TỔNG QUAN VỀ CHUNG CƯ CAO TẦNG HUYỀN ĐIỆP
Địa điểm toà nhà chung cư Huyền Điệp
Chung cư cao tầng Huyền Điệp được khởi công tại xã Hội Nghĩa - thị xã Tân Uyên
- tỉnh Bình Dương - Tp.Hồ Chí Minh.
Hình 1-1 Hình ảnh chung cư Huyền Điệp chụp từ trên cao.
Quy mô công trình chung cư Huyền Điệp
Chung cư Huyền Điệp có tổng diện tích mặt bằng lên tới 6,232m² và chiều cao công trình là 55.3m Tòa nhà bao gồm 1 tầng hầm và 16 tầng nổi, cung cấp 504 căn hộ thông thoáng cùng với các dịch vụ tiện ích như giao thông, cấp điện, cấp thoát nước, công viên cây xanh và nhà trẻ, phục vụ cho người lao động tại các khu công nghiệp trong thị xã.
Bảng 1-1 Bảng thống kê số lượng căn hộ chung cư toà nhà Huyền Điệp
Diện tích (m 2 ) Số lượng (căn)
YÊU CẦU THIẾT KẾ
Đối với phương diện kỹ thuật
Chống điện giật và hỏa hoạn do điện là rất quan trọng để đảm bảo an toàn Cung cấp điện liên tục giúp đáp ứng nhu cầu phụ tải hiệu quả Đồng thời, cần đảm bảo điều kiện sụt áp và tổn thất trong sản xuất, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc cải tạo hoặc mở rộng mạng lưới điện.
Đối với phương diện kinh tế
Mỗi phương án thiết kế đều có những ưu và nhược điểm riêng, thể hiện mâu thuẫn giữa yếu tố kinh tế và kỹ thuật Để đạt được phương án tối ưu, cần kết hợp hài hòa giữa hai khía cạnh này Người thiết kế cần chú ý xây dựng hệ thống cung cấp điện đơn giản, dễ thi công, vận hành và sửa chữa, đồng thời đảm bảo tính khả thi và khả năng mở rộng của công trình.
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TOÀ NHÀ CHUNG CƯ CAO TẦNG HUYỀN ĐIỆP
CÁC YÊU CẦU VÀ CHỈ TIÊU CỦA THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG
2.1.1 Yêu cầu thiết kế chiếu sáng Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bề mặt làm việc Sự tương phản giữa vật cần chiếu sáng và nền, độ chói hoặc màu sắc trong một số trường hợp phụ thuộc vào phương chiếu sáng, mức độ chiếu sáng và tập hợp quang phổ chiếu sáng Độ chói phân bố đồng đều trong phạm vi bề mặt làm việc, sự phân bố ánh sáng đèn và cách bố trí đèn Tập hợp quang phổ ánh sáng, nhất là lúc cần bảo đảm truyền ánh sáng tốt, hoặc cần tăng sự tương phản màu sắc Hạn chế sự lóa mắt, giảm sự mệt mỏi khi làm việc trong trường nhìn.
Hệ thống chiếu sáng chung được thiết kế đồng bộ với đèn huỳnh quang và đèn downlight, tuân thủ các tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng Việc bố trí hệ thống chiếu sáng sẽ được thực hiện một cách chặt chẽ với kiến trúc, đảm bảo tính thẩm mỹ và hiệu quả Tất cả dây điện sẽ được đi ngầm trong trần nhà hoặc tường để tạo sự gọn gàng và an toàn.
Tất cả các lối thoát hiểm, cầu thang, hành lang, sảnh và các khu vực thiết yếu sẽ được trang bị đèn sự cố và đèn chỉ lối ra, đảm bảo chiếu sáng liên tục nhờ vào ắc quy hoặc nguồn điện dự phòng, không hoàn toàn phụ thuộc vào điện lưới.
Chiếu sáng ngoài nhà: Được bố trí đèn cao áp thủy ngân và đèn pha để bảo đảm an ninh và thẩm mỹ cho công trình.
2.1.2 Các chỉ tiêu cần đạt được
Dưới đây là khuyến cáo về độ chiếu sáng bình quân cho từng khu vực, dựa trên nghiên cứu của ECGÔNÔMI (2008), với các giá trị độ rọi được trình bày trong Phụ lục 1.
Giá trị độ rọi trung bình sau thiếu kế Etb(lux) ≥ giá trị độ rọi yêu cầu Eyc(lux).
PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG
+ Phương pháp mật độ công suất riêng: theo (ECGÔNÔMI, 2008) ta có thông số mật độ chiếu sáng như Phụ lục 2.
+ Phương pháp hệ số sử dụng
+ Phương pháp quang thông Áp dụngphương pháp quang thông tính toán bằng tay cho căn hộ như sau:
Các loại phòng điển hình trong từng căn hộ:
+ Căn hộ B1,căn hộ B2,căn hộ B3, căn hộ C1, căn hộ C2:2 phòng ngủ.
Hình 2-1 Mặt bằng chung cư loại A
Bảng 2-1 Độ rọi yêu cầu cho các phòng
Loại phòng Phòng khách Nhà bếp Phòng ngủ Nhà vệ sinh Ban công Độ rọi yêu cầu (lux) 200 200 200 200 100
Ta tính toán chiếu sáng cho khu vực phòng ngủ như sau:
Bước 1:Thông số phòng ngủ.
+ Chiều dài 3.75m, chiều rồng 3m, cao 3.5m => S 3 75 3 11 25 m 2
+ Xác định hệ số phản xạ: ρtrần= 0.7, ρtường= 0.5, ρsàn= 0.3.
+ Môi trường làm việc: bình thường.
+ Độ rọi tiêu chuẩn Etc= 200 (lux).
Bước 2:Tính toán số bộ đèn:
+ Chiều cao bề mặt làm việc hlv= 0.7 m.
+ Theo (Philips, 1891), chọn Downlight Philips DN130B D165×LED
+ Số đèn trên bộ đèn: nd/bd= 1.
+ Công suất đèn: Pđ = 18W, công suất bộ đèn: Pbd= Pđ= 18W.
+ quang thông: Φđ= 2600 lm, quang thông bộ đèn: Φbd= Φđ= 2600 lm.
Bước 3:Tìm chỉ số địa điểm và hệ số LLF.
+ Môi trường sử dụng trung bình, chế độ bảo trì 1 lần/1.5 năm
Bước 4:xác định hệ số sử dụng.
+ Xác định hệ số phản xạ: ρtrần= 0.7, ρtường= 0.5, ρsàn= 0.3
=> Tra bảng hệ số sử dụng Phụ lục 3, ta được CU = 1.02
Bước 5:tìm số bộ đèn: 1.34
=> Thoả yêu cầu chiếu sáng.
Bảng 2-2 Bảng thống kê số lượng đèn trong căn hộ loại A
Số bộ Loại đèn N đèn/bộ đèn
+ bếp 18.41 200 1 18 2600 4 phòng ngủ lớn 11.25 200 1 18 2600 3 nhà vệ sinh 6.17 200 1 18 2600 3
Bước 7:Phân bố đèn chiếu sáng trong căn hộ:
Hình 2-2 Phân bố đèn căn hộ loại A Áp dụng phương pháp như trên, ta tính toán cho các khu vực khác của cả toà nhà.
Bảng 2-3 Bảng thống kê số lượng đèn trong căn hộ loại B
Số bộ Loại đèn N đèn/bộ đèn
+ bếp 19.2 200 1 18 2600 4 phòng ngủ lớn 11.25 200 1 18 2600 3 phòng ngủ nhỏ 7.44 200 1 18 2600 2 nhà vệ sinh 6.17 200 1 18 2600 3
Bảng 2-4 Bảng thống kê số lượng đèn trong căn hộ loại C1
Phòng S E tc Bộ đèn Số bộ
+ bếp 16.44 200 1 18 2600 4 phòng ngủ lớn 13.63 200 1 18 2600 3 phòng ngủ nhỏ 8.85 200 1 18 2600 2
Bảng 2-5 Bảng thống kê số lượng đèn trong căn hộ loại C2
Số bộ Loại đèn N đèn/bộ đèn
1 18 2600 1 phòng khách + bếp 18.56 200 1 18 2600 4 phòng ngủ 12.03 200 1 18 2600 3 phòng ngủ có nhà vệ sinh
Ta sử dụng 42 đèn Downlight Philips DN130B D165 1×LED10S/830 cho khu vực hành lang căn hộ với: Pđèn= 18W, Φđèn= 2600 lm.
Bảng 2-6 Bảng thống kê số lượng đèn cho các khu vực ngoài căn hộ
Số bộ Loại đèn N đèn/bộ đèn
BQL chung cư 34.10 200 1 18 2600 4 Đỗ xe 4,300 100 Philips TMS022
Ta sử dụng 13 đèn Downlight Philips DN130B D165 1×LED10S/830 cho khu vực hành lang với: Pđ= 18W, Φđèn= 2600 lm.
Bảng 2-7 Bảng thống kê số lượng đèn cho toà nhà
Tầng 2-15 tương tự Chiếu sáng cho căn hộ 8568
TỔNG CÔNG SUẤT CHIẾU SÁNG 144014
Các thiết bị chỉ dẫn, đèn báo cháy và đèn khẩn cấp cần phải đáp ứng một số yêu cầu nhất định khi được lắp đặt ở khu vực cầu thang, lối thoát hiểm hoặc đường đi trong trường hợp xảy ra sự cố.
+ Yêu cầu độ rọi của hệ thống đèn sự cố: 5-10 lux.
+ Đảm bảo duy trì ít nhất 2h khi có sự cố.
+ Tự động sáng khi có sự cố Có khả năng chịu nhiệt nhất định.
+ Khả năng phát sáng khi bụi, hơi ẩm, vật rắn bám trên bề mặt.
TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO CHUNG CƯ CAO TẦNG HUYỀN ĐIỆP
CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Có 4 phương pháp xác định phụ tải tính toán:
+ Phương pháp tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
+ Phương pháp tính toán theo suất tiêu hao trên 1 đơn vị.
+ Phương pháp tính toán theo và công suất trung bình.
Phương pháp tính toán phụ tải cho chung cư cao tầng sử dụng hệ số đồng thời (Ks) và hệ số sử dụng nhóm thiết bị (Ku) mang lại kết quả chính xác và dễ dàng Các hệ số này giúp xác định quy mô công trình thông qua công suất biểu kiến theo nhu cầu thực lớn nhất.
) ( ) ( tt tt tt tb tt tt u n s i tt
+ Kui: Hệ số sử dụng của thiết bị hoặc nhóm thiết bị thứ i.
+ Ks: Hệ số đồng thời của nhóm có n thiết bị, Ksđược tra theo các bảng sau:
Bảng 3-1 Bảng hệ số đồng thời của tủ phân phối theo số mạch
STT Số mạch Hệ số đồng thời
(tủ được kiểm nghiệm toàn bộ) 0.9
CHÚ THÍCH: Nếu các mạch chủ yếu là do chiếu sáng có thể coi Ksgần bằng 1.
Bảng 3-2 Bảng hệ số đồng thời theo chức năng của mạch
STT Chức năng của mạch Hệ số đồng thời
2 Lò sưởi và máy lạnh 1
- Cho động cơ có công suất lớn nhất.
- Cho động cơ có công suất lớn thứ 2.
CHÚ THÍCH: (1) Dòng điện được lưu ý bằng dòng định mức của động cơ và tăng thêm 1 trị số bằng 1/3 dòng khởi động của nó.
TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT TẢI ĐỘNG LỰC
3.2.1 Tính toán đối với tải thang máy và cửa cuốn chống cháy
Công thức tính toán phụ tải thang máy:P K n P P P kW i n v g yc
+ PTM: Công suất tính toán của nhóm phụ tải thang máy (kW).
+ Pni: Công suất điện định mức của động cơ kéo thang máy thứ i (kW).
Công suất tiêu thụ của các khí cụ điều khiển và đèn điện trong thang máy được ký hiệu là Pgi Trong trường hợp không có số liệu cụ thể, giá trị Pgi có thể được ước lượng bằng cách lấy 0.1 lần công suất định mức Pni.
+ Pvi: Hệ số gián đoạn của động cơ điện theo lí lịch thang máy thứ i nếu không có số liệu cụ thể có thể lấy giá trị của Pvi= 1.
+ Kyc: Hệ số yêu cầu của nhóm phụ tải thang máy, tra theo Phụ lục 4.
Dựa vào bảng vẽ mặt bằng ta thấy tòa nhà sử dụng 4 TM (1,000 kg) và 2 TMC (1,350 kg).
Lựa chọn thang máy theo thông số Phụ lục 5.
Cửa cuốn chống cháy, theo tiêu chuẩn TCVN 9383:2012, được thiết kế nhằm tự động ngăn chặn sự lan tỏa của lửa, đảm bảo an toàn cho các khu vực có nguy cơ hỏa hoạn cao như nhà máy, tầng hầm trung tâm thương mại, khách sạn và các trung tâm thương mại lớn.
+ Đóng mở chủ động bằng nút bấm âm tường ,điều khiển từ xa
Cửa đóng mở thụ động được thiết kế để tự động đóng hoặc mở theo yêu cầu của hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC) khi xảy ra sự cố cháy nổ Thiết kế này đảm bảo cửa vẫn hoạt động hiệu quả ngay cả khi mất kết nối với nguồn điện.
Ta chọn 8 bộ cửa cuốn chống cháy có công suất 18kW, loại có xích kéo khi có sự cố xảy ra để đảm bảo an toàn.
Phụ tải tính toán bơm, quạt ( )
+ Kyc: Hệ số sử dụng lớn nhất của phụ tải bơm nước, quạt tra theo Bảng 3.3. + n: Số động cơ.
+ Pbti: Công suất điện định mức của động cơ quạt, bơm thứ i (kW).
Ta sẽ chọn 2 máy bơm hoạt động luân phiên cho mỗi loại Để đảm bảo tính liên tục và giúp máy bơm hoạt động lâu hơn.
Quy mô: khu căn hộ gồm 504 căn hộ, chiều cao toà nhà: 55.3m.
Giả sử: mỗi căn hộ trung bình có 4 người sinh sống, suy ra có tổng cộng 2016 người Dựa vào tiêu chuẩn (TCVN 4513:1988, 1988):
Ta được tiêu chuẩn sử dụng nước của 1 người là 200 l/người/ngày đêm.
+ Lưu lượng nước dân cư: 403 2
+ Lưu lượng nước cấp cho công cộng:Q cc 10%Q sh 40.32m 3 /ngày đêm. + Tổng lượng nước cấp cho tòa nhà:Q 403.240.32443.52m 3 /ngày đêm. + Dung tích bể ngầm:Q bn 0.52Q 1.3443.52576.576m 3 /ngày đêm.
+ Nhu cầu sử dụng nước trong 1 giờ: 24 024 / h
+ Dung tích điều hòa bể nước mái: W bm 0 3 Q bn 0 3 576 576 172 97 m 3
Ta chọn 1 bể chứa nước có thể tích 200 m 3 chọn máy bơmMSVB 3/11theo Phụ lục 6, có công suất 11kW, lưu lượng từ 116.6-57.8 m 3 /h.
3.2.2.2 Chọn bơm tăng áp Để đảm bảo cho vấn đề sinh hoạt của các tầng sát mái, ta lắp máy bơm tăng áp cấp nước lạnh sinh hoạt đặt gần bể nươc mái.
Dựa theo thông số lưu lượng cần thiết ta chọn:Pđm= 5.5 kW, Q = 12.3-21 m 3 /h
Lưu lượng nước thải đến trạm xử lý đạt 100% nhu cầu cấp nước, không bao gồm nước tưới rửa, với giá trị trung bình là Q tb = 443,52 m³/ngày Để tính toán lưu lượng nước thải, sử dụng công thức Q tt = Q tb × K, trong đó K = 1,2 là hệ số cho ngày lớn nhất không điều hòa.
Ta chọn máy bơm của hãngCM50-200A Với thông số máy bơm như sau: lưu lượng 24m 3 /h, công suất 15kW, cột áp 58 m.
Theo tiêu chuẩn TCVN 2622-1995, đối với tòa nhà cao tầng, trong trường hợp xảy ra ba đám cháy cùng một thời điểm, yêu cầu về cột nước và lưu lượng cho mỗi đám cháy là 2, với lưu lượng mỗi họng là 2.5 l/s Do đó, tổng lưu lượng cần thiết cho hệ thống chữa cháy sẽ là 15 l/s (tính bằng công thức Q = 3 × 2 × 2.5).
Lưu lượng dự trữ là 10%: Q cc 1 1 Q 1 1 15 16 5 l / s 59 4 m 3 / h .
Khi chọn máy bơm chữa cháy, cần dựa vào thông số trong Phụ lục 7 với công suất 16.6 kW, lưu lượng Q = 60m³/h và cột áp 66m Để tăng cường độ an toàn trong trường hợp xảy ra cháy, nên xem xét thêm việc sử dụng máy bơm chữa cháy hoạt động bằng diesel.
Hình 3-1 Thông số máy bơm nước chữa cháy chạy bằng dầu diezel
3.2.3 Tính toán thông gió tầng hầm
Lưu lượng không khí hút cần tính toán cho tầng hầm được xác định theo công thức, lưu lượng khí tươi = 80%: L mV ( m 3 / h ).
+ L: lưu lượng không khí cần hút ra (m 3 /h).
+ V: Khối lượng của tầng hầm (m 3 ).
Bội số trao đổi không khí (m) được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 5687-2010, với giá trị là 6 cho hệ thống hút khói bình thường và 9 cho hệ thống hút khói trong trường hợp có cháy.
Diện tích khu vực để xe tầng hầm 4,300 m 2 , chiều cao để xe: 3.5m
Thể tích khu để xe: V 43003.515050 (m 3 ).
Lưu lượng không khí khi bình thường: Q bt 6V 60300(m 3 /h).
Lưu lượng không khí khi sự cố:Q sc 9V 135450(m 3 /h).
=> Ta chọn quạt điều áp có thông số như sau: công suất 11kW, lưu lượng 21000-
Ta chọn số lượng quạt điều áp theo điều kiện: Q min Q bt và Q max Q sc
3.2.4 Tính toán chọn quạt hút khói
Lượng khói cần được hút ra khỏi hành lang sẽ được áp dụng theo công thức như sau:
+ Đối với nhà ở: G1420BnH 1.5 (kg/h) (3.3)
+ Đối với nhà công cộng, hành chính - sinh hoạt và nhà sản suất:
+ B là chiều rộng của cánh cửa lớn hơn mở từ hành lang hay sảnh vào cầu thang hay ra ngoài nhà.
+ H là chiều cao cửa đi, nếu chiều cao lớn hơn 2.5m thì ta chọn H=2.5m.
Hệ số thời gian mở cửa kéo dài, ký hiệu là Kd, được xác định dựa trên số lượng người thoát nạn qua một cửa trong trường hợp cháy Cụ thể, Kd bằng 1 nếu có trên 25 người thoát nạn qua một cửa, và Kd bằng 0.8 nếu số lượng người thoát nạn dưới 25 người.
Hệ số n phụ thuộc vào tổng chiều rộng của các cánh cửa lớn mở từ hành lang vào cầu thang hoặc ra ngoài trời trong trường hợp có cháy, được tra cứu theo Phụ lục 23 Theo TCVN 5687-2010, khối lượng riêng của khói ở nhiệt độ 300 độ C được quy định rõ.
kg nếu nhiệt độ cao hơn thì phải tính theo mục 6.10.
Tính toán lưu lượng hút cho các tầng 2-15 chung cư:
Tính toán lưu lượng hút tầng 1 chung cư:
=> Tổng lưu lượng hút là: G 1 14 13726 67 33994 48 226167 86 ( m 3 / h )
=> Ta chọn3quạt hút SAD-C37kW 90,000m 3 /h, áp suất 900 Pa
3.2.5 Tính toán quạt tạo áp cầu thang
Theo TCVN 5687-2010, mục tiêu của hệ thống quạt điều áp cầu thang bộ là giữ khói và khí độc bên ngoài đường thoát để đảm bảo an toàn cho người thoát hiểm hoặc tìm nơi trú ẩn Bằng cách điều chỉnh độ chênh lệch áp suất, chúng ta có thể kiểm soát sự di chuyển của khói, góp phần nâng cao hiệu quả an toàn trong các tình huống khẩn cấp.
+ Q1là lưu lượng gió thoát ra ngoài do đóng mở cửa (m 3 /h).
+ Q2là lưu lượng gió thoát ra ngoài do rò lọt khe cửa (m 3 /h).
Lưu lượng gió thoát ra ngoài do đóng mở cửa phụ thuộc vào lượng người có trong tòa nhà khi có sự cố.
+ Vật tốc gió qua cửa khi cửa mở: v = 1.3 m/s
+ Số cửa mở đồng thời: m = 2 cửa
+ Tổng số cửa vào buồng là: n= 32 cửa
+ Tổng số cửa đóng là d = 32 - 2 = 30 cửa
Tổng lưu lượng gió đi qua khi 02 cửa mở đồng thời:
Lưu lượng gió lọt qua khe một cửa đóng:
AE: diện tích khe hở (= 0.01 m 2 ) tra bảng (BS 5588-4:1978 (phần 4), 1978).
Tổng lưu lượng gió xì của các cửa đóng: Q 2 d Q f 30 284 4 8532 ( m 3 / h )
Ta chọn 4 quạt điều áp theo Phụ lục 8, P = 11kW, lưu lượng 35,000 - 45,679 m 3 /h.
3.3 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH CỦA TOÀ NHÀ
Các thiết bị điều hòa không khí:
+ Máy ĐHKK cục bộ (RAC).
+ Máy ĐHKK 2 cụm kiểu tổ hợp gọn (PAC).
+ Máy điều hòa không khí trung tâm nước WC.
3.3.2 Sử dụng hệ thống VRV để tính toán cho công trình
VRV (Variable Refrigerant Volume) là hệ thống điều chỉnh năng suất lạnh qua điều chỉnh lưu lượng môi chất. Ưu điểm:
+ Tổ máy nén có 2 máy nén 1 máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu on-off, 1 máy nén điều chỉnh theo kiểu biến tần lên đến 21 bậc.
Tăng cường công suất và số lượng dàn lạnh trực tiếp trong từng phòng, đảm bảo độ tin cậy cao nhờ vào việc lắp ráp các chi tiết chất lượng cao được sản xuất hoàn toàn tại nhà máy.
Khả năng sửa chữa và bảo dưỡng nhanh chóng được cải thiện nhờ vào các thiết bị tự phát hiện hư hỏng, cùng với sự kết nối internet giúp phát hiện sự cố tại trung tâm.
+ Yêu cầu về cao độ Tỉ lệ kết nối có thể lên đến 200%.
Hình 3-2 Yêu cầu đối với khoảng cách dàn VRV
Để tính toán năng lượng tải lạnh cần thiết cho hệ thống lạnh, cần xác định các nguồn nhiệt phát sinh trong phòng Để đơn giản hóa quá trình tính toán, chúng ta sẽ sử dụng năng suất lạnh yêu cầu được trình bày trong bảng Phụ lục 9.
3.3.4 Tính toán phụ tải lạnh cho toà nhà
3.3.4.1 Tính toán phụ tải lạnh cho tầng 1
Bảng 3-3 Các phòng cần gắn phụ tải lạnh tầng 1
Thương mại-Dịch vụ TT 479.50 Thương mại-Dịch vụ 399.00
Công suất cần để làm lạnh cho P.sinh hoạt cộng đồng là 900 BTU/m 2 là:
=> Ta chọn 8 dàn lạnhFXFSQ125SVM, với năng suất lạnh là 47,800 BTU, điện năng tiêu thụ 0.219kW theo Phụ lục 10.
Tổng năng suất lạnh: Q 0 DL 8 47800 382400 BTU Q 0 yc 372600 BTU
Tổng công suất tiêu thụ: P tt DL 80.2191.752 (kW).
Bảng 3-4 Thông tin dàn lạnh sử dụng ở tầng 1
=> Ta chọn 6 dàn nóngRXQ30TNY1(E), với công suất lạnh 290,000 BTU, điện năng tiêu thụ 23kW theo Phụ lục 11, mỗi dàn nóng được kết nối với 6 dàn lạnh
Tổng năng suất của 6 dàn lạnh là 286800 BTU, thấp hơn mức 290000 BTU cần thiết cho hệ thống Tổng công suất tiêu thụ là 138 kW, phù hợp cho các khu vực phòng nhỏ hoặc căn hộ chung cư, nơi sử dụng dàn nóng lạnh.
Hình 3-3 Bộ dàn nóng lạnh DAIKIN INVERTER
Bảng 3-5 Thông số các khu vực sử dụng hệ thống DAIKIN INVERTER theo Phụ lục 12
Thông tin hệ thống điều hoà
P.Trực an ninh 10.26 FTKA25VMVMV 1 0.92 1 0.92
BQL chung cư 34.1 FTKC60UVMV 2.5 1.74 1 1.74
P.soạn đồ ăn 13.73 FTKA25VMVMV 1 0.92 1 0.92
3.3.4.2 Tính toán phụ tải lạnh cho tầng hầm.
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA CĂN HỘ TOÀ NHÀ
Bảng 3-7 Công suất các thiết bị ổ cắm, quạt hút, máy nước nóng, bếp từ
Loại thiết bị P đm (W) Hình ảnh minh hoạ Ổ cắm âm tường 300
3.4.1 Phụ tải tính toán của căn hộ loại A
Loại phụ tải Số lượng
Hệ số sử dụng Cos(φ)
Quạt hút nhà vệ sinh 1 20 1 0.8 20
3.4.2 Phụ tải tính toán của căn hộ loại B
Loại phụ tải Số lượng
Hệ số sử dụng Cos(φ)
Quạt hút nhà vệ sinh 1 20 1 0.8 20
3.4.3 Phụ tải tính toán của căn hộ loại C1
Loại phụ tải Số lượng
Hệ số sử dụng Cos(φ)
Quạt hút nhà vệ sinh 1 20 1 0.8 20
3.4.4 Phụ tải tính toán của căn hộ loại C2
Loại phụ tải Số lượng
Hệ số sử dụng Cos(φ)
Quạt hút nhà vệ sinh 1 20 1 0.8 20
3.4.5 Tính toán phụ tải cho toàn bộ căn hộ của toà nhà
Bảng 3-8 Bảng thống kê công suất của phụ tải căn hộ
Theo (TCVN 9206 : 2012, 2012) ta có: hệ số đồng thời trong nhà tập thể, chung cư trên 50 căn là 0.4 Vậy ta tính toán công suất căn hộ như sau:
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI Ổ CẮM CÁC KHU VỰC KHÁC CỦA TOÀ NHÀ
Tính toán công suất theo phương pháp mật độ phụ tải trên đơn vị diện tích:
+ Trung tâm thương mại ( không có điều hòa 35W/m 2 )
+ Văn phòng (không có điều hòa 45W/m 2 )
+ Các phòng khác (không có điều hòa 25W/m 2 )
Trong một số phòng có diện tích nhỏ, công suất dành cho ổ cắm không đủ để đáp ứng yêu cầu thiết kế Do đó, chúng ta thường thiết kế thêm từ 1 đến 2 ổ cắm dự trữ khi cần thiết Lượng công suất thiếu hụt từ việc bổ sung ổ cắm này sẽ được bù đắp từ các phòng có diện tích lớn nhưng không cần quá nhiều ổ cắm.
3.5.1 Tính toán phụ tải ổ cắm của tầng hầm
Công suất cấp điện dựa trên chỉ tiêu (W)
3.5.2 Tính toán phụ tải ổ cắm của tầng 1
Công suất cấp điện dựa trên chỉ tiêu (W)
Thương mại-Dịch vụ TT 480 25 12000 1056 10944 4
3.5.3 Tính toán phụ tải ổ cắm của tầng 2 (tầng 3 đến 15 tương tự)
Công suất cấp điện dựa trên chỉ tiêu (W)
3.5.4 Tính toán phụ tải ổ cắm của tầng tum
Công suất cấp điện dựa trên chỉ tiêu (W)
TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT PHỤ TẢI CÁC TẦNG CỦA TOÀ NHÀ
Công suất chiếu sáng (W) Cosφ=0.96
3.6.2 Công suất phụ tải điện tầng 1
Công suất chiếu sáng (W) Cosφ=0.96
3.6.3 Công suất phụ tải điện tầng 2 (3 đến 15 tương tự)
Công suất chiếu sáng (W) Cosφ=0.96
3.6.4 Công suất phụ tải điện tầng tum
Công suất chiếu sáng (W) Cosφ=0.96
TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC CỦA TOÀ NHÀ
Hiệu suất và cosφ được tra theo tiêu chuẩn IEC 364, vì không có đủ thông tin. Công suất tính toán máy bơm: tt BCN đm
+ Pđm là công suất định mức của máy bơm.
+ là hiệu suất máy bơm (= 0.88 lấy theo tiêu chuẩn IEC)
Bảng 3-9 Công suất, vị trí hoạt động các phụ tải động lực
(kW) cosφ Số thiết bị Vị trí
Thang máy 11 0.89 12.36 0.86 4 Từ tầng hầm - sân thượng 18.5 0.89 20.79 0.86 2
Cửa cuốn chống cháy 18 0.89 20.22 0.86 8 Tầng hầm
Bơm cấp nước 11 0.88 12.50 0.86 2 Tầng hầm
Bơm tăng áp 5.5 0.88 6.25 0.8 2 Sân thượng
Bơm nước thải 15 0.88 17.05 0.8 2 Tầng hầm
Bơm chữa cháy 53.6 0.88 60.91 0.8 1 Tầng hầm
Thông gió tầng hầm 11 0.84 13.10 0.83 4 Tầng hầm
Quạt hút khói 37 0.84 44.05 0.83 3 Tầng áp mái
Quạt tạo áp cầu thang 11 0.84 13.10 0.83 4 Tầng áp mái
Ta có công suất tính toán của phụ tải động lực công trình được tính toán theo công thức như sau: P ĐL P TM P BT P ĐH (kW ) (3.5)
+ PĐL: Công suất tính toán của nhóm phụ tải động lực (kW).
Công suất tính toán của nhóm phụ tải thang máy trong công trình được ký hiệu là PTM (kW), trong khi công suất tính toán của nhóm phụ tải bơm nước và quạt thông gió được ký hiệu là PBT (kW).
+ PĐH: Công suất tính toán nhóm phụ tải điều hòa trung tâm/bán trung tâm (kW). Để tính dòng điện tổng của tầng, ta áp dụng công thức:
Phụ tải thang máy sẽ được tính toán như sau:
Phụ tải điều hoà trung tâm/ bán trung tâm.
Dự trù 20% Stt, tổng công suất: S tt CC =1.2×S tt =1.2×2357.14(28.56 (kVA).
CHƯƠNG 4 TÍNH CHỌN MÁY BIẾN ÁP (MBA), MÁY PHÁT (MF)
Hệ thống điện của công trình này sử dụng một máy biến áp (MBA) kết nối trực tiếp với lưới điện trung thế để cấp điện cho toàn bộ thiết bị Ngoài ra, một máy phát (MF) dự phòng được lắp đặt để cung cấp điện cho các thiết bị quan trọng như thang máy, máy bơm nước, quạt tạo áp cầu thang và hệ thống đèn khẩn cấp, theo sơ đồ trong Phụ lục 13.
4.1 Chọn công suất máy biến áp (MBA) Điều kiện để chọn MBA là: S MBA ≥S tt CC (28.56 (kVA).
Chọn 1 MBA của hãng THIDIBI - 3000kVA.
Bảng 4-1 Thông số MBA của hãng THIDIBI Điện áp (kV) 22/0.4
Tổn hao không tải (kW) ≤ 3.5Tổn hao ngắn mạch (kW) ≤ 27.66 Điện áp ngắn mạch (%) 4-6
C HỌN MÁY PHÁT DỰ PHÒNG
Việc chọn máy phát dự phòng nhằm đảm bảo cung cấp điện liên tục cho công trình, đặc biệt là cho các tải an toàn như quạt tăng áp cầu thang, hệ thống báo cháy, chữa cháy và đèn chiếu khẩn Tổng công suất cần thiết cho máy phát là 0.89 - 8.1 kVA.
Ta sử dụng 1 máy phát dự phòng của hãngMITSUBISHI- 1000kVA.
Hình 4-1 Mẫu máy phát điện hãng MITSUBISHI
T ÍNH TOÁN CHỌN TỤ BÙ
Hầu hết các tải trong công nghiệp như máy biến áp, động cơ điện và phụ tải chiếu sáng đều tiêu thụ công suất phản kháng, dẫn đến việc giảm hệ số công suất và tăng dòng truyền tải, gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng trong hệ thống điện.
+ Tổn hao điện và sụp áp trên đường dây khá lớn.
+ Kích thước, công suất các thiết bị điện như dây dẫn, thiết bị đóng cắt, máy biến áp đều tăng.
Việc lắp đặt tù bù là hết sức cần thiết, đồng thời:
+ Tối ưu hóa kinh tế - kỹ thuật: Giảm kích cỡ dây dẫn, giảm tổn thất công suất trong dây dẫn, giảm sụt áp và tăng khả năng mang tải.
Có 3 phương pháp đặt tụ bù như Phụ lục 14 đã liệt kê Phương pháp bù tập trung được sử dụng do tính đặc thù của chung cư.
4.3.1 Tính toán công suất cần bù
Ta bù công suất phản kháng để có hệ số công suất cos s 0.94 tan s 0.395.
Với công suất tổng S t (28.56 (kVA)và trước khi bù ta có cos t 0.83:
Việc bù công suất phản kháng không ảnh hưởng đến giá trị tiêu thụ của tải, do đó công suất tiêu thụ của tải sẽ giữ nguyên trước và sau khi thực hiện bù Công suất tiêu thụ của tải trước khi bù là:
P t =S t ×cosφ t (28.56×0.83#47.71(kW), tan φ t =0.55 Tổng lượng công suất phản kháng cần bù cho hệ thống là:
Vậy ta sẽ chọn 13 bộ tụ200QELCO0300theo Phụ lục 15 có công suất phản kháng mỗi tụ là 30kVar => Tổng công suất bù là: Q bù = 13 × 30 = 390 ( kVar ).
4.3.2 Chọn thiết bị đóng cắt cho tụ bù
Chọn thiết bị đóng cắt chính cho nhóm tụ bù:
Chọn thiết bị đóng cắt cho các tụ bù riêng lẻ.
Chọn bộ điều khiển bù công suất tự động APFC.
TÍNH TOÁN CHỌN DÂY DẪN VÀ SỤT ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN TOÀ NHÀ
P HƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN DÂY DẪN
Chọn tiết diện dây dựa trên nguyên tắc phát nóng của dây kèm với thiết bị bảo vệ, kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp trên đường dây.
Chọn kiểu lắp đặt theo tiêu chuẩn của IEC:
Từ máy biến áp (MBA) đến tủ điện tổng (MSB), chúng ta sử dụng dây đồng (Cu) với cách điện XLPE hoặc PVC, được lắp đặt ngầm dưới đất (loại D) Ngoài ra, có thể sử dụng Busway cho hệ thống này.
+ Các đoạn còn lại ta sử dụng dây Cu – cách điệnXLPE, PVC – đa lõi – kiểu lắp đặt trên máng cáp (loại F).
Tính dòng làm việc max của tải theo công thức sau: cos 380 3
I S , (đối với tải 3 pha) (5.1) cos
Từ MBA đến MSB , ta lấy giá trị Uđm= 0.4(KV) Còn các đường dây còn lại ta lấy giá trị Uđm= 0.38(KV).
Theo tiêu chuẩn (SCHNEIDER ELECTRIC S.A, 2007), ta có 2 cách đi dây:
+ Đối với cáp đi nổi: K = K1K4K5.
+ Đối với cáp đi ngầm: K=K2K3K4K5.
Các hệ số theo tiêu chuẩn IEC:
+ K1: hệ số cách thức lắp đặt đi nổi.
+ K2: hệ số đặt gần nhau đối với nhóm mạch đi nổi.
+ K3: hệ số nhiệt độ đi nổi.
+ K4: hệ số lắp đặt đối với nhóm mạch đi ngầm.
+ K5: hệ số đặt gần nhau đối với nhóm mạch.
+ K6: hệ số hiệu chỉnh của đất chôn cáp.
+ K7: hệ số nhiệt độ của đất khi đi ngầm
Ta chọn dây dẫn theo các điều kiện như sau:
+ Itt: Dòng tính toán của mạch cần bảo vệ.
+ In: Dòng định mức của CB.
+ Ir: Dòng bảo vệ quá tải.
+ Kr: Hệ số hiệu chỉnh quá tải của CB.
+ Iz: Khả năng mang tải của dây dẫn.
Ta chọn dây và thiết bị bảo vệ cho ổ cắm, và chiếu sáng theo bảng Phụ lục 16.
Theo (9207:2012, 2012), ta chọn tiết diện tối thiểu của dây dẫn và cáp điện trong đường dẫn điện theo bảng Phụ lục 17.
5.1.2 Lựa chọn dây trung tính
Chọn dây trung tính của mạng điện theo điều kiện IEC-G42:
+ Hệ thống 3 pha với tiết diện >16mm 2 (Cu) hoặc 25mm 2 (Al) tiết diện dây trung tính được tính như sau:
Nhỏ hơn dây pha với điều kiện, tra theo Phụ lục 18.
+ Tiết diện dây trung tính tối thiểu là 16mm 2 (Cu) hoặc 25mm 2 (Al)
Kích cỡ dây PE xác định đơn giản theo phương pháp sau:
PE ph ph PE ph
5.1.4 Giới thiệu sơ lược về BUSWAY
Busway là hệ thống cáp điện tiên tiến, được thiết kế dưới dạng thanh với vỏ bọc cứng, thay thế cho cáp điện truyền thống Các dây dẫn bên trong được chế tạo bằng đồng hoặc nhôm và được bảo vệ bởi lớp cách điện Epoxy, giúp nâng cao hiệu suất và độ bền của hệ thống điện.
Busway vượt trội hơn cáp nhờ khả năng dẫn điện lên tới hơn 6,000A, ít tổn hao, và khả năng lấy điện từ nhiều vị trí khác nhau trên thanh cái (plug-in) Ngoài ra, busway còn có tính thẩm mỹ cao và giúp tiết kiệm diện tích lắp đặt cũng như diện tích tủ phân phối điện chính.
THIẾT BỊ BẢO VỆ DÂY DẪN
Thiết bị bảo vệ tự động điều khiển khi xảy ra sự cố hoặc khi có chế độ không bình thường, nhằm ngăn chặn nguy cơ hư hỏng.
Các thiết bị trong lưới hạ thế bao gồm cầu dao (CB) và cầu chì Hiện nay, việc sử dụng cầu dao (CB) mang lại nhiều tiện ích, vì nó có khả năng tự động ngắt dòng điện, giúp bảo vệ đường dây và động cơ khỏi tình trạng quá tải hoặc ngắn mạch.
X ÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN DẪN ĐIỆN CỦA TOÀ NHÀ
5.3.1 Chọn thanh dẫn busbar cho toà nhà
Thanh dẫn ở tủ phân phối chính (MSB): busbar1.
+ Dòng chạy qua trạm biến áp: B97.56 (A)
+ Chọn thanh dẫn bằng đồng chịu được dòng cho phép là 5000 A.
Thanh dẫn cho các tải quang trọng như máy bơm, thang máy, …: busbar2.
+ Dòng chạy qua tải quan trọng: 69.94 (A)
+ Chọn thanh dẫn bằng đồng chịu được dòng cho phép là 2000 A.
5.3.2 Chọn thanh dẫn busway cho toà nhà
Chúng tôi sử dụng các thanh dẫn busway theo Phụ lục 19 để thay thế dây dẫn điện kết nối từ MBA đến busbar1 và MF đến busbar2, cũng như các dây nối giữa các busbar Để đảm bảo an toàn và hiệu quả, các thanh đồng được sử dụng để kết nối trực tiếp mà không cần thông qua dây dẫn, do tại các vị trí này có dòng điện lớn và việc sử dụng quá nhiều dây dẫn là không khả thi.
Sơ đồ được sử dụng là TN-C-S nên ta sẽ dùng loại BUSWAY đơn 3P4W+50%E, vật liệu làm bằng đồng.
Chọn busway từ MBA đến busbar1.
=> Ta chọn BUSWAY đồng 3P4W+50%E chịu dòng 5000A và InCBP00 (A).
Chọn busway từ MF đến busbar2.
=> Ta chọn busway đồng 3P4W+50%E chịu dòng 2000A và InCB 00 (A).
Chọn busway từ busbar1 đến busbar2.
=> Ta chọn BUSWAY đồng 3P4W+50%E chịu dòng 2000A và InCB 00 (A).
Chọn busway dẫn điện tầng 2 đến tầng 15 và tầng tum.
Dòng điện chạy qua thanh BUSWAY được tính như sau:
=> Ta chia toà nhà thành 2 khối, chọn 2 BUSWAY đồng 3P4W+50%E chịu dòng 1200A.
Hình 5-1 Phân khối toà nhà
5.3.3 Chọn cáp dẫn điện và thiết bị bảo vệ cho toà nhà
5.3.3.1 Lựa chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ từ MSB đến tủ điện tầng Áp dụng công thức, ta chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn như sau:
Bảng 5-1 Bảng thông tin chọn thiết bị bảo vệ từ MSB đến tủ điện tầng
Tính toán chọn dây dẫn từ tầng 3 đến tầng 15 tương tự như tầng 2.
5.3.3.2 Lựa chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho tụ bù
Do tụ bù chỉ phát ra Q để bù vào hệ thống, nên ta có công suất phản kháng bằng với công suất biểu kiến.
Bảng 5-2 Bảng thông tin chọn thiết bị bảo vệ cho tụ bù
C HỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ TỪ TỦ ĐIỆN TẦNG TỚI CÁC KHU VỰC PHÒNG
Chiếu sáng cho việc đỗ xe sẽ được phân ra làm 4 khu vực như sau.
Hình 5-2 Phân bố khu vực đèn chiếu sáng đỗ xe
Ta dựa vào Bảng 5.1 chọn dây và thiết bị bảo vệ tới tủ điện:
Bảng 5-3 Bảng tiết diện dây dẫn và thiết bị bảo vệ khu đỗ xe cho khu vực tầng hầm
DB-PDD Đèn chiếu sáng
Khu 4 1.8 3.11 3.42 10 1.5 1.5 Ổ cắm quanh đỗ xe 0.48 0.83 0.91 16 2.5 2.5
Ta dựa vào bảng 5-1 chọn dây và thiết bị bảo vệ tới tủ điện P.KT điện (DB-PKTĐ):
Bảng 5-4 Bảng tiết diện dây dẫn và thiết bị bảo vệ trong P.KT điện
Loại tải P I tt a.I tt I nCB S pha S PE
Theo bảng 5.1, dây dẫn từ tủ điện tầng hầm đến tủ điện trong P.KT điện được chọn có tiết diện 4mm² và dòng định mức InCB là 25A Tương tự, khi tính toán cho các phòng khác, ta thu được bảng thống kê kết quả.
Bảng 5-5 Bảng tiết diện dây dẫn và thiết bị bảo vệ trong các phòng tầng hầm
P.điện động lực (DB-PĐĐL) 20 4 4
Loại tải Chiếu sáng 0.144 0.25 0.27 10 1.5 1.5 Ổ cắm 0.12 0.21 0.23 16 2.5 2.5
P.máy bơm nước (DB-PBN) 20 4 4
Sảnh thang máy (DB-HL0) 20 1.5 1.5
5.4.2 Từ tủ điện tầng 1 (LDB-1F) tới tủ điện các phòng ở tầng 1 (tầng 2 - 15 tương tự).
Theo như tính toán từ tủ điện tầng hầm tới các khu vực phòng thì ta có thể kết luận chọn dây như sau:
+ Dây dẫn 2x1Cx4mm 2 + 1Cx4mm 2 (PE), InCB= 20A cho dây dẫn từ tủ điện tầng tới tủ điện phòng và hệ thống lạnh trung tâm/bán trung tâm.
+ Dây dẫn 2x1Cx2.5mm 2 + 1Cx2.5mm 2 (PE), InCB= 16A cho dây dẫn từ tủ điện phòng tới ổ cắm, máy lạnh (dàn nóng đi chung với dàn lạnh).
+ Dây dẫn 2x1Cx1.5mm 2 + 1Cx1.5mm 2 (PE), InCB= 10A cho dây dẫn từ tủ điện phòng tới quạt hút và chiếu sáng.
Còn về phần tính toán trong căn hộ ta tính như sau:
Bảng 5-6 Bảng tiết diện dây dẫn và thiết bị bảo vệ căn hộ loại A (DB-A…)
Ban công Nhà vệ sinh Phòng khách
Dựa vào quan sát bản vẽ, thiết bị tại các căn hộ không có nhiều thay đổi, vì vậy tiết diện dây và thiết bị bảo vệ cũng sẽ giữ nguyên Do đó, chúng ta sẽ sử dụng bảng 5.6 để thiết kế dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho các căn hộ khác.
5.4.3 Từ MSB đến tủ điện cấp nguồn các thiết bị khẩn cấp
Để tính toán các vị trí tương tự, chúng ta cần thống kê tiết diện dây dẫn và dòng thiết bị bảo vệ cho các phụ tải quan trọng.
Bảng 5-7 Bảng chọn thiết bị bảo vệ cho tải quan trọng
3 quạt thông gió còn lại)
3 quạt tạo áp cầu thang còn lại)
3 quạt hút khói còn lại)
7 cửa chống cháy còn lại)
TÍNH TOÁN SỤT ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN TOÀ NHÀ
Sụt áp từ MSB đến tủ điện cấp nguồn tầng hầm (LDB-0F)
Ta có 4x(1Cx70mm 2 XLPE/PVC), chiều dài dây là 15m. Điện trở dây dẫn:
Cảm kháng dây dẫn X=0.08 do S>50 mm 2 cos φ =0.88⇔sin φ =0.47 Sụt áp đường dây: ΔU= 3×192.15×0.015×(0.321×0.88+0.08×0.47)=2.14 (V) ΔU%=2.14
Sụt áp từ MSB đến tủ điện cấp nguồn tầng 1 (LDB-1F)
Ta có 4x(1x1Cx240mm 2 XLPE/PVC), chiều dài dây là 19m. Điện trở dây dẫn:
240 =0.094 Ω/km Cảm kháng dây dẫn X=0.08 do S>50 mm 2 cos φ =0.88⇔sin φ =0.47 Sụt áp đường dây: ΔU= 3×375.45×0.019×(0.094×0.88+0.08×0.47)=1.18 (V) ΔU%=1.18
Sụt áp từ MSB đến BUSWAY
Ta có 4x(3x1Cx240mm 2 XLPE/PVC), chiều dài dây là 22m. Điện trở dây dẫn:
Cảm kháng dây dẫn X=0.08 do S>50 mm 2 cos φ =0.88⇔sin φ =0.47 ΔU= 3×1347.75×0.022×(0.015×0.88+0.08×0.47)%.7 (V) ΔU%%.7
Sụt áp trên dây dẫn từ busbar2 đến các tải
Bảng 6-2 Bảng tính toán sụt áp các tải quan trọng
(tương tự cho 3 quạt thông gió còn lại)
(tương tự cho 3 quạt tạo áp cầu thang còn lại)
(tương tự cho 3 quạt hút khói còn lại)
(tương tự cho 7 cửa chống cháy còn lại)
Sụt áp từ BUSWAY đến tủ điện tầng 2 (LDB-2F) (3-15 tương tự)
Ta có 4x(1x1Cx70mm2 XLPE/PVC), chiều dài dây là 30m. Điện trở dây dẫn:
70 =0.321 Ω/km Cảm kháng dây dẫn X=0.08 do S>50 mm 2 cos φ =0.88⇔sin φ =0.47 Sụt áp đường dây: ΔU= 3×165.2×0.03×(0.321×0.88+0.08×0.47)=0.46 (V) ΔU%=0.46
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH DÂY DẪN CỦA HỆ THỐNG
P HƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
Việc tính toán dòng ngắn mạch 3 pha đối xứng tại các điểm đặc trưng là rất quan trọng để lựa chọn thiết bị đóng cắt phù hợp với dòng sự cố, cáp dựa trên tính ổn định nhiệt, thiết bị bảo vệ và ngưỡng bảo vệ cần thiết.
Ngắn mạch 3 pha qua tổng trở bằng 0, hay còn gọi là ngắn mạch kim loại, trong mạng điện được nuôi từ máy biến áp phân phối trung/hạ sẽ được phân tích trong chương này Ngoại trừ một số trường hợp đặc biệt, ngắn mạch 3 pha kim loại thường có tính chất nặng nề nhất và dễ dàng tính toán hơn Công thức tính được sử dụng là I N (3) = U 3×Z đm.
+ Z ∑ = R ∑ 2 +X ∑ 2 :Tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạch.
+ R ∑ : Tổng trở từ điểm ngắn mạch đến nguồn.
+ X ∑ : Tổng điện kháng từ điểm ngắn mạch đến nguồn.
Cách tính tổng trở tại điểm ngắn mạch. Đối với máy biến áp:
+ Z MBA = R MBA 2 +X MBA 2 (7.3) Đối với hệ thống:
Z dd = R dd 2 +X dd 2 Đối với thanh cái
T ÍNH TOÁN DÒNG NGẮN MẠCH HỆ THỐNG
Áp dụng công thức tính toán tương tự như trên:
Bảng 7-1 Bảng kết quả dòng ngắn mạch của hệ thống
(tương tự cho các tủ điện
LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT CHO TOÀ NHÀ
K HÁI NIỆM CHỐNG SÉT
Sét là hiện tượng phóng điện trong khí quyển xảy ra giữa các đám mây giông mang điện tích và mặt đất hoặc giữa các đám mây có điện tích trái dấu Hiện tượng này được hình thành do sự tác động của các luồng khí nóng bốc lên và hơi nước ngưng tụ trong đám mây Điện áp giữa các đám mây giông và mặt đất có thể đạt tới hàng triệu kV, tạo ra tụ điện khổng lồ giữa chúng.
C ÁC PHƯƠNG PHÁP CHỐNG SÉT
8.2.1 Phương pháp dùng lồng Faraday
Giải pháp chống sét hiệu quả là sử dụng lồng Faraday, một mạng lưới kim loại dày đặc bao quanh công trình cần bảo vệ Hệ thống này hoạt động bằng cách phân tán và dẫn điện sét ra ngoài, giúp bảo vệ an toàn cho các thiết bị và cấu trúc bên trong.
Faraday được kết nối trực tiếp với hệ thống tiếp địa, giúp dòng sét ngay lập tức truyền xuống đất khi xảy ra sự cố Nhờ vào hệ thống này, dòng sét sẽ được trung hòa và triệt tiêu một cách hiệu quả.
8.2.2 Phương pháp dùng kim chống sét Franklin
Cột chống sét ra đời vào năm 1752 bởi nhà khoa học người Mỹ Benjamin
Cột thu lôi Franklin là một thanh kim loại dài được lắp đặt từ đỉnh công trình xuống mặt đất, với đầu nhọn ở phía trên để thu hút tia sét Thiết kế này giúp dẫn năng lượng sét an toàn xuống đất, từ đó giảm thiểu thiệt hại do sét gây ra.
8.2.3 Phương pháp chống sét hiện đại dùng kim “Early Streamer Emission” (kim thu sét “ESE”)
Kim thu sét ESE, viết tắt của "Early Streamer Emission", là các thiết bị thu sét sử dụng công nghệ tia tiên đạo Chúng hoạt động bằng cách phát tia tiên đạo sớm lên không trung để thu hút tia tiên đạo từ các đám mây tích điện, giúp xác định vị trí dẫn truyền sét một cách chủ động trên mặt đất.
C ÁC NGUYÊN TẮC BẢO VỆ CHỐNG SÉT
Bảo vệ chống sét được áp dụng cho các công trình có chiều cao dưới 15m và những công trình không quan trọng Chỉ những khu vực thường xuyên bị sét đánh mới cần được bảo vệ.
Bảo vệ chống sét theo nguyên tắc toàn bộ là phương pháp áp dụng cho các công trình có độ cao trên 20m và các công trình quan trọng dễ cháy nổ Để đảm bảo an toàn, toàn bộ công trình cần nằm trong phạm vi bảo vệ của bộ phận thu sét.
Đối với các công trình có độ cao trên 20m, cần áp dụng biện pháp bảo vệ toàn diện bằng cách sử dụng cột thu sét chủ động phát tia tiên đạo sớm (ESE - Early Streamer Emission).
T ÍNH TOÁN CHỐNG SÉT CHO TOÀ NHÀ
Nguyên lý hoạt động của ESE dựa trên việc thay đổi trường điện từ xung quanh cấu trúc bảo vệ bằng vật liệu áp điện Cấu trúc đặc biệt này giúp tăng cường độ điện trường tại chỗ, kích hoạt sớm và nâng cao khả năng phát xạ ion, tạo điều kiện lý tưởng cho sự phát triển phóng điện sét.
+ Bảo vệ cấp 1 (D = 20m): Isét≤ 2 kA.
+ Bảo vệ cấp 2 (D = 45m): 2 kA ≤ Isét≤ 6 kA.
+ Bảo vệ cấp 3 (D = 60m): Isét≥ 6 kA.
Công thức toán bán kính bảo vệ của đầu thu ESE theo (Tiêu chuẩn NFC 17-102, 2011)
+ RP(m): Bán kính bảo vệ.
+ h (m): Chiều cao đặt kim ESE so với mặt phẳng được bảo vệ.
+ ΔL=V×ΔT (m): Độ lợi khoảng cách (phụ thuộc vào đầu kim).
+ V (m/às): Tốc độ phỏt triển của tia tiờn đạo đi lờn (thường là 1,1 m/às).
+ ∆T (às): Thời gian phúng điện sớm (10às, 25às, 30às, 40às, 50às và 60às). + D (m): Khoảng cách phóng điện (có thể lấy theo thông số nhà sản xuất).
Ta chọn kim phóng điện sớm của hãng Helita, tại Pháp, theo thông số Phụ lục 20.
Kích thước cần chống sét cho toà nhà 81.8 x 65.3, ta có vị trí đặt kim:
LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO TOÀ NHÀ95
H Ệ THỐNG NỐI ĐẤT
Hệ thống nối đất cần đảm bảo tản nhanh và an toàn năng lượng sét, bảo vệ an toàn cho người và thiết bị khỏi điện áp bước, đồng thời duy trì chức năng vận hành của hệ thống điện một cách tin cậy Hệ thống cũng cần hạn chế bảo trì và có tuổi thọ cao để đảm bảo hiệu quả lâu dài.
Thông thường chia hệ thống nối đất làm 3 loại:
Nối đất làm việc là một yêu cầu thiết yếu nhằm đảm bảo các thiết bị điện hoạt động trong điều kiện bình thường theo quy định Loại nối đất này không chỉ bảo vệ an toàn cho hệ thống mà còn giúp duy trì hiệu suất vận hành ổn định cho các thiết bị điện và một số thiết bị khác.
Nối đất an toàn là biện pháp quan trọng để tản nhanh dòng điện sự cố vào đất, giúp bảo vệ an toàn cho người và tài sản khi có tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với thiết bị điện.
+ Nối đất chống sét: tản nhanh dòng điện sét vào đất, đảm bảo an toàn cho con người và tài sản trước tác động của dòng điện sét
9.1.1 Hệ thống nối đất TT
Tất cả các phần dẫn điện lộ ra ngoài trong hệ thống điện, như vỏ kim loại của thiết bị, cần được kết nối với một hệ thống nối đất Việc này thường áp dụng cho các mạng điện có hạn chế về kiểm tra hoặc những mạng điện có khả năng mở rộng.
9.1.2 Hệ thống nối đất IT
Vỏ các thiết bị điện và vật dẫn tự nhiên trong tòa nhà cần được kết nối với điện cực nối đất riêng Việc này giúp đảm bảo an toàn điện bằng cách loại bỏ nối đất từ nguồn hoặc thông qua điện trở 1-2k Ω giữa dây trung tính và hệ thống.
+ thống nối đất Được áp dụng cho các hệ thống yêu cầu độ tin cậy cao.
9.1.3 Hệ thống nối đất TN
Dây trung tính và dây bảo vệ, được gọi chung là dây PEN, thường được sử dụng trong các mạng điện không cải tạo hoặc mở rộng Đối với dây đồng, tiết diện của dây PEN cần lớn hơn 10mm², trong khi đối với dây nhôm, tiết diện phải lớn hơn 16mm².
Dây trung tính và dây bảo vệ là hai loại dây riêng biệt, bắt buộc phải sử dụng trong các mạch điện Điều này áp dụng cho dây cáp đồng có tiết diện nhỏ hơn 10mm², dây cáp nhôm nhỏ hơn 16mm², hoặc các thiết bị điện di động Những thiết bị này thường được sử dụng trong mạng điện cần được theo dõi và kiểm tra thường xuyên, đặc biệt là trong các mạng không mở rộng hoặc cải tạo.
Hệ thống điện TN-C và TN-S có sự kết hợp, trong đó điểm phân dây PE tách khỏi PEN thường là điểm khởi đầu của lưới điện Để tính toán cho công trình này, chúng ta sẽ áp dụng sơ đồ nối đất TN-CS.
Hình 9-1 Sơ đồ hệ thống nối đất TN-CS
Chú ý không được sử dụng TN-C và TN-CS cho công trình mà khả năng cháy và lây nhiễm nhiễu điện từ cao.
Ta chọn nối đất chống sét theo dạng tia cho công trình :
Dựa vào (Ánh, 2010), ta có:
+ Chiều dài cọc nối đất: LC= 2.4 (m).
+ Đường kính cọc nối đất: dC= 16 (mm).
+ Chôn sâu cách mặt đất: h = 0.8 (m).
+ Điện trở xuất: đất khôρ = 100 (mΩ), tra Phụ lục 21.
Hệ số thay đổi điện trở suất của đất theo mùa được xác định là Km=1.4, với điện trở suất tính toán được tính bằng công thức ρ tt = ρ × K m 0 × 1.40 (mΩ) Mỗi cọc sẽ có điện trở suất được tính toán dựa trên hệ số này.
Ta tính ra số lượng cọc cần cho là: n= ��
Các cọc nối với nhau hình tia, gồm 10 cọc khoảng cách giữa các cọc là 7.2 (m) ta được: 3 Tra Phụ luc [14], ta được hệ số �� = 0.81, tổng điện trở 10 cọc:
Các cọc được kết nối bằng sợi đồng có đường kính 8mm và diện tích mặt cắt là 50mm², chôn sâu 0.8m dưới mặt đất Chiều dài của cáp đồng được tính theo công thức L_th = 7.2 × 9d.8 (m) Điện trở của dây đồng nối cọc được xác định bằng công thức r_th = ρ_th × πL_th × ln(4L_th / (h × d_th - 1)), với kết quả là 140 π × 64.8 × ln(4 × 64.8).
Tra Phụ luc [14], ta được hệ số ��ℎ = 0.82, điện trở nói đất của dây cáp đồng nối cọc khi xét đến hệ số sử dụng là:
0.82=5.93 (Ω) Như vậy tổng trở nối đất của hệ thống được tính như sau :
=> Vậy hệ thống nối đất đạt yêu cầu.
CHƯƠNG 10 CHUYÊN ĐỀ TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG INTERCOMSYSTEMS (HỆ THỐNG LIÊN LẠC KẾT HỢP CHUÔNG CỬA)
HỆ THỐNG INTERCOM SYSTEMS LÀ GÌ?
Hệ thống INTERCOM SYSTEMS (Chuông cửa có hình) cho phép các thành viên trong căn hộ giao tiếp với khách đến thăm Khi khách bấm chuông, chủ nhà có thể thấy hình ảnh và trực tiếp giao tiếp với họ khi cần thiết.
Hình 10-1 Ảnh minh hoạ thiết bị về Intercom Systems
Một bộ chuông cửa màn hình bao gồm camera chuông cửa lắp bên ngoài căn hộ hoặc ở khu vực Lobby của tòa chung cư, cùng với màn hình được đặt trong nhà để người dùng có thể theo dõi hình ảnh Thiết bị còn trang bị khóa từ để kiểm soát việc đóng/mở cửa, cùng với các bộ phận khác như bộ nguồn dự phòng, hệ thống đàm thoại nội bộ và camera kết nối.
Phương thức hoạt động của hệ thống chuông cửa thông minh là khi khách nhấn chuông, camera sẽ tự động ghi hình và truyền tải hình ảnh về màn hình trung tâm trong nhà Khi nhận tín hiệu từ chuông cửa ngoài cổng hoặc Lobby, màn hình trung tâm phát âm thanh chuông để thông báo cho chủ nhà, đồng thời hiển thị hình ảnh của khách từ camera.
Chúng tôi đã chọn hệ thống VDP của hãng Comelit để nghiên cứu và áp dụng vào thiết kế cho tòa nhà này Hệ thống VDP của Comelit bao gồm hai loại chính: Analog và IP, nhưng chúng tôi sẽ chỉ tập trung vào hệ VDP IP.
M ỘT SỐ THÔNG TIN VỀ SẢN PHẨM VDP C OMELIT
10.2.1 Các loại nút bấm chuông
Bảng 10-1 Bảng thống kê đặc điểm một số loại nút bấm thông dụng
Hình minh hoạ Đặc điểm
-4 LED hiển thị trạng thái (đang gọi, cửa mở, đàm thoại, máy bận).
-LED quan sát trong điều kiện yếu sáng.
-Âm thanh chất lượng cao.
-Hỗ trợ kết nối wifi.
-LED quan sát trong điều kiện yếu sáng.
10.2.2 Nguồn cấp và bộ chuyển mạch
Bảng 10-2 Bảng thống kê đặc điểm một số loại nguồn cấp và bộ chuyển mạch
Hình minh hoạ Đặc điểm
Bộ chuyển nguồn PoE hỗ trợ 4 cổng cho căn hộ và 2 cổng liên kết.
Nguồn vào 230Vac/110Vac, công suất100W, nguồn cấp hệ thống 55Vdc.
Nguồn vào 230Vac/110Vac, công suất 30W, nguồn cấp hệ thống 48Vdc.
10.2.3 Sơ đồ kết nối hệ thống
Hình 10-2 Sơ đồ kết nối hệ thống
10.2.4 Quản lý cảnh báo, báo động
Có thể thiết lập hệ thống báo động kỹ thuật cho lửa, khói và khí đốt, đồng thời sử dụng màn hình VIP để tạo ra đơn vị báo chống trộm nhỏ gọn Hệ thống này cho phép gửi tín hiệu báo động từ căn hộ đến trung tâm CPS một cách hiệu quả.
Hình 10-3 Sơ đồ kết nối hệ thống cảnh báo
10.2.5 Tự động lưu lịch sử cuộc gọi
Máy chủ có khả năng ghi nhớ các cuộc gọi và lưu trữ bảng gọi tại phòng, cho phép bất kỳ PC nào có phần mềm nhật ký cuộc gọi SW kết nối và tải dữ liệu lên Máy chủ này không chỉ ghi lại hình ảnh và âm thanh mà còn có dung lượng lưu trữ lên tới 2TB.
Phiên bản mới cho phép tích hợp IP CCTV vào hệ thống VIP, giúp người dùng mở và hiển thị video từ IP CCTV một cách dễ dàng Đặc biệt, hệ thống này yêu cầu sử dụng chung một đường truyền để kết nối, mang lại sự tiện lợi và hiệu quả trong việc giám sát.
10.2.7 Cài đặt phần mềm trên máy tính
+ Nghe, gọi, video, mở cửa, liện hệ nội bộ, thư mục liên lạc, kết nối CCTV.
+ Sử dụng các nút bấm chức năng nhanh.
+ Quyền riêng tư, có thể sử dụng phần mềm trên điện thoại.
+ Bảo vệ mật khẩu cho phần cài đặt, có thể sao lưu vào các thiết bị khác.
10.2.8 Cài đặt phần mềm trên điện thoại
1456D, Multi Mser Gateway, chức năng:
+ Nghe, gọi, video, mở cửa, liện hệ nội bộ.
+ Danh bạ cho các cuộc gọi nội bệ.
+ Kết nối với CCTV, cho phép kết nối xa tới 4 cổng, sử dụng cổng VIP
+ Sử dụng 1 cổng duy nhất cho toà nhà, tối đa 200 căn hộ, có thể trả lời cuộc gọi.
Loại phòng, công việc hoạt động E yc (lux)
Khu vực lưu thông và hành lang 100
Phòng tắm, nhà vệ sinh 100
Phòng ban, phòng đặt tủ điện 200
Khu vực bán hàng nhỏ 500
