TỔNG QUAN
Giới hạn đề tài
Đề tài này tập trung vào việc tính toán và kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho tòa nhà A KHU RESORT LALUNA, không bao gồm các hệ thống khác như PCCC hay nước Mặc dù các tầng có nhu cầu năng lượng khác nhau, nghiên cứu chỉ thực hiện tính toán cho các khu vực tầng 1, 2, 3, 4, 5, 6 và 34 mà không trùng lặp Việc tính toán dựa chủ yếu vào TCVN 5687-2010 theo yêu cầu của công trình, đồng thời áp dụng các tiêu chuẩn khác như ASHRAE 60.1 và ASHRAE 90.1 khi TCVN 5687 không đề cập hoặc theo yêu cầu của chủ đầu tư.
Giới thiếu tổng quan về công trình
Dự án nằm trong Khu đô thị mới Vĩnh Hòa, phường Vĩnh Hòa, thành phố Nha Trang, dưới chân núi Cô Tiên Vị trí đắc địa này dọc theo tuyến đường trung tâm Trần Phú – Phạm Văn Đồng, mang đến kết nối linh hoạt đến các tiện ích và dịch vụ của thành phố.
Từ vị trí này, Swisstouches La Luna Resort Nha Trang chỉ cách trung tâm thành phố
5 km di chuyển, do đó cư dân hoàn toàn thừa hưởng chuỗi tiện ích vô cùng phong phú ở khu vực này
Căn hộ La Luna Resort Nha Trang, tọa lạc trong khu vực quy hoạch đồng bộ của UBND tỉnh Khánh Hòa, không chỉ sở hữu những tiện ích sẵn có mà còn mang đến những dịch vụ sang trọng và hiện đại.
La Luna Resort Nha Trang nổi bật với hệ thống nhà hàng đẳng cấp, bể bơi trên cao, casino, sky bar, sân đỗ trực thăng và dịch vụ khách sạn tiêu chuẩn quốc tế, mang đến cho du khách những trải nghiệm tuyệt vời và tiện ích đặc biệt.
Khu phức hợp Swisstouches La Luna Resort tự hào giới thiệu sân đỗ trực thăng đầu tiên tại Việt Nam, với hai sân trực thăng được xây dựng trên tầng 35 của tòa Luxury và Platinum Các sân này có độ cao 144,5 m và bán kính 13 m, mang đến một trải nghiệm độc đáo và tiện nghi cho du khách.
Hệ thống nhà hàng 5 sao sang trọng và Sky Bar độc đáo được thiết kế tại tầng 34 của Swisstouches La Luna Resort, chiếm diện tích hơn 2.000 m².
Swisstouches La Luna Resort mang đến dịch vụ khách sạn cao cấp của hệ thống Swisstouches Thụy Sỹ – đơn vị quản lý hàng đầu trên thế giới hiện nay
Mang kiến trúc đẳng cấp của Aqua Bay – Bể bơi vô cực ôm trọn đại dương tại tầng
Năm cầu nối giữa hai tòa tháp Luxury và Platinum của khu phức hợp Swisstouches La Luna Resort sẽ mang đến cho du khách những giây phút thư giãn tuyệt vời, hòa mình vào không gian thiên nhiên xanh tươi.
Dự án Swisstouches La Luna Resort bao gồm 4 phân khu A, B, C, D, trong đó hai khu A và B đã được khởi công xây dựng Dự án cung cấp các loại hình căn hộ như Studio, 1 phòng ngủ và penthouse, mỗi căn hộ Condotel Swisstouches La Luna Nha Trang được thiết kế để đáp ứng nhu cầu đa dạng Tất cả các căn hộ đều thể hiện sự sang trọng và quyến rũ qua từng chi tiết thiết kế và vật liệu cao cấp từ các thương hiệu hàng đầu thế giới.
Khu A có diện tích quy hoạch 5965m², bao gồm hai tòa nhà Diamond và Luxury cao 36 tầng Trong đó, có 5 tầng dành cho thương mại, 1 tầng hầm, và các tầng còn lại được sử dụng cho căn hộ và khách sạn.
Khu B: Diện tích là 3862m 2 gồm 1 tòa Platium cao 36 tầng 1 tầng hầm
Thông tin về công trình nhóm tính toán kiểm tra được trích xuất từ tài liệu SPEC về thi công và lắp đặt
Khu A (Lô đất số 8) có diện tích là 5965,5 m 2
+ Phía Nam giáp trục đường ven biển
+ Phía Bắc giáp đường số 27 (16m)
+ Phía Đông giáp đường số 21 (26m)
+ Phía Tây giáp đường số 19 (13m)
1.3.1 Cấu trúc chính của công trình
Công trình được chia thành hai khối chính: khối đế phục vụ nhu cầu giải trí và nghỉ dưỡng với nhiều tiện ích như trung tâm thương mại, hồ bơi và khu vui chơi giải trí Dự án do công ty CP khách sạn Bến du thuyền (Marina Hotel JSC) đầu tư với tổng vốn 2000 tỷ đồng, bao gồm 36 tầng và gần 600 căn hộ, hiện đang trong quá trình hoàn thiện.
Hình 1-1 Công trình Laluna phường Vĩnh Hòa TP Nha Trang
1.3.2 Diện tích của công trình
Từ tài liệu thu thập được về mặt bằng của công trình, diện tích của công trình được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1.1.Diện tích công trình
TT Tầng Diện tích XD (m²) Ghi chú
1 Tầng hầm 5965,5 Để xe, kỹ thuật
II Tổng DTXD tầng nổi 114090,3
CƠ SỞ TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐHKK
Lựa chọn phương án ĐHKK
Hệ thống điều hòa không khí trung tâm Water Chiller được xác định là phù hợp và đáp ứng các yêu cầu cấu trúc của tòa nhà A khu Resort Laluna tại Nha Trang Do đó, chúng tôi quyết định áp dụng hệ thống này cho công trình.
Một Water Chiller có khả năng kết nối với nhiều dàn lạnh có công suất khác nhau, cho phép lắp đặt ở các vị trí cao mà không bị giới hạn.
Năng suất lạnh của các dàn lạnh có thể thay đổi linh hoạt từ 50% tới 100% công suất lạnh
Công trình tích hợp nhiều chức năng, từ khu căn hộ nghỉ ngơi đến nhà hàng, khách sạn và khu vui chơi, với các khu vực hoạt động độc lập và liên tục 24 giờ Mặc dù việc lắp đặt hệ thống Chiller có thể đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu cao, nhưng nó mang lại lợi ích tiết kiệm lâu dài và có tuổi thọ hệ thống rất cao.
Thông số ban đầu
2.2.1 Nhiệt độ và độ ẩm bên ngoài
Tòa nhà A tại khu Resort Laluna, thành phố Nha Trang, đã lựa chọn hệ thống điều hòa không khí cấp III Theo bảng N2 và bảng 1.11, tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất ở Nha Trang là tháng 5, thường được xem là tháng nóng nhất trong năm.
Nhiệt độ: tN = t tb max= 33,7 o C Độ ẩm: φN= (t tb max)= 79%
Tra đồ thị i-d ta có: Entanpy: iN= 102,03 kJ/kg; Dung ẩm: dN= 26,6 g/kg.kkk
2.2.2 Nhiệt độ và độ ẩm trong nhà
Với nhiệt độ ngoài trời là 33,7 tra bảng phụ lục A [3], đối với khu công cộng hạng bình thường thì:
Nhiệt độ: tT= 24 o C Độ ẩm: T U%
Tra đồ thị i-d ta có: iT= 47,89 kJ/kg, dT= 9 g/kgkkk
Với các khu vực có công năng khác như các phòng có nhiều thiết bị điện tử: Nhiệt độ: tT= 22 o C
Tra đồ thị i-d ta có: iT= 47,89 kJ/kg, dT= 9 g/kgkkk
Với hành lang khu vực sảnh chờ:
Nhiệt độ: tT= 25 o C Độ ẩm: T = 55%
Tra đồ thị i-d ta có: iT= 52,997 kJ/kg, dT= 10,931 g/kgkkk
Xác định phụ tải lạnh
Xác định phụ tải lạnh theo phương pháp Carrier :
Giới thiệu sơ đồ đơn giản tính các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa theo Carrier :
Hình 2.1 Sơ đồ đơn giản tính các nguồn nhiệt thừa và nhiệt ẩn thừa theo carrier
2.3.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11
Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11 [1]
Q11 = nt Q ’ 11 (2.1) nt: Hệ số tác dụng tức thời ( tra bảng 4.6÷ 4.7)
Q’11= F.RT c ds mm kh m r (W) (2.2) Trong đó :
Q ’ 11: lượng nhiệt bức xạ tức thời lớn nhất qua kính phòng
F: diện tích bề mặt kính của cửa sổ (m 2 )
Nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng được xác định là RT, với hệ thống điều hòa hoạt động từ 6 giờ sáng đến 4 giờ chiều, tức là trong khoảng thời gian có nắng Do đó, chúng ta chọn RT = RTmax để đảm bảo hiệu quả làm mát tối ưu.
c: hệ số kể đến ảnh hưởng của cao độ cao so với mặt nước biển , do ảnh hưởng này nhỏ , ta chọn c = 1
Do H rất nhỏ ( vì Nha Trang không cao lắm so với mực nước biển)
Hệ số này phản ánh ảnh hưởng của sự chênh lệch giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát và nhiệt độ đọng sương ở mực nước biển 20°C, được xác định thông qua một công thức cụ thể.
10 0,13 (2.4) ts:Nhiệt độ đọng sương của không khí ngoài trời ( o C)
Với tN 3,7 o C và 𝜑 𝑁 y % tra đồ thị t-d có ts = 26,55 o C
mm :hệ số kể đến ảnh hưởng mây mù, khi tính toán lấy trường hợp lớn nhất là lúc trời không mây mù mm = 1
kh : hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính , do là khung cửa kính kim loại nên chọn kh 1,17
m: hệ số ảnh hưởng của kính , tùy thuộc vào màu sắc , khu vực và kiểu loại kính khác kính cơ bản , tra bảng 4.3[1] Chọn m =0,58 ÷ 0,73
r: hệ số mặt trời , kể đến ảnh hưởng của kính cơ bản khi không có màn che bên trong kính , tra bảng 4.4 ta chọn r = 1
Thành phố Nha Trang nằm ở 12°15’53″N (Bắc) 109°13’41″E (Đông)
Và nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất là 29,3 o C vào tháng 8 Tra bảng 4.2[1] ta có :
Bảng 2.1 Bức xạ mặt trời qua kính vào tháng 8
Hướng Đông Bắc Đông Nam Tây Nam Tây Bắc
Bảng 2.2 Hệ số tác dụng tức thời qua kính vào phòng
Hướng Đông Bắc Đông Nam Tây Nam Tây Bắc
Bảng 2.3 Hệ số tác dụng tức thời qua kính vào phòng không có màn che bên trong kính
Hướng Đông Bắc Đông Nam Tây Nam Tây Bắc
Tính toán bức xạ cho từng phòng riêng biệt :
Tính kiểm tra cho khu vực cửa hàng 4A tại tầng 1 :
Khu vực cửa hang này có kính hướng Tây Nam với 6 vách kính nên ta có nt =0,47 (Bảng 2.2)
Lượng nhiệt bức xạ tức thời lớn nhất qua kính vào khu vực cửa hàng :
F: Diện tích bề mặt kính cửa kính: 131,11 m 2
RT: nhiệt bức xạ tức thời qua cửa kính , RT = RTmax )6 ( theo bảng 2.2)
c: hệ số kể đến ảnh hưởng của cao độ cao so với mặt nước biển, do ảnh hưởng này nhỏ, ta chọn c = 1
ds: hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương , ds = 0,91
mm: hệ số kể đến ảnh hưởng mây mù ,mm = 1
kh: hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính ,kh = 1,17
m: hệ số ảnh hưởng của kính ,m =0.73
Bảng 2.4 Thống kê nhiệt hiện bức xạ qua kính tầng 1
Khu vực Số lượng kính Diện tích kính
Nhiệt bức xạ qua kính Q 11 (W)
2.3.2 Nhiệt hiện bức xạ qua mái Q 12
K: hệ số truyền nhiệt ( W/m 2 K), tra bảng 4.15 [1]
∆t = tN – tT , hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong Xảy ra trường hợp :
Phía trên mái là không gian không điều hòa : ∆t = 0,5.( tN – tT)
Phía trên mái là không gian điều hòa : Q12 = 0
Theo yêu cầu của tòa nhà và điều kiện tính toán, chỉ có khu vực hội trường phòng tiệc ở tầng 4 và bể bơi ở tầng 5 là có phần trên không tiếp xúc với không gian điều hòa.
Với TN = 33,7 o C : nhiệt độ ngoài trời
TT = 24 o C : nhiệt độ trong phòng
Còn các khu vực có phía trên tiếp xúc với không gian có điều hòa thì Q21 = 0
Bảng 2.5 Thống kê nhiệt hiện truyền qua trần tầng 1
Nhiệt hiện truyền qua trần
Các khu vực còn lại đa số có trần tiếp xúc với không gian điều hòa nên Q12 = 0
2.3.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 21
Nhiệt truyền qua vách gồm hai thành phần :
Thành phần tổn thất do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và không gian điều hòa
Thành phần do bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên thành phần nhiệt này coi bằng không khi tính toán
Thành phần nhiệt truyền qua vách bao gồm :
- Nhiệt truyền qua cửa ra vào
- Nhiệt truyền qua cửa sổ kính
Q21c: Nhiệt truyền qua cửa ra vào (W)
Q21k: Nhiệt truyền qua vách kính (W)
K: Hệ số truyền nhiệt của tường, cửa ra vào , kính cửa sổ (W/m 2 K)
Fi: Diện tích của tường, cửa ra vào , kính cửa sổ (m 2 )
∆𝑡: Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài không gian điều hòa
❖ Tính truyền nhiệt qua tường Q21t2
Nhiệt truyền qua tường được tính theo công thức sau :
Q21t = kt Ft ∆t (W) (2.8) Khi tường tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài :
Hệ số truyền nhiệt qua tường kt :
𝛿 𝑣 , 𝑣 – bề dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa ( vữa xi măng )
𝛿 𝑔 , 𝑔 : bề dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch lỗ [1]
𝛼T = 10 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà
𝛼N = 10 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía ngoài khi tường tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài
𝛼N = 20 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía ngoài khi tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài
❖ Tính truyền nhiệt qua cửa ra vào Q22c
Do cửa ra vào các phòng thông với hành lang cũng được điều hòa nên lượng nhiệt này bằng không
❖ Tính truyền nhiệt qua vách kính Q22k
Nhiệt truyền qua vách kính tính theo công thức:
K: hệ số truyền nhiệt qua kính,W/m 2 K
∆t = tN – tT : Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài không gian điều hòa
Theo yêu cầu của công trình, phần lớn vách được sử dụng là vách kính cố định, do đó, lượng nhiệt bức xạ qua kính sẽ được xem là lượng nhiệt truyền qua vách.
Bảng 2.6 Thống kê nhiệt truyền qua vách tầng 1
Khu vực Loại vách Diện tích
2.3.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 22
Nhiệt hiện truyền qua nền Q22 [1]
K: hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền (W/m 2 K ) tra bảng 4.15
∆t = tN – tT, hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong Xảy ra trường hợp :
- Sàn đặt trên mặt đất : lấy k của sàn bê tông dầy 300mm , ∆t = tN – tT
- Sàn hoặc trần đặt trên phòng không điều hòa , ∆t =0,5 (tN – tT)
- Phía dưới là khu vực điều hòa Q23 = 0
Bảng 2.7 Thống kê nhiệt truyền qua nền tầng 1
2.3.5 Nhiệt tỏa ra do nguồn sáng nhân tạo Q 31
Nhiệt tỏa ra từ chiếu sáng bao gồm hai thành phần chính: bức xạ và đối lưu Phần lớn nhiệt do bức xạ sẽ bị các kết cấu bao che hấp thụ, dẫn đến tác động nhiệt lên tải lạnh thường nhỏ hơn giá trị tính toán.
Q: Tổng nhiệt tỏa ra do chiếu sáng
Q có thể được xác định bằng công suất ghi trên thiết bị chiếu sáng hoặc bằng mật độ chiếu sáng với công thức:
∑Ni- Mật đồ chiếu chiếu sáng được xác định theo [1]
Chọn mật độ chiếu sáng cho khu thương mại, dịch vụ là 15 (W/m2), Khu căn hộ nhà nghỉ là 11 (W/m2) trong phòng và 8 (W/m2) hành lang
FCS: diện tích sàn cần chiếu sáng nt: Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng
- Số giờ bật đèn là 10 giờ
Nđ: Hệ số tác dụng đồng thời
- Đối với khu thương mại dịch vụ nđ= 1
- Đối với khu nhà cao tầng, khách sạn nđ= 0,5
Bảng 2.8 Nhiệt hiện do đèn chiếu sáng tầng 1
STT Loại phòng Mật độ chiếu sáng (W/m 2 )
2.3.6 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc thiết bị điện Q 32
Nhiệt lượng phát ra từ các thiết bị điện dân dụng như tivi, tủ lạnh và máy tính trong tòa nhà có thể được xem như một nguồn nhiệt tương tự như ánh sáng từ đèn chiếu sáng.
Ni: Công suất điện ghi trên dụng cụ, W
Công suất định mức của các thiết bị điện [4]
Do các thiết bị điện chưa được ghi trong bảng vẽ, nhóm sẽ lựa chọn thiết bị dựa trên số lượng người và công năng của từng khu vực Đối với những khu vực phục vụ riêng cho khách hàng như căn hộ và phòng ngủ, thiết bị điện sẽ được chọn theo số lượng người sử dụng Các khu vực khác sẽ được lựa chọn thiết bị điện dựa trên công năng cụ thể của chúng.
Bảng 2.9 Ước tính thiết bị điện tầng 1
STT Loại phòng Thiết bị điện Công suất của thiết bị
3 Phòng máy Máy tính bàn 200x4
6 Phòng DK PCCC Máy tính để bàn 200x6
Ngoài ra theo yêu cầu kỹ thuật mỗi khu vực sẽ được tính thêm phần nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị:
Bảng 2.10 Mật độ tỏa nhiệt do thiết bị
Mục Thiết bị (W/m 2 ) Tiêu chuẩn
Bảng 2.11 Nhiệt hiện tỏa ra từ các thiết bị cho tầng 1
STT Loại phòng Diện tích sàn
2.3.7 Nhiệt tỏa ra do người Q 4
Nhiệt lượng tỏa ra từ người bao gồm cả nhiệt hiện và nhiệt ẩn
❖ Nhiệt hiện tỏa ra do người Q4h [1]
Hệ số tác dụng không đồng thời (nđ) được chọn là 0,8 cho các công trình cao tầng, trong khi đó, đối với những khu vực thường xuyên có người như phòng máy hoặc khu vực bảo vệ, hệ số này có thể chọn là 0,9 hoặc 1 tùy thuộc vào chức năng sử dụng Hệ số tác động tức thời (nt) được tham khảo từ bảng 4.8.
Chúng tôi chọn hệ số 0.87 cho những khu vực ít người, trong khi đó, đối với những khu vực đông đúc, chúng tôi áp dụng hệ số 0.9 hoặc 1 dựa trên mật độ khối và diện tích trung bình (gs) Nhiệt lượng tỏa ra từ mỗi người được xác định theo bảng 4.18, và số lượng người trong không gian cần điều hòa được tham khảo từ bảng 1.6.
Ta có mật độ phân bố người:
Bảng 2.12 Mật độ phân bố người
STT Loại phòng Mật độ
Riêng phòng ngủ căn hộ số người sẽ tính theo trang bị nội thất có sẵn
❖ Nhiệt ẩn tỏa ra do người Q4â
Q4â= n.q.4â (W) (2.16) n: Số người trong không gian cần điều hòa Tính theo mật độ phân bố người tra [1] q4â: Nhiệt ẩn do một người tỏa ra Tra bảng 4.18 [1]
Bảng 2.13 Nhiệt ẩn và nhiệt hiện do người tỏa ra ở tầng 1
STT Loại phòng Số người Nhiệt hiện tỏa ra (W)
2.3.8 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào Q 5 Đối với không gian kín được điều hòa thì gió tươi là một thành phần quan trọng có vai trò đảm bảo đủ oxy cần thiết cho người ở trong phòng Gió tươi có trạng thái ngoài trời N với entapy IN, nhiệt độ tN, và ẩm dung dN lớn hơn không khí trong nhà vì vậy khi đưa gió tươi và phòng sẽ tỏa ra một lượng nhiệt bao gồm cả nhiệt hiện QhN và nhiệt ẩn QâN
Trong đó dN, dT: Ẩm dung, g/kg n; Số người trong phòng điều hòa l: Lượng không khí tươi cần cho 1 người trong 1 giây Theo [3] ở đây ta tra được 9,72 l/s
Bảng 2.14 Nhiệt ẩn và nhiệt hiện do gió tươi tầng 1
STT Loại phòng Ẩm dung trong phòng (g/kg) Ẩm dung ngoài phòng (g/kg)
Nhóm chỉ đưa ra tính toán cho tầng 1 của tòa nhà Các kết quả tính toán cho các tầng còn lại sẽ được trình bày tại chương 3
2.3.9 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q 6
Khác với lượng gió tươi được kiểm soát, lượng gió lọt vào từ các kẽ hở cửa sổ và cửa ra vào khi mở cửa không thể điều chỉnh, làm giảm chênh lệch nhiệt độ giữa trong nhà và ngoài trời Khi lượng gió lọt nhiều, nhiệt hiện Q5h và nhiệt ẩn Q5â do gió lọt mang vào sẽ được tính toán theo công thức cụ thể.
V: Thể tích phòng, m 3 dN, dT: Ẩm dung, g/kg tN: Nhiệt độ do gió tươi mang vào tN= 33,7 0 C tT: Nhiệt độ trong phòng như số liệu đã chọn ban đầu tT= 24 0 C
Với số liệu có được từ nhiệt độ và độ ẩm tra đồ thị t- d ta có: dN = 26,579 g/kg dT = 10.285 g/kg
- Hệ số kinh nghiệm Tra bảng 4.20 [1]
Bảng 2.15 Hệ số kinh nghiệm dùng khi tính gió lọt
Nếu số người ra vào nhiều, cửa đóng mở nhiều lần ta nên bổ sung thêm nhiệt hiện và nhiệt ẩn theo công thức sau:
Lbs= 0,28.Lc.n, (l/s) (2.23) n: Số người qua cửa trong 1h
Lượng không khí lọt vào mỗi lần mở cửa được xác định trong bảng 4.21 Trong bài viết này, chúng ta chỉ tập trung vào khu vực đại sảnh, nơi có sự ảnh hưởng của nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt bổ sung.
Bảng 2.16 Nhiệt hiện, nhiệt ẩn bổ sung do gió lọt
STT Khu vực Lưu lượng bổ sung(l/s)
Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt chỉ xuất hiện ở những không gian có cửa thông với bên ngoài Do đó, những không gian kín hoặc được bao quanh bởi hệ thống điều hòa không khí sẽ không có hiện tượng này.
Bảng 2.17 Nhiệt hiện, nhiệt ẩn do gió lọt tầng 1
Khu vực Thể tích Nhiệt hiện gió lọt
Tính kiểm tra đọng sương
Hiện tượng đọng sương xảy ra khi nhiệt độ bề mặt vách phía nóng thấp hơn nhiệt độ đọng sương, dẫn đến việc bề mặt đọng sương vào mùa hè là bề mặt ngoài nhà và vào mùa đông là bề mặt trong nhà Để ngăn chặn hiện tượng này, cần đảm bảo nhiệt độ bề mặt phía nóng luôn cao hơn nhiệt độ đọng sương của không khí, tức là hệ số truyền nhiệt thực tế kt của vách phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt cực đại kmax Đối với công trình Laluna, với khí hậu quanh năm giống mùa hè, chỉ cần xem xét hệ số truyền nhiệt vào mùa hè, với kmax được tính bằng αN.
Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài nhà (αN) là 20 W/(m² K) khi bề mặt ngoài tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời, trong khi hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà (αT) là 10 W/(m² K) Nhiệt độ đọng sương bên ngoài được ký hiệu là tSn, còn nhiệt độ đọng sương bên trong nhà được ký hiệu là tSt.
Nếu không đảm bảo kt < kmax cần phải tăng cường cách nhiệt cho bao che
❖ Tính kiểm tra đọng sương khu vực tầng 1
Với nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời (tN= 33,7, φN= 79%) dựa vào đồ thị t-d ta xác định được nhiệt độ đọng sương ngoài trời tdew= 29,5
Hệ số truyền nhiệt thực tế của vách: kt= 1 1 αN + ∑ I + 1 αT
(2.26) δi: bề dạy của lớp vật liệu, m
I: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu [1]
Dựa vào kết quả tính toán đã trình bày ở phần nhiệt hiện qua vách tầng 1 Ta có hệ số truyền nhiệt thực tế:
Kt= 2,25 < kmax nên không có hiện tượng đọng sương trên tường
Tương tự xét điều kiện đọng sương đối với phần kính: δk = 0,012 m
Kt < kmax không có hiện tượng đọng sương trên kính
Lập sơ đồ điều hòa không khí
2.5.1 Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí
Để tiết kiệm năng lượng bằng cách tận dụng nhiệt thải từ phòng, công trình lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn một cấp Sơ đồ này sử dụng một phần gió từ không gian điều hòa trở về thiết bị xử lý nhiệt ẩm, sau đó hòa trộn với gió tươi đã được xử lý qua PAU Gió tươi này sẽ được hòa trộn với gió hồi từ phòng đã qua FCU, và sau đó được cấp trở lại vào không gian điều hòa.
Hình 2.2 Sơ đồ điều hòa không khí
• HRW(Heat Recovery Wheel): Bộ tái hồi nhiệt từ gió thải
• PAU (Primary Air Unit): Bộ xử lí nhiệt ẩm sơ cấp
• FCU (Fan Coil Unit): Thiết bị xử lí nhiệt ẩm
• EA( Exhaust Air): Đường gió thải từ không gian điều hòa ra bên ngoài
• RA (Return Air): Đường gió hồi về FCU
• SA (Supply Air): Đường gió cấp vào không gian điều hòa
Các điểm cụ thể trên sơ đồ như T, T’, H, N, N’, N’’ là các điểm trạng thái của không khí sẽ được trình bày cụ thể trong đồ thị
2.5.2 Xác định các điểm nút trên đồ thị t-d
Trước khi có thể xác định các điểm nút trên đồ thị việc đầu tiên chúng ta phải làm là xác định các hệ số của chu trình lạnh
❖ Hệ số đi vòng BF (Hệ số Bypass)
Tỉ số giữa lượng không khí qua dàn lạnh không trao đổi nhiệt ẩm với tổng lượng không khí thổi qua dfn được ký hiệu là BF.
GT: Lưu lượng không khí qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn nên vẫn có trạng thi T, kg/s
GT: Lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh có trao đổi nhiệt ẩm với dàn và đtạ được trạng thái T’
G: Tổng lưu lượng không khí qua dàn, kg/s
Hệ số đi vòng BF chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố quan trọng, bao gồm bề mặt trao đổi nhiệt của dàn, cách sắp xếp bề mặt trao đổi nhiệt ẩm, số hàng ống và tốc độ không khí Do quy mô công trình lớn, việc tính toán hệ số Bypass cho từng phòng và khu vực sẽ tốn nhiều thời gian Vì vậy, hệ số Bypass sẽ được xác định theo bảng 4.22.
Ta có giá trị BF = 0,1
❖ Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) hef
Là tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt tổng hiệu dụng của phòng
Qhef: Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH (Effective Room Sensible Heat)
Qâef: Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH (Effective Room Latent Heat)
BF : Hệ số đi vòng (Bypass Factor)
QhN: Nhiệt hiện do gió tươi mang vào, W
QâN: Nhiệt ẩn do gió tươi mang vào, W
❖ Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor)
Độ nghiêng của tia quá trình từ điểm hòa trộn đến điểm thôi vào phản ánh quá trình làm lạnh và khử ẩm của không khí trong dàn lạnh Quá trình này xảy ra sau khi gió tươi được hòa trộn với gió tái tuần hoàn Công thức tính là ε ht = 𝑄 ℎ.
Qh: Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt hiện do gió tươi đem vào QhN có trạng thái ngoài
Qâ: Thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi đem vào QâN có trạng thái ngoài trời N,
Qt: Tổng nhiệt thừa dùng để tính năng suất lạnh Q0= Qt, W
❖ Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF
Tỉ số ε hf thể hiện mối quan hệ giữa thành phần nhiệt hiện và tổng nhiệt hiện, cũng như nhiệt ẩn trong không gian điều hòa, không bao gồm ảnh hưởng của gió tươi Công thức tính tỉ số này là ε hf = 𝑄 ℎ𝑓.
Qhf : Tổng nhiệt hiện của phòng (không có nhiệt hiện của gió tươi), W
Qâf: Tổng nhiệt ẩn của phòng (không có thành phần nhiệt ẩn của gió tươi), W
❖ Thành lập sơ đồ tuần hoàn một cấp trên đồ thị T-d
Hình 2.3 Sơ đồ điều hòa không khí xác định trên đồ thị t-d
(Đồ thị Psychrometric chart của hãng Carrier- nguồn internet) Thành lập sơ đồ điều hòa cho phòng ngủ VIP tầng 6:
Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các điểm N, T, H, C, G với các hệ số nhiệt hiện, ẩn đã được giới thiệu phía trên
Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các trạng thái không khí trong phòng và ngoài trời, ký hiệu là Điển T và N Điểm H đại diện cho trạng thái hòa trộn giữa không khí tươi và không khí tuần hoàn, và cũng là điểm cấp vào phòng Cụ thể, các điểm được xác định như sau: T với nhiệt độ tT = 24 °C và độ ẩm φ = 55%, N với tN = 33,7 °C và φ = 79%, cùng với điểm G có nhiệt độ 24 °C và độ ẩm 50%.
Dựa vào các công thức đã trình bày ở trên và số liệu tính toán ở chương II ta tính được các giá trị: BF = 0,2, RSHF (εhf) = 0,84
Qua T kẻ đường song song với G- RSHF cắt đường φ = 100% tại C là điểm đọng sương của phòng (tC= 12,8, φ = 100%) đường thẳng này cắt T’- N’’ tại H là điểm hòa trộn
32 Đối với sơ đồ hòa trộn sau coil nên điểm cấp vào phòng cũng chính là điểm hòa trộn H
N- N’: Là quá trình không khí tươi trao đổi nhiệt độ với gió thải qua bánh xe hồi nhiệt đặt trong PAU
N’- N’’: Là quá trình không khí tươi qua coil lạnh ở PAU nhiệt độ không khí giảm và độ ẩm tương đối tăng
N’’- H: Là quá trình hòa trộn với lượng không khí hồi từ phòng đã được xử lý qua FCU
T- T’: Là quá trình không khí trong phòng được tận dụng hồi về miệng hút của FCU nhờ đó giảm nhiệt độ và chuẩn bị hòa trộn với gió tươi tại điểm H
H- T: Là quá trình tự biến đổi khi không khí thay đổi trạng thái tử điểm hòa trộn
H tới điểm trong phòng T với nhiệt độ và độ ẩm đúng với yêu cầu thiết lập
Bảng 2.18 Thông số các điểm nút trên đồ thị Điểm nút Độ ẩm tương đối φ (%)
2.5.3 Tính kiểm tra năng suất lạnh
Năng suất lạnh của hệ thống điều hòa không khí có thể tính kiểm tra bằng công thức:
G: lưu lượng khối lượng không khí đi qua dàn lạnh, kg/s;
G = ρ.L( kg /s) ρ: khối lượng riêng (mật độ) không khí ρ = 1,2 kg/m3;
L: lưu lượng thể tích của không khí, m3/s;
LN: lượng khí tươi đem vào, l/s;
LT: lượng không khí tái tuần hoàn, l/s;
IH: entanpy không khí điểm hòa trộn ≡ không khí vào dàn lạnh, kJ/kg;
IV: entanpy không khí điểm thổi vào ≡ không khí ra khỏi dàn lạnh, kJ/kg;
Tính toán lưu lượng không khí qua dàn lạnh bằng biểu thức:
Q hef : nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W εBF: hệ số đi vòng tT,tS:nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương , O C
• Tính kiểm tra năng suất lạnh thiết bị phòng ngủ 1 khu vực hành lang A1 tầng 6:
Từ thông số tính toán của chương 3 ta có:
- Lưu lượng không khí qua dàn lạnh :
- Nhiệt độ đọng sương tra theo bảng 4.24 [1] được : tS - Lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh:
- Từ thông số trạng thái của hai điểm T và T’ ta biểu diễn trên đồ d-t thì được các thông số :
- Năng suất lạnh của thiết bị xử lý không khí :
❖ Tính kiểm tra năng suất lạnh thiết bị cho khu vực phòng tiệc tầng 4:
- Lưu lượng không khí qua dàn lạnh:
1,2.(24−12,7).(1−0,1) = 7563,7(l/s) Nhiệt độ đọng sương tra theo bảng 4.24 [1] được : tS = 12,7 0 C
- Lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh:
- Từ thông số trạng thái của hai điểm T và T’ ta biểu diễn trên đồ d-t thì được các thông số :
- Năng suất lạnh của thiết bị xử lý không khí :
Tính toán kiểm tra bằng phần mềm TRACE 700
❖ Giới thiệu tính năng của phần mềm:
- Tính toán tải lạnh cho những công trình Điều Hòa Không Khí
Tính toán và phân tích năng lượng tiêu thụ cùng chi phí hoạt động của công trình là rất quan trọng, đồng thời cần xem xét các thông số kinh tế liên quan để tối ưu hóa hiệu quả đầu tư và giảm thiểu chi phí.
Tất cả các tiêu chuẩn tính toán mặc định của Trace đều xây dựng trên tiêu chuẩn ASHRAE
Bảng thông số xuất dữ liệu cung cấp nhiều thông tin cần thiết, giúp người sử dụng dễ dàng lựa chọn thiết bị phù hợp với yêu cầu đặc trưng của từng công trình.
❖ Hướng dẫn sử dụng phần mềm Trace 700
- Ở đây chúng ta sẽ bỏ qua phần cài đặt phần mềm và tiến hành bước đầu tiên là cài đặt thư viện
- Mở phần mềm Trace 700 lên
- Vào libraries/ weather…/ sau đó tắt hộp thoại “Weather Library- General Information” đi
- Trong hộp thoại “Library/ Template Editors” chọn file/ import/” sau đó tìm đến file library.Exp/ok
- Tiến hành nhập dữ liệu vào phần mềm
Hình 2.4 Các biểu tượng chức năng trên phần mềm Trace 700
Các bước để nhập thông tin, tính tải cho công trình sẽ bám theo hình ảnh đã được trình bày
Để quản lý công trình hiệu quả, bước đầu tiên là nhập thông tin cần thiết cho dự án Tiếp theo, hãy lựa chọn điều kiện thời tiết phù hợp với vị trí địa lý của công trình, sử dụng các file dữ liệu thời tiết đã được cập nhật trước đó.
Bước 3: Nhập thông số cho phần Template, một tính năng đặc biệt của Trace 700, giúp rút ngắn thời gian nhập liệu cho các công trình.
Bước 4: Tạo các phòng riêng biệt, đây là bước đưa vào các thông số chi tiết của các phòng thuộc công trình tính toán
Bước 5: Lựa chọn hệ thống gió: phần này chúng ta cần xác định sơ bộ xem công trình cần sử dụng hệ thống loại nào thì phù hợp
Bước 6: Đưa các phòng vào hệ thống phân phối gió phù hợp
Sau khi hoàn thành 6 bước nhập liệu cơ bản cho công trình, chúng ta sẽ không tiến hành tính toán kinh tế và tiêu thụ do mục đích đồ án không yêu cầu kiểm tra chi phí Bỏ qua các bước này, chúng ta sẽ tiến đến bước cuối cùng là xuất kết quả, từ đó sử dụng kết quả để lựa chọn thiết bị phù hợp với mục đích sử dụng phần mềm.
Sau khi nhập các bước như đã trình bày ta có thể vô chọn phần Calculate để chọn và xuất kết quả như hình bên dưới:
Hình 2.5 Kết quả được xuất ra từ Trace 700
Kết quả từ Trace cho thấy công suất lạnh đạt 27,02 kW, mặc dù có sự sai lệch so với kết quả tính toán thủ công Tuy nhiên, mức sai lệch này không vượt quá 10%, cho thấy kết quả vẫn trong phạm vi chấp nhận được Nguyên nhân của sự sai lệch có thể do quá trình đo đạc diện tích.
Tính toán kiểm tra và chọn thiết bị
2.7.1 Tính chọn Chiller Để tính chọn máy làm lạnh nước Chiller ta phải dựa vào catalogue kỹ thuật của nhà sản xuất Lựa chọn nhà sản xuất sẽ tùy thuộc vào chủ đầu tư, ở đâu chủ đầu tư chọn Chiller theo hãng Trane vì vậy bọn em sẽ chọn thiết bị theo nhà sản xuất mà chủ đầu tư yêu cầu
Trên cơ sở Catalogue kỹ thuật của hãng Trane ta tiến hành chọn máy để đáp ứng được toàn bộ tải lạnh công trình
Đầu tiên, chúng ta cần xác định tổng tải của toàn bộ công trình, bao gồm tải từ các thiết bị xử lý không khí sơ bộ PAU, thiết bị làm lạnh AHU và FCU Kết quả chi tiết của quá trình tính toán này sẽ được trình bày trong chương 3.
Từ kết quả đã tính toán ta có được tổng tải lạnh của công trình:
Bỏ qua hệ số hiệu chỉnh do sai lệch nhiệt độ nước giải nhiệt và nước lạnh, dựa trên catalogue của hãng Trane, chúng ta có thể chọn 3 máy Chiller model CVHG 1100, mỗi máy có công suất lạnh 1200 tons.
2.7.2 Tính chọn FCU, AHU,PAU
FCU (Fan Coil Unit) là thiết bị trao đổi nhiệt gồm ống đồng và cánh nhôm, kết hợp với quạt gió Nước lưu thông trong ống, trong khi không khí di chuyển ngang qua cụm ống trao đổi nhiệt, nơi diễn ra quá trình trao đổi nhiệt và độ ẩm Sau đó, không khí được thổi trực tiếp vào phòng hoặc qua hệ thống ống dẫn gió Quạt của FCU là loại quạt lồng sóc có động cơ dẫn động trực tiếp.
Năng suất lạnh của FCU chịu ảnh hưởng từ nhiệt độ nước lạnh, nhiệt độ không khí vào và ra, cũng như hệ số truyền nhiệt qua vách trao đổi nhiệt Hơn nữa, lưu lượng nước qua dàn lạnh cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định năng suất lạnh; lưu lượng càng nhỏ thì năng suất lạnh càng giảm và ngược lại.
Năng suất lạnh của FCU của từng phòng được tính bằng nhiệt tải cực đại tính cho phòng đó
Tại công trình Laluna Nha Trang, hệ thống PAU sẽ hút gió tươi từ bên ngoài, xử lý trước khi đưa vào FCU Do đó, năng suất lạnh để lựa chọn FCU sẽ được tính dựa trên năng suất lạnh mà không có sự ảnh hưởng của nhiệt từ gió tươi.
Dựa trên catalogue FCU của hãng TRANE, chúng tôi chọn FCU cho tầng 6 khu vực khách sạn hành lang A1 Thông tin chi tiết về việc chọn FCU cho các khu vực và tầng khác sẽ được trình bày đầy đủ trong phụ lục.
❖ Tính chọn FCU ví dụ cho tầng 6 khu vực khách sạn hành lang A1
Bảng 2.19 Bảng tính kiểm tra chọn FCU tầng 2
Năng suất lạnh tính toán
Năng suất lạnh chọn máy
Phòng VS Nam A 1,6 2,4 HFCF04LC05100CB02A 1
Phòng VS Nữ A 1,59 2,4 HFCF04LC05100CB02A 1
Phòng trống 2,41 3,7 HFCF04LC05100CB02A 1
Phòng VS Nam B 1,69 2,4 HFCF04LC05100CB02A 1
Phòng VS Nữ B 1,61 2,4 HFCF04LC05100CB02A 1
Phòng tài chính hành chính 70,58 11,1 HFCF12L405100CB02A 8
- Các kết quả của các tầng khác được thể hiệ rõ ở phụ lục 2
=> Qua đây ta thấy được Q0N > Q0 nên công trình chọn FCU hợp lý với tải lạnh tính toán
AHU được viết tắt từ chữ tiếng anh Air Handing Unit Tương tự FCU, AHU thực chất là dàn trao đổi nhiệt để xử lí nhiệt ẩm không khí
AHU thường được lắp ghép từ nhiều module như sau : Buồng hòa trộn , bộ lọc bụi, buồng trao đổi nhiệt vầ hộp quạt
Nước lạnh lưu chuyển trong ống trao đổi nhiệt, trong khi không khí được quạt thổi qua bên ngoài để làm lạnh Không khí sau đó được đưa đến các phòng thông qua hệ thống kênh gió Quạt AHU thường sử dụng thiết kế ly tâm và được dẫn động bằng đai.
Tính chọn AHU phải đáp ứng 2 vấn đề sau : Ở chế độ vận hành thực tế phải đáp ứng được tải lạnh yêu cầu của hệ thống
Hiệu quả hoạt động được tối ưu , tiết kiệm điện năng qua đó giải quyết bài toán kinh tế kỹ thuật của công trình
Tại công trình Laluna Nha Trang, hệ thống AHU được lắp đặt cho các khu vực rộng lớn và yêu cầu năng suất lạnh cao, bao gồm phòng tiệc ở tầng 4 và nhà hàng Á ở tầng 3 và tầng 2.
Dựa vào catalogue của hang Trane , ta tiến hành chọn các AHU cho những khu vực đã tính toán dựa trên năng suất lạnh phòng
Bảng 2.20 Tính kiểm tra chọn AHU cho tầng 4
Năng suất lạnh tính toán
Năng suất lạnh chọn máy
Sảnh khu vực hội nghị 127,2 170 CLCPeuro 50mm 1
PAU (Primary Air Handling Unit) là thiết bị chuyên dụng để xử lý không khí tươi, bao gồm các chức năng như lọc, làm lạnh, gia nhiệt, tách ẩm hoặc tạo ẩm trước khi đưa vào FCU (thiết bị HVAC trong nhà) Sau đó, các FCU sẽ tiếp tục xử lý các thành phần còn lại của không khí.
Tại Laluna Nha Trang, mỗi tầng của khối tháp sử dụng 2 PAU để xử lý gió tươi cho toàn bộ không gian trước khi đưa vào các FCU.
Tính kiểm tra năng suất lạnh của PAU bằng biểu thức sau :
G: lưu lượng gió tươi cấp vào không gian điều hòa, (m 3 /h) hN’’:entapy của trạng thái không khí trong phòng sau khi trao đổi với gió tươi, (kj/kg) hN’ : entapy của trạng thái không khí sau khi ra khỏi PAU (kj/kg)
Ví dụ tính kiểm tra năng suất lạnh PAU tầng 5:
Ta có lưu lượng gió tươi đã tính : G= 4680,4 (m 3 /h)
Từ việc biểu diễn 2 điểm N’ và N” trên đồ thị t-d ta xác định được :
IN’’ = 56,19 kJ/kg Năng suất lạnh của PAU: Q= 4680,4.( 86,13– 56,19) = 140,13 (KW)
Các tầng khác được tính toán tương tự
Bảng 2.21 Tính kiểm tra chọn PAU cho công trình Laluna Nha Trang
Năng suất lạnh tính toán
Năng suất lạnh chọn máy
Theo tiêu chuẩn AS và Ashrae, việc chọn kích thước ống nước dựa trên vận tốc và tổn thất áp suất được chia thành hai nhóm Đối với ống có đường kính nhỏ hơn DN50, cần tuân thủ các hướng dẫn cụ thể để đảm bảo hiệu suất và an toàn trong hệ thống cấp nước.
- Vận tốc nước đối với ống DN 50 trở xuống là < 1,2 m/s
- Tổn thất áp nước đối với ống DN 32 trở xuống < 600 Pa/m
- Tổn thất áp nước đối với ống DN 40, DN 50 < 500 Pa/m Đối với ống từ DN > 50
- Vận tốc nước đối với ống > DN50 là 1,8 m/s – 2,5 m/s
Tổn thất áp suất nước cho ống có đường kính lớn hơn DN50 là 400 Pa/m Đối với ống chính trong hệ thống, vận tốc thiết kế nên dao động từ 0,9 đến 2,5 m/s Trong khi đó, ống kết nối vào coil lạnh nên có vận tốc từ 1 đến 1,5 m/s Đối với ống nước xả của máy lạnh, vận tốc thiết kế được khuyến nghị là từ 1,2 đến 2,1 m/s.
Xác định đường kính ống dẫn theo công thức: d = √ 4.𝑣
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về lưu lượng thể tích nước trong ống, được ký hiệu là v, với đơn vị m³/s Công thức tính toán lưu lượng thể tích nước là v = L/ρ, trong đó L là lưu lượng khối lượng nước qua ống, tính bằng kg/s, và ρ là mật độ nước, tính bằng kg/m³ Tốc độ nước chuyển động trong ống được ký hiệu là ω, với đơn vị m/s.
41 ví dụ đối với ống góp từ 3 chiller
Chọn vận tốc nước trong ống ω= 1,5 m/s d= √ 4.0,43
Ta chọn ống góp có đường kính 600 mm
- Tương tự cách tính ta có thể chọn đường kính cho các ống chính của tòa nhà
Bảng 2.22 Đường kính cho các ống chính của tòa nhà
STT Vị trí Lưu lượng (l/s) Đường kính ống (mm)
7 Đường ống vô mỗi tầng
8 Đường ống vô mỗi tầng
9 Đường ống vô mỗi tầng
10 Đường ống vô mỗi tầng
11 Đường ống vô mỗi tầng
2.7.4 Tính chọn bình giãn nở
Có 3 loại bình giãn nở được sử dụng thường xuyên trong hệ thống lạnh đặc biệt là hệ thông sử dụng Water Chiller
Tính toán thông gió
2.8.1 Phương án thông gió cho khu căn hộ
Quá trình cung cấp gió tươi và phân phối đồng đều trong không gian điều hòa được thực hiện nhờ quạt đẩy, thông qua các ống gió tới miệng gió cấp Đối với công trình, quạt đẩy được lắp đặt ngay sau đường ra của gió tươi sau khi qua bộ xử lý sơ cấp (PAU), từ đó gió tươi được dẫn đến miệng gió cấp để đảm bảo phân bố đồng đều trong khu vực cần điều hòa.
Gió thải trong các khu vực công cộng đông người, như nhà vệ sinh và bếp, được hút bằng quạt hút đặt trên mái, giúp dẫn gió thải qua các kênh gió đứng và thải ra ngoài Trong khi đó, ở khu vực phòng ngủ với mật độ người thấp hơn, gió thải sẽ được hút riêng cho từng phòng vệ sinh.
45 về PAU cũng bằng quạt hút để tận dụng lượng nhiệt từ gió thải hạ nhiệt độ gió tươi trước khi qua bộ xử lí sơ cấp
Việc tính toán đường ống thông gió cho khu căn hộ được thực hiện theo phương pháp ma sát đồng đều
Phương pháp ma sát đồng đều là kỹ thuật tính toán tổn thất áp suất ma sát trên một mét ống, áp dụng cho tất cả các đoạn ống có kích thước giống nhau, nhằm kiểm tra đường ống gió Phương pháp này đặc biệt phù hợp cho các hệ thống có tốc độ thấp, chủ yếu được sử dụng trong thiết kế đường ống cấp, ống hồi và ống thải gió.
Trước khi tính toán kiểm tra cần xác định lưu lượng gió cho từng không gian cần thông gió
Để tính toán tiết diện của đoạn ống gió chính, trước tiên cần xác định tốc độ thích hợp Tiếp theo, dựa vào lưu lượng gió ở mỗi ống nhánh, có thể xác định tiết diện và tốc độ gió của từng ống nhánh thông qua phần mềm.
2.8.2 Xác định lưu lượng gió tươi
Gcấp: Lưu lượng gió cấp và phòng, kg/s
QT: Nhiệt thừa của không gian cấp gió vào, Kw
IH- IT: Hiệu entapy của không khí sau khi ra khỏi PAU và không khí trong phòng, kJ/kg
𝜌: 1,2 kg/m 3 : Mật độ không khí
Lượng gió tươi cấp vào không gian điều hòa:
G tươi: Lưu lượng gió tươi cấp vào không gian điều hòa, kg/s n: Số người trong không gian điều hòa
L: Lưu lượng không khí tươi cung cấp cho một người trong một giờ
Trong trường hợp lưu lượng gió tươi tính theo công thức trên nhỏ hơn 10% của Gcấp thì ta lấy lưu lượng gió tươi chính bằng 10% Gcấp Theo[4] Khi đó:
Gtươi= 0,1 Gcấp (m 3 /h) Lưu lượng gió hồi:
Ví dụ tính lưu lượng gió tươi gió cấp gió hồi cho phòng ngủ tầng 6
Theo kết quả tính toán ta có tổng nhiệt thừa 4.48 kW
2.8.2.1 Xác định kích thước đường ống gió
❖ Tiết diện đường ống Đường ống có nhiều dạng khác nhau nhưng thường gặp nhất và thông dụng nhất là hình chữ nhật
Ftính: Tiết diện đường ống gió (dài x rộng), m 2
G: Lưu lượng gió đi trong ống, m 3 /h v: Vận tốc gió được chọn đi trong ống, m/s
Dựa vào kết quả tính toán tiết diện ống, cần chọn kích thước ống thực tế lớn hơn và gần nhất với kết quả đã tính Tham khảo bảng 7.3 [2] để xác định kích thước phù hợp.
Xác định vận tốc gió thực tế trong ống gió
𝐹 𝑡ℎự𝑐 (m/s) (2.43) vtt: Vận tốc gió thực tế đi trong ống gió, m/s
Fthực = a × b: tiết diện thực tế của đoạn ống gió, m 2
Tính toán đường ống cấp gió tươi cho khu vực cửa hàng tầng 1
Hình 2-4 Một đoạn ống gió tươi tầng 1 Đoạn ống chính có lưu lượng gió tươi Gtươi= 7000 m 3 /h
Chọn vận tốc gió là v= 7m/s theo yêu cầu thiết kế và phù hợp với bảng 7.1 [1]
3600×7 = 0,278(m 2 ) Chọn cỡ ống hình chữ nhật có tiết diện phù hợp theo tiêu chuẩn là 700x400 (Fthực=0,28 m 2 ) Vận tốc thực của không khí khi đi trong ống: vtt= 7000
Bảng 2.23 Kích thước ống gió tươi tầng 1 Đoạn ống
Tốc độ gió (m/s) Ống chính
Kết quả tính toán kích thước đường ống gió tươi cho thấy kích thước đã chọn hoàn toàn phù hợp với số liệu thiết kế, chứng tỏ rằng bản vẽ thiết kế là hợp lý.
2.8.2.2 Xác định tổn thất áp suất trên đường ống gió
Tổn thất áp suất trên đường ống gió chia làm 2 phần:
𝛥Pms: Trở kháng ma sát trên đường ống, Pa
𝛥Pcb: Trở kháng cục bộ trên các phụ kiện đường ống (tê, cút, gót giày,… )
❖ Xác định tổn thất áp suất ma sát
Trở kháng ma sát của đoạn ống gió được xác định theo công thức
𝛥Pl: Trở kháng ma sát trên 1 mét chiều dài ống, tra trên toán đồ Hình 7.24 [2]
Biểu đồ tương ứng với không khí ở nhiệt độ 20°C và áp suất 1,013 bar, với vật liệu ống là tôn tráng kẽm nhẵn Mặc dù nhiệt độ không khí có thể dao động từ 0 đến 50°C, nhưng sai số trong các điều kiện này vẫn có thể được bỏ qua.
Tính tổn thất áp cho trục ống cấp gió tươi tầng 1
Trục ống cấp gió tươi có kích thước lớn nhất là 700x400 tốc độ gió thực tế là 6,94 m/s Với kích thước 700x400 tương ứng với dtd= 573 mm [1]
Theo toán đồ ta xác định được:
Chiều dài đoạn ống cấp gió tươi Ta lấy chiều dài nhất của đoạn ống có tổn thất lớn nhất trong trường hợp này đường ống dài nhất là 66,4 m
Vậy tổn thất ma sát trên trục gió tươi được xác định là:
❖ Xác định tổn thất cục bộ
- Trở kháng cục bộ của cút tròn và chữ nhật: Đối với tổn thất cục bộ qua các điểm nút ta xem như 𝛥Pcb = ltd × 𝛥Pl
Trong đó ltd = a × d xác định theo bảng 7.4 [2] đối với cút tròn
Ltd = a × dtd được xác định theo bảng 7.5 [2] đối với cút chữ nhật
Ltd: chiều dài tương đương có thể xác định bằng bảng 7.4, 7.5 [2] a là tỷ số giữa ltd và kích thước d của cút
- Tổn thất cục bộ của tê, chẽ nhánh, thu, mở:
𝛥Pcb: Trở kháng cục bộ của tê, chẽ nhánh, thu, mở, Pa n: Hệ số cột áp động, xác định theo bảng 7.7 và 7.10 [1] p: cột áp động, Pa
Cột áp động p có thể xác định theo [1], nhưng công trình này gặp khó khăn do số lượng chi tiết lớn gây tổn thất lớn và nhiều chi tiết trong giáo trình hạn chế về chiều chuyển động của dòng không khí và hình dạng không phù hợp Để tăng độ chính xác, nhóm em sẽ sử dụng phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database để tính toán tổn thất cục bộ.
Bảng 2.24 Chi tiết tổn thất cục bộ
1 Gót giày và đột thu
Hình 2.6 Đường ống gió tươi có tổn thất lớn nhất
Dựa vào cách tính đã trình bày ở trên, tổn thất cục bộ qua ống gió tầng 1 sẽ được trình bày ở bảy sau:
Bảng 2.25 Tổn thất cục bộ qua ống gió tươi Đoạn ống
Chi tiết Kích thước ống vào
B- C Đột thu 500x300 500x250 5001,8 1979,46 1 C- D Đột thu 500x250 400x250 1979,46 1798,12 1 D- E Đột thu 400x250 350x250 1978,12 1252,78 1 E- F Gót giày thu 350x250 200x150 1252,78 424,73 3 F-1 Cánh bướm 200x150 150x150 và 150x150
1- 2 Co 90 không cánh hướng dòng
2- 3 Co 90 không cánh hướng dòng
Vậy tổn thất cục bộ trên đường ống cấp gió tươi được xác định là:
2.8.2.3 Chọn quạt Để chọn được quạt cho đường ống thông gió có hai phương pháp chủ yếu Thứ nhất là tiến hành tra catalogue để chọn quạt sau khi đã tính toán được cột áp và lưu lượng đường ống gió Thứ hai là sử dụng phần mềm chọn quạt với các thông số lưu lượng gió và cột áp đã tính toán
55 Để việc chọn quạt có được độ chính xác cao và nhanh chóng nhóm em sẽ chọn quạt dựa vào phần mềm FANTECH
Với thông số đường ống thông gió tầng 1 đã tính toán:
Với k= 1,1: Hệ số an toàn
Bảng 2.26 Thông số chọn quạt thông gió
Tốc độ (v/p) Áp suất tĩnh (pa) Áp suất tổng (pa)
Hình 2.7 Thông số quạt cấp gió tươi đã chọn tầng 1
2.8.3 Xác định lưu lượng gió thải Đối với công trình tính toán lưu lượng gió thải được xác định tại các khu vực như bếp, nhà vệ sinh khu công cộng Dựa vào yêu cầu thiết kế cũng như theo [3]
- Nhà vệ sinh khu vực công cộng 10l/h
L: Lưu lượng trao đổi không khí m: Bội số trao đổi không khí theo tiêu chuẩn
Vp: Thể tích phòng (Đối với phòng có chiều cao từ 6m trở lên lấy Vp= 6S)
Ví dụ: tính lưu lượng gió thải cho tầng 1 tòa A khu công trình Laluna
Khu vực tầng 1 có 1 nhà vệ sinh nam và 1 nhà vệ sinh nữ
L= 10 x20 x 2,4 x2= 480 (m 3 /h) Tương tự cách tính như trên ta có bảng tính gió thải ở các khu vực từ tầng 1 đến tầng 5
Bảng 2.27 Lưu lượng gió thải khu vực khối đế
Tầng Phòng Số lượng Lưu lượng gió thải
Tổng lưu lượng gió thải (m 3 /h)
Vệ sinh giành cho người khuyết tật
Vệ sinh giành cho người khuyết tật
Vệ sinh giành cho người khuyết tật
Vệ sinh giành cho người khuyết tật
5 Nhà vệ sinh phòng chờ
Tổng lưu lượng gió thải nhà vệ sinh 4020
Tổng lưu lượng gió thải bếp 69410
2.8.3.1 Xác định kích thước đường ống gió
Phương pháp xác định kích thước đường ống gió tương tự như đã trình bày ở phần xác định đường ống gió tươi
Tính toán đường ống chính hút gió thải cho bếp Đoạn ống chính có lưu lượng gió tươi Gthải= 69410 m 3 /h
Chọn vận tốc gió là v= 9 m/s theo [11]
3600×9 = 2,14 (m 2 ) Chọn cỡ ống hình chữ nhật có tiết diện phù hợp theo tiêu chuẩn là 2000x1050 (Fthực=2,1m 2 ) Vận tốc thực của không khí khi đi trong ống: vtt= 69410
Bảng 2.28 Kích thước ống gió thải Đoạn ống
Kết quả tính toán kích thước đường ống gió thải cho thấy kích thước đã chọn hoàn toàn phù hợp với thiết kế ban đầu, chứng minh rằng bản vẽ thiết kế là hợp lý.
2.6.3.2 Xác định tổn thất áp suất trên đường ống gió
Phương pháp xác định tổn thất được áp dụng cho đường ống gió tươi, trong khi đường hút gió thải từng tầng đã được lắp đặt quạt hút để dẫn khí về trục ống chính Do đó, tổn thất của ống gió hút bếp chỉ cần tính toán dựa trên tổn thất của đường ống chính.
❖ Tổn thất áp suất ma sát
Trở kháng ma sát của đoạn ống gió được xác định theo công thức (2.45):
𝛥Pms = l 𝛥Pl , (Pa) Trong đó
𝛥Pl: Trở kháng ma sát trên 1 mét chiều dài ống, tra trên toán đồ Hình 7.24 [1]
Đồ thị trên thể hiện không khí ở nhiệt độ 20°C và áp suất 1,013 bar, với vật liệu ống là tôn tráng kẽm nhẵn Mặc dù nhiệt độ không khí có thể dao động từ 0 đến 50°C, nhưng sai số trong các điều kiện này vẫn có thể được coi là không đáng kể.
Tính tổn thất áp cho trục ống gió thải bếp:
Trục ống cấp gió thải bếp có kích thước lớn nhất là 2000x1000 tốc độ gió thực tế là 9,18 m/s
Với kích thước 2000x1000 tương ứng với dtd= 1595,77 mm
Theo toán đồ [1] ta xác định được:
Chiều dài đoạn ống cấp gió tươi Ta lấy chiều dài nhất của đoạn ống có tổn thất lớn nhất trong trường hợp này đường ống dài nhất là 138m
Vậy tổn thất ma sát trên trục gió tươi được xác định là
❖ Xác định tổn thất cục bộ
- Trở kháng cục bộ của cút tròn và chữ nhật: Đối với tổn thất cục bộ qua các điểm nút ta xem như 𝛥Pcb = ltd × 𝛥Pl
Trong đó ltd = a × d xác định theo bảng 7.4 [1] đối với cút tròn
Ltd = a × dtd được xác định theo bảng 7.5 [1] đối với cút chữ nhật
Ltd: chiều dài tương đương có thể xác định bằng bảng 7.4, 7.5 [1] a là tỷ số giữa ltd và kích thước d của cút
- Tổn thất cục bộ của tê, chẽ nhánh, thu, mở:
𝛥Pcb: Trở kháng cục bộ của tê, chẽ nhánh, thu, mở, Pa n: Hệ số cột áp động, xác định theo bảng 7.7 và 7.10 [1] p: cột áp động, Pa
Bảng 2.29 Tổn thất cục bộ qua thu Đoạn ống Vận tốc trong ống (m/s)
Hệ số cột áp động Tổn thất áp suât cục bộ (Pa)
Vậy tổn thất cục bộ trên đường ống gió thải được xác định là:
Pcb= 140,24 (Pa) Tổng tổn thất trên đường ống hút là: P= (140,24+ 62.1).1,1= 222,57 (Pa)
Với thông số đường ống gió thải đã tính toán:
Lưu lượng gió thải: Gthải= 69410 m 3 /h
Sử dụng phần mềm chọn quạt FANTECH ta chọn được quạt 27LDW với thông số như sau:
Bảng 2.30 Thông số quạt hút gió thải
Vị trí Khu vực Model
Tốc độ (v/p) Áp suất tĩnh (pa) Áp suất tổng (pa)
Hình 2.8 Quạt hút gió thải bếp
Tính toán cấp gió tươi cho gian lánh nạn
2.9.1 Quy định Bộ xây Dựng về gian lánh nạn
Theo QCVN 04:2019 BXD, đối với các tòa nhà cao từ 100 m đến 150 m, cần phải tuân thủ các quy định tại Điều 2.9.1 và 2.9.2, đồng thời phải thiết kế tầng lánh nạn và gian lánh nạn Cụ thể, các tầng lánh nạn phải cách nhau không quá 20 tầng, và không được bố trí căn hộ, văn phòng hoặc hoạt động thương mại trên các tầng này.
Có thể sử dụng tầng kỹ thuật hoặc một phần của nó làm gian lánh nạn nếu đáp ứng các quy định tại Điều 2.9.4 Các gian lánh nạn phải được bố trí ở tầng lánh nạn và được bảo vệ bằng bộ phận ngăn cháy có giới hạn chịu lửa tối thiểu REI 150 Diện tích gian lánh nạn cần đạt 0,3 m2/người, đảm bảo đủ chỗ cho tổng số người theo quy định.
Theo quy định tại văn bản 04:2019/BXD, số lượng người tối đa trên mỗi tầng có gian lánh nạn không được vượt quá một nửa tổng số người của tất cả các tầng phía trên, tính từ tầng có gian lánh nạn đến tầng có gian lánh nạn tiếp theo.
Gian lánh nạn phải đáp ứng các yêu cầu về số lượng người tối đa, cụ thể là 62 người cho tầng trên cùng, một nửa tổng số người cho tầng dưới từ gian lánh nạn đến tầng tiếp theo, và một nửa tổng số người cho tầng dưới cùng Về thông gió, gian lánh nạn cần có ô thông gió tự nhiên trên hai tường ngoài, với tổng diện tích tối thiểu là 25% diện tích gian lánh nạn Chiều cao tối thiểu của các ô thông gió không được nhỏ hơn 1,2 m, và khoảng cách giữa các ô thông gió phải đảm bảo ít nhất 1,5 m theo phương ngang và 3,0 m theo phương đứng từ các ô không được bảo vệ khác Nếu tổng diện tích ô thông gió đạt 50% diện tích gian lánh nạn, khoảng cách theo phương đứng có thể giảm xuống còn 1,5 m.
2.9.2.Tính toán cấp gió tươi cho gian lánh nạn
Diện tích gian lánh nạn : 320 m 2
Lượng gió tươi cấp vào gian không được nhỏ hơn n = 30 m 3 /h/người, ở đây ta chọn n 30 m 3 /h/người
Diện tích định mức : q = 0,3 m 2 /người ( QCVN04-2015)
Lượng gió cần cấp vào gian lánh nạn :
Dựa vào kết cấu của gian lánh nạn,để giảm khối lượng quạt ta chia làm bốn trục cấp gió tươi có lưu lượng bằng nhau : G1 = G2 = G3 = G4 = 8000 m 3 /h
Vì công trình chỉ dùng quạt gắn tường để cấp trực tiếp gió tươi vào gian lánh nạn nên bỏ qua phần tổn thất đường ống và miệng gió
Tổng lưu lượng gió tươi có :
Gtươi = 8000 x k = 8800 m 3 /h Với k =1,1 : hệ số an toàn
Vì là quạt gắn tường nên tổn thất qua ống gió , miệng gió bằng không, nhưng
63 thường người ta thường cho ∆𝑃 = 10𝑝𝑎 − 20𝑝𝑎 , chọn ∆𝑃 = 20𝑝𝑎
Vậy với gió tươi Gtươi 00 m 3 /h, ∆𝑃 = 20𝑝𝑎 thì tra trên phần mềm chọn quạt
Fantech ta chọn được quạt AP07110PB14/28 có các thông số sau :
Bảng 2.31 Thông số thông gió căn hộ
Vị trí Khu vực Model
Tốc độ (v/p) Áp suất tĩnh (pa) Áp suất tổng (pa)
33AF Gió tươi AP07110PB14/28 8800 2,42 576 20 43
Công trình khảo sát sử dụng 4 quạt cấp gió tươi, mỗi quạt có lưu lượng 800 m³/h và công suất 3kW, với tổng tổn thất áp suất là 50Pa.
Nhận xét về việc lựa chọn quạt cho công trình Laluna cho thấy rằng việc chọn quạt để cung cấp gió tươi cho gian lánh nạn là hợp lý và đáp ứng tốt các thông số kỹ thuật.
Tạo áp cầu thang
Mục tiêu tạo áp cầu thang :
Trong trường hợp hỏa hoạn, không gian cầu thang với áp suất dương giúp ngăn chặn khói cháy từ bên ngoài xâm nhập vào, tạo ra một khu vực an toàn cho người bị nạn di chuyển đến nơi lánh nạn.
Chống cháy lan là biện pháp quan trọng giúp cô lập ngọn lửa, ngăn không cho nó lan sang các tầng và khu vực khác Nhờ đó, công tác cứu hỏa và cứu nạn sẽ được thực hiện nhanh chóng và dễ dàng hơn.
- Bảo vệ tài sản: tương tự như việc chống cháy lan thì tài sản ở các khu vực ngoài tầm cháy cũng được bảo vệ khỏi ngọn lửa
Khi tạo áp cầu thang cần phải đáp ứng các yêu cầu về các thông số sau để đảm bảo việc tạo áp có hiệu quả tốt nhất
Mức tạo áp trong thang máy yêu cầu rằng khi tất cả các cửa vào thang được đóng, lưu lượng gió cấp vào phải đủ để duy trì chênh áp so với khu vực bên ngoài Mức chênh áp này phụ thuộc vào yêu cầu của chủ đầu tư và phải tuân thủ các tiêu chuẩn về phòng cháy chữa cháy.
- Vận tốc gió khi mở: Tùy theo quy định của tiêu chuẩn sẽ có những giá trị khác nhau về vận tốc gió khi mở cửa thoát hiểm
Khi lựa chọn cửa, cần đảm bảo lực mở cửa không quá lớn để mọi người, bất kể độ tuổi hay tình trạng sức khỏe, đều có thể sử dụng dễ dàng Ngoài ra, vật liệu và tình trạng cửa cần phải chịu được lửa và không được khóa trong mọi hoàn cảnh Đặc biệt, cửa nên được trang bị bản lề thủy lực tự đóng lại khi không có lực tác dụng.
Nguồn điện cung cấp cho quạt tạo áp cần được ưu tiên hàng đầu, với đường dây sử dụng cáp chống cháy Nút khởi động khẩn cấp cho hệ thống điều áp phải được lắp đặt gần cửa ra vào lồng thang, thường không quá 1m Hệ thống này không bao giờ được ngừng hoạt động trừ khi bị tắt bằng tay.
- Mỗi hệ thống sẽ được cung cấp một tủ điện riêng trang bị điều khiển on/off bằng tay ở mỗi tủ điều khiển chính
Số tầng công trình 36 tầng nhưng chỉ tính tạo áp 33 tầng
Yêu cầu về tạo áp cầu thang theo tiêu chuẩn BS 5588
+Chênh áp lòng thang với accom 50 Pa
+Chênh áp phòng đệm với accom 45 Pa
+Vận tốc khi mở cửa 1m/s
+Số cửa mở là 3 (1 phòng cháy, 1 cửa phòng kề cháy, cửa phòng thoát hiểm)
Lực mở cửa vào không gian điều áp không được vượt quá 100N theo [6]
P: Sự chênh lệch áp suất (Pa)
A: Diện tích cửa (m 2 ) d: Khoảng cách từ núm cửa đến cạnh cửa ra vào (m)
Khi tính toán và kiểm tra hệ thống tạo áp cầu thang cần chú ý các yêu cầu trên
2.10.2 Tính toán tạo áp lồng cầu thang Đối với công trình Laluna tòa A hệ thống áp cầu thang được chia làm hai khu vực Theo [7] trang 17, lưu lượng yêu cầu được xác định:
AE: Diện tích khe hở tỏng không gian tạo áp (m 2 ) [7] AE = 0.03 (m 2 )
P: Độ chênh lệch áp suất n: Hệ số khe hở, lấy n= 2
❖ Khi tất cả các cửa cùng đóng (mode1)
Lưu lượng cấp vào lồng cầu thang để áp suất chênh áp so với bên làm việc là 50 Pa
Qa = 0.83 × AE × p 1/n = 0.83× 33×0.01× 50 1/2 = 1,94 m 3 /s Để cho chính xác ở đây ta sẽ nhân thêm hệ số an toàn là 1,5
Tất cả các cửa được xét là cửa đơn mở vào không gian điều áp, với diện tích khe hở mỗi cánh là 0.01 m² theo tài liệu [7] Mặc dù kích thước thực tế của cửa là 2m x 900mm không hoàn toàn theo tiêu chuẩn, nhưng giá trị 0.01 vẫn có thể được áp dụng do sai số không đáng kể.
❖ Khi có 3 cửa cùng mở
Khi cửa chống cháy mở, lưu lượng không khí thoát ra sẽ có vận tốc tối thiểu là 0,75 m/s Tuy nhiên, để đảm bảo tính chính xác trong quá trình thiết kế, vận tốc được lựa chọn là 1 m/s.
Q1 được tính bằng công thức AE × v, với AE = 1,8 và v = 1, kết quả là 1,8 m³/s Để kiểm tra áp suất trong lồng thang bộ, cần so sánh với Q = 1,8 m³/s và vận tốc thoát ra qua cửa thổi gió là 2,5 m/s, nhằm xác định xem áp suất có duy trì ở mức 10 Pa hay không.
Với lưu lượng là 1,8 m 3 /s thì diện tích để thoát khói trên tường là:
AEt = Q/2,5 = 1,8/2,5 =0,72 m 2 Lúc này diện tích tổng khe hở bằng Theo [7]
2= 0,668 m 2 Áp suất cần thiết trong buồng thang để đảm bảo các điều kiện trên
0,83×0,668 ) 2 = 11,7 Pa thỏa mãn điều kiện theo bảng 5[6]
Lưu lượng thoát ra khi mở cửa phòng không cháy mở mà vẫn duy trì áp trong lồng cầu thang lớn hơn 10 Pa
Q2= 0,83 × AE × P 1/2 =0,83× 0,353× 10 1/2 = 0,926 m 3 /s Lưu lượng thoát khi cửa thoát hiểm mở mà vẫn đảm bảo chênh áp 10 Pa
Q3 = 0.83 x AE x 10 1/2 =0.83 x 1.8 x 10 1/2 = 4.724 (m 3 /s) Cộng với chế độ thứ nhất ( mode 1)
2.10.3 Tính toán tạo áp phòng đệm
Lưu lượng cần cung cấp để đảm bảo chênh áp giữa phòng đệm và khu vực làm việc là 45 Pa
Lưu lượng không khí từ phòng đệm chủ yếu do áp lực từ lồng thang bộ Đối với công trình đang tính toán, có thể bố trí một đường ống riêng để tạo áp cho phòng đệm, do đó không cần tính toán theo nhiều chế độ như khi thiết kế áp lực cho cầu thang bộ.
2.10.4 Tính toán kiểm tra đường ống
Dựa vào số liệu đã tính toán được là 10360 l/s đối với khu vực cầu thang bộ và
4230 l/s đối với phòng đệm Bên cạnh đó yêu cầu của chủ đầu tư đường ống phải đặt gọn trong hộp gen có kích thước 1100× 1600
Với 33 tầng ta chọn được lưu lượng gió qua mỗi miệng gió là:
Ta chọn vận tốc ở mỗi miệng gió là 4 m/s
Theo catalogue của Reetech ta chọn được miệng gió có kích thước cổ 400x400
Hình 2.10 Catalogue miệng gió Reetech
Bảng 2 32 Thông số miệng gió cấp cho lồng cầu thang
Tổn thất áp suất (Pa)
Trong hộp gen, kích thước tối đa của đường ống tạo áp cầu thang là 1000x700, cần đảm bảo đủ đường ống cho cầu thang và phòng đệm Vận tốc trong ống được tính là v = 10,36/(1x0,7) = 14,8 m/s Phương pháp tính toán ống gió tạo áp tương tự như ống cấp gió tươi, nhưng để tiết kiệm thời gian và đảm bảo tính chính xác, chúng tôi sẽ sử dụng phần mềm Duct Checker Pro để thực hiện tính toán và lựa chọn ống gió.
Tính toán dựa trên lưu lượng qua ống trục tạo áp cầu thang ta có bảng số liệu:
Bảng 2.33 Kích thước ống gió tạo áp cầu thang Đoạn ống
Cỡ ống chọn Vận tốc trong ống (m/s)
Tổn thất áp suất lớn nhất trong ống (Pa/m)
- Lưu lượng: Q= 10,36 m 3 /s Đường kính tương đương ở đoạn ống lớn nhất từ tầng 33 tới 19 có dtd = 911 mm tra đồ thị 7.24 [2] tổn thất áp suất trên đường ống là 2.5 Pa/m
Tổn thất áp suất trên đường ống gió gồm trở kháng ma sát và trở kháng cục bộ như đã trình bày ở phần trên
L: Chiều dài ống gió Dựa theo bảng vẽ, vị trí lắp đặt quạt tạo áp đến cuối đường ống tạo áp ta có chiều dài đường ống là: l= 122,6 m
∆pl: Trở kháng ma sát trên 1 mét ống
Tổn thất cục bộ qua co 90 0
Bảng 2.34 Tổn thất cục bộ tại vị trí lắp đặt miệng gió hút
Vị trí Dạng cút Số lượng Tổn thất (Pa) Được trình bày trong hình
Cút 90 0 không cánh hướng dòng 3 9
Hình 2.11 Bố trí miệng hút tạo áp
Tổn thất cục bộ qua thu:
Trở kháng cục bộ của các phụ kiện như tê, chẽ nhánh, thu, mở được tính gần đúng theo biểu thức
∆pcb = n× p (v1) (2.53) n: Hệ số cột áp động, xác định theo bảng 7.7 đến 7.10 [1] pd: Cột áp động tra theo bảng 7.6 [1]
Ta có bảng tính tổn thất cục bộ qua thu
Bảng 2.35 Tổn thất cục bộ qua thu Đoạn ống Vận tốc trong ống (m/s)
Hệ số cột áp động Tổn thất áp suât cục bộ (Pa)
Tổn thất cục bộ do thu :
∆pcb1= 803,52 (Pa) Tổn thất cục bộ qua miệng gió theo catalogue miệng gió mỗi miệng gió có tổn thất áp 14 Pa:
∆pcb2 = 14× 33= 462 (Pa) Tổng tổn thất cục bộ trên đường ống:
Với lưu là G = 37296 m 3 /h và ∆p = 1265,25 Pa , tra phần mềm chọn quạt FANTECH ta chọn được quạt có thông số sau:
Bảng 2.36 Thông số quạt tạo áp cầu thang
Vị trí Khu vực Model
Tốc độ (v/p) Áp suất tĩnh (pa) Áp suất tổng (pa)
33AF Tạo áp AP0802CA6/19 37296 24,2 2880 1292 1554
Hình 2.9 Thông số quạt tạo áp lồng cầu thang