Khái niệm
Điều hòa không khí là quá trình duy trì không khí ổn định trong không gian theo một chương trình định trước, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết bên ngoài Các thông số quan trọng bao gồm nhiệt độ, độ ẩm tương đối, lưu thông không khí, độ sạch bụi, tạp chất hóa học và tiếng ồn, tất cả đều được điều chỉnh trong phạm vi yêu cầu 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 đã trở thành một ngành khoa học độc lập với sự phát triển vượt bậc Ngành này không chỉ hỗ trợ hiệu quả cho nhiều lĩnh vực khác mà còn góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống.
Ngày nay, điều hòa không khí đã trở thành một phần thiết yếu trong các tòa nhà, khách sạn, văn phòng, nhà hàng và nhiều dịch vụ khác, mang lại cảm giác thoải mái và nâng cao chất lượng cuộc sống Công nghệ điều hòa không khí còn hỗ trợ các ngành sản xuất như cơ khí chính xác, điện tử và viễn thông, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đảm bảo quy trình công nghệ Đặc biệt, các thiết bị hiện đại này hoạt động hiệu quả nhất trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp Không chỉ giới hạn ở không gian cố định, điều hòa không khí còn được ứng dụng trong 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
Nhiệt độ là yếu tố chính ảnh hưởng đến cảm giác nóng lạnh của con người Cơ thể sản sinh ra nhiệt lượng vượt quá nhu cầu, do đó, để duy trì nhiệt độ ổn định, con người thải nhiệt ra môi trường xung quanh qua ba hình thức: đối lưu, bức xạ và bay hơi.
Truyền nhiệt bằng đối lưu xảy ra khi lớp không khí xung quanh cơ thể có nhiệt độ thấp hơn bề mặt da, khiến không khí nóng lên và di chuyển lên trên, tạo ra dòng không khí mới thay thế lớp không khí lạnh hơn Sự chuyển động này giúp lấy đi một phần nhiệt lượng từ cơ thể vào môi trường Ngược lại, nếu lớp không khí có nhiệt độ cao hơn bề mặt da, cơ thể sẽ hấp thụ nhiệt, dẫn đến cảm giác nóng Cường độ trao đổi nhiệt giữa cơ thể và không khí phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai bề mặt này.
Truyền nhiệt bằng bức xạ là quá trình mà nhiệt từ cơ thể được phát tán tới các bề mặt xung quanh có nhiệt độ thấp hơn Hình thức trao đổi nhiệt này không phụ thuộc vào hiện tượng đối lưu, mà cường độ trao đổi nhiệt lại 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 vượt quá nhiệt độ cơ thể, cơ thể cần thải nhiệt qua quá trình tỏa ẩm như thở, bay hơi và đổ mồ hôi Tất cả nhiệt lượng của cơ thể được giải phóng qua sự bay hơi nước trên bề mặt da và mồ hôi Mức độ ra 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 tăng cường này tỷ lệ thuận với độ chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt cơ thể và không khí, nghĩa là càng lớn độ chênh lệch, cường độ trao đổi nhiệt càng mạnh.
Khi sự chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể và môi trường xung quanh quá lớn, cơ thể sẽ mất nhiệt nhanh chóng, dẫn đến cảm giác khó chịu và ớn lạnh Việc giảm nhiệt độ của các bề mặt xung quanh sẽ làm tăng cường độ trao đổi nhiệt bức xạ Ngược lại, khi nhiệt độ xung quanh gần với nhiệt độ cơ thể, cường độ trao đổi nhiệt bức xạ sẽ giảm nhanh chóng.
Độ ẩm tương đối () của không khí xung quanh ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ bay hơi mồ hôi từ cơ thể Sự bay hơi chỉ xảy ra khi < 100% Khi độ ẩm vừa phải và nhiệt độ cao, cơ thể sẽ cảm thấy dễ chịu hơn nhờ vào khả năng bay hơi của mồ hôi, với mỗi gram mồ hôi bay hơi giúp 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, khi độ ẩm quá cao, mồ hôi sẽ không thể bay hơi hiệu quả, gây cảm giác khó chịu do mồ hôi ứ đọng trên da.
1.3.1.3 Tốc độ lưu chuyển không khí ( k)
Tốc độ lưu chuyển không khí (k) ảnh hưởng đến lượng ẩm thoát ra từ cơ thể; khi tốc độ này tăng, lớp không khí bão hòa quanh bề mặt cơ thể dễ bị cuốn đi, làm tăng khả năng bốc ẩm Hơn nữa, chuyển động của dòng 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.
Vào mùa đông, độ ẩm cao làm tăng sự mất nhiệt của cơ thể, gây cảm giác lạnh, trong khi mùa hè, nó lại mang lại cảm giác mát mẻ Khi độ ẩm lớn, sự tăng cường độ ẩm cũng làm tăng nhanh quá trình bay hơi mồ hôi trên da, do đó, vào mùa hè, mọi người thường ưa thích sống trong môi trường có không khí lưu chuyển mạnh, như có gió hoặc quạt Tuy nhiên, nếu độ ẩm quá cao, có thể gây mất nhiệt cục bộ và làm cơ thể nhanh chóng mệt mỏi.
Bảng 1.1 Tốc độ gió cho phép (Bảng 1.1[1])
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 thuộc vào 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 nhóm.
- 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 độc hại, nhưng khi nồng độ cao sẽ giảm lượng O2 trong không khí Chúng được sinh ra từ quá trình hô hấp của động vật và thực vật, cũng như từ việc đốt cháy các chất hữu cơ và các phản ứng hóa học.
Các hóa chất độc hại dạng khí, hơi hoặc bụi có thể phát sinh trong quá trình sản xuất và các phản ứng hóa học Mức độ độc hại của chúng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.
Nhiệt độ không khí trong phòng t [ o C ] Tốc độ không khí trong phòng k [m/s]
Có năm cấu tạo hóa học và nồng độ của từng chất, trong đó một số loại chỉ gây cảm giác khó chịu, trong khi những loại khác có thể dẫn đến bệnh nghề nghiệp Đặc biệt, một số chất có thể gây tử vong khi nồng độ đạt mức đủ lớn.
Độ ồn là một yếu tố quan trọng trong ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến thính giác và tâm lý con người Hệ thống điều hòa không khí thường 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
30 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 là yếu tố quyết định năng suất lao động và chất lượng sản phẩm Do đó, môi trường không khí trong sạch cùng với chế độ nhiệt ẩm thích hợp đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
Ý nghĩa lựa chọn hệ thống điều hòa không khí
Việc lựa chọn hệ thống điều hòa không khí phù hợp cho công trình là rất quan trọng, đảm bảo đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật và môi trường vi khí hậu tốt nhất Hệ thống cần tiện dụng trong vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa, đồng thời phải đảm bảo độ an toàn, độ tin cậy, tuổi thọ cao và hiệu quả kinh tế tối ưu.
Phân loại hệ thống điều hòa không khí
Hệ thống điều hòa không khí bao gồm các thiết bị và máy móc cần thiết 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 sử dụng của con người.
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 trong hầu hết các ngành kinh tế Tuy nhiên, có thể phân loại hệ thống điều hòa không khí theo một số cách nhất định.
- 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 loại thành ba loại chính: 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.
Theo cách làm lạnh không khí, có hai hệ thống chính: hệ thống trực tiếp và hệ thống gián tiếp Hệ thống trực tiếp sử dụng môi chất lạnh sôi để làm lạnh không khí, trong khi hệ thống gián tiếp sử dụng nước lạnh thông qua các thiết bị như FCU và AHU Hệ thống gián tiếp lại được chia thành hai loại: loại khô và loại ướt Loại khô có dàn ống xoắn trao đổi nhiệt với nước lạnh chảy trong ống 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 được xem là hệ thống kín, trong khi hệ thống ướt được gọi là hệ thống hở.
Hệ thống điều hòa không khí được phân loại theo cách phân phối thành hai loại: cục bộ và trung tâm Hệ thống cục bộ xử lý không khí cho từng không gian điều hòa riêng lẻ, trong khi hệ thống trung tâm tạo lạnh tại một khu vực trung tâm và phân phối đến các không gian khác 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)
Máy điều hòa không khí được chia thành hai loại chính: máy điều hòa một chiều và máy điều hòa hai chiều Máy điều hòa một chiều chỉ có chức năng làm lạnh, trong khi máy điều hòa hai chiều không chỉ làm lạnh vào mùa hè mà còn có khả năng sưởi ấm vào mùa đông nhờ vào tính năng bơm nhiệt.
Máy điều hòa được phân loại theo cấu trúc thành ba loại chính: máy điều hòa một cụm, hai cụm và nhiều cụm Máy điều hòa một cụm, hay còn gọi là máy điều hòa nguyên cụm, bao gồm các loại như máy điều hòa cửa sổ, máy điều hòa lắp trên mái và máy điều hòa giải nhiệt nước Trong khi đó, máy điều hòa hai và nhiều cụm được gọi là 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), thường được gọi tắt là máy điều hòa gọn.
Dựa vào cách bố trí dàn lạnh, có thể phân loại thành các loại như: dàn lạnh cửa sổ, dàn lạnh treo tường, dàn lạnh âm trần, dàn lạnh giấu trần cassette (bao gồm cả một cửa và nhiều cửa), dàn lạnh tủ tường, dàn lạnh hộp tường, và kiểu dàn lạnh tủ hành lang.
Có ba loại làm mát thiết bị ngưng tụ: giải nhiệt gió (làm mát không khí bằng quạt), giải nhiệt nước (làm mát không khí bằng nước) và loại kết hợp giữa gió và nước Trong đó, làm mát bằng nước có thể sử dụng nước thành phố hoặc nước giếng, nhưng phần lớn các công trình hiện nay áp dụng hệ thống nước tuần hoàn với tháp giải nhiệt Ngoài ra, làm mát nước kết hợp với gió thường được thực hiện qua dàn ngưng tưới hoặc tháp ngưng.
- 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: hệ thống lưu lượng môi chất không đổi (CRV) và hệ thống lưu lượng môi chất thay đổi (VRV) VRV là công nghệ máy điều hòa đặc biệt của Daikin, cho phép điều chỉnh năng suất lạnh thông qua máy biến tần, với khả năng kết nối một cụm dàn nóng tới 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 nhỏ hơn 7kW (24000BTU/h) Những loại máy này có ưu điểm là nhỏ gọn, hoạt động tự động, dễ lắp đặt, vận hành, bảo trì và sửa chữa Chúng có tuổi thọ trung bình, độ tin cậy cao và giá thành phải chăng, rất phù hợp cho các phòng và căn hộ nhỏ, đồng thời chi phí điện năng được thanh toán riêng biệt cho từng máy.
Nhược điểm của phương pháp này là khó áp dụng cho các không gian lớn như hội trường, phân xưởng, nhà hàng, cửa hàng, cũng như các tòa nhà như khách sạn và văn phòng Việc bố trí trong những khu vực này gặp nhiều khó khăn.
11 cụm dàn nóng bố trí phía ngoài nhà sẽ làm mất mỹ quan và phá vỡ 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 Đây là loại máy điều hòa không khí nhỏ nhất về cả năng suất lạnh, kích thước và khối lượng.
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 điều chỉnh bằng thermostat với độ dao động lớn, trong khi độ ẩm tự thay đổi và không thể kiểm soát, dẫn đến việc điều chỉnh theo kiểu 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 đã chọn phương án thiết kế hệ thống điều hòa VRV cho tòa nhà Nam Á, nhờ vào những ưu điểm nổi bật của nó.
Dàn nóng có khả năng lắp đặt nhiều dàn lạnh với 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).
Việc thay đổi công suất lạnh của máy trở nên đơn giản nhờ vào khả năng điều chỉnh lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống, thông qua việc thay đổi tốc độ quay của máy nhờ sử dụng 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
Dàn lạnh có số lượng hạn chế, do đó chỉ phù hợp cho các hệ thống có công suất vừa Trong khi đó, các hệ thống lớn thường được trang bị bằng 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 điều hòa VRV cho phép điều khiển riêng biệt từng phòng, giúp tiết kiệm chi phí vận hành hiệu quả hơn so với hệ thống điều hòa trung tâm, vốn kiểm soát toàn bộ tòa nhà Việc sử dụng VRV giúp tối ưu hóa công suất hoạt động khi không cần làm lạnh đồng thời cho tất cả các khu vực.
Có thiết kế nhỏ gọn, sản phẩm này tiết kiệm không gian lắp đặt và dễ dàng trong việc vận chuyển, lắp đặt hơn so với hệ thống trung tâm nước với các đường ống phức tạp.
Máy điều hòa không khí hiện nay rất đa dạng với hai loại chính: máy hai chiều (có chức năng làm lạnh và sưởi ấm) và máy một chiều (chỉ làm lạnh) Bên cạnh đó, 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 có thể duy trì khoảng cách lớn giữa các dàn lạnh và dàn nóng Máy nén xoắn ốc kỹ thuật số hoạt động êm ái, không gây tiếng ồn, mang lại sự 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 các 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 điều hòa VRV mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với hệ thống trung tâm nước, khiến nó trở thành lựa chọn phù hợp nhất cho công trình.
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
Tên 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 thành phần 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
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
Nằm cách đường Nguyễn Đình Chiểu 200m và đường Điện Biên Phủ 300m, vị trí này tọa lạc ngay khu vực trung tâm thành phố, nơi vừa sầm uất, nhộn nhịp nhưng cũng thanh bình, xanh mát Giao thông tại đây rất thuận tiện, dễ dàng kết nối với các quận trung tâm thành phố.
Nam Á Bank Building tọa lạc tại khu vực thuận tiện với nhiều tiện ích như siêu thị, trung tâm mua sắm, căn hộ cho thuê, nhà hàng, ngân hàng và các cơ quan hành chính quận 3, rất lý tưởng cho những người làm việc tại đây.
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 tính cởi mở cùng văn hóa kinh doanh mới, tạo cảm giác thoải mái cho nhân viên Đội ngũ an ninh chuyên nghiệp, được đào tạo bài bản, hoạt động 24/24h đảm bảo an toàn cho tòa nhà Hệ thống thông tin, điện thoại, camera giám sát và internet tốc độ cao đã được lắp đặt sẵn, phục vụ nhu cầu làm việc hiệu quả.
Tòa nhà văn phòng cho thuê Nam Á Bank Building có thiết kế hiện đại với 2 hầm và 17 lầu, mỗi sàn có diện tích khoảng 700m² Tòa nhà được trang bị 4 thang máy tốc độ cao, cùng hệ thống phòng cháy chữa cháy tự động đạt tiêu chuẩn Nam Á Bank Building cung cấp nhiều diện tích văn phòng cho thuê linh hoạt từ 150m² đến 210m² Đặc biệt, tòa nhà còn có hệ thống phát điện dự phòng 100% đảm bảo hoạt động liên tục.
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 của tòa nhà có diện tích 726 m², phục vụ cho việc đậu xe ôtô và xe máy Tầng trệt bao gồm khu cho thuê thương mại 112,5 m², phòng ngân quỹ 19,1 m², phòng quản lý 10,7 m², cùng với 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 các phòng chức năng đa dạng như: phòng ngân quỹ 43,6 m², bốn phòng VIP với diện tích từ 25,2 m² đến 33,5 m², một phòng két sắt cho thuê 25,6 m², và một sảnh-hành lang rộng 152 m² Ngoài ra, khu vực văn phòng Nam Á có diện tích 186,4 m², kèm theo một phòng Pantry 19,3 m² Tầng lửng còn được trang bị 2 cầu thang bộ, 6 cầu thang máy và 2 phòng vệ sinh nam, nữ với 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 20 m 2 , 23m 2 ,hành lang có diện tích 53,3 m 2
Tầng 2 và 4 của tòa nhà được thiết kế với khu vực văn phòng ngân hàng Nam Á, tổng diện tích 658 m² Mỗi tầng có 2 cầu thang bộ, 6 cầu thang máy, cùng 2 phòng vệ sinh nam và nữ, mỗi phòng có diện tích lần lượt là 20 m² và 23 m² Hành lang của mỗi tầng có diện tích 53,3 m², tạo không gian thoải mái cho nhân viên và khách hàng.
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 20 m 2 , 23m 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 20 m 2 , 23m 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 20 m 2 , 23m 2 , hàng lang có diện tích 53,3 m 2
Các tầng 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16 của tòa nhà được thiết kế với khu vực văn phòng cho thuê rộng 658 m², bao gồm 2 cầu thang bộ và 6 thang máy Mỗi tầng còn có 2 phòng vệ sinh nam và nữ với diện tích lần lượt là 20 m² và 23 m², cùng hành lang rộng 53,3 m².
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 20 m 2 , 23m 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 20 m 2 , 23m 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
Chọn cấp điều hoà cho công trình
Hệ thống điều hòa không khí cần đảm bảo sự 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 tòa nhà Đặc biệt, đối với các tòa nhà phục vụ dịch vụ thương mại, hệ thống này phải thỏa mãn các tiêu chí 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 tạo ra các vùng đệm như sảnh chính và khu vực chờ thang máy Điều này giúp giảm thiểu sự thay đổi nhiệt độ lớn, mang lại sự thoải mái cho người làm việc khi di chuyển giữa các khu vực trong tòa nhà.
Hướng Lượng nhiệt bức xạ Rmax
Bắc 158 6 16 Đông Bắc 483 6 8 Đông Nam 514 12 9
Để đảm bảo không khí trong lành cho khu vực WC của tòa nhà, cần tổ chức thông thoáng hợp lý và hệ thống hút mùi hiệu quả, nhằm ngăn chặn sự lan tỏa mùi hôi ra các khu vực xung quanh Điều 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 hiện đại được thiết kế để phục vụ độc lập cho từng khu vực, đáp ứng các yêu cầu sử dụng riêng biệt Với mức độ tự động hóa cao và khả năng điều chỉnh công suất rộng, máy có khả năng tự động 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 một cách hài hòa với các yếu tố kỹ thuật khác, đảm bảo không 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: mùa mưa và mùa khô Do đó, hệ thống điều hòa không khí cần đảm bảo cung cấp không khí mát mẻ trong những tháng hè oi ả.
- 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:
Hệ thống điều hòa không khí (mùa đông và mùa hè)
Hệ thống hút gió thải
Hệ thống cấp gió tươi
Trước khi xác định các thông số để tính toán nhiệt ẩm và năng suất lạnh cho hệ thống điều hòa, việc lựa chọn cấp điều hòa là rất quan trọng Cấp điều hòa phản ánh trạng thái không khí điều hòa, bao gồm nhiệt độ và độ ẩm của công trình Tùy thuộc vào mức độ quan trọng của công trình, có ba cấp điều hòa khác nhau.
Cấp I là hệ thống có độ chính xác và tiện nghi cao nhất, giúp duy trì các thông số trong nhà ổn định trước mọi biến thiên nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời, cả trong mùa hè (nhiệt độ cực đại) và mùa đông (nhiệt độ cực tiểu), mặc dù chi phí đầu tư 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 thiết bị này có ưu điểm giá thành rẻ và chi phí đầu tư ban đầu thấp, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi.
Trụ sở Ngân hàng Nam Á Bank 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 thông qua bộ biến tần.
Hệ thống VRV đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của công trình, là lựa chọn hợp lý trong bối cảnh hiện nay nhờ vào việc tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí lắp đặt và có tính tự động hóa cao.
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 [2, phụ lục 1 – TCVN 5678–1992]: Mùa hè: tT = (24 27) 0 C
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 để làm khu văn phòng cho thuê và khu thương mại, vì vậy hệ thống điều hòa không khí cấp 2 được áp dụng nhằm duy trì các thông số trong nhà trong phạm vi cho phép, với độ sai lệch không vượt quá 200 giờ mỗi năm - theo [1, trang 20].
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 φ13 ÷ 15
(của tháng nóng nhất) ttb min φ 13 ÷ 15
Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất (ttb max) và tháng lạnh nhất (ttb min) đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khí hậu Độ ẩm ghi nhận được vào khoảng thời gian từ 13 đến 15 giờ trong tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất theo tiêu chuẩn TCVN 5687-1992 cũng là yếu tố cần lưu ý.
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
Hình 3.5 Phương pháp xác định độ ẩm lúc 13 ÷ 15h theo chỉ dẫn của
` 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:
Kính ốp tường được làm từ kính Calorex màu xanh, với độ dày 6mm và cấu tạo hai lớp Bên trong kính có treo màn che màu sáng, và toàn bộ kính được lắp đặt trong khung kim loại chắc chắn.
- Sàn bê tông dày: 400, 600, 800mm
+ Lớp vữa: 20mm (mỗi bên)
+ Lớp vữa: 20mm (mỗi bên)
3.3.4 Đặc điểm cá nguồn nhiệt phát ra
Trong mỗi phòng, số lượng nam và nữ là bằng nhau Lượng nhiệt tỏa ra từ mỗi người được xác định theo giá trị trung bình trong bảng 4.18 [1, trang 175].
Toàn bộ các căn hộ, các phòng làm việc đều sử dụng đèn điện rất đa dạng, lươ ̣ng nhiê ̣ t tỏa ra do chiếu sáng lấy: 10 – 12W/m 2 từ [1, trang 171]
Trong mỗi văn phòng làm việc và căn hộ cho thuê, trang bị máy tính, máy photocopy, và máy in là điều cần thiết Tuy nhiên, số lượng thiết bị này không được xác định cụ thể mà có thể tra cứu theo tiêu chuẩn ASHRAE Số lượng người trong không gian điều hòa cần được chọn theo các tiêu chuẩn đã được nêu, với các thông số như nhiệt độ, độ ẩm và dung ẩm được tính toán cụ thể cho mùa hè.
` bảng 4.17, trang 174] Từ thông số các bảng tra đã chọn trong tài liệu [1] và dựa trên tiêu chuẩn ASHRAE ở 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 20 4 12 21,5 65/65
Khu vực sảnh giao dịch 20 2 12 21,5 70/80
Tính nhiệt cho công trình theo phương pháp Carrier
Phương pháp tính toán cân bằng nhiệt cho toàn bộ đồ án được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp Carrier Phương pháp này khác với phương pháp truyền thống ở chỗ nó xác định năng suất lạnh Q0 thông qua 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 từ bức xạ mặt trời (Q1), bao che (Q2) và nhiệt tỏa (Q3) chỉ bao gồm nhiệt hiện Nhiệt tỏa do con người, gió tươi và gió lọt được chia thành hai thành phần: nhiệt hiện và nhiệt ẩn.
Trong thiết kế công trình, việc xác định đúng các thành phần nhiệt ảnh hưởng đến không gian điều hòa là rất quan trọng để đảm bảo đủ năng suất lạnh Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn theo Carrier giúp định hướng cho quá trình này.
Nhiệt hiện thừa Q ht do: Nhiệt ẩn thừa Q at do:
Có nhiều phương pháp khác nhau để tính toán cân bằng nhiệt ẩm nhằm xác định năng suất lạnh cần thiết Trong bài viết này, chúng ta sẽ lựa chọn phương pháp tính toán theo cách của 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 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 3 thành các phòng tính toán sau:
Phòng Tổng Giám Đốc (TGĐ): có diện tích 96 m 2
Phòng cho thuê (PCT): có diện tích 562 m 2
Hai nhà vệ sinh có tổng diện tích là 43 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
1 0,13 0,846 ủs 10 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, 6mm
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, trong khi nhiệt độ trung bình cao nhất tại Thành phố Hồ Chí Minh đạt 34,6°C vào tháng 4.
Bảng 3.6 Bức xạ mặt trời qua kính vào tháng 4
Hướng Đông Bắc Tây Nam Đông Nam Tây Bắc
Nhiệt thừa từ tia bức xạ mặt trời là một yếu tố quan trọng trong việc điều hòa không gian, đặc biệt đối với các công trình có diện tích kính lớn Bức xạ mặt trời xâm nhập vào không gian nội thất cần được quản lý hiệu quả để duy trì sự thoải mái và tiết kiệm năng lượng.
` trời tác động vào không gian cần điều hòa là liên tục thay đổi theo các thời điểm trong ngày và theo các tháng trong năm
Tính nhiệt bức xạ cho từng phòng riêng biệt:
Bảng 3.7 Thông số diện tích kính của tầng 3
F kính (m 2 ) Đông bắc Tây bắc Đông nam Tây Nam
Hệ số tác dụng tức thời n t
Khối lượng của tường tiếp xúc với bức xạ mặt trời và sàn nằm trên mặt đất là yếu tố quan trọng, trong đó chỉ có tường ở tầng trệt được xem xét Tổng khối lượng này được tính bằng kilogam (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
Tường bao có khối lượng 380kg/m 2 tường
Sàn không nằm trên mặt đất có khối lượng 420kg/m 2 sàn
Giả sử hệ thống điều hoà hoạt động 24/24h, có gs`0 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 3
Hướng Đông Bắc Tây Nam Đông Nam Tây Bắc
Tính cho phòng Tổng Giám Đốc:
Nhiệt truyền do bức xạ mặt trời qua kính của phòng Tổng Giám Đốc:
Tính cho Văn phòng ngân hàng Nam Á (PCT):
Nhiệt truyền do bức xạ mặt trời qua kính của Văn phòng ngân hàng Nam Á (PCT):
Bảng 3.9 Nhiệt truyền do bức xạ mặt trời qua kính của tầng 3
Tầng Phòng Diện tích kính F[m 2 ]
3.4.2 Nhiệt hiện truyền qua bao che : Q 2
Nhiệt truyền qua bao che Q2 gồm hai thành phần:
Tổn thất nhiệt trong không gian điều hòa chủ yếu do chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường bên ngoài và bên trong Mặc dù bức xạ mặt trời tác động vào tường, nhưng thành phần nhiệt này không đáng kể và có thể được coi là bằng không trong các phép tính.
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 sự chênh lệch nhiệt độ giữa trong phòng và ngoài trời (k1, W/m²K) cũng như giữa trong phòng và hành lang (k2, W/m²K).
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 [trang 164-168, 1] 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
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
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 Tổng Giám Đốc có tường tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời với diện tích 61,7 m² và tường tiếp xúc gián tiếp với không khí ngoài trời có diện tích 30,7 m² Tuy nhiên, do không gian bên cạnh tường tiếp xúc gián tiếp được điều hòa, nên tổn thất nhiệt chủ yếu chỉ xảy ra ở tường tiếp xúc trực tiếp với môi trường.
Phòng PCT có tổng diện tích tường tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời là 223,54 m², trong khi diện tích tường tiếp xúc gián tiếp với không khí ngoài trời là 110,425 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 Q 2k
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
Nhiệt truyền qua kính của tầng 3:
Tính cho phòng Tổng Giám Đốc:
Nhiệt truyền qua kính cho phòng Tổng Giám Đốc:
Nhiệt truyền qua kính cho PCT:
Bảng 3.10 Nhiệt truyền qua kính của tầng 3
Tầng Phòng Diện tích kính F[m 2 ]
3.4.2.4 Nhiệt truyền qua trần, sàn nhà và mái nhà Q n
Qn =kN.FN.t (W) 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 3 nằm giữa tầng 2 và tầng 4 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 công suất của hệ thống đèn chiếu sáng cho cả phòng được khuyến nghị là 12 W/m², theo định hướng của Tổng Giám Đốc và Phòng Cho Thuê.
Nhiệt tỏa từ chiếu sáng bao gồm hai thành phần chính: bức xạ và đối lưu Tuy nhiên, phần bức xạ còn bị ảnh hưởng bởi kết cấu bao che hấp thụ, dẫn đến tác động nhiệt lên tải lạnh thấp hơn so với giá trị tính toán Do đó, cần nhân thêm hệ số tác dụng tức thời và hệ số tác dụng đồng thời để có được kết quả chính xác hơn.
Q31= 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 `0 kg/m 3 , có nt = 0,885 nđ: Hệ số tác dụng đồng thời
Theo [1, tr 171] ta chọn nđ = 0,7 (đối với công sở)
Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 ở tầng 3 là :
Bảng 3.11 Nhiệt do đèn chiếu sáng của tầng 3
3.4.3.2 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q 32
Q32 là nhiệt tỏa phát sinh từ việc sử dụng các thiết bị điện như máy sấy tóc, quạt, ti vi, và bàn là Những thiết bị này không sử dụng động cơ điện, do đó, 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
Ni là công suất thiết bị điện, với giá trị 15 W/m² cho phòng Tổng Giám Đốc và 25 W/m² cho phòng Phó Chủ Tịch, theo bảng 6.2 Các phòng được tính toán dựa trên các thông số này.
Phũng Tổng Giỏm Đốc cú diện tớch là 96m 2 : Q 32 PTGẹ 15.96 1152W
Phòng Cho Thuê có diện tích là 562m 2 : Q 32 PCT 25.562 14050W
Vậy tổng nhiệt tỏa ra từ thiết bị điện tầng 3 là:
Bảng 3.12 Nhiệt tỏa ra do máy móc của tầng 3
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 [trang 174, 1]
Khu vực văn phòng cho thuê: n = 8 m 2 /người
Ta chọn số người tính toán như sau:
Phòng Tổng Giám Đốc có đặc thù là số lượng người đến họp đông nên ta chọn: n = 6 người
Khu vực văn phòng ngân hàng Nam Á: n = 95 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 chọn nđ = 0,75 (nhà cao tầng công sở)
Nhiệt hiện do người tỏa vào phòng Q4h ở tầng 3 có 101 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 3 có 101 người là:
Bảng 3.13 Nhiệt hiện, ẩn do con người tỏa ra trong phòng của tầng 3
3.4.5 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào Q hN và Q aN