tính toán kiểm tra dựng revit hệ thống điều hòa không khí và thông gió công trình tòa nhà văn phòng thương mại hạng a cmc tower và mô phỏng cho một phòng họp của tòa nhà
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (10.92 MB, 163 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH</b>
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT </b>
<b> <sub> </sub></b>
<b>TÍNH TỐN KIỂM TRA, DỰNG REVIT HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ VÀ THƠNG GIĨ CƠNG TRÌNH TÒA NHÀ VĂN PHÒNG - THƯƠNG MẠI HẠNG A CMC TOWER VÀ MƠ PHỎNG CHO MỘT PHỊNG HỌP CỦA </b>
<b>TỊA NHÀ </b>
<b>GVHD: PGS. TS ĐẶNG THÀNH TRUNGSVTH: TRẦN NHẬT GIA BẢO </b>
<b> NGUYỄN THÀNH DUY </b>
<b> LÊ HUỲNH HOÀNG PHÚC </b>
<small>S K L 0 1 2 4 9 3 </small>
<b>Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01/2024ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP</b>
<b> NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
<b>KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC---</b> <b>---</b>
<b>HẠNG A CMC TOWER VÀ MÔ PHỎNG CHO MỘT PHÒNG HỌP CỦA TÒA NHÀ </b>
<b> GVHD: PGS. TS ĐẶNG THÀNH TRUNG </b>
<b>1. TRẦN NHẬT GIA BẢO 20147244 2. NGUYỄN THÀNH DUY 20147255 3. LÊ HUỲNH HOÀNG PHÚC 20147312 </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
Họ tên sinh viên: 1. Trần Nhật Gia Bảo MSSV: 20147244
<i>(E-mail: Điện thoại: 0919195937) </i>
2.Nguyễn Thành Duy MSSV: 20147255
<i>(E-mail: Điện thoại: 0373904392) </i>
3.Lê Huỳnh Hoàng Phúc MSSV: 20147312
<i>(E-mail: Điện thoại: 0862502118) </i>
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
<b>1. Tên đề tài </b>
Tính tốn kiểm tra, dựng Revit hệ thống điều hịa khơng khí và thơng gió cơng trình tịa nhà văn phịng - thương mại hạng A CMC Tower và mô phỏng cho một phòng họp của tòa nhà.
<b>2. Nhiệm vụ đề tài </b>
- Tổng quan về cơng trình tịa nhà được đưa vào đề tài.
- Tính tốn kiểm tra hệ thống ĐHKK bằng phương pháp Carrier, áp dụng TCVN, QCVN, sử dụng phần mềm HAP 5.11 của hãng Carrier và các thiết bị chính của hệ thống. Từ đó so sánh với cơng trình thực tế, đánh giá và rút ra nhận xét.
- Tính tốn kiểm tra hệ thống thơng gió, tạo áp và hút khói. Từ đó so sánh với cơng trình thực tế, đánh giá và rút ra nhận xét.
- Giới thiệu phần mềm Revit. Dựng mơ hình 3D của hệ thống ĐHKK và thơng gió bằng phần mềm Revit 2022.
- Giới thiệu phần mềm Autodesk CFD. Dựng mơ hình 3D và mơ phỏng nhiệt độ và vận tốc của miệng gió cấp cho một phòng họp thuộc tầng một của tòa nhà.
- Đưa ra nhận xét về kết quả mô phỏng CFD. - Viết cuốn đồ án tốt nghiệp.
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><b>3. Sản phẩm của đề tài </b>
- Bảng kết quả tính tốn hệ thống ĐHKK bằng phương pháp Carrier.
- Bảng kết quả tính tốn tải lạnh của phần mềm HAP 5.11 và so sánh với thông số của công trình.
- Bảng kết quả tính tốn hệ thống thơng gió, tạo áp, hút khói và so sánh với thơng số của cơng trình.
- Mơ hình 3D bằng Revit về hệ thống ĐHKK và hệ thống thơng gió của cơng trình. - Mơ phỏng vận tốc và nhiệt độ cho một phòng họp thuộc tầng một của tòa nhà. - Cuốn đồ án tốt nghiệp.
<b>4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 28/09/2023 5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 31/12/2023 </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM </small> <b><small>CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM </small></b>
<i><b><small>Độc lập - Tự do – Hạnh phúc </small></b></i>
<b><small>KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ mơn Cơng nghệ Nhiệt – Điện lạnh</small></b>
<b>PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP </b>
<i><b>(Dành cho giảng viên hướng dẫn) </b></i>
Họ và tên sinh viên: Trần Nhật Gia Bảo MSSV: 20147244 Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thành Duy MSSV: 20147255 Họ và tên sinh viên: Lê Huỳnh Hoàng Phúc MSSV: 20147312
Tên đề tài:Tính tốn kiểm tra, dựng Revit hệ thống điều hịa khơng khí và thơng gió cơng trình tịa nhà văn phịng - thương mại hạng A CMC Tower và mô phỏng cho một phòng họp của tòa nhà.
Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
Họ và tên giảng viên hướng dẫn: PGS. TS Đặng Thành Trung.
<b>Ý KIẾN NHẬN XÉT </b>
<i><b>1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy) </b></i>
<i><b>2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN (không đánh máy) </b></i>
<i>2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: </i>
<i>2.2 Nội dung đồ án: </i>
<i><small>(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển) </small></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><i>2.4. Những tồn tại (nếu có):</i>
<i><b>3. Đánh giá: </b></i>
<i><b>4. Kết luận: </b></i>
Được phép bảo vệ Không được phép bảo vệ
<b>tối đa </b>
<b>Điểm đạt được </b>
<i><small>Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục</small>10 </i>
<i><small>Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài </small>10 </i>
<i><small>Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa </small></i>
<i><b><small>học xã hội… </small></b></i>
<i>5 </i>
<i><small>Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá </small>10 </i>
<i><small>Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế. </small></i>
<i>15 </i>
<i><small>Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… </small>5 </i>
<i><b>3. Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài </b></i> <b>10 </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9"><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH </small>
<b><small>KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC </small></b>
<b>XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN </b>
Tên đề tài: Tính tốn kiểm tra, dựng Revit hệ thống điều hịa khơng khí và thơng gió cơng trình tịa nhà văn phịng - thương mại hạng A CMC Tower và mơ phỏng cho một phòng họp của tòa nhà.
Họ và tên sinh viên: Trần Nhật Gia Bảo MSSV: 20147244 Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thành Duy MSSV: 20147255 Họ và tên sinh viên: Lê Huỳnh Hoàng Phúc MSSV: 20147312 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện và các thành viên trong Hội đồng bảo về. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 02 năm 2024
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">i
<b>LỜI CẢM ƠN </b>
Nhóm chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các Thầy Cô thuộc Bộ môn Cơng nghệ Nhiệt - Điện lạnh Khoa Cơ khí Động Lực trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, các anh chị và bạn bè đã giúp đỡ và hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình thực hiện khóa luận. Nhờ có sự giúp đỡ của Quý Thầy Cô giáo, anh chị, bạn bè mà chúng em đã hồn thành khóa luận một cách trọn vẹn chúng em xin trân trọng cảm ơn mọi người.
Nhóm xin gửi lời cảm ơn cũng như bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Đặng Thành Trung, người đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và đồng hành cùng chúng em hồn thành khóa luận này. Cảm ơn thầy đã hướng dẫn cũng như truyền đạt những kiến thức quý giá cho chúng em trong quá trình thực hiện đề tài. Chúng em xin chúc thầy thật nhiều sức khỏe.
Vì kiến thức của nhóm chúng em có thể cịn hạn chế, trong q trình làm đề tài khóa luận sẽ khơng tránh khỏi những lỗi sai nhất định, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ Q Thầy Cơ của Bộ mơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">ii
<b>TĨM TẮT </b>
Đồ án “TÍNH TỐN KIỂM TRA, DỰNG REVIT HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ VÀ THƠNG GIĨ CƠNG TRÌNH TỊA NHÀ VĂN PHÒNG - THƯƠNG MẠI HẠNG A CMC TOWER VÀ MƠ PHỎNG CHO MỘT PHỊNG HỌP CỦA TỊA NHÀ” gồm 4 nội dung chính: tính toán kiểm tra tải lạnh hệ thống ĐHKK bằng 2 phương pháp: Carrier và phần mềm HAP 5.11; tính tốn kiểm tra hệ thống thơng gió; dựng mơ hình 3D hệ thống hệ thống ĐHKK và TG bằng phần mềm Revit, mô phỏng CFD nhiệt độ và vận tốc của phịng họp tầng một tịa nhà.
Về tính tốn kiểm tra hệ thống ĐHKK, nhóm chúng em sẽ áp dụng những tiêu chuẩn, quy chuẩn trong và ngoài nước cũng như những kiến thức đã được học về lĩnh vực ĐHKK và thơng gió để kiểm tra, so sánh với các thơng số của cơng trình. Phần này sẽ được trình bày trong chương 2 và chương 3 của đồ án. Nội dung này giúp nhóm chúng em vận dụng được kiến thức chuyên ngành vào thực tế và hiểu rõ hơn về hệ thống ĐHKK và thơng gió. Về dựng mơ hình 3D của hệ thống ĐHKK và thơng gió bằng phần mềm Revit, nhóm chúng em sẽ dựa trên cơ sở bản vẽ thiết kế thi công lắp đặt (shopdrawing) của dự án để xây dựng lên mơ hình 3D hệ thống. Sau đó mơ hình 3D sẽ được kiểm tra xử lý xung đột trước khi đưa vào thi công để giảm thiểu rủi ro cũng như thuận tiện cho thi công sau này. Việc dựng mơ hình 3D cho hệ thống đóng góp vai trị to lớn trong mỗi dự án vì tính cấp thiết của nó.
Cuối cùng về mơ phỏng CFD, các kiến thức về mơ phỏng được nhóm tự học và tìm tòi trên các diễn đàn phần mềm kết hợp với các kiến thức về dòng lưu chất đã được học trong các môn học chuyên ngành để tiến hành mô phỏng và đưa ra kết luận đánh giá.
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">1.2. Giới thiệu cơng trình ... 3
1.3. Các hệ thống điều hịa khơng khí. ... 5
1.3.1. Hệ thống điều hịa khơng khí cục bộ ... 5
1.3.2. Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm ... 6
2.2.2. Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q<small>2</small> ... 18
2.2.3. Nhiệt tỏa ra từ thiết bị Q<small>3</small> ... 22
2.2.4. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn tỏa ra do người Q<small>4</small> ... 27
2.2.5. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào Q<small>hN</small> và Q<small>âN</small> ... 29
2.2.6. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q<small>5h</small> và Q<small>5â</small> ... 30
2.2.7. Nhiệt tổn thất do các nguồn khác Q<small>6</small> ... 30
2.3. Thành lập và tính tốn sơ đồ điều hịa khơng khí ... 31
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">iv
2.3.1. Lựa chọn sơ đồ điều hịa khơng khí ... 31
2.3.2. Tính tốn sơ đồ ĐHKK tuần hoàn một cấp ... 33
2.3.3. Kiểm tra điều kiện vệ sinh ... 41
2.4. Tính tải lạnh bằng phần mềm HAP 5.11 ... 41
2.4.1. Giới thiệu về phần mềm HAP 5.11 ... 41
2.4.2. Các bước tính tốn tải lạnh cho cơng trình ... 42
2.4.3. Kết quả sau khi tính tốn ... 44
2.5. So sánh kết quả tính tốn tải lạnh với cơng trình thực tế ... 45
2.6. Tính tốn kiểm tra thiết bị chính cho hệ thống ... 47
2.6.1. Tính tốn kiểm tra cho PAU ... 47
2.6.2. Tính tốn kiểm tra cho FCU ... 47
2.6.3. Tính tốn kiểm tra Chiller ... 50
2.6.4. Tính tốn kiểm tra tháp giải nhiệt ... 50
2.6.5. Tính tốn kiểm tra hệ thống đường ống nước ... 51
2.6.6. Tính tốn kiểm tra bơm ... 53
2.6.7. Tính tốn kiểm tra bình dãn nở ... 57
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ KIỂM TRA HỆ THỐNG THƠNG GIĨ, TẠO ÁP VÀ HÚT KHĨI ... 58
3.1. Tính tốn kiểm tra hệ thống thơng gió ... 58
3.1.1. Tính tốn kiểm tra hệ thống cấp gió tươi ... 58
3.1.2. Tính tốn tổn thất cột áp của hệ thống cấp gió tươi... 60
3.2. Tính kiểm tra hệ thống tạo áp ... 64
3.2.1. Mục đích của hệ thống tạo áp ... 64
3.2.2. Tính kiểm tra lưu lượng hệ thống tạo áp ... 64
3.3. Tính tốn kiểm tra hệ thống hút khói ... 66
3.3.1. Mục đích của hệ thống hút khói ... 66
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">v
3.3.2. Tính tốn kiểm tra lưu lượng khói ... 66
3.3.3. Tính kiểm tra tổn thất cột áp hệ thống hút khói ... 69
CHƯƠNG 4: TRIỂN KHAI MƠ HÌNH 3D BẰNG PHẦN MỀM REVIT ... 74
4.1. Phần mềm Revit ... 74
4.1.1. Giới thiệu chung... 74
4.1.2. Những thế mạnh của phần mềm Revit ... 74
4.2. Mơ hình 3D hệ thống ĐHKK và thơng gió của cơng trình ... 75
4.3. Bốc tách khối lượng trên phần mềm Revit ... 80
4.4. Nhận xét ... 82
CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG CFD CHO PHÒNG HỌP TẦNG MỘT TÒA NHÀ ... 83
5.1. Cơ sở lý thuyết CFD ... 83
5.2. Phần mềm Mô phỏng Autodesk CFD ... 83
5.2.1. Giới thiệu chung về phần mềm Autodesk CFD ... 83
5.2.2. Giới thiệu giao diện mô phỏng trong Autodesk CFD ... 84
5.2.3 Ưu và nhược điểm của phần mềm Autodesk CFD ... 87
5.3. Quy trình mơ phỏng CFD ... 88
5.3.1. Quy trình cơ bản cho người dùng ... 88
5.3.2. Quy trình nâng cao cho kỹ sư ... 88
5.4. Tổng quan về ứng dụng CFD vào thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí ... 89
5.5. Các bước thực hiện mơ phỏng và phương trình chủ đạo ... 89
5.5.1. Các bước thực hiện mô phỏng ... 89
5.5.2. Các phương trình chủ đạo ... 90
5.6. Tổng quan và mơ hình 3D phịng họp tầng một tồn nhà CMC Tower ... 92
5.6.1. Tổng quan về thơng tin phịng họp để mơ hình hóa 3D ... 92
5.6.2. Mơ hình hóa 3D phịng họp từ phần mềm Revit ... 92
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">vi
5.7. Thiết lập mô phỏng bằng phần mềm Autodesk CFD 2021 ... 93
5.8. Kết quả mô phỏng ... 99
5.8.1. Về vị trí của 8 miệng gió đối với nhiệt độ khơng khí trong phịng ... 99
5.8.2. Về vị trí của 4 miệng gió đối với nhiệt độ khơng khí trong phòng ... 104
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">vii
<b>DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT </b>
ĐHKK Điều hịa khơng khí
ESHF Effective Sensible Heat Factor (Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng) FCU Fan Coil Unit (Thiết bị xử lý khơng khí)
GSHF Grand Sensible Heat Factor (Hệ số nhiệt hiện tổng)
HVAC Heating, Ventilating and Air Conditioning (Hệ thống sưởi ấm, thơng gió và điều hịa nhiệt độ)
MEP Mechanical, Electrical and Plumbing (Cơ khí, Điện và Hệ thống nước) PAU Primary Air Handling Unit (Thiết bị xử lý khơng khí tươi)
PCCC Phịng cháy chữa cháy QCVN Quy chuẩn Việt Nam
RSHF Room Sensible Heat Factor (Hệ số nhiệt hiện phòng) SĐNL Sơ đồ nguyên lý
SHF Sensible Heat Factor (Hệ số nhiệt hiện) TGHK Thơng gió hút khói
TGTT Thơng gió thơng thường TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
VRF Variable Refrigerant Flow (Lưu lượng môi chất lạnh thay đổi) VRV Variable Refrigerant Volume (Khối lượng môi chất lạnh thay đổi)
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">Hình 1.4 Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller ... 7
Hình 1.5 Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller giải nhiệt bằng khơng khí (bên trái) và giải nhiệt bằng nước (bên phải) ... 9
Hình 2.1 Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn theo Carrier ... 12
Hình 2.2 Bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị của cơng trình ... 32
Hình 2.3 Sơ đồ ĐHKK tuần hồn 1 cấp ... 32
Hình 2.4 Điểm gốc G (t = 24<small>o</small>C, φ = 50%) và điểm N, T ... 33
Hình 2.5 Hệ số nhiệt hiệu dụng ESHF và điểm đọng sương S trên ẩm đồ ... 34
Hình 2.6 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF và điểm hòa trộn H trên ẩm đồ ... 35
Hình 2.7 Hệ số nhiệt hiện phịng RSHF và q trình biến đổi V-T trên ẩm đồ ... 36
Hình 2.8 Sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng và quan hệ qua lại với các điểm H, T, O, S ... 37
Hình 2.9 Đồ thị t – d của hệ thống ĐHKK ... 39
Hình 2.10 Thẻ Weather Properties của phần mềm HAP 5.11 ... 42
Hình 2.11 Tạo các phịng cần tính tốn để nhập dữ liệu vào ... 43
Hình 2.12 Hộp thoại nhập dữ liệu của khơng gian cần tính tốn ... 43
Hình 2.13 Số phịng cần tính tốn theo Zone ... 44
Hình 2.14 Kết quả tính tốn tải lạnh bằng phần mềm HAP 5.11 ... 45
Hình 2.15 Cột áp tĩnh phía đẩy và phía hút ... 56
Hình 3.1. Minh họa về hệ thống cấp gió tươi cho phịng ... 58
Hình 3.2. Kết quả tổn thất cột áp qua chạc 3 của ống gió bằng phần mềm Ashrae Duct Fitting Database ... 62
Hình 4.1 Lưới trục và cao độ của mặt bằng Kiến trúc cơng trình ... 75
Hình 4.2 Lưới trục và cao độ của mặt bằng Kết cấu cơng trình ... 75
Hình 4.3 Mơ hình 3D của Kiến trúc và Kết cấu sau của cơng trình ... 76
Hình 4.4 Tổng quan mơ hình 3D hệ thống ĐHKK và thơng gió của tòa nhà CMC TOWER ... 77
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">ix
Hình 4.5 Mặt bằng hệ thống ĐHKK và thơng gió của tầng 5 trên bản vẽ Revit ... 78
Hình 4.6 Mơ hình 3D tầng kỹ thuật của cơng trình ... 78
Hình 4.7 Mơ hình 3D hệ thống quạt hút khói bãi đỗ xe ở 2 tầng hầm ... 79
Hình 4.8 Mơ hình 3D hệ thống hút khói hành lang ... 79
Hình 4.9 Mơ hình 3D hệ thống tạo áp cầu thang bộ tầng nổi ... 79
Hình 4.10 Mơ hình 3D FCU điển hình ... 80
Hình 4.11 Hộp thoại New Schedule cần bốc tách khối lượng ống ... 81
Hình 4.12 Hộp thoại Schedule Properties cần bốc tách khối lượng ống ... 81
Hình 4.13 Tổng hợp các khối lượng ống gió đã bốc ở Excel ... 82
Hình 5.1 Phần mềm Autodesk CFD phiên bản 2021 ... 84
Hình 5.2 User Interface Autodesk CFD 2016... 84
Hình 5.3 Mơ hình 3D phịng họp 8 miệng gió từ phần mềm Revit ... 93
Hình 5.4 Mơ hình 3D phịng họp 4 miệng gió từ phần mềm Revit ... 93
Hình 5.5 Gán vật liệu cho mơ hình cần mơ phỏng ... 94
Hình 5.6 Xác định các thơng số như nhiệt độ, vận tốc ... 94
Hình 5.7 Mesh Sizing được chia tự động bởi phần mềm CFD ... 95
Hình 5.8 Mesh Sizing được hiển thị bởi phần mềm CFD trường hợp 8 miệng gió ... 96
Hình 5.9 Mesh Sizing được hiển thị bởi phần mềm CFD trường hợp 4 miệng gió ... 96
Hình 5.10 Thiết lập chương trình trả về kết quả ... 97
Hình 5.11 Thiết lập kết quả đánh giá hội tụ... 98
Hình 5.12 Thiết lập dịng chảy rối ... 98
Hình 5.13 Thiết lập số vịng lặp ... 98
Hình 5.14 Mơ phỏng vị trí miệng gió cho TH1 ... 99
Hình 5.15 Sự phân bố dịng khí sau khi mơ phỏng ở TH1 ... 100
Hình 5.16 Sự phân bố nhiệt độ sau khi mô phỏng ở TH1 ... 100
Hình 5.17 Biểu đồ Histogram về nhiệt độ sau khi mơ phỏng ở TH1 ... 101
Hình 5.18 Mơ phỏng vị trí miệng gió cho TH2 ... 102
Hình 5.19 Sự phân bố dịng khí sau khi mơ phỏng ở TH2 ... 102
Hình 5.20 Sự phân bố nhiệt độ sau khi mơ phỏng ở TH2 ... 103
Hình 5.21 Biểu đồ Histogram về nhiệt độ sau khi mơ phỏng ở TH2 ... 103
Hình 5.22 Mơ phỏng vị trí miệng gió đặt thẳng hàng cho TH1 ... 104
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">x
Hình 5.23 Sự phân bố dịng khí sau khi mơ phỏng ở TH1 ... 105
Hình 5.24 Sự phân bố nhiệt độ sau khi mơ phỏng ở TH1 ... 105
Hình 5.25 Biểu đồ Histogram về nhiệt độ sau khi mô phỏng ở TH1 ... 106
Hình 5.26 Mơ phỏng vị trí miệng gió đặt xen kẽ cho TH2 ... 107
Hình 5.27 Sự phân bố dịng khí sau khi mơ phỏng ở TH2 ... 107
Hình 5.28 Sự phân bố nhiệt độ sau khi mô phỏng ở TH2 ... 108
Hình 5.29 Biểu đồ Histogram về nhiệt độ sau khi mô phỏng ở TH2 ... 108
<b> </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">xi
<b>DANH MỤC BẢNG </b>
Bảng 1.1 Những mốc thời gian trong lịch sử phát triển điều hòa ... 1
Bảng 1.2 Ưu, nhược điểm của hệ thống Water Chiller ... 8
Bảng 2.1 Thơng số khí hậu ngồi trời mùa hè của cơng trình ... 10
Bảng 2.2 Thơng số khí hậu trong nhà mùa hè của cơng trình ... 10
Bảng 2.3 Các thông số cần thiết của công trình... 10
Bảng 2.4 Nhiệt bức xạ mặt trời lớn nhất qua kính R<small>Tmax</small> ... 14
Bảng 2.5 Nhiệt bức xạ tức thời qua kính Q’<small>11</small> ... 14
Bảng 2.6 Kết quả tính tốn G’ ... 16
Bảng 2.7 Kết quả tính tốn G” ... 17
Bảng 2.8 Mật độ diện tích trung bình g<small>s</small> ... 17
Bảng 2.9 Kết quả tính tốn nhiệt truyền qua mái Q<small>21</small> ... 19
Bảng 2.10 Kết quả tính tốn nhiệt truyền qua tường Q<small>22t</small> ... 20
Bảng 2.11 Kết quả tính toán nhiệt truyền qua cửa sổ Q<small>22k</small> ... 21
Bảng 2.12 Kết quả tính tốn nhiệt truyền qua nền Q<small>23</small> của tầng 1 ... 22
Bảng 2.13 Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng ... 22
Bảng 2.14 Kết quả tính tốn nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q<small>31</small> ... 24
Bảng 2.15 Kết quả tính tốn nhiệt tỏa ra do máy móc Q<small>32</small> ... 25
Bảng 2.16 Kết quả tính toán nhiệt hiện do người tỏa Q<small>4h</small> ... 27
Bảng 2.17 Kết quả tính tốn nhiệt ẩn do người tỏa Q<small>4â</small> ... 28
Bảng 2.18 Bảng hệ số SHF của các phòng ... 38
Bảng 2.19 Thông số các điểm nút trên đồ thị t – d ... 39
Bảng 2.20 Kết quả kiểm tra đọng sương trên vách... 41
Bảng 2.21 So sánh kết quả tính tốn tải lạnh với cơng trình thực tế ... 45
Bảng 2.23 Chọn thiết bị cho các khu vực ... 48
Bảng 2.24 Vận tốc nước chảy khuyên dùng trong đường ống ... 51
Bảng 2.25 Vận tốc tính tốn của hệ thống ống cấp, ống hồi nước giải nhiệt ... 52
Bảng 2.26 Kết quả tính tốn tổn thất qua đường ống hút của bơm nước lạnh Water Chiller ... 54
Bảng 2.27 Kết quả tính tốn kiểm tra bơm ... 57
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">xii
Bảng 3.1 Tốc độ gió khuyên dùng và tối đa trong ống gió ... 59
Bảng 3.2 Kết quả tính tốn và so sánh hệ thống cấp gió tươi cho các tầng hầm (TGTT) . 60Bảng 3.3 Kết quả tính tốn và so sánh hệ thống cấp gió tươi cho các tầng hầm (TGHK) 60Bảng 3.4 Lưu lượng của ống gió ở các tầng ... 60
Bảng 3.5 Tổn thất cột áp của ống gió tươi tầng hầm ... 61
Bảng 3.6 Tổn thất phụ kiện ống gió tươi các tầng ... 62
Bảng 3.7 Kết quả tính tốn tổn thất cột áp của hệ thống cấp gió tươi tầng hầm ... 63
Bảng 3.8 Kết quả tính tốn và so sánh lưu lượng hệ thống tạo áp cầu thang bộ ... 65
Bảng 3.12 Hệ số n tương ứng với chiều rộng B ... 68
Bảng 3.13 Kết quả tính tốn và so sánh hệ thống cấp gió tươi cho các tầng hầm (TGHK) ... 68
Bảng 3.14 Kết quả tính tốn và so sánh hệ thống hút khí thải nhà vệ sinh ... 69
Bảng 3.15 Tổng tổn thất các phụ kiện hệ thống hút khói hầm 1 ... 70
Bảng 3.16 Tổng tổn thất các phụ kiện hệ thống hút khói hầm 2 ... 71
Bảng 3.17 Kết quả tính tốn và so sánh cột áp hệ thống hút khói bãi đỗ xe ... 71
Bảng 3.18 Tổng tổn thất các phụ kiện hệ thống hút khói hành lang ... 72
Bảng 3.19 Kết quả tính tốn và so sánh cột áp hệ thống hút khói hành lang ... 72
Bảng 3.20 Tổng tổn thất các phụ kiện hệ thống hút khí thải nhà vệ sinh ... 73
Bảng 3.21 Kết quả tính tốn và so sánh cột áp hệ thống hút khói hành lang ... 73
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">1
<b>CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Lịch sử hình thành và phát triển. </b>
Lịch sử điều hịa khơng khí bắt đầu từ lâu, qua nhiều giai đoạn phát triển quan trọng trong suốt hàng thế kỷ. Dưới đây là một cái nhìn tổng quan về lịch sử hình thành và phát triển của điều hịa khơng khí (Bảng 1.1).
Bảng 1.1 Những mốc thời gian trong lịch sử phát triển điều hòa
1758 John Hadley và Franklin Phát hiện quá trình làm lạnh từ sự bay hơi 1820 Michael Faraday Nén và hóa lỏng khí Amoniac 1830 John Gorrie Thổi khơng khí lạnh để làm mát bệnh
nhân, ý tưởng chế tạo máy điều hòa 1851 James Harrison Chế tạo thành công máy tạo băng 1881 Hải quân Hoa Kỳ Hệ thống dùng nước đá để làm mát tổng
thống James Garfield
1902 Willis Carrier Chế tạo máy điều hịa khơng khí đầu tiên trên thế giới
York cho lắp đặt hệ thống điều hòa 1906 Stuart Cramer Đặt tên q trình “điều hịa khơng khí”. 1914 Charles Gates Người đầu tiên sở hữu máy điều hòa tại
nhà riêng
1928 Thomas Midgley, Jr. Chế tạo thành công chất sinh hàn Freon (CFC)
1931 H.H. Schultz và J.Q. Sherman
Chế tạo máy điều hịa đầu tiên có kích thước nhỏ gọn
1939 - 1945 N/A Công nghệ làm lạnh phục vụ chiến tranh thế giới lần thứ II
bán ra trên khắp nước Mỹ
1957 Heinrich Krigar Chế tạo thành cơng máy nén khí ly tâm
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">2 1969 Neil Armstrong và Buzz
Thời kỳ trung cổ: Trong thời kỳ này, các kiến trúc sư ở Trung Đông và Châu Âu đã phát triển các phương pháp làm mát sáng tạo. Ví dụ, người Hy Lạp đã sử dụng gió để làm mát trong các ngôi nhà và người La Mã đã xây dựng hệ thống đường ống dẫn nước để làm mát các khu vực công cộng.
Thế kỷ 18: Trong thời kỳ này, các nhà khoa học và kỹ sư bắt đầu nghiên cứu về các phương pháp làm lạnh và làm mát. Năm 1758, Benjamin Franklin, một nhà khoa học người Mỹ, đã thử nghiệm việc làm lạnh bằng cách hơi nước. Tuy nhiên, ý tưởng này chưa được triển khai thương mại.
Thế kỷ 19: Sự tiến bộ trong công nghệ và khoa học đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của điều hòa khơng khí. Năm 1820, người Anh Michael Faraday đã phát minh ra máy làm lạnh đầu tiên. Năm 1851, người Mỹ John Gorrie đã phát minh ra máy làm lạnh dùng hơi nén, được coi là bước đột phá quan trọng trong công nghệ làm lạnh.
Năm 1902: Willis Carrier, một kỹ sư người Mỹ, được coi là người sáng lập ra hệ thống điều hịa khơng khí hiện đại. Carrier đã phát minh ra hệ thống điều hịa khơng khí sử dụng ngun lý làm lạnh bằng q trình hơi nước và sử dụng các ống dẫn khí để lưu thơng khơng khí. Đây được coi là bước tiến lớn trong việc cung cấp không gian lạnh và thoải mái cho các ứng dụng dịch vụ công nghiệp và thương mại.
Thế kỷ 20: Trong suốt thế kỷ 20, cơng nghệ điều hịa khơng khí tiếp tục được phát triển và cải tiến. Các công nghệ mới bao gồm hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm, điều hịa khơng khí ơ tơ, điều hịa khơng khí di động và hệ thống điều hịa khơng khí thơng minh. Sự tiến bộ trong điện tử và điều khiển tự động đã làm cho các hệ thống điều hịa khơng khí trở nên thông minh và tiết kiệm năng lượng hơn.
Hiện tại và tương lai: Ngày nay, các hệ thống điều hịa khơng khí ngày càng được phát triển với các tính năng tiên tiến như điều khiển thơng qua điện thoại di động, lưu trữ đám
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">3
mây, tích hợp trí tuệ nhân tạo và cảm biến để tăng tính hiệu quả và tiết kiệm năng lượng. Công nghệ xanh và bền vững cũng đang được áp dụng trong các hệ thống điều hịa khơng khí mới để giảm thiểu tác động đến mơi trường như cam kết thay đổi khí gas HCFC gây hiệu ứng nhà kính.
<b>1.2. Giới thiệu cơng trình </b>
CMC Tower là tòa văn phòng tiêu chuẩn hạng A nổi bật nhất tại đường Duy Tân và khu vực Cầu Giấy – được mệnh danh là Thung lũng Silicon của Hà Nội (như Hình 1.1). CMC Tower có thiết kế cơng nghệ và tiện ích hiện đại, phù hợp với mơi trường làm việc của các công ty công nghệ cao.
Là tịa nhà văn phịng hạng A điển hình tại khu vực Cầu Giấy, CMC Tower có phong cách thiết kế sang trọng mang đến không gian rộng rãi, sáng sủa và môi trường làm việc thoải mái, thuận tiện cho mọi khách thuê. Bên trong nhà có nhiều tiện ích phục vụ như:
- Dịch vụ quản lý tòa nhà tiêu chuẩn quốc tế - Hệ thống hòa trung tâm thương hiệu Trane – Mỹ
- Hệ thống thang máy: 5 thang máy Mitsubushi, tải trọng 1350 kg tương ứng tối đa 20 người, tốc độ 2,5 m/s với hệ thống điều khiển thông minh
- Hệ thống PCCC của hãng Notifirer - đến từ Mỹ với Đầu báo khói tự động
- Máy phát điện: 04 Máy phát điện dự phịng hãng Cumins – Mỹ ln đảm bảo hoạt động 100% công suất
- Hệ thống an ninh: 24/7. Camera quan sát sẽ được lắp đặt tại sảnh thang máy - Bãi đậu xe: Toàn bộ tầng hầm và diện tích lưu thơng
- Tầng 1 có Q time Coffee, thuận tiện cho việc tiếp khách. Dịch vụ ngân hàng, bảo hiểm… trực tiếp tại sảnh tầng 1 tòa nhà
- Đường Duy Tân có nhiều dịch vụ ngoại khu: ngân hàng, nhà hàng, cà phê, cửa hàng… CMC Tower Duy Tân tọa lạc tại vị trí vơ cùng đắc địa trên đường Duy Tân với kết nối giao thông linh hoạt cùng các tiện ích kế thừa tạo điều kiện phát triển kinh doanh thương mại và hợp tác kinh doanh. Gần tòa nhà là các tòa nhà văn phịng chun nghiệp, nhiều cơng ty cơng nghệ lớn như FPT, CMC... cộng đồng khách thuê giàu có, cơ hội hợp tác và phát triển là rất lớn.
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">4 CMC Tower có 19 tầng nổi và 02 tầng hầm được thiết kế theo tiêu chuẩn văn phòng hiện đại và nội thất chất lượng. Tòa nhà được xây dựng trên diện tích 3.000 mét vng và có tổng diện tích sử dụng là 24.000 mét vng.
CMC Tower nằm ngay gần ngã tư đường Duy Tân – Thành Thái – Trần Thái Tơng. Lân cận có nhiều tòa nhà văn phòng chuyên nghiệp cho thuê như: Việt Á Tower, 3D Center, tòa nhà FPT...
- Tiệm cận với tuyến đường huyết mạch: Duy Tân, Phạm Hùng, Hồ Tùng Mậu… - Cách Bến xe Mỹ Đình: 1 km.
- Cách trung tâm kinh tế Cầu Giấy: 1km. - Cách Sân bay Quốc tế Nội Bài: 20km. - Cách Trung tâm hội nghị Quốc Gia: 4km. - Cách Sân Vận Động Mỹ Đình: 4km.
Trên hết, tịa nhà có cách bố trí thơng minh phù hợp với nhu cầu thuê của nhiều khách hàng. Diện tích cho thuê là 24.000 m<small>2</small>, diện tích sàn 982 m<small>2</small>, cho thuê tối thiểu 78,5 m<small>2</small>.
Ngồi ra, tịa nhà cịn sử dụng công nghệ tiết kiệm năng lượng hiện đại, được áp dụng tại các tòa nhà cao cấp trên thế giới. Sảnh của tòa nhà được thiết kế cao hơn mặt đường và được lát gạch men cao cấp, sang trọng. Cửa kính văn phịng là loại cửa cách âm 2 lớp. Cùng với việc san lấp sàn bê tông, vách ngăn bằng thạch cao xung quanh khu vực cho thuê. Tất cả mang tới một nơi làm việc chất lượng nhất cho các khách th.
Hình 1.1 Tịa nhà CMC TOWER
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">5
<b>1.3. Các hệ thống điều hịa khơng khí. </b>
<b>1.3.1. Hệ thống điều hịa khơng khí cục bộ </b>
Hệ thống điều hịa khơng khí kiểu cục bộ là hệ thống chỉ điều hịa khơng khí trong phạm vi hẹp, thường chỉ là một phòng riêng độc lập hoặc một vài phòng nhỏ (như Hình 1.2).
Hình 1.2 Hệ thống điều hịa khơng khí cục bộ Ưu điểm:
- Máy được thiết kế đẹp phù hợp với nhiều không gian, thuận tiện cho việc lắp đặt cũng như bảo trì, bảo dưỡng nhanh, dễ dàng.
- Sử dụng đơn giản, không bị ảnh hưởng của các máy khác trong hệ thống. - Bảo dưỡng, sửa chữa đơn giản và độc lập từng máy.
- Hệ số tiêu thụ điện năng lớn, chi phí vận hành cao.
- Độ bền và tuổi thọ sử dụng không cao (khoảng 5~6 năm).
- Thường áp dụng cho những cơng trình nhỏ, đơn giản khơng yêu cầu các thông số môi trường đặc biệt.
</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">Daikin là nhà sản xuất điều hòa khơng khí đầu tiên đã phát minh ra hệ thống máy điều hòa trung tâm và cho đến nay đã được hơn 20 năm. Trong hệ thống điều hòa VRV thì điều hịa trung tâm VRV III là một phiên bản cái tiến vượt bậc, được xem như một cuộc cách mạng trong quá trình phát triển của hệ thống điều hịa VRV tính tới thời điểm hiện tại.
Hình 1.3 Hệ thống ĐHKK trung tâm VRV Ưu điểm:
- VRV đã khắc phục được hầu hết các nhược điểm của ĐHKK cục bộ. - Chi tiết lắp ghép có độ tin cậy, tuổi thọ cao.
- Hệ thống điều hịa VRV có khả năng hạn chế được tiếng ồn và chống bám bụi rất tốt. Nên được ứng dụng khá rộng rãi, kể cả khu vực địi hỏi độ ồn thấp.
- Q trình lắp đặt khá đơn giản và nhanh chóng. Khơng mất quá nhiều thời gian. - Vận hành êm ái.
Ngoài ra cịn có thể kết nối với trung tâm điều khiển của tòa nhà, tạo điều kiện dễ dàng cho sữa chữa, bảo trì.
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">7 Nhược điểm: mặc dù có nhiều ưu điểm vượt trội, tuy nhiên hệ thống ĐHKK trung tâm VRV vẫn có một vài điểm yếu nhất định.
- Ứng dụng của hệ thống điều hịa VRV có thể khơng phù hợp nhất với mơi trường như tịa nhà y tế, phịng thí nghiệm.
- Phải bố trí, lắp đặt các loại ống, mối nối điều hịa trước khi đưa dàn lạnh vào hoạt động. Điều quan trọng là nơi lắp đặt và các công việc khác nhau cần được thực hiện một cách chuyên nghiệp để hệ thống hoạt động tốt trong thời gian dài vì một lỗi nhỏ có thể khó theo dõi do có nhiều cơng việc trong q trình cài đặt.
- Vốn đầu tư cao, đòi hỏi kỹ thuật lắp đặt, vận hành, bảo trì bảo dưỡng cao. - Chi phí cao so với các dịng điều hịa khơng khí thơng thường.
<b>b. Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller </b>
Hệ thống điều hòa trung tâm Chiller (như Hình 1.4) là hệ thống điều hịa gồm là loại máy phát sinh ra nguồn lạnh để làm lạnh các đồ vật, thực phẩm, là máy sản xuất nước lạnh dùng trong hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm, sử dụng nước là chất tải lạnh. Nước sẽ được làm lạnh qua bình bốc hơi (thường vào 12<small>o</small>C và ra 7<small>o</small>C).
Hình 1.4 Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller
Hệ thống điều hòa trung tâm Chiller gồm có cấu tạo gồm 5 phần chính bao gồm: - Cụm trung tâm nước Water Chiller.
- Hệ Thống đường ống nước lạnh và bơm nước lạnh. - Hệ Thống tải sử dụng Trực Tiếp: AHU, FCU, PAU, …
</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">8 - Hệ Thống tải sử dụng Gián Tiếp: Hệ Thống đường ống gió thổi qua phịng cần điều hịa, Các van điều chỉnh ống gió, miệng gió: VAV, Damper.v.v.
- Hệ Thống Bơm và tuần hồn nước qua Cooling Tower (nếu có) đối với Chiller giải nhiệt nước.
Tất cả hệ thống đều có những thế mạnh và những điểm ưu để có thể chọn ra hệ thống phù hợp cho cơng trình. Ở đây ưu điểm, nhược điểm hệ thống ĐHKK trung tâm (Bảng 1.2) cũng được trình bày để có thể lựa chọn đúng và phù hợp.
Bảng 1.2 Ưu, nhược điểm của hệ thống Water Chiller
Công suất lớn (lên đến 1000 ton) Lắp đặt và vận hành phức tạp, đòi hỏi thợ có kinh nghiệm lành nghề Đường ống gọn nhẹ, tiết kiệm không gian Một số hệ thống yêu cầu không gian
dưới tầng hầm
Hoạt động ổn định và bền bỉ Đòi hỏi phòng máy riêng
Sử dụng nước làm lạnh, an toàn Cần người chuyên trách phục vụ Điều chỉnh linh hoạt, tiết kiệm năng lượng Vận hành, sữa chữa, vệ sinh và bảo
dưỡng phức tạp Phù hợp với cơng trình lớn và đa dạng trong
công suất hoạt động cũng như các loại máy, thiết bị trao đổi nhiệt, hệ thống giải nhiệt,…
Tiêu thụ điện năng cao, đặc biệt khi tải non
Phân loại:
- Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller giải nhiệt bằng không khí (như Hình 1.5 trái): mơi chất lạnh của hệ thống được giải nhiệt bằng khơng khí. Vì vậy, hiệu suất hoạt động hệ thống bị phụ thuộc vào nhiệt độ mơi trường. Các hệ thống có cơng suất nhỏ thường dùng kiểu giải nhiệt này.
- Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller giải nhiệt bằng nước (như Hình 1.5 phải): để nâng cao hiệu quả giải nhiệt mơi chất lạnh, các hệ thống có cơng suất lớn sẽ sử dụng nước để giải nhiệt. Hệ thống này đòi hỏi phải trang bị thêm hệ thống bơm cùng với đường ống dẫn nước giải nhiệt và tháp giải nhiệt.
</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">9 Hình 1.5 Hệ thống ĐHKK trung tâm Water Chiller giải nhiệt bằng không khí (bên trái)
và giải nhiệt bằng nước (bên phải)
<b>1.4. Phạm vi đề tài </b>
Đề tài này nhóm chúng em chỉ tính tốn hạng mục hệ thống ĐHKK và thơng gió của tịa nhà, phù hợp với chun ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt. Với thời gian thực hiện đề tài được giao, nhóm đã hồn thành những nhiệm vụ sau:
- Tính tốn kiểm tra phụ tải lạnh cơng trình (trừ những tầng điển hình trùng nhau) theo phương pháp Carrier, phần mềm HAP 5.11 của Carrier và so sánh với cơng trình thực tế. - Kiểm tra, phân tích sơ đồ ĐHKK và tính tốn kiểm tra các thiết bị chính gồm: PAU, FCU, Chiller, tháp giải nhiệt, bơm, bình dãn nở.
- Tính tốn kiểm tra hệ thống thơng gió, tạo áp và hút khói so sánh với cơng trình thực tế. - Triển khai mơ hình 3D hệ thống ĐHKK và thơng gió bằng phần mềm Revit 2022. - Mơ phỏng CFD phịng họp thuộc tầng một của tòa nhà bằng phần mềm CFD Autodesk và đưa ra kết luận.
</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">Công năng của cơng trình chính là tịa nhà văn phịng và thương mại (mức lao động nhẹ). Thơng số tính toán để thiết kế hệ thống ĐHKK lựa chọn theo Phụ lục A, Bảng A1 tài liệu [2].
Bảng 2.1 Thơng số khí hậu ngồi trời mùa hè của cơng trình Nhiệt độ
bầu khơ t<small>N</small> (<small>o</small>C)
Độ ẩm tương đối
(%)
Enthalpy I<small>N</small> (kJ/kg)
Dung ẩm d<small>N</small> (g/kgkkk)
Nhiệt độ đọng sương
t<small>s</small> (<small>o</small>C)
Nhiệt độ bầu ướt
Độ ẩm tương đối
(%)
Enthalpy I<small>T</small> (kJ/kg)
Dung ẩm d<small>T</small> (g/kgkkk)
Nhiệt độ đọng sương
t<small>s</small> (<small>o</small>C)
Nhiệt độ bầu ướt
Thể tích (m<small>3</small>)
</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32"><b>2.2. Tính tải lạnh bằng phương pháp Carrier </b>
Đối với một cơng trình khi thiết kế ta có nhiều phương pháp tính tốn cân bằng nhiệt cho cơng trình, ở đây ta sử dụng phương pháp Carrier. Phương pháp này khác so với phương pháp truyền thống ở cách xác định năng suất lạnh Q<small>0</small> bằng cách tính riêng tổng nhiệt thừa Q<small>ht</small> và nhiệt ẩn thừa Q<small>at</small> của mọi nguồn nhiệt tỏa và thẩm thấu có tác động vào phịng điều hịa, các cơng thức tính các tải nhiệt được xác định dựa vào [1].
Q<small>0</small> = ∑Q<small>ht</small> + ∑Q<small>ât </small>(2.1) Trong đó: - ∑Q<small>ht</small>: Nhiệt hiện thừa.
- ∑Q<small>ât</small>: Nhiệt ẩn thừa.
</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">12 Giới thiệu sơ đồ đơn giản tính các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa (như Hình 2.1) theo phương pháp Carrier:
Hình 2.1 Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa theo Carrier
<b>2.2.1. Nhiệt bức xạ qua kính Q<small>11 </small></b>
Nhiệt bức xạ qua kính được xác định theo biểu thức: Q<small>11</small> = n<small>t</small>.Q<small>’</small>
<small>11 </small>(W) (2.2) Với:
n<small>t </small>– hệ số tác động tức thời Q<small>’</small>
<small>11</small> – lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phịng, được xác định bằng biểu thức: Q'<sub>11</sub>=F. R<sub>T</sub>.ε<sub>c</sub>.ε<sub>đs</sub>.ε<sub>mm</sub>.ε<sub>kh</sub>.ε<sub>m</sub>.ε<sub>r</sub> (2.3)
F - diện tích bề mặt kính, m<small>2 </small>.
R<small>T</small> – nhiệt bức xạ tức thời qua cửa kính vào phịng. Vì hệ thống ĐHKK khu vực văn phòng hoạt động từ 8 giờ sáng đến 5 giờ chiều nên ta có thể lấy ngay lượng nhiệt bức xạ mặt trời cực đại qua cửa kính vào trong phòng R<small>T</small> = R<small>Tmax</small>.
𝜀<sub>𝑐</sub> – hệ số kể đến ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển. Độ cao của cơng trình so với mực nước biển H = 20m. Do ảnh hưởng này nhỏ, chọn 𝜀<sub>𝑐</sub>= 1.
</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">13 ε<sub>c</sub>=1+ <sup>H</sup>
<small>1000</small>. 0,023≈1 (2.4)
𝜀<sub>đ𝑠</sub> – hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát so với nhiệt độ đọng sương của khơng khí ở trên mặt mực nước biển là 20°C, xác định theo công thức:
ε
<sub>đs</sub>=1-
<sup>(t</sup><small>s-20)</small><small>10</small>
. 0,13
(2.5) =1-<sup>(</sup><sup>25,65-20)</sup>𝛼<sub>𝑘</sub>, 𝜌<sub>𝑘 </sub>, 𝜏<sub>𝑘</sub>: lần lượt là hệ số hấp thụ, phản xạ, xuyên qua của kính. Theo bảng 4.3 tài liệu [1], cơng trình sử dụng loại kính Antisun có:
α<sub>k</sub> = 0,74 ρ<sub>k </sub> = 0,05 τ<sub>k</sub> = 0,21
α<sub>m</sub>, ρ<sub>m </sub>, τ<sub>m</sub>: lần lượt là hệ số hấp thụ, phản xạ, xuyên qua của màn che. Theo bảng 4.4 tài liệu [1], cơng trình sử dụng loại màn che mành màu trung bình có:
α<sub>m</sub> = 0,58 ρ<sub>m </sub>= 0,39 τ<sub>m</sub> = 0,03
R<small>N</small>: bức xạ mặt trời đến bên ngồi mặt kính. Ví dụ tính cho khu vực căn tin tầng trệt có vách kính hướng Đông, R<small>Tmax</small> = 505 theo bảng 4.2 tài liệu [1].
</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">14 R<small>N</small> =
(2.7) = <small>max</small>
Theo biểu thức 2.3, ví dụ tính lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào khu vực căn tin của tầng trệt, có diện tích kính 5,78m<small>2</small>.
Q'<sub>11</sub>=F. R<sub>K</sub>.ε<sub>c</sub>.ε<sub>đs</sub>.ε<sub>mm</sub>.ε<sub>kh</sub>.ε<sub>m</sub>.ε<sub>r</sub> = 5,78.271,16.1.0,926.1.1,17.0,58.1 ≈ 0,98 (kW) Tương tự, kết quả tính tốn Q’<small>11</small> được tổng hợp trong bảng 2.5.
Bảng 2.5 Nhiệt bức xạ tức thời qua kính Q’<small>11</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">15 1 <sup>Văn phòng </sup>
</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">16 g<small>s</small> = <small>' 0, 5"</small>
Đối với tầng trệt đến tầng 18, có tường làm bằng gạch thơng thường với vữa nặng có khối lượng 450kg/m<small>2</small> theo tài liệu [1]. tiếp xúc với bức xạ mặt trời và khơng có sàn nằm trên mặt đất.
Ví dụ tính G’ cho khu vực văn phịng của tầng 1 có diện tích tường 419,15m<small>2</small>. G’ = 450.419,15 = 188617,5 (kg)
Tương tự, kết quả tính tốn G’ cho các khu vực cịn lại được tổng hợp trong bảng 2.6 Bảng 2.6 Kết quả tính tốn G’
</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">17 Ví dụ tính cho văn phịng tầng 1 có thơng số như sau:
</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">Tra bảng 4.6 tài liệu [1] và nội suy được n<small>t</small> = 0,74. Nhiệt bức xạ qua kính của khu vực căn tin tầng trệt:
Q<small>11</small> = n<small>t</small>.Q’<small>11</small> = 0,58. 0,98 ≈ 0,57 (kW)
Tương tự, kết quả tính tốn Q<small>1</small> của các khu vực được tổng hợp trong Phụ lục 1.
<b>2.2.2. Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q<small>2</small></b>
<b>a. Nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ Q<small>21</small></b>
<b> Nhiệt truyền qua mái của khơng gian điều hịa được chia làm 3 dạng: </b>
- Dạng 1: Khơng gian điều hịa cần tính nằm dưới phịng có ĐHKK. Khi đó: ∆t = 0, Q<small>21</small> = 0.
- Dạng 2: Không gian điều hịa cần tính nằm dưới phịng khơng có ĐHKK. Khi đó: ∆t = 0,5(t<small>N</small> – t<small>T</small>), Q<small>21</small> = k.F.∆t (2.9)
Trong đó:
k – hệ số truyền nhiệt qua mái, tra bảng 4.15 tài liệu [1], nội suy với vật liệu là bê tơng cốt thép dày 200mm có lớp vữa xi măng dày 20mm, lát đá granit màu trắng dày, k = 2,34 W/m<small>2</small>.K.
F – diện tích mái.
∆t – hiệu nhiệt độ giữa 2 không gian.
</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">19 - Dạng 3: Trần mái của khơng gian điều hịa cần tính chịu tác động bởi bức xạ mặt trời và chênh lệch nhiệt độ giữa khơng khí trong và ngồi nhà. Do việc xác định chính xác lượng nhiệt trên là khá phức tập. Vì vậy, tính tốn gần đúng theo biểu thức:
Q<small>21</small> = k.F.∆t<small>tđ</small>
Cơng trình CMC Tower thì nhiệt truyền qua mái bao gồm:
- Tầng trệt đến tầng 2 và tầng 5 đến tầng 17 thuộc dạng 1 nên Q<small>21</small> = 0. - Tầng 3 và tầng 18 thuộc dạng 2 nên Q<small>21</small> = k.F.0,5(t<small>N</small> – t<small>T</small>):
Khu vực Sảnh thang tầng 3: Q<small>21</small> = 2,34.46,5.0,5.(36,1 – 25) = 603,89 (W) ≈ 0,6 (kW). Tương tự, tính cho khu vực Văn phòng tầng 18: Q<small>21</small> = 12857,13 (W) ≈ 12,86 (kW). Tính tốn ta được Q<small>21</small> tại các khu vực ở các tầng được thể hiện trong bảng 2.9.
Bảng 2.9 Kết quả tính tốn nhiệt truyền qua mái Q<small>21</small>
<b>b. Nhiệt truyền qua vách Q<small>22</small></b>
Nhiệt truyền qua vách Q<small>22</small> do:
- Chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngồi khơng gian điều hòa. - Bức xạ mặt trời vào vách.
Q<small>22</small> được xác định theo biểu thức:
Q<small>22</small> = ∑Q<small>2i</small> = k<small>i</small>.F<small>i</small>.∆t = Q<small>22t</small> + Q<small>22c</small> + Q<small>22k</small>, (W) (2.10) Với:
Q<small>22t</small>: Nhiệt truyền qua tường. Q<small>22c</small>: Nhiệt truyền qua cửa ra vào. Q<small>22k</small>: Nhiệt truyền qua cửa sổ.
<i> * Nhiệt truyền qua tường Q<small>22t</small> </i>
Q<small>22t</small> = k.F.∆t, (W) (2.11) Với:
k – hệ số truyền nhiệt của tường, được xác định bằng biểu thức:
</div>
