 P.Họp đảng bộ chi đoàn,
2 Dàn lạnh 14,0 kW
1 Dàn lạnh 12,5 kW
Lầu 7
5
1 Dàn lạnh 11,2 kW
1 Dàn lạnh 4,5 kW 6
1 Dàn lạnh 11,2 kW
1 Dàn lạnh 4,5 kW
Lầu 8
2
2 Dàn lạnh 11,2 kW
1 Dàn lạnh 9,0 kW
Lầu 9
1
9 Dàn lạnh 12,5 kW
1 Dàn lạnh 9,0 kW
Trang 91.4Lựa chọn thiết bị ĐHKK
1.4.1 Các yêu cầu cụ thể của hệ thống điều hòa không khí đối với công trình.
Hàng hóa cung cấp là mới nguyên 100%, không có khiếm khuyết, chất lượng đảm bảo tốt Có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, hợp pháp, có đầy hồ sơ tài liệu chứng tỏ sự phù hợp yêu cầu của HSMT
Thiết bị điều hòa không khí bao gồm: Dàn nóng, dàn lạnh, bộ điều khiển trung tâm, bộ điều khiển từ xa không dây và có dây được sản xuất đồng bộ của cùng một hãng sản xuất thuộc các nước G7 hoặc tương đương
1.4.2 Hệ thống máy lạnh trung tâm VRF.
VRF là từ viết tắt từ tiếng Anh “Variable Refrigerant Flow System”, nghĩa là hệ thống ĐHKK có lưu lượng môi chất có thể thay đổi được thông qua điều chỉnh tần số dòng điện nhờ việc áp dụng công nghệ mới: khi thay đổi tần số điện vào động cơ máy nén thì tốc độ quay của động cơ thay đổi, do đó thay đổi lượng tác nhân lạnh qua máy nén, khả năng thay đổi phụ tải của máy nén inverter rất rộng Nhờ đó năng suất lạnh hệ thống có thể điều chỉnh theo nhiều cấp, điều này cho phép điều khiển riêng biệt hoạt tuyến tính ở mỗi dàn Mỗi dàn nóng có thể kết nối với nhiều dàn lạnh, khỏang cách giữa dàn nóng và dàn lạnh có thể tới 165m
Hệ thống lạnh trung tâm sử dụng kết hợp nhiều cụm dàn nóng (VRF) là thế hệ máy lạnh tiên tiến nhất hiện nay, sử dụng tác nhân lạnh không gây hại môi trường R-410A Đây là
hệ thống gồm 1 hoặc nhiều dàn nóng kết hợp cho nhiều dàn lạnh khác nhau tùy theo yêu cầu
sử dụng Mỗi hệ thống VRF ở đây gồm có:
+ 01 môđun dàn nóng (Outdoor Unit – Viết tắc là OU)
+ Các dàn lạnh đặt trong nhà (Indoor Unit - viết tắt là IU)
+ Hệ thống đường ống đồng dẫn tác nhân lạnh nối từ OU tới tất cả các IU của cùng một hệ thống
+ Hệ thống đường ống thoát nước ngưng tụ của các dàn lạnh IU
+ Hệ thống điện động lực và điều khiển
+ Các tổ hợp OU ở đây là loại tổ hợp ghép từ các môđun Mỗi môđun có ít nhất 01 máy nén biến tần loại rotary (Twin Rotary Compressor) và 01 quạt gió giải nhiệt Tất cả các máy nén và quạt gió của tất cả các môđun hợp thành tổ hợp OU được dẫn động bằng các bộ biến tần một chiều (DC) có hiệu suất cao
Sử dụng tác nhân lạnh R-410A không gây ảnh hưởng đến môi trường, gas R-22 sẽ không được chấp nhận
Trang 10Khi 1 dàn nóng trong hệ thống bị sự cố (đối với tổ hợp có từ 2 dàn nóng trở lên) thì các dàn nóng còn lại có khả năng hoạt động ở chế độ khẩn cấp cho đến khi dàn nóng đó được sửa chữa
a Dàn lạnh
Hệ thống có khả năng kết hợp tối đa 64 dàn lạnh Các dàn lạnh có khả năng vận hành độc lập thông qua hệ thống các thiết bị phụ: cảm biến áp suất, van tiết lưu, cảm biến nhiệt độ của mỗi dàn lạnh cho phép tự động điều chỉnh công suất máy nén tiết kiệm điện năng tối đa Toàn bộ thông số dàn lạnh được lấy theo giá trị công bố trên bản gốc catalogue của thiết bị theo điều kiện thí nghiệm: Nhiệt độ phòng 270C DB/190C WB, và nhiệt độ ngoài trời 350C DB/240C WB
Bảng 04: Thông số kỹ thuật của dàn lạnh VRF
1 Dàn lạnh loại âm trần 4 hướng thổi (Cassette), công suất lạnh 14 kW 7 dàn
Lưu lượng gió (thấp/trung bình/cao) ≥ 1.100/1.370/2.000 m3/h
Độ ồn (thấp/trung bình/cao) ≤ 33/39/47 dB(A)
Chiều cao bơm nước ngưng cho phép ≥ 850 mm
2 Dàn lạnh loại âm trần 4 hướng thổi (Cassette), công suất lạnh 12,5 kW 17 dàn
Lưu lượng gió (thấp/trung bình/cao) ≥ 1.100/1.370/1.900 m3/h
Độ ồn (thấp/trung bình/cao) ≤ 33/39/46 dB(A)
Chiều cao bơm nước ngưng cho phép ≥ 850 mm
3 Dàn lạnh loại âm trần 4 hướng thổi (Cassette), công suất lạnh 11,2 kW 17 dàn
Lưu lượng gió (thấp/trung bình/cao) ≥ 1.100/1.300/1.800 m3/h
Độ ồn (thấp/trung bình/cao) ≤ 33/38/44 dB(A)
Chiều cao bơm nước ngưng cho phép ≥ 850 mm
Trang 114 Dàn lạnh loại âm trần 4 hướng thổi (Cassette), công suất lạnh 9 kW 14 dàn
Lưu lượng gió (thấp/trung bình/cao) ≥ 1.100/1.300/1.600 m3/h
Độ ồn (thấp/trung bình/cao) ≤ 33/38/40 dB(A)
Chiều cao bơm nước ngưng cho phép ≥ 850 mm
5 Dàn lạnh loại âm trần 4 hướng thổi (Cassette), công suất lạnh 7,1 kW 10 dàn
Lưu lượng gió (thấp/trung bình/cao) ≥ 870/1.040/1.280 m3/h
Độ ồn (thấp/trung bình/cao) ≤ 29/33/38 dB(A)
Chiều cao bơm nước ngưng cho phép ≥ 850 mm
6 Dàn lạnh loại âm trần 4 hướng thổi (Cassette), công suất lạnh 5,6 kW 2 dàn
Lưu lượng gió (thấp/trung bình/cao) ≥ 870/940/1.150 m3/h
Độ ồn (thấp/trung bình/cao) ≤ 29/30/36 dB(A)
Chiều cao bơm nước ngưng cho phép ≥ 850 mm
7 Dàn lạnh loại âm trần 4 hướng thổi (Cassette), công suất lạnh 4,5 kW 2 dàn
Lưu lượng gió (thấp/trung bình/cao) ≥ 390/590/680 m3/h
Độ ồn (thấp/trung bình/cao) ≤ 27/34/38 dB(A)
Chiều cao bơm nước ngưng cho phép ≥ 700 mm
Kích thước (cao x dài x rộng) ≤ (245 x 570 x 570) mm
8 Dàn lạnh loại treo tường, công suất lạnh 8,0kW 3 dàn
Lưu lượng gió (thấp/trung bình/cao) ≥ 770/980/1.240 m3/h
Độ ồn (thấp/trung bình/cao) ≤ 35/45/52 dB(A)
Kích thước (cao x dài x rộng) ≤ (320×998×228) mm