Khái niệm
Điều hòa không khí là quá trình duy trì ổn định các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, và chất lượng không khí trong không gian đã được định trước, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết bên ngoài Các yếu tố quan trọng bao gồm sự tuần hoàn không khí, độ sạch bụi, tạp chất hóa học và tiếng ồn, tất cả đều được điều chỉnh theo yêu cầu cụ thể của không gian cần điều hòa.
Vai trò và ứng dụng của điều hoà không khí
Điều hòa không khí đóng vai trò quan trọng trong đời sống và kỹ thuật Hiện nay, kỹ thuật điều hòa không khí đã phát triển thành một ngành khoa học độc lập, góp phần hỗ trợ mạnh mẽ cho nhiều lĩnh vực khác.
Ngày nay, điều hòa không khí đã trở thành thiết bị thiết yếu trong các tòa nhà, khách sạn, văn phòng, nhà hàng và nhiều lĩnh vực khác như du lịch, y tế và thể thao, mang lại cảm giác thoải mái và nâng cao chất lượng cuộc sống Công nghệ điều hòa không khí đã hỗ trợ các ngành sản xuất như cơ khí chính xác, điện tử, viễn thông và quốc phòng, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đảm bảo quy trình công nghệ Các thiết bị hiện đại này hoạt động hiệu quả nhất trong môi trường có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp Ngoài ra, điều hòa không khí còn được ứng dụng cho các phương tiện di động như ô tô, tàu thủy, xe lửa và máy bay.
Ảnh hưởng của môi trường không khí đến con người và sản xuất
1.3.1 Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến con người
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến cảm giác nóng lạnh của con người Cơ thể sản sinh ra nhiệt và cần duy trì nhiệt độ ổn định bên trong Để làm điều này, con người thải nhiệt ra môi trường qua ba hình thức chính: đối lưu, bức xạ và bay hơi.
Truyền nhiệt bằng đối lưu xảy ra khi lớp không khí tiếp xúc với cơ thể có nhiệt độ thấp hơn bề mặt da, dẫn đến hiện tượng không khí nóng lên và di chuyển lên trên, trong khi không khí lạnh hơn sẽ thay thế vị trí đó, tạo ra sự chuyển động xung quanh cơ thể và giúp tản nhiệt ra môi trường Ngược lại, nếu nhiệt độ không khí cao hơn nhiệt độ bề mặt da, cơ thể sẽ hấp thụ nhiệt từ môi trường, gây cảm giác nóng Cường độ trao đổi nhiệt phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt cơ thể và không khí.
Truyền nhiệt bằng bức xạ là quá trình mà nhiệt từ cơ thể được phát tán đến các bề mặt xung quanh có nhiệt độ thấp hơn Hình thức trao đổi nhiệt này không phụ thuộc vào hiện tượng đối lưu, và cường độ trao đổi nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ và độ chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể và các bề mặt xung quanh.
Khi nhiệt độ không khí cao hơn nhiệt độ cơ thể, cơ thể vẫn cần thải nhiệt ra môi trường thông qua quá trình tỏa ẩm như thở, bay hơi và đổ mồ hôi Toàn bộ nhiệt lượng của cơ thể được giải phóng qua sự bay hơi nước trên bề mặt da và mồ hôi Mức độ đổ mồ hôi phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường, độ ẩm tương đối của không khí và tốc độ lưu chuyển không khí xung quanh cơ thể.
Khi nhiệt độ không khí giảm, cường độ trao đổi nhiệt giữa cơ thể và môi trường tăng lên Sự gia tăng này càng rõ rệt hơn khi chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt cơ thể và không khí lớn hơn.
Khi nhiệt độ môi trường xung quanh giảm xuống, cơ thể sẽ mất nhiệt nhanh chóng, dẫn đến cảm giác khó chịu và ớn lạnh Sự giảm nhiệt độ này làm tăng cường độ trao đổi nhiệt bức xạ Ngược lại, khi nhiệt độ xung quanh gần bằng nhiệt độ cơ thể, thành phần trao đổi nhiệt bức xạ sẽ giảm nhanh chóng.
Độ ẩm tương đối () của không khí là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình bay hơi mồ hôi từ cơ thể Khi độ ẩm < 100%, mồ hôi có thể bay hơi, giúp cơ thể cảm thấy thoải mái hơn, vì mỗi gram mồ hôi bay hơi có thể thải ra khoảng 2.500J nhiệt lượng Tuy nhiên, nếu độ ẩm quá thấp, cơ thể sẽ mất nước nhiều, dẫn đến cảm giác mệt mỏi Ngược lại, nếu độ ẩm quá cao, mồ hôi không thể bay hơi hiệu quả, gây ra cảm giác khó chịu do mồ hôi đọng lại trên da.
1.3.1.3 Tốc độ lưu chuyển không khí ( k)
Tốc độ lưu chuyển của không khí ảnh hưởng trực tiếp đến lượng ẩm thoát ra từ cơ thể; khi tốc độ này tăng, lớp không khí bão hòa quanh bề mặt cơ thể dễ dàng bị thay thế, dẫn đến khả năng bốc ẩm tăng lên Hơn nữa, chuyển động của không khí cũng tác động đến cường độ trao đổi nhiệt bằng đối lưu, với quá trình tỏa nhiệt đối lưu mạnh hơn khi dòng không khí di chuyển nhanh hơn.
Vào mùa đông, độ ẩm cao sẽ làm tăng sự mất nhiệt của cơ thể, gây cảm giác lạnh, trong khi mùa hè, nó lại mang lại cảm giác mát mẻ Đặc biệt, khi độ ẩm tăng cao, quá trình bay hơi mồ hôi trên da diễn ra nhanh chóng, khiến người ta thường ưa thích môi trường có không khí lưu chuyển mạnh như có gió hoặc quạt Tuy nhiên, nếu độ ẩm quá cao, có thể dẫn đến mất nhiệt cục bộ và khiến cơ thể nhanh chóng mệt mỏi.
Bảng 1.1 Tốc độ gió cho phép (Bảng 1.1 [2])
Trong điều kiện lao động nhẹ hoặc tĩnh tại, có thể đánh giá điều kiện tiện nghi theo nhiệt độ hiệu quả tương đương
Thq = 0,5(tk + tư) – 1,94 k Trong đó: tk: Nhiệt độ nhiệt kế khô, 0 C tư: Nhiệt độ nhiệt kế ướt, 0 C
1.3.1.4 Độ trong sạch của không khí
Ngoài ba yếu tố t, , k đã đề cập, môi trường không khí cần đảm bảo độ trong sạch tối thiểu Không khí thường chứa nhiều tạp chất như bụi, khí lạ và vi khuẩn Tùy theo yêu cầu, cần áp dụng các biện pháp và thiết bị để loại bỏ bụi, hóa chất lạ và vi khuẩn, đồng thời thay đổi không khí trong phòng Các chất độc hại trong không khí thường được phân loại thành ba loại.
- Bụi là các chất có kích thước nhỏ bé có thể xâm nhập vào cơ thể theo đường hô hấp (thở)
- Khí CO2 và hơi nước không có độc tính nhưng nồng độ lớn sẽ làm giảm lượng
O2 trong không khí Chúng phát sinh do hô hấp của động vật, thực vật hoặc do đốt cháy các chất hữu cơ hoặc trong các phản ứng hóa học
Các hóa chất độc hại dưới dạng khí, hơi hoặc bụi có thể phát sinh trong quá trình sản xuất hoặc từ các phản ứng hóa học Mức độ độc hại của chúng phụ thuộc vào cấu trúc hóa học của từng loại chất.
Nhiệt độ không khí trong phòng t [ o C ] Tốc độ không khí trong phòng k [m/s]
Hóa học và nồng độ của từng chất có ảnh hưởng khác nhau; một số chỉ gây cảm giác khó chịu, trong khi những chất khác có thể dẫn đến bệnh nghề nghiệp hoặc thậm chí tử vong khi nồng độ đạt mức đủ lớn.
Độ ồn là một yếu tố quan trọng trong ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng tiêu cực đến thính giác và tâm lý con người Hệ thống điều hòa không khí có thể phát ra tiếng ồn từ các bộ phận như máy nén, bơm quạt, ống dẫn không khí và miệng thổi không khí.
Bảng 1.2 Tiêu chuẩn về độ ồn cực đại cho phép trong một số trường hợp theo tiêu chuẩn Đức (Bảng 1.5 [1])
Trường hợp Giờ trong ngày Độ ồn cực đại cho phép, dB Cho phép Nên chọn
Bệnh nhân, trại điều dưỡng 6 ÷ 22
Phòng ăn lớn, quán ăn lớn, hiệu cà phê nhỏ 50 45
Phòng hội thảo, phòng họp 55 50
Nhà hát, phòng hòa nhạc 30 30
1.3.2 Ảnh hưởng của môi trường không khí đối với sản xuất
Con người đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định năng suất lao động và chất lượng sản phẩm Do đó, một môi trường không khí trong sạch cùng với chế độ nhiệt ẩm hợp lý sẽ góp phần nâng cao hiệu quả lao động và cải thiện chất lượng sản phẩm.
Mỗi ngành kỹ thuật yêu cầu một chế độ vi khí hậu riêng, dẫn đến ảnh hưởng khác nhau từ môi trường không khí Các quá trình sản xuất thường thải nhiệt, CO2, nước, và đôi khi là bụi và hóa chất độc hại vào không khí trong không gian máy, gây biến động về nhiệt độ, độ ẩm và độ trong sạch Mặc dù sự biến động này đều ảnh hưởng đến sản xuất, nhưng mức độ tác động lại khác nhau giữa các ngành.
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 8 2.1 Ý nghĩa lựa chọn hệ thống điều hòa không khí
Phân loại hệ thống điều hòa không khí
Hệ thống điều hòa không khí bao gồm các thiết bị và máy móc để xử lý không khí, thực hiện các chức năng như sưởi ấm, làm lạnh, khử ẩm, gia ẩm và hút ẩm Mục tiêu của hệ thống này là điều chỉnh và duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà, bao gồm nhiệt độ, độ sạch, khí tươi và sự tuần hoàn không khí, nhằm đáp ứng nhu cầu sống thoải mái cho người sử dụng.
Việc phân loại hệ thống điều hòa không khí rất phức tạp do sự đa dạng và phong phú của chúng, phục vụ cho nhiều ứng dụng cụ thể trong các ngành kinh tế khác nhau Dưới đây là một số cách phân loại hệ thống điều hòa không khí.
- Theo mục đích ứng dụng: Có thể phân ra thành điều hoà tiện nghi và điều hoà công nghệ
- Theo tính chất quan trọng: Phân ra điều hoà cấp 1, cấp 2 và cấp 3
Theo tính chất tập trung, hệ thống điều hòa không khí được phân thành ba loại: hệ thống điều hòa cục bộ, hệ thống điều hòa tổ hợp gọn với các cụm máy nhỏ gọn và hệ thống điều hòa trung tâm.
Hệ thống làm lạnh không khí được chia thành hai loại chính: trực tiếp và gián tiếp Làm lạnh trực tiếp sử dụng môi chất lạnh sôi, trong khi loại gián tiếp sử dụng nước lạnh thông qua các thiết bị như FCU và AHU Trong hệ thống gián tiếp, có hai phân loại: loại khô và loại ướt Loại khô sử dụng dàn ống xoắn trao đổi nhiệt với nước lạnh chảy bên trong và không khí bên ngoài, còn loại ướt, hay còn gọi là hệ thống có dàn phun, phun trực tiếp nước lạnh vào không khí cần làm lạnh Hệ thống khô thường được gọi là hệ thống kín, trong khi hệ thống ướt được xem là hệ thống hở.
Hệ thống điều hòa không khí được phân loại theo cách phân phối thành hai loại chính: cục bộ và trung tâm Hệ thống cục bộ xử lý không khí cho từng không gian riêng lẻ, trong khi hệ thống trung tâm tạo ra lạnh tại một khu vực trung tâm và phân phối đến các không gian khác thông qua ống gió hoặc ống nước lạnh.
- Theo năng suất lạnh: Có thể phân ra 3 loại, loại nhỏ (tới 3 tấn lạnh Mỹ hay
24000 Btu/h hoặc 7 KW), loại trung bình (từ 3 đến 100 tấn lạnh) và loại lớn (từ 100 tấn lạnh trở lên)
Có hai loại máy điều hòa dựa trên chức năng: máy điều hòa một chiều chỉ có khả năng làm lạnh, trong khi máy điều hòa hai chiều vừa có chức năng làm lạnh vào mùa hè, vừa có khả năng sưởi ấm vào mùa đông nhờ vào tính năng bơm nhiệt.
Máy điều hòa được phân loại dựa trên kết cấu thành ba loại chính: máy điều hòa một cụm, hai cụm và nhiều cụm Máy điều hòa một cụm, như máy điều hòa cửa sổ, máy điều hòa lắp trên mái và máy điều hòa giải nhiệt nước, được gọi là máy điều hòa nguyên cụm Trong khi đó, máy điều hòa hai và nhiều cụm được biết đến với tên gọi máy điều hòa tách Tất cả các loại máy điều hòa này đều thuộc nhóm máy điều hòa tổ hợp gọn (Unitary packaged air conditioner), hay còn gọi là máy điều hòa gọn.
Theo cách bố trí dàn lạnh, có thể phân loại thành nhiều loại như: dàn lạnh cửa sổ, dàn lạnh treo tường, dàn lạnh âm trần, dàn lạnh giấu trần cassette (bao gồm một cửa hoặc nhiều cửa), dàn lạnh tủ tường, dàn lạnh hộp tường, và kiểu dàn lạnh tủ hành lang.
Thiết bị ngưng tụ được làm mát theo ba phương pháp chính: giải nhiệt gió, giải nhiệt nước và kết hợp cả hai Giải nhiệt gió sử dụng quạt để làm mát không khí, trong khi giải nhiệt nước có thể tận dụng nước thành phố hoặc nước giếng, nhưng thường áp dụng nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt Phương pháp làm mát bằng nước kết hợp với gió thường được thực hiện qua dàn ngưng tưới hoặc tháp ngưng, mang lại hiệu quả cao trong việc duy trì nhiệt độ tối ưu cho thiết bị.
- Theo chu trình lạnh: Có thể phân ra máy lạnh nén hơi, hấp thụ, Ejectơ hoặc nén khí
- Theo môi chất lạnh của máy nén hơi: Chia ra máy lạnh dùng Amoniac, Freon R22, 404A, B, 507, 123 hoặc hơi nước…
- Theo kiểu máy nén: Chia ra máy nén pittông, trục vít, roto, xoắn ốc hoặc tuabin
- Theo kết cấu của máy nén: Chia ra kiểu kín, kiểu hở, hoặc nửa kín
- Theo cách bố trí hệ thống ống dẫn nước lạnh của hệ thống trung tâm: Chia ra hệ thống 2 ống, 3 ống, 4 ống hoặc hệ thống hồi ngược
- Theo hệ thống ống phân phối gió: Chia ra 3 loại, hệ thống một ống gió, hai ống gió hoặc không ống gió
Hệ thống điều chỉnh gió được chia thành hai loại chính: hệ thống lưu lượng không thay đổi (CAV - Constant Air Volume) và hệ thống lưu lượng thay đổi (VAV - Variable Air Volume).
Theo cách điều chỉnh năng suất, có hai hệ thống chính: lưu lượng môi chất không đổi (CRV) và lưu lượng môi chất thay đổi (VRV) Hệ thống VRV, đặc trưng bởi máy điều hòa Daikin, sử dụng máy biến tần để điều chỉnh năng suất lạnh, cho phép kết nối một cụm dàn nóng với 8 hoặc 16 dàn lạnh.
- Theo áp suất gió trong ống gió: Có loại áp suất gió cao và áp suất gió thấp
- Theo tốc độ gió trong ống: Có loại gió tốc độ cao và loại gió tốc độ thấp
2.2.1 Máy điều hòa cục bộ
Hệ thống điều hòa cục bộ bao gồm máy điều hòa cửa sổ và máy điều hòa tách với năng suất lạnh dưới 7kW (24000BTU/h) Những loại máy này có ưu điểm là nhỏ gọn, hoạt động tự động, dễ dàng lắp đặt, vận hành, bảo trì và sửa chữa Chúng có tuổi thọ trung bình và độ tin cậy cao, với giá thành hợp lý, rất phù hợp cho các phòng và căn hộ nhỏ Hơn nữa, tiền điện được thanh toán riêng biệt cho từng máy, giúp người dùng dễ dàng quản lý chi phí.
Nhược điểm của hệ thống điều hòa không khí là khó áp dụng cho các không gian lớn như hội trường, phân xưởng, nhà hàng, cửa hàng, và các tòa nhà như khách sạn hay văn phòng Việc bố trí các cụm dàn nóng bên ngoài có thể làm mất mỹ quan và ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng của tòa nhà.
2.2.1.1 Máy điều hòa cửa sổ
Máy điều hòa cửa sổ có thiết kế hình khối chữ nhật, tích hợp đầy đủ các bộ phận cần thiết trong một vỏ máy gọn nhẹ Đây là loại máy điều hòa không khí nhỏ nhất về cả năng suất lạnh, kích thước và khối lượng, phù hợp cho những không gian hạn chế.
Hình 2.1 Vị trí lắp đặt máy điều hoà cửa sổ Ưu nhược điểm:
- Giá thành rẻ, lắp đặt và vận hành đơn giản
- Có sưởi mùa đông bằng bơm nhiệt
- Có thể lấy gió tươi
Nhiệt độ phòng được kiểm soát bởi thermostat, tuy nhiên có độ dao động lớn, trong khi độ ẩm tự động thay đổi mà không thể kiểm soát, dẫn đến việc điều chỉnh độ ẩm theo phương pháp on – off.
- Độ ồn cao, khả năng làm sạch không khí kém
- Khó bố trí vị trí lắp đặt
Chọn phương án thiết kế
Để đảm bảo tiện nghi cho yêu cầu điều hòa phòng, tôi chọn phương án thiết kế hệ thống điều hòa VRV cho tòa nhà Nam Á do những ưu điểm nổi bật của nó Hệ thống này mang lại hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng và linh hoạt trong việc điều chỉnh nhiệt độ cho từng khu vực, đồng thời cũng dễ dàng bảo trì và vận hành.
Một dàn nóng có khả năng lắp đặt với nhiều dàn lạnh có công suất và kiểu dáng đa dạng Tổng năng suất lạnh của các dàn lạnh (IU) có thể điều chỉnh trong khoảng 50-130% so với công suất lạnh của dàn nóng (OU).
Thay đổi công suất lạnh của máy trở nên dễ dàng hơn nhờ việc điều chỉnh lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống Điều này được thực hiện thông qua việc thay đổi tốc độ quay của máy nhờ vào bộ biến tần.
- Hệ vẫn có thể vận hành khi có một số dàn lạnh hỏng hóc hay đang sửa chữa
- Phạm vi nhiệt độ làm việc nằm trong giới hạn rộng
- Chiều dài cho phép lớn (100m) và độ cao chênh lệch giữa OU và IU: 50m, giữa các IU là 15m
- Nhờ hệ thống ống nối REFNET nên dễ dàng lắp đặt đường ống và tăng độ tin cậy cho hệ thống
- Hệ thống đường ống nhỏ nên rất thích hợp cho các tòa nhà cao tầng khi không gian lắp đặt bé
- Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả làm việc chưa cao
Số lượng dàn lạnh có hạn nên chỉ phù hợp với các hệ thống công suất vừa Đối với những hệ thống lớn hơn, thường sử dụng hệ thống Water chiller hoặc điều hòa trung tâm để đáp ứng nhu cầu làm mát hiệu quả hơn.
- Giá thành cao nhất trong các hệ thống điều hoà không khí Ưu điểm của hệ thống VRV so với Trung tâm nước:
Hệ thống VRV cho phép điều khiển riêng biệt từng phòng, giúp tiết kiệm chi phí vận hành bằng cách chỉ sử dụng công suất cần thiết, trái ngược với hệ thống điều hòa trung tâm điều khiển toàn bộ tòa nhà.
Thiết kế nhỏ gọn giúp tiết kiệm không gian lắp đặt, đồng thời dễ dàng trong việc vận chuyển và lắp đặt hơn so với hệ thống trung tâm nước với các đường ống phức tạp.
Máy điều hòa không khí đa dạng với hai loại chính: máy hai chiều (có chức năng làm lạnh và sưởi ấm) và máy một chiều (chỉ làm lạnh) Ngoài ra, còn có nhiều loại dàn lạnh và dàn nóng phù hợp với nhiều kiểu kiến trúc và yêu cầu năng suất khác nhau của công trình.
Thiết kế hiện đại của hệ thống điều hòa cho phép kết nối nhiều dàn lạnh với một cụm dàn nóng, đồng thời khoảng cách giữa các dàn lạnh và dàn nóng có thể lớn Máy nén xoắn ốc kỹ thuật số hoạt động êm ái, không gây ồn, mang lại trải nghiệm thoải mái cho người sử dụng.
Bộ điều khiển này rất dễ sử dụng, cho phép điều chỉnh nhiệt độ riêng biệt cho từng phòng mà không cần sự can thiệp của công nhân, khác với hệ thống trung tâm nước.
+ Chức năng chẩn đoán giúp kiểm tra và phát hiện các sự cố nhanh chóng và chính xác
+ Chức năng tự khởi động lại đảm bảo hệ thống hoạt động lại với chế độ cài đặt đã định trước ngay cả khi nguồn điện bị ngắt
+ Hệ thống được điều khiển từng phòng riêng biệt nên sự cố xảy ra ở 1 dàn lạnh nào đó không làm gián đoạn hoạt động của cả hệ thống
Hệ thống VRV có nhiều ưu điểm vượt trội so với hệ thống điều hòa trung tâm, vì vậy việc lựa chọn hệ thống VRV cho công trình là sự lựa chọn tối ưu nhất.
CHỌN CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRONG NHÀ VÀ NGOÀI NHÀ, TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CỦA CÔNG TRÌNH
Giới thiệu công trình
3.1.1 Vị trí của công trình
TRỤ SỞ VĂN PHÒNG NGÂN HÀNG NAM Á
Công trình được đầu tư bởi Ngân Hàng Thương Mại Cổ Phần Nam Á, với Công ty Cổ Phần Tư Vấn Đầu Tư & Thiết Kế XD CDCo là đơn vị thi công chính Công ty Cổ Phần Xây Dựng Conteccons đảm nhận vai trò thi công phụ, chuyên lắp đặt hệ thống điều hòa không khí, bao gồm các thiết bị như Water Chiller, Cooling Tower, FCU, PAU, cùng với hệ thống ống dẫn nước cấp, nước hồi, ống gió và các loại miệng gió khác.
Hình 3.1 Công trình Trụ Sở Văn Phòng Nam Á 3.1.1.2 Vị trí công trình
Trụ sở Ngân hàng Nam Á Bank TP HCM: có địa điểm tại 201 – 203 Cách Mạng Tháng Tám, Quận 3, TP Hồ Chí Minh
Vị trí địa lý của Trụ sở Ngân hàng Nam Á Bank TP HCM:
- Nằm tại toạ độ: 10 o 46 ’ 33 vĩ Bắc; 106 o 41’06 kinh Đông
- Nằm ở độ cao 3 m so với mực nước biển
- Mặt đứng phía trước: hướng đông bắc
- Mặt đứng phía sau: hướng tây nam
- Mặt đứng phía bên phải: hướng đông nam
- Mặt đứng phía bên trái: hướng tây bắc
Hình 3.2 Vị trí công trình Trụ Sở Ngân Hàng Nam Á
Văn phòng cho thuê quận 3, tòa nhà văn phòng Nam Á Bank Building tọa lạc trên mặt tiền đường Cách Mạng Tháng Tám - quận 3, nằm ngay trung tâm quận
1 và 3, cách đường nguyễn đình chiểu 200m, đường điện biên phủ 300m, ngay khu vực trung tâm của thành phố, khu sầm uất, nhộn nhịp lại vừa thanh bình, xanh mát
Giao thông thuận lợi và kết nối dễ dàng với các quận trung tâm thành phố, cùng với sự gần gũi với nhiều tiện ích như siêu thị, trung tâm mua sắm, căn hộ cho thuê, nhà hàng, ngân hàng và cơ quan hành chính quận 3, tạo nên môi trường lý tưởng cho những người làm việc tại văn phòng Nam Á Bank Building.
Một số hình ảnh thi công trước và sau khi hoàn thành công trình:
Hình 3.3 Hình ảnh công trình đang thi công
Hình 3.4 Hình ảnh công trình sau khi hoàn thiện và đi vào hoạt động 3.1.2 Đặc điểm chung của công trình
Tòa nhà Nam Á Bank Building được thiết kế với kiến trúc hiện đại và sang trọng, thể hiện sự cởi mở và văn hóa mới trong kinh doanh, mang đến cảm giác thoải mái cho người làm việc Đội ngũ an ninh chuyên nghiệp được đào tạo bài bản và hoạt động 24/24h, đảm bảo an toàn cho toàn bộ khu vực Hệ thống thông tin, điện thoại, camera quan sát và internet tốc độ cao đã được lắp đặt sẵn, đáp ứng nhu cầu làm việc hiện đại.
Tòa nhà văn phòng cho thuê Nam Á Bank Building bao gồm 2 tầng hầm và 17 tầng lầu, với diện tích mỗi sàn khoảng 700m² Tòa nhà được trang bị 4 thang máy tốc độ cao, hệ thống phòng cháy chữa cháy tự động đạt tiêu chuẩn, và cung cấp nhiều diện tích cho thuê khác nhau từ 150m² đến 210m² Đặc biệt, tòa nhà còn có hệ thống phát điện dự phòng 100%.
Mỗi tầng của tòa nhà cao 3,5m, tầng trệt cao 5,35m, tầng 17 cao 4,95m, tầng hầm 1 cao 4,3m, tầng hầm 2 cao 3,4m
Diện tích mặt sàn của mỗi tầng khoảng 700m 2
Diện tích sàn mỗi tầng hầm là: 726m 2
Tổng chiều cao của công trình là 73,5m
Tầng hầm có tổng diện tích 726 m² dành cho đậu xe ô tô và xe máy Tầng trệt bao gồm khu thương mại cho thuê diện tích 112,5 m², phòng ngân quỹ 19,1 m², phòng quản lý 10,7 m², cùng với khu vực sảnh văn phòng và sảnh ngân hàng Nam Á rộng 296,9 m² Ngoài ra, tầng trệt còn có 2 cầu thang bộ, 6 thang máy và 2 phòng vệ sinh nam, nữ, mỗi phòng có diện tích 12,4 m².
Tầng lửng bao gồm nhiều không gian chức năng như: phòng ngân quỹ 43,6 m², bốn phòng VIP với diện tích lần lượt là 25,2 m², 25,8 m², 33,3 m² và 33,5 m², cùng với một phòng két sắt cho thuê 25,6 m² Ngoài ra, còn có sảnh-hành lang rộng 152 m², khu vực văn phòng Nam Á 186,4 m², và phòng Pantry 19,3 m² Tầng lửng được trang bị hai cầu thang bộ, sáu cầu thang máy, cùng với hai phòng vệ sinh nam và nữ có diện tích lần lượt là 20 m² và 23 m².
Tầng 3: Bao gồm một phòng tổng giám đốc 96 m 2 , phần còn lại là khu vực văn phòng ngân hàng Nam á 562m 2 , 2 cầu thang bộ, 6 cầu thang máy, 2 phòng vệ sinh nam, nữ mỗi phòng có diện tích lần lượt là 20 m 2 và 23 m 2 , hành lang có diện tích 53,3 m 2
Tầng 2 và 4 của tòa nhà có tổng diện tích 658 m², bao gồm khu vực văn phòng của ngân hàng Nam Á, với 2 cầu thang bộ và 6 cầu thang máy Mỗi tầng được trang bị 2 phòng vệ sinh cho nam và nữ, với diện tích lần lượt là 20 m² và 23 m², cùng với hành lang rộng 53,3 m².
Tầng 5: Bao gồm một phòng chủ tịch hội đồng quản trị 48m 2 , một khu vực văn phòng ngân hàng Nam Á 610 m 2 , 2 cầu thang bộ, 6 cầu thang máy, 2 phòng vệ sinh nam, nữ mỗi phòng có diện tích lần lượt là 20 m 2 và 23 m 2 , hành lang có diện tích 53,3 m 2
Tầng 6: Bao gồm một khu vực văn phòng ngân hàng Nam Á có diện tích 658 m 2 , 2 cầu thang bộ, 6 cầu thang máy, 2 phòng vệ sinh nam, nữ mỗi phòng có diện tích lần lượt là 20 m 2 và 23 m 2 , hàng lang có diện tích 53,3m 2
Tầng 7: Bao gồm một khu vực văn phòng ngân hàng Nam Á có diện tích 475 m 2 , các ban công có tổng diện tích 149 m 2 , 2 cầu thang bộ, 6 cầu thang máy, 2 phòng vệ sinh nam, nữ mỗi phòng có diện tích lần lượt là 20 m 2 và 23 m 2 , hàng lang có diện tích 53,3 m 2
Tầng 8 đến 16 của tòa nhà bao gồm khu vực văn phòng cho thuê với diện tích 658 m² mỗi tầng Mỗi tầng được trang bị 2 cầu thang bộ, 6 cầu thang máy, cùng với 2 phòng vệ sinh nam và nữ, mỗi phòng có diện tích 21 m² Hành lang tại mỗi tầng có diện tích 53,3 m², tạo không gian thoải mái cho người sử dụng.
Tầng 12: Bao gồm một khu vực văn phòng cho thuê có diện tích 475 m 2 , các ban công có tổng diện tích 149 m 2 , 2 cầu thang bộ, 6 cầu thang máy, 2 phòng vệ sinh nam, nữ mỗi phòng có diện tích lần lượt là 20 m 2 và 23 m 2 , hàng lang có diện tích 53,3 m 2
Tầng 17: Bao gồm một khu cà phê có diện tích 331,4 m 2 , sân thượng có tổng diện tích 294,7m 2 , một khu vực bếp có diện tích 29,2 m 2 , một kho có diện tích 13,7m 2 , 2 cầu thang bộ, 6 cầu thang máy, 2 phòng vệ sinh nam, nữ mỗi phòng có diện tích lần lượt là 20 m 2 và 23 m 2 , hàng lang có diện tích 53,3 m 2
Tầng mái: Bao gồm một phòng thang máy có diện tích 59,7 m 2 , một khu vực để dàn nóng và bồn nước mái có diện tích 184,8 m 2 , 1 sân thượng, 1 cầu thang bộ
Hệ thống điều hòa không khí cần được lắp đặt để phục vụ toàn bộ diện tích từ tầng trệt đến tầng 17, ngoại trừ các phòng vệ sinh, phòng kỹ thuật, cầu thang và kho tiền Đặc biệt, các cầu thang cần được trang bị hệ thống quạt áp dương nhằm đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy, giúp người dân thoát nạn dễ dàng trong trường hợp khẩn cấp.
3.1.3 Đặc điểm khí hậu của vùng xây dựng công trình
Chọn cấp điều hoà cho công trình
Hướng Lượng nhiệt bức xạ Rmax
Bắc 158 6 16 Đông Bắc 483 6 8 Đông Nam 514 12 9
Hệ thống điều hòa không khí cần đảm bảo tiện nghi và đáp ứng các yêu cầu vi khí hậu mà không làm ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng, trang trí nội thất và cảnh quan bên ngoài của tòa nhà Đặc biệt, đối với tòa nhà phục vụ dịch vụ thương mại, hệ thống này phải thỏa mãn các chỉ tiêu cơ bản của điều hòa tiện nghi.
- Đảm bảo các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch với môi trường vi khí hậu được tạo ra theo tiêu chuẩn tiện nghi của Việt Nam
Hệ thống điều hòa không khí và thông gió cung cấp lượng không khí sạch đạt tiêu chuẩn 20 - 30 m³/h cho mỗi người trong tòa nhà Đồng thời, hệ thống này tạo ra các vùng đệm như sảnh chính và khu vực chờ thang máy, giúp giảm thiểu sự thay đổi nhiệt độ đột ngột cho người làm việc khi di chuyển giữa các khu vực trong tòa nhà.
Tổ chức không gian hợp lý và thông thoáng trong khu vực WC của tòa nhà là rất quan trọng để ngăn chặn sự lan tỏa mùi hôi ra các khu vực xung quanh Việc này cũng giúp ngăn chặn không khí nóng ẩm, bụi bẩn và các tác nhân ô nhiễm xâm nhập vào tòa nhà, từ đó giảm thiểu hiện tượng đọng sương, nấm mốc và bám bụi lên các sản phẩm bày bán cũng như đồ vật trong tòa nhà.
Hệ thống điều hòa không khí được thiết kế thông minh, phục vụ độc lập cho từng khu vực theo nhu cầu sử dụng riêng biệt Với công nghệ hiện đại và mức độ tự động hóa cao, hệ thống có khả năng tự điều chỉnh công suất theo tải nhiệt thực tế của tòa nhà, giúp nâng cao hiệu quả hoạt động và tiết kiệm chi phí vận hành.
- Hệ thống làm việc tin cậy, vận hành đơn giản, thuận tiện cho việc bảo dưỡng và sửa chữa
- Bố trí hợp lý các hệ thống phụ như lấy gió tươi, xả gió thải, thải nước ngưng từ các dàn lạnh
Hệ thống thiết kế được tích hợp hài hòa với các hạng mục kỹ thuật khác, đảm bảo không làm ảnh hưởng đến nội thất và cảnh quan của công trình.
Tòa nhà tọa lạc tại thành phố Hồ Chí Minh, miền Nam Việt Nam, nơi có hai mùa rõ rệt trong năm: mùa mưa và mùa khô Do đó, hệ thống điều hòa không khí cần hoạt động hiệu quả để mang lại sự mát mẻ vào mùa hè.
- Để đảm bảo những tiêu chuẩn trên, hệ thống điều hòa không khí và thông gió được thiết kế trên cơ sở phối hợp đầy đủ các hạng mục:
1 Hệ thống điều hòa không khí (mùa đông và mùa hè)
2 Hệ thống hút gió thải
3 Hệ thống cấp gió tươi
Trước khi xác định các thông số cho việc tính toán nhiệt ẩm và năng suất lạnh của hệ thống điều hòa, cần lựa chọn cấp điều hòa phù hợp Cấp điều hòa thể hiện trạng thái không khí trong công trình, bao gồm nhiệt độ và độ ẩm Tùy thuộc vào mức độ quan trọng của công trình, có ba cấp điều hòa khác nhau.
Cấp I là lựa chọn có độ chính xác và tiện nghi cao nhất, giúp duy trì các thông số trong nhà ổn định trước mọi biến động nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời, cả trong mùa hè và mùa đông, mặc dù chi phí đầu tư cho hệ thống này là cao nhất.
- Cấp II có độ chính xác trung bình, sai số cho phép 200h/năm khi có biến thiên nhiệt ẩm ngoài trời cực đại hoặc cực tiểu
Cấp III có độ chính xác trung bình, cho phép duy trì các thông số trong nhà với độ sai lệch tối đa 400 h/năm Mặc dù độ tin cậy không cao, nhưng ưu điểm lớn nhất của nó là chi phí thấp và đầu tư ban đầu không cao, vì vậy sản phẩm này được sử dụng rộng rãi.
Trụ sở Ngân hàng Nam Á Bank tại TPHCM sở hữu hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV với năng suất lạnh lớn, hoạt động liên tục suốt năm Hệ thống này được thiết kế gọn nhẹ và đơn giản, với khả năng điều chỉnh nhiệt độ tự động nhờ bộ biến tần.
Hệ thống VRV đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của công trình, với ưu điểm nổi bật là tiết kiệm chi phí lắp đặt, tiết kiệm năng lượng và tính tự động hóa cao, do đó là sự lựa chọn hợp lý trong bối cảnh hiện nay.
Ta chọn cấp điều hòa cho công trình là cấp II.
Chọn thông số tính toán
3.3.1 Chọn thông số tính toán không khí trong nhà
Ta chọn thông số tính toán không khí trong nhà cho không gian điều hòa theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 1992 theo phụ lục 1 [2, TCVN 5678– 1992]:
Chọn thông số để tính toán là: tT = 251 0 C, T = 605%
Chọn thông số tính toán cho hành lang: thl = 281 0 C, T = 605%
3.3.2 Chọn thông số tính toán không khí ngoài nhà
Công trình được thiết kế nhằm phục vụ cho thuê văn phòng và khu thương mại, vì vậy hệ thống điều hòa không khí cấp 2 được áp dụng để duy trì các thông số trong nhà, đảm bảo độ sai lệch không vượt quá 200 giờ mỗi năm.
Thông số nhiệt độ và độ ẩm tính toán ngoài trời cho cấp điều hòa 1, 2, 3 được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 1992:
Nhiệt độ, o C Độ ẩm, % Nhiệt độ, o C Độ ẩm, % ttb max j13 ÷ 15
(của tháng nóng nhất) ttb min j13 ÷ 15
Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất được gọi là ttb max, trong khi ttb min là nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất Độ ẩm được ghi nhận từ 13 đến 15 giờ trong tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất theo tiêu chuẩn TCVN 5687-1992.
Hình 3.5 Phương pháp xác định độ ẩm lúc 13 ÷ 15h theo chỉ dẫn của TCVN
Theo bảng 1.7 [1, trang 22-24] chọn thông số tính toán ngoài trời cho khu vực Thành phố Hồ Chí Minh:
- Nhiệt độ tính toán: tN = ttbmax = 37,3C
- Độ ẩm tính toán: T = tb = 74%
Kết hợp với đồ thị I - d ta có các bảng thông số sau:
Bảng 3.4 Các thống số tính toán ngoài trời và trong nhà
3.3.3 Đặc điểm và kết cấu của công trình
Trong tòa nhà có đặc điểm về kết cấu như sau:
Tất cả kính ốp tường được làm từ kính Calorex màu xanh, với độ dày hai lớp 6mm, bên trong được trang trí bằng màn che màu sáng Kính ốp tường này sử dụng khung kim loại chắc chắn.
- Sàn bê tông dày: 400, 600, 800mm
+ Lớp vữa: 20mm (mỗi bên) t N [k] [%] ts[k] Entanpi (I) Dung ẩm (d) kcal/kg kJ/kg g/kg kg/kg
+ Lớp vữa: 20mm (mỗi bên)
3.3.4 Đặc điểm cá nguồn nhiệt phát ra
Trong mỗi phòng, số lượng nam và nữ được cân bằng Nhiệt lượng tỏa ra từ mỗi người được xác định dựa trên giá trị trung bình trong bảng 4.18.
Toàn bộ các căn hộ, các phòng làm việc đều sử dụng đèn điện rất đa dạng, lượng nhiê ̣ t tỏa ra do chiếu sáng lấy: 10 – 12W/m 2 từ [1, tr 171]
Trong mỗi văn phòng làm việc và căn hộ cho thuê, thường được trang bị các thiết bị như máy tính, máy photocopy và máy in Tuy nhiên, số lượng cụ thể của các thiết bị này không được xác định rõ ràng Để có thông tin chi tiết, có thể tham khảo tiêu chuẩn ASHRAE trong tài liệu [3], tài liệu [1] và bảng 6.2 của tài liệu.
Số lượng người trong không gian điều hòa được xác định theo bảng 4.17 trong tài liệu [1, tr 174] Các thông số này được lựa chọn dựa trên tiêu chuẩn ASHRAE từ tài liệu [3].
Bảng 3.5 Liệt kê tổng hợp các hệ số của các nguồn nhiệt tác động vào không gian cần điều hòa
Lưu lượng gió tươi cho mỗi người (l/s)
Hệ số nhiệt máy móc, thiết bị (W/m 2 )
Hệ số nhiệt hiện, ẩn do con người tỏa ra (W/người) Văn phòng ngân hàng
Khu vực cho thuê thương mại
Khu vực sảnh giao dịch
Tính nhiệt cho công trình theo phương pháp Carrier
Phương pháp tính toán cân bằng nhiệt cho toàn bộ đồ án sử dụng phương pháp Carrier, khác với phương pháp truyền thống ở chỗ xác định năng suất lạnh Q0 Cách tính này bao gồm việc tính riêng tổng nhiệt thừa Qht và nhiệt ẩn thừa Qat từ tất cả các nguồn nhiệt tỏa và thẩm thấu ảnh hưởng đến phòng điều hòa.
Nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời (Q1), bao che (Q2) và nhiệt tỏa (Q3) chỉ phản ánh nhiệt hiện có Nhiệt tỏa từ con người, gió tươi và gió lọt bao gồm hai thành phần: nhiệt hiện và nhiệt ẩn.
Nhiệt hiện thừa Q ht do: Nhiệt ẩn thừa Q at do:
Để thiết kế một công trình hiệu quả, việc xác định đúng các thành phần nhiệt ảnh hưởng đến không gian điều hòa là rất quan trọng Điều này đảm bảo rằng hệ thống có đủ năng suất lạnh để đáp ứng nhu cầu nhiệt hiện và nhiệt ẩn, theo sơ đồ tính toán của Carrier.
Có nhiều phương pháp để tính cân bằng nhiệt ẩm nhằm xác định năng suất lạnh cần thiết Trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào phương pháp tính toán theo Carrier.
Các nguồn nhiệt gây tổn thất cho không gian điều hòa:
- Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1
- Nhiệt hiện truyền qua bao che t Q2
- Nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị chiếu sáng và máy móc Q3
- Nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra Q4
- Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN
- Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào Q5
Ta chia tầng 5 thành các phòng tính toán sau:
- Phòng Chủ Tịch Hội Đồng Quản Trị (CTHĐQT): có diện tích 48 m 2
- Văn phòng ngân hàng Nam Á (VPNHNA): có diện tích 610 m 2
- 2 nhà vệ sinh mỗi nhà vệ sinh có tổng diện tích lần lượt là 20 m 2 và 23 m 2
3.4.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 1
F : Diện tích kính của cửa sổ, m 2
RK: Cường độ nhiệt bức xạ mặt trời qua kính vào phòng, W
Q 1: Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua cửa kính vào phòng, W n t : Hệ số tác dụng tức thời qua kính vào phòng
G ’ : Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn nằm trên mặt đất, kg
G '' : Khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất, kg
Vì hệ thống điều hòa hoạt động từ 6 giờ sáng đến 4 giờ chiều (trong các giờ có nắng) ta chọn RT=RTmax
c : Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ cao công trình so với mặt nước biển, do ảnh hưởng này nhỏ, ta chọn c = 1
đs : Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương tsC và nhiệt độ đọng sương của không khí ở mực nước biển là 20C
t s t s : Nhiệt độ đọng sương của không khí ngoài trời , C
Với tN = 37,3C và N = 74% tra đồ thị t-d ta có ts = 31,9C
mm : Hệ số kể đến ảnh hưởng mây mù, khi tính toán lấy trường hợp lớn nhất là lúc trời không có mây mù mm = 1
kh: Hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính, do là khung kim loại nên chọn
m : Hệ số ảnh hưởng của kính: tra bảng 4.3 [1] chọn kính Calorex, màu xanh,
Vì không phải là kính cơ bản nên:
Tra bảng 4.4 [1] chọn màn che màu sáng, r 0,56
Vì không phải là kính cơ bản và có rèm che bên trong R T được thay bằng nhiệt bức xạ khác kính cơ bản R K
R N : Bức xạ mặt trời qua cửa kính
k , k , k , m , m , m hệ số hấp thụ, xuyên qua phản xạ của kính và màn che
Tra bảng 4.3; 4.4 [1] với màn che màu sáng và kính Calorex, màu xanh,
R N : Bức xạ mặt trời đến ngoài cửa kính m m m k k k
, , , , , : Hệ số hấp thụ, xuyên qua phản xạ của kính và màn che.
Tòa nhà Nam Á Bank tọa lạc tại vị trí 10° 46' 33" vĩ độ bắc, và tháng nóng nhất tại Thành phố Hồ Chí Minh là tháng 4 với nhiệt độ trung bình đạt 34,6°C.
Bảng 3.6 Bức xạ mặt trời qua kính vào tháng 4
Hướng Đông Bắc Tây Nam Đông Nam Tây Bắc
Nhiệt thừa từ bức xạ mặt trời là yếu tố quan trọng trong các không gian cần điều hòa, đặc biệt là ở những công trình có diện tích kính lớn Tuy nhiên, bức xạ mặt trời tác động đến không gian này không ngừng thay đổi theo thời gian, cả trong ngày lẫn theo mùa.
Tính nhiệt bức xạ cho từng phòng riêng biệt:
Bảng 3.7 Thông số diện tích kính của tầng 5
Tầng Kiểu phòng m2 F kính (m2) Đông bắc Tây bắc Đông nam Tây Nam
Hệ số tác dụng tức thời n t
G’ là khối lượng của tường có bề mặt tiếp xúc với bức xạ mặt trời và sàn nằm trên mặt đất, được tính bằng kilogram (kg) Chỉ tính đến tường vì chỉ có tầng trệt có sàn nằm trên mặt đất.
G '' : Khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất, kg
Tường bao có khối lượng 360kg/m 2 tường
Sàn không nằm trên mặt đất có khối lượng 410kg/m 2 sàn
Giả sử hệ thống điều hoà hoạt động 24/24h, có gsb6 kg/m 2 sàn
Trị số nt tra bảng 4.6 [1] ta có:
Bảng 3.8 Hệ số tác dụng tức thời qua kính vào phòng của tầng 5
Hướng Đông Bắc Tây Nam Đông Nam Tây Bắc
Nhiệt truyền do bức xạ mặt trời qua kính của phòng CTHĐQT:
➢ Tính cho Văn phòng ngân hàng Nam Á (VPNHNA):
Nhiệt truyền do bức xạ mặt trời qua kính của Văn phòng ngân hàng Nam Á (VPNHNA):
Bảng 3.9 Nhiệt truyền do bức xạ mặt trời qua kính của tầng 5
3.4.2 Nhiệt hiện truyền qua bao che t Q 2
Nhiệt truyền qua bao che t Q2 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 không đáng kể ta coi bằng không khi tính toán
Q2 = Q2t + Q2c + Q2k + Qn = ki.Fi.t Trong đó :
Q2c : Nhiệt truyền qua cửa ra vào, W
Qn : Nhiệt truyền qua nền, trần, mái nhà, W ki : 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, m 2
t : Chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và trong không gian điều hòa
3.4.2.1 Tính nhiệt truyền qua tường Q 2t
Nhiệt truyền qua tường tính theo biểu thức sau :
Q2t = kt.Ft.t k t : Hệ số truyền nhiệt của tường, W/m 2 K
Hệ số truyền nhiệt của tường được xác định bởi hai yếu tố chính: k1, là hệ số truyền nhiệt do chênh lệch nhiệt độ giữa trong phòng và ngoài trời, và k2, là hệ số truyền nhiệt do chênh lệch nhiệt độ giữa trong phòng và hành lang Cả hai hệ số này được đo bằng đơn vị W/m² K.
n = 20 W/m 2 K : Hệ số toả nhiệt ngoài nhà
t W/m 2 K : Hệ số toả nhiệt trong nhà
Tra bảng 4.10 và 4.11 [1, tr 164-168] ta được :
Cấu trúc của tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài :
Hình 3.7 Kết cấu của tường tiếp xúc trực tiếp
1 Tường ngoài nhà ốp đá Granit mài nhẵn đánh bóng, màu xám
4 Lớp sơn nước chống thấm
- Bê tông cốt thép ốp gạch ngoại thất :
Cấu trúc của tường tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài :
Hình 3.8 Kết cấu tường tiếp xúc gián tiếp
= 400mm, = 300mm, = 600mm,= 1,55W/mK = 2400kg/m 3
t = (tN – tT) = 37,3 – 25 = 12,3 0 C : Khi tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài
t = (tT – thl) = 28 – 25 = 3 0 C : Khi tường tiếp xúc gián tiếp với hành lang và nhà vệ sinh
Phòng CTHĐQT có tổng diện tích tường tiếp xúc với không khí ngoài trời lên đến 61,1 m², trong đó diện tích tường tiếp xúc trực tiếp là 49,3 m² và diện tích tường tiếp xúc gián tiếp là 11,8 m².
Phòng VPNHNA có tổng diện tích tường tiếp xúc với không khí ngoài trời là 330,9 m², trong đó diện tích tường tiếp xúc trực tiếp là 171,9 m² và diện tích tường tiếp xúc gián tiếp là 159 m².
3.4.2.2 Tính nhiệt truyền qua cửa ra vào Q 2c
Nhiệt truyền qua cửa ra vào tính bằng biểu thức sau:
Fc: Diện tích cửa ra vào, m 2
Cửa ra vào chỉ tính cho cửa ra vào hành lang: là cửa gỗ dày 30mm, có k 2,65 W/m 2 K, có tổng diện tích là 7,04m 2 , theo bảng 4.12 [1] có:
3.4.2.3 Tính nhiệt truyền qua kính Q2k
Nhiệt truyền qua kính tính bằng biểu thức sau:
Fk: Diện tích kính tường, m 2
t: Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà, t 37,3 25 12,3 o C k k : Hệ số truyền nhiệt qua kính, W/m 2 K
Kính sử dụng cho công trình này là loại kính Calorex, màu xanh dày 6mm Tra bảng 4.11 [1] có: k 0,76W / m K
Nhiệt truyền qua kính của tầng 5:
Nhiệt truyền qua kính cho phòng CTHĐQT:
Nhiệt truyền qua kính cho VPNHNA:
Bảng 3.10 Nhiệt truyền qua kính của tầng 5
3.4.2.4 Nhiệt truyền qua trần, sàn nhà và mái nhà Q n
Trong đó : F n : Diện tích nền, m 2
t = ( tN – tT ), o C : Nền đặt trên không gian không điều hoà có nhiệt độ bằng nhiệt độ trung bình giữa bên ngoài và bên trong
Vì tòa nhà có 17 tầng, tầng 5 nằm giữa tầng 4 và tầng 6 đều có hệ thống điều hòa nên nhiệt truyền qua trần, sàn nhà, mái nhà Qn = 0 (W)
3.4.3 Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng và máy móc Q 3
Q 31: Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng, W
Q 32: Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc, W
3.4.3.1 Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng Q 31
- Với đèn dây tóc, nhiệt tỏa được tính như sau : Q31 = Ni (W)
- Với đèn huỳnh quang cũng tương tự như vậy nhưng nhân thêm hệ số 1,25 với công suất ghi trên bóng đèn : Q31= 1,25.Ni
Với N là công suất của đèn
Toàn bộ hệ thống đèn chiếu sáng cho toàn bộ các phòng là đèn huỳnh quang công suất định hướng 10 12 W/m 2
Tổng Giám Đốc và Phòng Cho Thuê có thể tham khảo định hướng tổng công suất hệ thống đèn chiếu sáng cho cả phòng là 12 W/m².
Nhiệt tỏa từ chiếu sáng bao gồm hai thành phần chính: bức xạ và đối lưu Tuy nhiên, phần bức xạ bị hấp thụ bởi kết cấu bao che, dẫn đến tác động nhiệt lên tải lạnh thấp hơn giá trị tính toán Do đó, cần nhân thêm hệ số tác dụng tức thời và hệ số tác dụng đồng thời để có kết quả chính xác hơn.
Q41= nt.nđ.1,25.Ni W nt : Hệ số tác dụng tức thời, giả sử đèn bật 10 tiếng/1 ngày
Tra bảng 4.8 [1], với gs b6 kg/m 3 , có nt = 0,88 nđ: Hệ số tác dụng đồng thời
Theo [1, tr 171] ta có nđ = 0,7 0,85 (đối với công sở) Ta chọn nđ = 0,85 Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 ở tầng 5 là :
Bảng 3.11 Nhiệt do đèn chiếu sáng của tầng 5
3.4.3.2 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q 32
Q32 đề cập đến nhiệt tỏa từ việc sử dụng các thiết bị điện như máy sấy tóc, quạt, ti vi, bàn là và nhiều dụng cụ khác Những thiết bị này không sử dụng động cơ điện, vì vậy nhiệt tỏa của chúng có thể được tính toán tương tự như nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng.
Q32 = Ni, W Trong đó Ni là công suất thiết bị điện
Tòa nhà Nam Á Bank chủ yếu được sử dụng làm văn phòng cho thuê, với các thiết bị chính bao gồm máy tính bàn, máy in và máy photocopy Tuy nhiên, máy photocopy và máy chiếu ít được sử dụng, nên có thể không cần tính đến Công suất trung bình của máy tính bàn dao động từ 200 đến 250W, trong khi máy in có công suất 300W Theo tiêu chuẩn thiết kế, hệ số Ni được chọn là 25W/m².
Ta tính toán cho các phòng như sau:
- Phòng Chủ Tịch Hội Đồng Quản Trị (CTHĐQT): có diện tích 48m 2 , đây là phòng bố trí để làm việc và họp ban quản trị
- Văn Phòng Ngân Hàng Nam Á(VPNHNA): có diện tích là 610m 2 , đây là phòng bố trí để làm việc văn phòng
Vậy tổng nhiệt tỏa ra từ thiết bị điện tầng 5 là:
Bảng 3.12 Nhiệt tỏa ra từ máy móc, thiết bị của tầng 5
3.4.4 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q 4
❖ Nhiệt hiện do người tỏa ra:
Nhiệt hiện do người tỏa vào không gian điều hòa chủ yếu bằng hai phương thức là đối lưu và bức xạ, được xác định bằng biểu thức sau:
Q4h = nđ.n.qh W Trong đó: n: Số người trong không gian điều hòa
Theo yêu cầu của nhà thiết kế ta chọn số người tính toán như sau:
- Khu vực văn phòng ngân hàng Nam Á: n = 6 m 2 /người, theo bảng 4.17 [1, tr 174]
- Khu vực văn phòng cho thuê: n = 8 m 2 /người
Ta chọn số người tính toán như sau:
Phòng CTHĐQT là không gian làm việc của Chủ Tịch Hội Đồng Quản trị, đồng thời cũng là địa điểm tổ chức các cuộc họp của ban quản trị Với đặc thù của phòng, số lượng người tham gia được lựa chọn là n = 10.
- Khu vực văn phòng ngân hàng Nam Á: n = 102 người qh: Nhiệt hiện tỏa ra từ một người
Tra bảng 4.18 [1]: qh = 65W/người (hoạt động văn phòng) nđ: Hệ số tác dụng không đồng thời
Theo [1, tr 174] ta có nđ = 0,75 0,9 ( đối với nhà cao tầng công sở) Ta chọn nđ = 0,9
Nhiệt hiện do người tỏa vào phòng Q4h ở tầng 5 có 112 người là:
❖ Nhiệt ẩn do con người tỏa ra:
Nhiệt ẩn do người tỏa ra được xác định theo biểu thức sau:
Q4a = n.qa , W Trong đó: n: Số người trong không gian điều hòa, n tùy thuộc mục đích sử dụng của phòng qa: Nhiệt ẩn tỏa ra từ một người, W
Tra bảng 4.18 [1] có nhiệt ẩn tỏa ra từ một người qa = 65 W/người (hoạt động văn phòng)
Nhiệt ẩn do người tỏa vào phòng Q5a ở tầng 5 có 112 người là:
Bảng 3.13 Nhiệt hiện, ẩn do con người tỏa ra trong phòng của tầng 5
3.4.5 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào Q hN và Q aN