Upload
le-anh-son
View
254
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Đồ án tốt nghiệp
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước,
ngành điều hòa không khí cũng đã có bước phát triển vượt bậc và ngày càng
trở nên quen thuộc trong đời sống và sản xuất.
Ngày nay, điều hòa tiện nghi và điều hòa công nghệ không thể thiếu
trong các tòa nhà, khách sạn, siêu thị, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể
thao... Trong những năm qua điều hòa cũng đã hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành
kinh tế, góp phần để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình công
nghệ như trong các ngành sợi, dệt, chế biến thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, vi
điện tử, bưu điện, viễn thông, máy tính, cơ khí chính xác, hóa học...
Ở trên ta đã thấy được tầm quan trọng to lớn của ĐHKK. Vì vậy việc
học tập nghiên cứu, cải tiến, tiến tới thiết kế chế tạo về ĐHKK là điều cần
thiết. Một trong những công cụ, công nghệ nhất thiết phải có hiện nay để phục
vụ cho việc đó là công nghệ thông tin. Với sự hỗ trợ của máy tính, mạng
internet, kỹ sư thiết kế có điều kiện tiếp xúc với các chương trình đa phương
tiện: thí nghiệm mô phỏng, hình ảnh động, các phần mềm hỗ trợ cho việc
thiết kế và ứng dụng thực tế, các video trực quan… Ứng dụng công nghệ
thông tin vào công việc thiết kế điều hòa không khí thực sự đem lại rất nhiều
lợi ích.
Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp này em xin trình bày về khả năng ứng
dụng công nghệ thông tin vào việc tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không
khí thông qua hai phần mềm là TRACE 700 và REVIT MEP.
Trong quá trình làm đồ án, do còn hạn chế về chuyên môn và kiến thức
thực tế nên bản đồ án này không tránh khỏi có những thiếu sót. Em rất mong
được sự chỉ bảo và góp ý của các thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn và đặc biệt là
thầy giáo KS. Hồ Hữu Phùng đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành bản đồ án
này trong suốt thời gian làm tốt nghiệp.
Sinh viên thực hiện
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 1
Đồ án tốt nghiệp
Phạm Ngọc Minh
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bản đồ án này do tôi tự tính toán, thiết kế và nghiên
cứu dưới sự hướng dẫn của thầy giáo KS. Hồ Hữu Phùng.
Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mục
tài liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà không
được ghi.
Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định
Sinh viên thực hiện
Phạm Ngọc minh
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 2
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
1.1.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật điều hòa không khí
Vào năm 218 đến 222, hoàng đế Varius Avitus ở thành Rome đã cho
người đắp ngọn núi tuyết ở vườn thượng uyển để hướng những ngọn gió mát
thổi vào cung điện.
Vào năm 1845, bác sĩ John Gorrie người Mỹ đã chế tạo máy nén khí đầu
tiên để điều hòa không khí cho bệnh viện tư của ông. Chính điều đó làm ông
nổi tiếng và đi vào lịch sử của điều hòa không khí.
Năm 1850, nhà thiên văn học Puizzi Smith lần đầu tiên đưa ra dự án điều
hòa không phòng ở máy lạnh nén khí.
Năm 1911, Carrier lần đầu tiên xây dựng âm đồ của không khí ẩm và cắt
định nghĩa tính chất nhiệt động của không khí ẩm và phương pháp xử lý để
đạt được các trạng thái không khí theo yêu cầu.
Kỹ thuật điều hòa không khí bắt đầu chuyển mình và có những bước tiến
nhảy vọt đáng kể, đặc biệt là vào năm 1921 khi tiến sĩ Willis H. Carrier phát
minh ra máy lạnh ly tâm. Điều hòa không khí thực sự lớn mạnh và tham gia
vào nhiều lĩnh vực khác nhau như:
+ Điều hòa không khí cho các nhà máy công nghiệp.
+ Điều hòa không khí cho các nhà máy chăn nuôi.
+ Điều hòa không khí cho các trại điều dưỡng, bệnh viện.
+ Điều hòa không khí cho các cao ốc, nhà hát lớn.
+ Điều hòa không khí cho các nơi sinh hoạt khác nhau của con người…
Đến năm 1932, toàn bộ các hệ thống điều hòa không khí đã chuyển sang
sử dụng môi chất freon R12.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 3
Đồ án tốt nghiệp
Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, đời sống con người ngày càng
được nâng cao thì điều hòa không khí ngày càng phát triển mạnh mẽ, ngày
càng có thiết bị, hệ thống điều hòa không khí hiện đại, gọn nhẹ, rẻ tiền.
1.1.2 Lịch sử phát triển của điều hòa không khí tại Việt Nam
Đối với Việt Nam, là một đất nước có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm.
Điều hoà không khí có ý nghĩa vô cùng to lớn trong việc phát triển kinh tế
nước ta. Điều hòa không khí đã xâm nhập vào hầu hết các ngành kinh tế, đặc
biệt là ngành chế biến và bảo quản thực phẩm, các ngành công nghiệp nhẹ,
ngành xây dựng.
Nhược điểm chủ yếu của ngàng lạnh ở nước ta là quá nhỏ, non yếu và
lạc hậu, chỉ chế tạo ra các loại máy lạnh amoniac loại nhỏ, chưa chế tạo được
các loại máy nén và thiết bị cỡ lớn, các loại máy lạnh Freon, các thiết bị tự
động. Ngành lạnh nước ta chưa được quan tâm đầu tư và phát triển đúng mức
dẫn đến việc các đơn vị, xí nghiệp sử dụng lạnh chưa hợp lý gây thiệt hại và
lãng phí tiền vốn. Ở Việt Nam hiện nay, việc tính toán thiết kế hệ thống điều
hòa không khí cho một công trình nào đó đều chỉ là tính toán từng bộ phận
riêng lẻ rồi lựa chọn các thiết bị của các nước trên thế giới để lắp ráp thành
một cụm máy, ta chưa thể chế tạo được từng thiết bị cụ thể hoặc có chế tạo
được nhưng chất lượng còn kém.
Cùng với sự phát triển kinh tế của đất nước trong những năm gần đây, ở
các thành phố lớn phát triển lên hàng loạt các cao ốc, nhà hàng, khách sạn,
các rạp chiếu phim, các biệt thự sang trọng, nhu cầu tiện nghi của con người
tăng cao, ngành điều hòa không khí đã bắt đầu có vị trí quan trọng và có
nhiều hứa hẹn trong tương lai.
Trong điều kiện hiện nay, khi cuộc sống của người dân ngày càng được
cải thiện đáng kể về mọi mặt thì việc các tòa nhà trọc trời, khách sạn, nhà
hàng, siêu thị, trung tâm thương mại… sử dụng hệ thống điều hòa không khí
là một điều hợp lý và cấp thiết nhất là trong điều kiện khí hậu ngày càng nóng
lên trên toàn thế giới vì hiệu ứng nhà kính mà Việt Nam của chúng ta cũng
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 4
Đồ án tốt nghiệp
đang phải chịu ảnh hưởng lớn từ hiện tượng này. Việc các hệ thống điều hòa
trung tâm hầu như đã chiếm lĩnh tất cả các cao ốc văn phòng, khách sạn, các
trung tâm mua sắm, các siêu thị… đã chứng minh một thực tế rõ ràng vị trí
quan trọng của ngành điều hòa không khí trong sinh hoạt và trong mọi hoạt
động sản xuất. Việc này còn cho ta thấy ngành lạnh nước ta đang ngày càng
phát triển mạnh mẽ phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng.
1.1.3 Điều hòa không khí và tầm quan trọng của điều hòa không khí
Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan
hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản
xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên. (Theo Điều 1, Luật
Bảo vệ Môi trường của Việt Nam). Môi trường theo nghĩa rộng là tất cả các
nhân tố tự nhiên và xã hội cần thiết cho sự sinh sống, sản xuất của con người,
như môi trường tài nguyên thiên nhiên, môi trường không khí, môi trường
đất, môi trường nước, môi trường ánh sáng... Trong đó môi trường không khí
có ý nghĩa sống còn để duy trì sự sống trên Trái đất, trong đó có sự sống của
con người. Môi trường không khí có đặc tính là không thể chia cắt, không có
biên giới, không ai có thể sở hữu riêng cho mình, môi trường không khí
không thể trở thành hàng hoá, do đó nhiều người không biết giá trị vô cùng to
lớn của môi trường không khí, chưa quí trọng môi trường không khí và chưa
biết cách tạo ra một môi trường không khí trong sạch không ôi nhiễm.
Cũng giống như các loài động vật khác sống trên trái đất, con người có
thân nhiệt không đổi (370C) và luôn luôn trao đổi nhiệt với môi trường không
khí xung quanh. Con người luôn phải chịu sự tác động của các thông số
không khí trong môi trường không khí như nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ các chất
độc hại và tiếng ồn. Chúng có ảnh hưởng rất lớn đến con người theo hai
hướng tích cực và tiêu cực. Do đó để hạn chế những tác động tiêu cực và phát
huy những tác động tích cực của môi trường xung quanh tác động đến con
người, ta cần phải tạo ra một môi trường thoải mái, một không gian tiện nghi
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 5
Đồ án tốt nghiệp
cho con người. Những điều kiện tiện nghi đó hoàn toàn có thể thực hiện được
nhờ kỹ thuật điều hoà không khí.
Không những tác động tới con người, môi trường không khí còn tác
động tới đời sống sinh hoạt và các quá trình sản xuất của con người… Con
người tạo ra sản phẩm và cũng tiêu thụ sản phẩm đó. Do đó con người là một
trong những yếu tố quyết định năng suất lao động và chất lượng sản phẩm.
Như vậy, môi trường không khí trong sạch, có chế độ nhiệt ẩm thích hợp
cũng chính là yếu tố gián tiếp nâng cao năng suất lao động. Mặt khác, mỗi
ngành kỹ thuật lại yêu cầu một chế độ vi khí hậu riêng biệt do đó ảnh hưởng
của môi trường không khí đối với sản xuất không giống nhau. Hầu hết các
quá trình sản xuất thường kèm theo sự thải nhiệt, thải khí CO2 và hơi nước, có
khi cả bụi và các chất độc hại vào môi trường không khí ngay bên trong nơi
làm việc, làm thay đổi nhiệt độ và độ ẩm không khí trong phòng đồng thời
gây ra những ảnh hưởng không tốt đến quá trình sản xuất và chất lượng sản
phẩm. Chẳng hạn như trong các quá trình sản xuất thực phẩm, chúng ta đều
cần duy trì nhiệt độ và độ ẩm theo tiêu chuẩn. Độ ẩm thấp quá làm tăng nhanh
sự thoát hơi nước trên mặt sản phẩm, do đó tăng hao trọng, có khi làm giảm
chất lượng sản phẩm (gây nứt nẻ, vỡ do sản phẩm bị giòn quá khi khô). Nh-
ưng nếu lớn quá cũng làm môi trường phát sinh nấm mốc. Một số ngành sản
xuất như bánh kẹo cao cấp đòi hỏi nhiệt độ không khí khá thấp (ví dụ ngành
chế biến sôcôla cần nhiệt độ 7 8oC, kẹo cao su là 20oC), nếu nhiệt độ không
đạt yêu cầu sẽ làm hư hỏng sản phẩm. Độ trong sạch của không khí không
những tác động đến con người mà còn tác động trực tiếp đến chất lượng sản
phẩm. Bụi bẩn bám trên sản phẩm không chỉ làm giảm vẻ đẹp mà còn làm
hỏng sản phẩm. Các ngành sản xuất thực phẩm không chỉ yêu cầu không khí
trong sạch, không có bụi bẩn mà còn đòi hỏi vô trùng nữa.
Còn rất nhiều quá trình sản xuất khác đòi hỏi phải có điều hòa không khí
mới tiến hành được hiệu quả như ngành y tế, ngành giao thông vận tải, ngành
công nghiệp in, ngành công nghiệp sợi, ngành cơ khí chính xác... Điều này ta
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 6
Đồ án tốt nghiệp
có thể tìm hiểu và nhận thấy trong thực tế sản suất nhất là ở thời đại công
nghiệp phát triển ở trình độ cao trong nước cũng như trên thế giới.
Tóm lại, con người và sản xuất đều cần có môi trường không khí với các
thông số thích hợp. Môi trường không khí tự nhiên không thể đáp ứng được
những đòi hỏi đó. Vì vậy phải sử dụng các biện pháp tạo ra vi khí hậu nhân
tạo bằng điều hòa không khí.
Điều hòa không khí (ĐHKK) là quá trình tạo ra và duy trì ổn định trạng
thái không khí trong nhà theo một chương trình định trước, không phụ thuộc
vào trạng thái không khí ngoài trời.
Điều hoà không khí không chỉ giữ vai trò rất quan trọng trong đời sống
hàng ngày mà còn đảm bảo được chất lượng của cuộc sống con người cũng
như nâng cao hiệu quả lao động và chất lượng của sản phẩm trong công
nghiệp sản xuất. Đồng thời nó cũng có những ý nghĩa to lớn đối với việc bảo
tồn các giá trị văn hóa và lịch sử.
1.2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
Siêu thị Đồng Quang là một công trình trọng điểm trong trung tâm
thương mại Đồng Quang, nằm ở thành phố Thái Nguyên. Siêu thị này cao
khoảng 23 m, tọa lạc trên mặt bằng rộng khoảng 4500 m2, giữa ngã ba cửa
ngõ Hà Nội - Thái Nguyên - Bắc Cạn. Đây là một tòa nhà 3 tầng, trong các
tầng thì được ngăn thành nhiều gian hàng. Siêu thị được xây dựng nhằm mục
đích chính là đáp ứng được nhu cầu kinh doanh mua bán phong phú đa dạng
ngày càng cao của nhân dân và khách du lịch thập phương tới thành phố Thái
Nguyên. Đây cũng sẽ là một điểm nhấn, là công trình kiến trúc văn minh hiện
đại, tạo dựng cảnh quan thành phố Thái Nguyên thêm khang trang, hiện đại
và to đẹp, góp phần nâng cao văn hóa, văn minh, lịch sự của thành phố Thái
Nguyên.
Tầng 1 và tầng 2 của siêu thị có diện tích gần giống nhau khoảng 3800
m2 và được được ngăn thành rất nhiều gian hàng. Tầng 2 là hàng điện tử, điện
máy, đồ trang trí nội thất hiện đại với đa dạng chủng loại từ giá bình dân đến
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 7
Đồ án tốt nghiệp
cao cấp. Tầng 1 tập trung các thương hiệu lớn của Việt Nam và thế giới về
các nhóm hàng gồm: thời trang, mỹ phẩm, đồng hồ, nữ trang, đá quý, giày da,
quần áo… Ở các gian hàng thời trang tầng 1 quý khách sẽ bị choáng ngợp bởi
những nhãn hiệu nổi tiếng thế giới với những sản phẩm sành điệu, đầy cá tính
như: Valentino, Lacoste, Nike…
Tầng 3 có diện tích 3800 m2 trong đó có khoảng 2000 m2 diện tích sàn
không có mái che, với mục đích là nơi để tổ chức các triển lãm, hội chợ, buổi
tiệc… ở ngoài trời. Phần diện tích còn lại có mái che là các gian hàng bao
gồm các mặt hàng gia dụng, văn phòng phẩm.
Lối vào siêu thị dành cho du khách mọi nơi đến thăm quan và mua sắm ở
tầng một có năm lối vào, trong đó có bốn lối vào nằm ở bốn hướng Đông-
Tây-Nam-Bắc, lối vào còn lại là lối vào chính của tòa nhà nằm ở hướng Tây-
Nam. Để đi lại giữa các tầng, công trình có tổng cộng là bảy cầu thang. Trong
đó có ba cầu thang bộ và hai cầu thang tự hành được bố trí ở trung tâm của
siêu thị. Hai cầu thang bộ còn lại bố trí cạnh nối vào phía Tây và ở phía Bắc
của siêu thị.
Tầng 1 của siêu thị có chiều cao là 6,6m còn chiều cao của tầng 2 là
6,1m. Các tầng có diện tích tường bao bằng kính rất lớn. Tường bao bằng
kính được lắp đặt ở bốn mặt của tòa nhà theo các hướng Đông-Tây-Nam-Bắc.
Chiều cao của tường bao bằng kính được tính từ sàn đến trần giả. Trần giả của
siêu thị làm bằng thạch cao dày 12mm. Siêu thị có rất nhiều vách ngăn. Vách
ngăn giữa các gian hàng đều bằng kính. Chiều cao của vách ngăn là 3000mm.
Kính được sử dụng là loại kính cách nhiệt hai lớp. Tường bao bằng gạch xây
của siêu thị có chiều dày là 300mm, 330mm, 350mm có trát vữa và ốp đá mặt
ngoài. Vách ngăn giữa nhà vệ sinh, phòng máy và hành lang là tường xây
gạch dày 220mm có trát vữa hai mặt.
Hệ thống điều hoà không khí cần phải phục vụ toàn bộ diện tích sử dụng
trong tầng một và tầng hai. Hệ thống điều hoà không khí phải đảm bảo tiện
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 8
Đồ án tốt nghiệp
nghi, thoả mãn yêu cầu vi khí hậu nhưng không được ảnh hưởng đến kết cấu
xây dựng và trang trí nội thất bên trong cũng như cảnh quan xung quanh.
Bảng 1.1 Diện tích sàn, thể tích và số người trong không gian điều hòa
Bảng 1.2 Diện tích tường bao quanh không gian điều hòa bằng kính, m2
Bảng 1.3 Diện tích tường bao quanh không gian điều hòa bằng gạch, m2
Để có một cái nhìn trực quan về công trình siêu thị Đồng Quang, em đã
sử dụng phần mềm Revit Architecture 2009 để mô phỏng lại mô hình 3D của
siêu thị Đồng Quang. Một vài hình ảnh trong bản thiết kế 3D của em được thể
hiện ở phần phụ lục.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 9
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VỚI
REVIT MEP VÀ TRACE 700
Ngày nay với xu hướng toàn cầu hóa, đặc biệt nước ta đã gia nhập WTO,
do đó tạo ra rất nhiều cơ hội và thử thách cho mọi doanh nghiệp. Các công
trình điều hòa không khí ngày càng nhiều và có quy mô to lớn hơn, tuy nhiên
các đối thủ cạnh tranh cũng có rất nhiều và họ có những công nghệ cao, đặc
biệt là các doanh nghiệp nước ngoài. Các doanh nghiệp cần phải có những đội
ngũ nhân lực mạnh cùng với những công cụ, công nghệ mạnh để nâng cao
năng lực cạnh tranh của mình. Một trong những công cụ, công nghệ nhất thiết
phải có hiện nay đó là công nghệ thông tin. Ứng dụng công nghệ thông tin
thực sự đem lại rất nhiều lợi ích. Nó là nền tảng để phát huy tối đa khả năng
sáng tạo của đội ngũ kỹ sư, giúp cho họ hoàn thành công việc thiết kế trong
thời gian sớm nhất, qua đó thúc đẩy năng suất làm việc và nâng cao khả năng
cạnh tranh cho doanh nghiệp. Ứng dụng công nghệ thông tin sẽ giúp các kỹ
sư, các nhà thiết kế đồng bộ hóa các định dạng bản vẽ và thiết kế trên quy mô
toàn cầu đồng thời tạo ra một môi trường làm việc trên nền tảng công nghệ
thông tin với máy tính và chuột.
Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp này em xin trình bày về khả năng ứng
dụng công nghệ thông tin vào việc tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không
khí thông qua hai phần mềm là TRACE 700 và REVIT MEP.
2.1 TỔNG QUAN VỀ REVIT MEP VÀ BIM
Đối với công việc thiết kế, từ chỗ các phần mềm đồ họa thiết kế chỉ thể
hiện các bản vẽ thiết kế dưới dạng phẳng đơn giản, đến các phần mềm dùng
để vẽ phối cảnh không gian ba chiều, từ hình vẽ tĩnh đến hình vẽ chuyển động
như phim… và đặc biệt từ chỗ chỉ giúp chủ yếu cho công việc vẽ khai triển
các bản vẽ kỹ thuật trên cơ sở phác thảo, các phần mềm còn giúp cho quá
trình phác thảo ý tưởng một cách nhanh chóng, giúp tính toán một cách nhanh
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 10
Đồ án tốt nghiệp
chóng và chính xác các thông số (tải, kích thước ống, tổn thất áp suất…).
Ngoài ra phần mềm còn rút ngắn các quá trình triển khai kỹ thuật, rút ngắn
thời gian nghiên cứu và hoàn thành hồ sơ thiết kế - một trong những yếu tố
quyết định thành công của một kỹ sư. REVIT MEP của hãng AutoDesk là
một phần mềm có đầy đủ tính năng như vậy. REVIT MEP là một giải pháp
thiết kế tích hợp mọi công cụ trong một, hỗ trợ thiết kế 3D với khả năng tự
động hóa cao, độ tin cậy lớn và dễ dàng cập nhật thư viện các mẫu thiết kế.
Khả năng mô hình hóa khác nhau của REVIT MEP giúp các kỹ sư tính toán
và điều phối tốt hơn các tham số để cho ra hiệu quả tối ưu. Khi sử dụng phần
mềm này, người kỹ sư sẽ tiết kiệm được rất nhiều thời gian, tăng tối đa khả
năng chính xác. Khi này nhiệm vụ của người kỹ sư là phải lựa chọn và thiết
lập các thông số chính xác, tìm được nhiều phương án thiết kế, bố trí hợp lý
nhất để tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm chi phí nhất.
2.1.1 Lịch sử của REVIT MEP
Đối với những người làm thiết kế kỹ thuật nói chung và những người
làm thiết kế điều hòa không khí nói riêng, các phần mềm của hãng AutoDesk
là khá quen thuộc. Họ không xa lạ gì với các phần mềm như AutoCAD, 3D
Studio, 3D Max, 3D Viz… Đặc biệt là AutoCAD, sau hơn một thập niên sử
dụng, họ đã quen thuộc đến độ xem như đây là những phần mềm cơ bản cho
ngành thiết kế kỹ thuật. Hiện nay, phần lớn các cơ sở đào tạo ngành thiết kế
kỹ thuật vẫn còn tiếp tục dạy phần mềm AutoCAD như là phần mềm chuyên
ngành, và hầu hết các doanh nghiệp đang dùng phần mềm này. Phần mềm
AutoCAD cho công việc thiết kế hệ thống điều hòa không khí trong thế kỷ
21có hiệu quả hay không? Như chúng ta đã biết những năm gần đây ngành
điều hòa không khí phát triển rất nhanh, các công trình điều hòa không khí
với quy mô lớn càng nhiều kết hợp với xu thế hội nhập toàn cầu thì sự canh
tranh càng trở lên gay gắt. Doanh nghiệp nào có khả năng dự toán khối lượng
công trình một cách chính xác nhất, nhanh nhất và sau đó là quản lý và triển
khai dự án một cách tốt nhất thì sẽ thành công.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 11
Đồ án tốt nghiệp
2.1.2 Các phần mềm của hãng AutoDesk cho ngành điều hòa không khí
a) Khái niệm về CAD
CAD là viết tắt của cụm từ Computer Aided Design (máy tính trợ giúp
thiết kế) đồng thời cũng là ước muốn của con người trong thời đại tin học.
Nói chung, thiết kế là một công việc của nhiều ngành nghề khác nhau. Tuy
nhiên, đối với ngành thiết kế điều hòa không khí thì điều đó ban đầu được
hiểu như là sự xuất hiện của hình ảnh trên màn hình theo ý muốn của ngừơi
sử dụng.
Để tạo lập một hình ảnh trên màn hình, máy tính dựa vào 2 nguyên lý của
ngành toán hình học.
Nguyên lý của hình học cổ điển: hình ảnh là tập hợp các điểm. Dựa vào
nguyên lý này sẽ có hình ảnh dạng raster. Đây là dạng hình ảnh cuối cùng
được tạo thành bởi các phần mềm như 3D Max, 3D Viz… Một điểm của hình
ảnh được biểu thị trên màn hình bằng một pixel. Một pixel được quản lý bởi
các thuộc tính như vị trí, màu sắc… Vì vậy, một hình ảnh có kích thước hình
học càng lớn thì số pixel càng nhiều, kéo theo yêu cầu nhiều tài nguyên của
phần cứng để quản lý thông tin. Hệ quả là dung lượng file càng lớn, phần
mềm sẽ xử lý chậm. Hình raster thường có những ưu điểm cơ bản là: màu sắc
và tạo hình phong phú gần với thực tế.
Nguyên lý của hình học giải tích: hình ảnh là đồ thị của một hàm sốy =
f(x). Dựa vào nguyên lý này sẽ có hình ảnh dạng vector. Đây là dạng hình ảnh
được tạo ra bởi phần mềm như REVIT MEP. Một hình ảnh vector được quản
lý bằng một hàm số và một vài thông số. Do đó, dù kích thứơc hình ảnh lớn
hay nhỏ cũng không ảnh hưởng nhiều đến dung luợng file. Hình vector
thừơng có những đặc điểm : đơn sắc, tạo hình kém phong phú so với hình
raster. Có thể tạo hình phong phú hơn, nhưng vì cần nhiều hàm số hoặc hàm
số bậc cao nên dẫn đến là dung lượng file tăng theo, nhưng vẫn không lớn
bằng hình raster xét cùng một nội dung.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 12
Đồ án tốt nghiệp
Vậy người làm thiết kế điều hòa không khí sử dụng lọai phần mềm nào,
để kết quả là hình raster hay vector, cho công việc hằng ngày của mình? Câu
trả lời là cả hai. Cả vector lẫn raster, tùy thuộc vào giai đọan nào trong quá
trình thiết kế. Trong quá trình thiết kế các không gian chức năng, vector hiệu
quả hơn; quá trình nghiên cứu vật liệu và màu, raster hiệu quả hơn.
Bên cạnh đó, ngoài những hình ảnh thấy được trên màn hình là thông tin
hình học (graphic information), người làm thiết kế điều hòa không khí còn
cần đến những thông tin không phải là hình ảnh gọi là thông tin phi hình học
(non-graphic information) như khối lựơng vật tư, lưu lượng gió, tổn thất áp
suất trên từng đoạn ống… Những thông tin phi hình học giúp cho quá trình
chọn các thiết bị như bơm, quạt chính xác hơn và đặc biệt phục vụ tốt cho
công việc liên quan như một dự án như tài chính, quản lýdự án…
Ví dụ: hiện nay ở Việt Nam, chúng ta khó có một dự án nào có thể đưa
ra tổng vốn đầu tư một cách chính xác. Có nhiều nguyên nhân, nhưng nguyên
nhân chủ yếu là khâu thiết kế không có một công cụ tính toán khối lượng thiết
kế một các nhanh chóng và đáng tin cậy mà hầu như dựa hoàn toàn vào con
người. Nếu người thiết kế sử dụng các phần mềm theo khuynh hứơng BIM để
thiết kế thì khối lượng sẽ được tính toán một cách tự động và hoàn toàn chính
xác theo những gì xuất hiện trên màn hình.
b) Các phần mềm của hãng AutoDesk cho ngành điều hòa không khí
Trong những năm 90, AutoCAD là phần mềm được người thiết kế kiến
trúc sử dụng phổ biến nhất khi thiết kế hình học vector và 3D Max khi thiết
kế hình học raster.
Nhìn vào hiện trạng sử dụng tại Việt Nam, AutoCAD được sử dụng như
là một công cụ để vẽ kỹ thuật. AutoCAD chỉ có ý nghĩa như là Computer
Aided Drawing. Một số người có khả năng lập trình bằng AutoLisp đã phát
triển thêm một số lệnh chuyên ngành kíên trúc. Tuy nhiên, sự phát triển này
cũng không thể hơn nữa vì thiếu những cơ sởpháp lý mang tính vĩ mô. Điều
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 13
Đồ án tốt nghiệp
này được thể hiện cụ thể qua sự việc là đến nay Việt Nam vẫn chưa có một
quy chuẩn về đặt tên Layer.
Thực tế có thể nói AutoCAD như là một phâng mềm phổ thong, nó có
thể dung cho mọi lĩnh vực thiết kế kỹ thuật, chính vì vậy nó không có những
đặc tính, những phần tử đặc thù của bất kỳ một ngành nào. Vào cuối những
năm 90 với sự phát triển mạnh mẽ của ngành xây dựng, kiến trúc, kết cấu và
các ngành kèm theo nó là điện dân dụng, nước sinh hoạt, điều hòa không khí,
một yêu cầu cấp thiết đặt ra là rất cần có những phần mềm chuyên dụng để
phục vụ cho những ngành này. Chính vì vậy hãng AutoDesk đã cho ra bộ ba
phần mềm:
AutoCAD Structure dành riêng cho thiết kế kết cấu.
AutoCAD Architechtural dành riêng cho thiết kế kiến trúc.
AutoCAD Building System dành riêng cho người thiết kế điều hòa
không khí, điện, nước. Đến năm 2008 thì nó được đổi tên thành Auto CAD
MEP
(Mechanical, Electrical, and Plumbing).
Bộ ba phần mềm này được dân trong ngành đón nhận nồng nhiệt vì họ
thấy rằng đây đúng là phần mềm CAD đúng nghĩa. Ba phần mềm là anh em
của nhau, sau khi kiến trúc sư dùng AutoCAD Architechtural Desktop thiết kế
kiến trúc rồi đẩy qua cho các kỹ sư điện, nước, cơ khí thiết kế hệ thống của
mình trên mô hình đấy. Tuy nhiên, càng sử dụng họ càng thấy thiếu những
công cụ cần thiết. AutoDesk tiếp tục phát triển cho đến phiên bản 2006 được
xem như là phiên bản được sử dụng phổ biến nhất.
Cả ba phần mềm được phát triển dựa trên nền của phần AutoCad nhưng
theo hướng BIM (Building Information Modelling). Với phần mềm này,
người thiết kế kiến trúc thay đổi hẳn cách làm việc của mình. Họ không còn
phải làm việc như khi dùng phần mềm AutoCad (phương pháp làm việc như
với bút thước). Họ không phải nghiên cứu đối tượng bằng mặt bằng, mặt
đứng, mặt cắt… mà chỉ nghiên cứu hoàn toàn trên hình 3D. Tât cả những
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 14
Đồ án tốt nghiệp
thông tin hình học như mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt . . . hay thông tin phi hình
học như khối lượng thiết kế, số lượng vật tự . . . đều được trích xuất tự động
từ mô hình 3D.
Tuy nhiên, do dựa trên nền AutoCAD nên chúng có những hạn chế như chiếm
nhiều tài nguyên của máy tính, có nhiều lệnh phức tạp, khó hiểu, một số chi
tiết không thể vẽ tự động… Có lẽ rằng, đây chính là nguyên nhân để những
ngừơi thiết kế kiến trúc của Việt Nam tuy thấy được những lợi ích quá thiết
thực của họ phần mềm này cho công việc của mình, nhưng sử dụng khá hạn
chế.
Đến đầu năm 2006, với phiên bản 9 của Revit Building, ngừơi thiết kế
kiến trúc trên thế giới đã có một công cụ khá lý tưởng cho công việc hàng
ngày của mình. Tuy là một sản phẩm của một hãng phần mềm quen thuộc là
AutoDesk, nhưng người thiết kế kiến trúc Việt Nam rất ít biết đến. Có nhiều
nguyên nhân, nhưng có lẽ nguyên nhân quan trọng nhất là không để ý đến
một trong những cơ sở lý luận quan trọng để Revit xuất hiện và nhận được sự
đón nhận nồng nhiệt của thế giới là khuynh hướng BIM trong ngành công
nghiệp xây dựng.
Với Revit MEP, người sử dụng không cần phải học AutoCAD, 3D
Max… mà chỉ cần biết những kiến thức cơ bản tin học là đáp ứng được yêu
cầu để học.
Theo đà của sự thành công với Revit Building, năm 2008 hãng
AutoDesk tiếp tục hoàn thiện Revit Building và đổi tên thành Revit
Architechtural và tung ra hai phần mềm cho lĩnh vực kết cấu và điện, nước,
điều hòa không khí là Revit Structure và Revit MEP.
2.1.3 Các phần mềm Revit
a) Khuynh hướng BIM trong ngành công nghiệp xây dựng
BIM (Building Information Modeling - mô hình thông tin xây dựng) là
một khuynh hướng đương đại của ngành công nghiệp xây dựng của một số
quốc gia mà cụ thể là Mỹ. Đây là một hướng đi có tính bắt buộc theo đề nghị
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 15
Đồ án tốt nghiệp
của BOMA (Building Operater Manager Association - Hiệp hội những nhà
vận hành và quản lý công trình xây dựng). Trong thời đại tin học, những
người của BOMA không coi hồ sơ thiết kế chỉ có giá trị trong giai đọan xây
dựng công trình mà còn phải là một văn kiện cơ sở để quản lý và vận hành
công trình khi công trình được đưa vào họat động. Đối với họ việc đọc một hồ
sơ thiết kế là quá phức tạp và phải cần đến những kiến thức chuyên môn của
ngành xây dựng. Vì vậy, họ yêu cầu phải có một mô hình 3D (họ sẽ dễ đọc và
dễ hiểu hơn) để gắn những thông tin cần thiết vào đó, khi cần họ sẽ truy xuất
những thông tin đó hoặc từ đó để có những thông tin mới.
b) Công nghệ PBM
Công nghệ PBM (Parametric Building Model - Mô hình công trình xây
dựng có chứa thông số) được AutoDesk đưa ra và gọi là công nghệ thứ 3 để
phân biệt với công nghệ CAD (công nghệ thứ 1) và CAD Objects (công nghệ
thứ 2).
Với công nghệ này thì một gói giải pháp được AutoDesk đưa đến cho
Revit đề phục vụ ngànnh thiết kế xây dựng :
Revit Architecture là một phần mềm dùng cho chuyên ngành thiết kế
kiến trúc.
Revit Structure là phần mềm thiết kế kết cấu.
Revit MEP là phần mềm để thiết kế MEP (Mechanical, Electrical, and
Plumbing). Nền tảng của phần mềm là sử dụng khuynh hướng BIM
( Building Information Modeling - xây dựng mô hình thông tin ) công nghệ để
tạo ra một mô hình 3D của dự án. Revit MEP là giải pháp thiết kế và xây
dựng, tài liệu hướng dẫn cho kỹ sư cơ khí, điện, điều hòa không khí. Revit
MEP cung cấp các công cụ và thành phần hữu ích khác để giúp chúng ta thiết
kế các hệ thống trong các dự án xây dựng của mình.
Các phần mềm theo công nghệ thứ 1 và 2 nếu muốn làm việc được theo
gói giải pháp này cần thông qua Revit. Các phần mềm dòng Revit có khả
năng tạo hình khối dáng cũng như các chi tiết phong phú và linh động hơn
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 16
Đồ án tốt nghiệp
nhiều so với các phần mềm CAD. Ngoài ra, khi sử dụng phần mềm thuộc
công nghệ PBM, những việc như thống kê khối lượng (gạch, xi măng, thép,
tôn làm ống gió, ống nước, miệng gió, AHU, FCU…) sẽ được phần mềm tự
động sản sinh. Hồ sơ thiết kế kỹ thuật được phần mềm quản lý một cách chặt
chẽ và chính xác. Và không chỉ có vậy, người sử dụng có được tất cả những
thông tin hình học và phi hình học của công trình tại bất thời điểm kỳ của quá
trình xây dựng. Vì những đặc điểm này, một số nhà chuyên môn về xây dựng
gọi đây là phần mềm 4D (3D + chiều thời gian).
Bên cạnh đó, Các phần mềm dòng Revit là một trong những phần mềm
hiếm hoi làm việc theo cả hai định dạng ảnh vector và raster, tốc độ xử
lýnhanh, chiếm dung lượng đĩa cứng thấp, chỉ cần có trình độ tin học căn bản
(như Microsoft Word, chơi những game đơn giản) chứ không cần biết sử
dụng AutoCAD. Khi sử dụng các phần mềm dòng Revit, người thiết kế không
chỉ có một hồ sơ thiết kế kỹ thuật mà còn cả hồ sơ trình diễn như các phối
cảnh nội ngọai thất công trình ở bất kỳ góc độ nào, tại bất kỳ vị trí địa lý nào,
vào bất kỳ thời điểm vào trong năm, các đọan phim chuyển động.
Các phần mềm của hãng AutoDesk có một đặc điểm gọi là Mid-Price
Software (phần mềm giá trung bình). Có những phần mềm có vài tính năng
vượt trội của các hãng khác, nhưng đối với hiệu quả kinh tế trong thiết kế thì
AutoDesk vẫn được coi là sự lựa chọn hàng đầu. Đến nay, các phần mềm
dòng CAD đã có 17 phiên bản đã được phát hành trong suốt quá trình tồn tại
của mình trong hơn 20 năm. Các phần mềm dòng Revit chỉ mới hình thành và
xuất hiện trong 4 năm gần đây, nhưng cũng đã có đến 4 phiên bản tức là năm
nào cũng có một phiên bản mới. Qua đó chúng ta thấy rõ giá trị thực của các
phần mềm dòng Revit này trên thế giới. Để có được cùng một kết quả, việc
học tập để sử dụng các phần mềm dòng Revit chỉ chiếm 1/4 thời gian để học
các phần mềm khác. Ngoài ra với các phần mềm dòng Revit, năng suất làm
việc sẽ tăng ít nhất 400% đối với những người đang làm việc với những phần
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 17
Đồ án tốt nghiệp
mềm hiện dung như AutoCAD. Việc sử dụng các phần mềm dòng Revit ở
Việt nam trong giai đọan hiện nay và sắp đến cần được khuyến khích.
c) Yêu cầu phần cứng
Để chạy một chương trình phần mềm bất kỳ thì máy tính luôn luôn phải
đáp ứng được yêu cầu cấu hình tối thiểu của phần mềm đó.Sau đây em xin
đưa ra bảng so sánh yêu cầu về cấu hình tối thiểu của một máy tính để sử
dụng các phần mềm đồ họa đã giới thiệu ở trên cùng với hệ điều hành
Window XP.
Phần mềm
CPU RAM HDD VGA
Tối
thiểu
Đề
nghị
Tối
thiểu
Đề
nghị
Tối
thiểu
Đề
nghị
Tối
thiểu
Đề
nghị
Revit
MEP
2009
Intel
Pentium
IV 1.4
GHz
Intel
CoreTM
2 Duo
2.4
GHz
3GB,
1GB
nếu
không
render
4GB 3GB
còn
trống
4GB
còn
trống
256
MB
512
MB
Revit
Architechtura
l 2009
Intel
Pentium
IV 1.4
GHz
Intel
CoreTM
2 Duo
2.4
GHz
1GB 4GB 3GB
còn
trống
5GB
còn
trống
256
MB
512
MB
Revit
Structure
2009
Intel
Pentium
IV 1.4
GHz
Intel
CoreTM
2 Duo
2.4
GHz
1GB 4GB 3GB
còn
trống
5GB
còn
trống
128
MB
256
MB
AutoCAD Intel
Pentium
Intel
CoreTM
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 18
Đồ án tốt nghiệp
MEP
2009
IV 3.0
GHz
2 Duo
2.4
GHz
2GB 3GB 3GB
còn
trống
5GB
còn
trống
128
MB
256
MB
AutoCAD
2009
Intel
Pentium
IV 2.2
GHz
1GB
750MB
còn
trống 64
MB
128
MB
Bảng 2.1 bảng so sánh yêu cầu về cấu hình tối thiểu của một máy tính
d) Ưu điểm và nhược điểm Revit MEP
Bất cứ một phần mềm nào cũng có ưu điểm và khuyết điểm riêng của
nó, vấn đề là phần mềm nào có nhiều ưu điểm hơn, và khuyết điểm của chúng
có khắc phục được không, để khắc phục ta phải làm thế nào, khi nào ta dùng
phần mềm này và lúc nào ta dùng phần mềm khác.
Ở trên em cũng đã nêu lên mặt mạnh cũng như các hạn chế của nó.
Nhưng để thấy rõ hơn em xin tóm tắt và đưa ra bảng so sánh những ưu điểm
và khuyết điểm của Revit MEP với một phần mềm đồ họa khác.
Revit MEP là một phần mềm thiết kế đồ họa đặc sắc của hãng
AutoDesk. Trong Revit MEP tích hợp các công nghệ và chức năng mới nhất
trong lĩnh vực thiết kế.
Thiết kế hoàn toàn theo tham số (Parametric). Quá trình thiết kế được
thực hiện theo quy trình thuận: Phác thảo - Mô hình - Tính toán - Chỉnh sửa -
Xuất kết quả.
Trợ giúp thiết kế thư viện, lắp ráp kết nối hệ thống tự động.
Là phần mềm hiếm hoi có công nghệ thiết kế thích nghi tự động xác định
kích thước của các mối kết nối để có thể tự động thêm khớp nối hoặc thay đổi
kích thước phù hợp.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 19
Đồ án tốt nghiệp
Được xếp hàng đầu về tính dễ sử dụng trong các phần mềm đồ họa nổi
tiếng hiện nay. Hầu hết các thao tác được thực hiện bằng cách kéo thả, sử
dụng giao diện Window chuẩn, hệ thống trợ giúp hướng dẫn hoàn hảo.
Để sử dụng phần mềm người kỹ sư không cần biết AutoCAD hay các
phần mềm đồ họa khác mà chỉ cần kỹ năng cơ bản về sử dụng máy tính.
Nhưng phần mềm đòi hỏi người kỹ sư phải có một trình độ chuyên môn tốt
thì mới thiết lập đúng các thông số, đúng các hệ thống để phần mềm thực thi
và cho ra kết quả.
Sau đây em xin đưa ra bản so sánh tính năng của một số phần mềm đồ họa.
Revit MEP AutoCAD MEP AutoCAD
Cấu hình
Nhẹ hơn cùng với khối
lượng công việc
Nặng hơn với
cùng khối lượng
công việc
Nặng hơn với
cùng khối lượng
công việc
Trực quan,
khả năng
sử dụng
Rất trực quan, dùng
chuột với những biểu
tượng dễ hiểu
Khá trực quan,
dùng chuột với
những biểu tượng
dễ hiểu. Sử dụng
cả dòng lệnh
Kém trực quan,
dùng dòng lệnh
là chủ yếu, nhiều
dòng lệnh dài và
khó nhớ
Tạo hình
Khả năng tạo hình rất
mạnh, hình đa dạng và
phong phú
Khả năng tạo hình
rất yếu
Khả năng tạo
hình rất kém
Tự phát
sinh mặt
cắt
Rất mạnh, có thể phát
sinh mặt cắt cho bất kỳ
vị trí nào, bất kỳ thời
điểm nào
khá mạnh, có thể
phát sinh mặt cắt
cho bất kỳ vị trí
nào, bất kỳ thời
điểm nào
Không thể
Thư viện
sẵn có
Tương đối nhiều, có
đặc tính thông minh
Tương đối nhiều,
có đặc tính thông
Có nhiều nhưng
chỉ là những
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 20
Đồ án tốt nghiệp
minh block
Tạo thư
viện thông
minh
Rất mạnh Khá mạnh Không thể
Tính toán
tải
Rất mạnh, phản ánh
đầy đủ các yếu tố
không gian, thời gian…
Phức tạp, phản
ánh đầy đủ các
yếu tố không
gian, thời gian…
Không thể
Thống kê
vật liệu
Rất mạnh, nhanh, chính
xác, dễ thực hiện
Khá tốt Không thể
Mô phỏng
tĩnh
Hình ảnh chất
lượng,cực tốt, tạo
nhanh
Có thể, chất lượng
kém, tạo chậm
Có thể, chất
lượng kém, tạo
chậm
Mô phỏng
động
Rất mạnh, cho ta những
thước phim đẹp, phản
ánh cả thông số thời
gian và không gian thay
đổi
Có thể, chất lượng
kém, rất nặng
Có thể, chất
lượng kém, rất
nặng
Kiểm tra
hệ thống Rất mạnh Khá mạnh Không thể
Công nghệ
BIM Có Có Không có
Công nghệ
thiết kế
tham số
Có, rất mạnh Không có Không có
Môi trường
làm việc
tập thể
Có, hỗ trợ mạnh Không thể Không thể
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 21
Đồ án tốt nghiệp
Mô hình
kiến trúc
3D
Cần Cần
Không yêu cầu
vì chỉ dùng để
vẽ 2D
Tài liệu
tham khảo Rất hiếm Ít Rất nhiều
Tính chất
phổ biến
Chưa phổ biến
( tại Việt Nam)
Chưa phổ biến
( tại Việt Nam)
Rất phổ biến
( tại Việt Nam)
Bảng 2.2 Bảng so sánh ưu và khuyết điểm của các phần mềm
e) Nhận xét
Ta thấy Revit MEP là một phần mềm mới, chính vì ra sau nên nó thừa
hưởng được hầu hết các ưu việt đồng thời khắc phục được những nhược điểm
của phần mềm cũ.
Cũng do đây là một phần mềm mới nên các tài liệu về Revit MEP còn
rất hạn chế (ngay cả tài liệu bằng tiếng anh) và người biết sử dụng nó còn rất
ít (tại Việt Nam). Tuy nhiên, hiện nay xu hướng sử dụng phần mềm này là rất
cao. Tiêu biểu là trường đại học kiến trúc TP. HCM đã đưa chương trình đào
tạo môn này vào chương trình đào tạo chính. Khi ta truy cập các website về
xây dựng, kiến trúc, nhiệt lạnh thì cũng thấy các diễn đàn trao đổi về phần
mềm này rất “nóng” còn diễn đàn trao đổi về phần mềm AutoCAD không còn
được quan tâm nhiều nữa.
Vậy phần mềm này có thể ứng dụng vào sử dụng ngay chưa khi mà các
kiến trúc sư chưa sử dụng Revit để thiết kế kiến trúc 3D, trong khi các file
thiết kế kiến trúc hầu hết vẫn là 2D. Nếu áp dụng được thì trong trường hợp
nào sẽ đem lại hiểu quả tối ưu, để áp dụng được cần phải khắc phục những gì.
Để trả lời cho câu hỏi trên ta nên phân tích một số đặc điểm của các loại công
trình.
Hệ thống kiến trúc, xây
dựng
Hệ thống điều hòa
không khí
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 22
Đồ án tốt nghiệp
Công trình
Cao ốc, văn phòng Rất lớn, phức tạp Rất lớn, phức tạp
Nhà máy, nhà xưởng Rất ít, đơn giản Rất lớn, phức tạp
Bảng 2.3 Bảng phân tích một số đặc điểm của các loại công trình
Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng khả năng áp dụng của phần mềm
vào để thiết kế với các loại công trình là rất lớn và đem lại hiệu quả cao. Với
những hệ thông cơ khí phức tạp, các đường ống chằng chịt trong một không
gian chất hẹp thì không ai có thể hình dung ra trước được, và càng không thể
dự toán được khối lượng công trình, do đó mục tiêu và kết quả rất mơ hồ khó
chính xác. Khi sử dụng Revit MEP thì mọi chuyện được giải quyết đơn giản,
nhanh chóng và chính xác.
Với một kỹ sư nhiệt lạnh không có kiến thức chuyên sâu về thiết kế kiến
trúc cũng dễ dàng dựng được bản vẽ kiến trúc 3D của một công trình từ bản
vẽ kiến trúc 2D khi sử dụng Revit MEP hay Revit Architechtural.
2.1.4 Một số đặc điểm của Revit MEP
a) Quản lý Bất cứ một chi tiết (Object) nào của hình ảnh hiện lên trên màn hình đều
phải được quản lý bởi nhiều chủ thể khác nhau. Đối với người sử dụng việc
quản lý và làm chủ một chi tiết trên màn hình là điều tối quan trọng và cần
thiết. Mỗi phần mềm đều có cách quản lý khác nhau. Thông thường, người sử
dụng các phần mềm đồ họa quản lý Object bằng Layer.
Revit MEP cung cấp cho người sử dụng quản lý Object theo thông qua
nhiệm vụ của vật thể đó, ví dụ như cửa đi, cửa sổ, miệng thổi gió… Sự liên hệ
giữa các vật thể sẽ được tự động thiết lập cũng tùy thuộc vào nhiệm vụ của
chúng, ví dụ cửa luôn luôn gắn chặt với tường, nếu không có tường không
bao giờ người sử dụng có thể bố trí cửa trong thiết kế của mình. Trong hệ
thống liên hệ đó, có một chi tiết làm chủ (Host). Sự thay đổi của Host sẽ kéo
theo sự thay đổi của các thành phần còn lại, ví dụ khi ta gắn chi tiết sàn vào
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 23
Đồ án tốt nghiệp
chi tiết cao độ, chi tiết tường vào chi tiết sàn, như vậy khi cao độ thay đổi, thì
chi tiết sàn cũng thay đổi và chi tiết tường cũng thay đổi theo.
b) Biểu hiện
Sự xuất hiện hay tạm thời biến mất được thực hiện dễ dàng. Những chi
tiết được thể hiện bằng các lọai nét khác nhau trên nền trắng. Một vật thể luôn
luôn được thể hiện cả ở hình 2D lẫn 3D dù chúng ta dùng bất kỳ hình chiếu
nào để làm việc. Hình 3D tùy thuộc vào người sử dụng có thể hiện hình bằng
nguyên lý Raster hay Vector.
Revit MEP còn giúp người sử dụng thể hiện mức độ hiện hình này tùy
vào mức độ chi tiết của trình bày, ví dụ dù ta vẽ một lần, trên mặt bằng một
đoạn ống gió được vẽ ở mức thô (Coarse) chỉ có một nét, nhưng nếu ở mức
độ trung bình (Medium) hay mức độ chi tiết (Fine) thì ống sẽ có rấ nhiều
đường.
c) Phương tiện để dựng hình
Revit MEP vẫn cung cấp cho người sử dụng các lọai đường như đường
thẳng, cung tròn, tứ giác vuông góc… như là những phương tiện cơ bản để
dựng hình. Cũng giồng với các phần mềm AutoCAD, Revit MEP cho phép
nhập tạo độ chính xác. Nhưng có một điểm khác là Revit MEP còn cho phép
làm việc với mặt phẳng làm việc (Work Plan) mà không bắt buộc người sử
dụng phải lệ thuộc vào một hệ tọa độ nào cả.
d) Khối lượng
Bất cứ lúc nào người sử dụng Revit MEP cũng đều có thể biết được khối
lượng chi tiết đã được sử dụng trong dự án. Kết hợp với giá trị kinh tế cụ thể,
giá thành của công trình được kiểm soát một cách chính xác, linh động. Điều
này rất có giá trị đối với bộ phận quản lý dự án. Vì dựa trên những khối lượng
chính xác này, tiến độ thi công, tiến độ tài chính, tiến độ vật tư sẽ có một cơ
sở để lập nên kế họach của mình.
2.1.5 Một số thuật ngữ của Revit MEP
a) Project
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 24
Đồ án tốt nghiệp
Trong Revit MEP, dự án là cở sở dữ liệu đơn lẻ về thông tin dành cho
thiết kế. File dự án chứa tất cả các thông tin dành cho thiết kế công trình, từ
hình học đến dữ liệu xây dựng. Thông tin này bao gồm những thành phần
được dùng để thiết kế mô hình, những phối cảnh của dự án (views of the
project) và những bản vẽ của thiết kế. Bằng cách sử dụng một file dự án đơn
lẻ, Revit MEP giúp bạn dễ dàng thay đổi thiết kế và có những thay đổi được
phản ánh trong tất cả các lĩnh vực có liên quan (sơ đồ hình chiếu, hình chiếu
độ cao, hình chiếu mặt cắt, bảng liệt kê…). Chỉ cần 1 file để theo dõi, giúp
cho việc quản lý dự án dễ dàng hơn.
b) Levels
Là những mặt phẳng nằm ngang vô tận hoạt động như một tham
chiếu đối với những phần tử ở mức chủ thể như mái nhà, sàn nhà, trần nhà…
Thông thường những levels dùng để xác định chiều cao thẳng đứng hoặc tầng
nhà trong phạm vi tòa nhà. Một level cho 1 tầng nhà hoặc tham chiếu đến các
chi tiết khác của tòa nhà. Để tạo một level, phải chuyển giao diện về sơ đồ
mặt cắt (section) hoặc từ hướng quan sát chuẩn.
c) Element
Khi tạo một dự án, để bổ sung những phần tử xây dựng thuộc thông
số Revit MEP vào bảng thiết kế. Revit MEP phân loại những element theo
phạm trù (categories), họ (families) và kiểu (types).
d) Category
Là một nhóm phần tử được sử dụng để lập mô hình hoặc dẫn chứng
một bản vẽ thiết kế công trình bằng tài liệu. Thí dụ, phạm trù của những phần
tử mô hình bao gồm những bức tường và xà, phạm trù của những chú thích
bao gồm những thẻ (tags) và lời chú thích (text notes).
e) Family
Là những loại phần tử trong một phạm trù. Một family tập hợp những
phần tử có chung những đặc tính, sử dụng giống nhau và phần trình bày bằng
đồ họa tương tự nhau. Những phần tử khác nhau trong một họ có thể có
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 25
Đồ án tốt nghiệp
những giá trị khác nhau đối với một số hoặc tất cả các đặc tính, nhưng tập hợp
những đặc tính như tên và ý nghĩa của chúng là giống nhau.
2.1.6 Giao diện của Revit MEP
Một trong những điểm thuận lợi của Revit MEP là dễ sử dụng, cụ thể là
giao diện người sử dụng rất trực quan. Cửa sổ Revit MEP sắp xếp hợp lý giúp
việc thiết kế dễ dàng. Thậm chí những nút trên thanh công cụ cũng được gắn
nhãn, làm cho người dùng dễ dàng hiểu được từng nút tượng trưng cho điều
gì. Revit MEP sử dụng những quy ước Microsoft Windows chuẩn. Giao diện
của Revit MEP tương tự như giao diện của phần mềm Microsoft Word. Có 9
thành phần cấu tạo nên giao diện của Revit MEP gồm : Menu, Tool Bar,
Option Bar, Type Selector, Design bar, Project Browser, Status Bar, View
Control Bar và Drawing Area.
Sau đây em xin giới thiệu khái quát chức năng, công cụ của từng thành
phần. Chỉ khi nào hiểu rõ về các thành phần này cùng với cách thức làm việc
của phần mềm thì ta mới có thể làm việc với nó một cách hiệu quả nhất.
Khi bạn tạo một dự án, revit sẽ mở ra một giao diện như sau:
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 26
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.1 Giao diện của phần mềm đồ họa Revit MEP
Phần trình bày sau giới thiệu những thanh công cụ và thanh lệnh chính
trong giao diện.
a) Menu
Hình 2.2 Menu
Gồm có 9 cột lệnh, bên trong các cột lệnh chứa các lệnh được ghi bằng
chữ. Cấu trúc này tương tự như chương trình Microsoft Word hay Excel (ví
dụ các cột lệnh File, Edit, Window, Help). Từ các cột lệnh này, người sử dụng
có thể truy nhập gần như toàn bộ các lệnh.
b)Tool bar
Hình 2.3 Tool bar
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 27
Đồ án tốt nghiệp
Đây là nơi chứa các nhóm lệnh như là những công cụ thi công trong
công trường xây dựng. Nếu đã biết qua AutoCAD thì người sử dụng sẽ cảm
thấy quen thuộc. Tuy nhiên, so với AutoCAD thì nhóm Tool Bar của phần
mềm Revit MEP có nội dung hoạt động phong phú và chuyên dụng hơn rất
nhiều.
c) Option bar
Hình 2.4 Option bar
Sau khi chọn được lệnh thì đây là nơi chọn các đặc tính của các chi tiết
kiến trúc mà ta muốn đưa vào công trình. Tùy theo lệnh mà ta sử làm việc đối
với đối tượng nào mà sẽ có đặc tính tương ứng hiện thị cho mình chọn, trên
hình 2.4 là hình của option bar khi ta chọn lệnh vẽ ống gió (duct).
d) Type selector
Hình 2.5 Type selector
Là nơi để chọn sự khác nhau (như kích thuớc, chủng lọai…) cho mỗi tổ
hợp chi tiết, thiết bị (như VAV, AHU… ) mà người sử dụng muốn đưa vào
thiết kế của mình. Những đặc tính của mỗi tổ hợp như vậy được gọi là
Properties.
e) Design bar
Đây là nơi thứ 3 mà người sử dụng có thể sử dụng để truy nhập gần như
các lệnh để chọn lựa các thành phần của một công trình và được phân chia
thành nhiều nhóm.
Basic Cung cấp các công cụ thiết kế cơ bảnViewArchitechtural
Cung cấp các công cụ điều khiển màn hìnhCung cấp các công cụ thiết kế kiến trúc
Drafting Cung cấp các công cụ vẽ phác thảoRendering Cung cấp các công cụ tạo camera, phát sinh rasterMassing Cung cấp các công cụ để tạo chi tiết không có tiêu chuẩnRoom and Area Các công cụ gán tên phòng, diện tích
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 28
Đồ án tốt nghiệp
Structural Các công cụ vẽ kết cấuConstruction Mechanical Cung cấp các công cụ vẽ hệ thống ống gióElectrical Cung cấp các công cụ vẽ hệ thống điệnPiping Cung cấp các công cụ vẽ hệ thống ống nước lạnh, nóngPlumbing Cung cấp các công cụ vẽ hệ thống nước sinh hoạtFine Protection Cung cấp các công cụ vẽ hệ thống phòng cháy, chữa cháy
Hình 2.6 Design bar
Các nhóm lệnh thường xuyên sử dụng cho ngành điều hòa không khí là:
Basic, view, mechanical, piping, rendering.
Chúng ta có thể cho hiện lên hay tạm thời mất đi các nhóm lệnh tùy ý
bằng cách đưa chuột vào bất kỳ một nhóm nào vào Click phải và chọn.
f) Project Browser
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 29
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.7 Project Browser
Project Browser được tổ chức theo hình thức tầng bậc và là nơi chứa tất
cả những thông tin cũng như kết quả làm việc. Sau khi khởi động chương
trình, trong Project được mặc định gồm 4 phần: View, family, group, revit
link.
Trong View được tổ chức, một cách mặc định bởi phần mềm, thành 4
thành phần trong bước khởi đầu gồm: Floor Plans - chứa tất cả các file mặt
bằng sàn của công trình, Ceiling Plan - chứa tất cả các file mặt bằng trần của
công trình, 3D Views - chứa các file mô hình 3D, Elevations - chứa các file
mặt đứng của công trình. Trong quá trình làm việc, nếu người sử dụng cần
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 30
Đồ án tốt nghiệp
thiết phải sản sinh ra các hình phối cảnh, các mặt cắt… thì chương trình sẽ tự
động sinh ra các thư mục 3D, Sections… thuộc thư mục View.
g) Status Bar
Hình 2.8 Status Bar
Các họat động cần thiết trong quá trình làm việc của người sử dụng được
nhắc nhở tại đây. Tương tự như dòng Command Lines của AutoCAD.
h) View Control Bar
Hình 2.9 View Control Bar
Đây là nơi để điều khiển nhanh tỷ lệ, chất lượng hình ảnh, kiểu hiện thị
hình ảnh…
i) Drawing Area
Hình 2.10 Drawing Area
Đây là nơi làm việc chủ yếu của người sử dụng. Tùy thuộc vào sự điều
khiển của người sử dụng đối với Project Browser mà khu vực này sẽ có
những hình vector như: mặt bằng (trệt, lầu 1, lầu 2…), mặt đứng, mặt cắt…
hoặc raster như: phối cảnh công trình đã được gán vật liệu dưới ánh sáng mặt
trời, nội thất công trình với đồ đạc và chiếu sáng nhân tạo.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 31
Đồ án tốt nghiệp
2.2 TỔNG QUAN VỀ TRACE 700
2.2.1 Lịch sử của Trane
Giống như chuyện cổ tích, nhưng câu chuyện thành công của James
Trane là một câu chuyện có thật. James Trane, một người nhập cư của Na Uy
đã khai trương cửa hàng ống nước riêng của mình vào năm 1885. Với nguồn
cảm hứng của mùa đông lạnh tại bang Wisconsin nước Mỹ, James Trane phát
minh ra một hệ thống sưởi ấm áp lực mới, ông tự hào được gọi là Trane hệ
thống sưởi hơi. Sau đó con trai của ông, Reuben, với bằng kỹ sư cơ khí đã
cùng cha bắt đầu hoạt động sản xuất năm 1910 và tổ chức thành Công ty
Trane năm 1913. Hiện nay, Trane là một trong những nhà nghiên cứu, sản
xuất và kinh doanh hàng đầu của thế giới về thiết bị điều hoà không khí và hệ
thống điều khiển tự động với hơn 350 cơ sở bao gồm các chi nhánh, văn
phòng và các nhà máy sản xuất thiết bị hiện diện hơn tại hơn 100 quốc gia
khắp toàn cầu với doanh số lên đến hơn 6 tỷ USD.
Trong suốt quá trình hoạt động và phát triển của mình, với đội ngũ kỹ sư
chuyên nghiệp được huấn luyện và đào tạo theo các chương trình đào tạo
chuyên sâu của TRANE tại Mỹ, với phương châm chất lượng - phục vụ - đổi
mới công nghệ, đã có rất nhiều sản phẩm đã được phát minh đầu tiên bởi hãng
TRANE và là những điểm mốc trong lịch sử ngành điều hòa không khí.
Máy lạnh ly tâm 3 cấp kiểu kín truyền động trực tiếp với tốc độ vòng
quay máy nén thấp nhất (3000v/ph) là giải pháp tối ưu cho các công trình tiết
kiệm năng lượng với hiệu suất cao nhất, độ ồn thấp và nhiều tiện ích về điều
khiển và kết nối. Công suất lạnh: 400-2950 Tôn lạnh.
Máy lạnh ly tâm giải nhiệt nước công suất lớn trên 400 Tôn lạnh đến
3000 Tôn lạnh.
Máy lạnh trung tâm loại trục vít giải nhiệt bằng gió và giải nhiệt nước.
Máy nén xoắn ốc công suất tầm trung giải nhiệt gió và nước.
Hệ thống điều khiển vi xử lý thông minh quản lý và tiết kiệm năng
lượng.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 32
Đồ án tốt nghiệp
Các dòng máy dành cho thương mại và công nghiệp cũng như công nghệ
phòng sạch (Clean Room), Data Center, sân bay...
Tại Việt Nam, Trane đã là một thương hiệu hàng đầu về điều hòa không
khí tại miền Nam Việt Nam từ những năm trước 1975. Sau khi Mỹ bãi bỏ
lệnh cấm vận, Công ty Trane đã trở lại Việt Nam với văn phòng đai diện đầu
tiên tại thành phố Hồ Chí Minh năm 1996 và tiếp đó là văn phòng thứ hai tại
Hà Nội vào năm 1998. Cả hai văn phòng này hiện đang làm công tác nghiên
cứu thị trường, tiếp xúc thương mại, tìn hiểu các đối tác, xây dựng mạng lưới
phân phối khắp cả nước bao gồm các đại lý, công ty xây dựng, nhà thầu, và
các công ty cung cấp dịch vụ cơ điện lạnh. g chất lượng ưu việt cho các máy
lạnh dân dụng loại treo tường và treo trần, máy lạnh công nghiệp có hiệu suất
và độ bền cao rất cao, hoạt động êm và bền bỉ nhất trên thế giới, các sản phẩm
Trane đã chinh phục được nhiều công trình quan trọng, có uy tín khắp cả
nước như sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất và sân bay Nội Bài, khách sạn
Deawoo Hà nội, khách sạn New World, siêu thị Tràng Tiền Plaza-Hà Nội,
nhà máy dược phẩm OPV, bệnh viện dân lập Triều An, Dinh Thống Nhất, tòa
nhà tổng lãnh sự quán Hoa Kỳ, nhà thi đấu đa năng Đồng Tháp, nhà thi đấu
đa năng Vũng Tàu, nhà máy Canon Hà Nội, tháp đôi Vincom City Hà Nội,
Hùng Vương Plaza HCMC, Vinpearl Nha Trang Resort and Spa, BIDV
Tower ở Hanoi, Khách sạn Sheraton Nha Trang...
Chính sự vì đảm bảo được chất lượng sản phầm của mình đồng thời đáp
ứng được nhu cầu của khách hàng, Trane trở thành nhà cung cấp giải pháp tối
ưu của ngành công nghiệp điều hòa không khí tại Việt Nam.
Đối với người làm thiết kế điều hòa không khí, các phần mềm hỗ trợ cho
việc tính toán thiết kế của hãng Trane là khá quen thuộc. Trong suốt quá trình
phát triển của mình, Trane đã cho ra rất nhiều phần mềm như: Trace 700,
System Analyzer, Trane Pipe Designer, Vari Trane Duct Designer... Tiêu biểu
và đang phổ biến nhất hiện nay là phần mềm Trace 700. Đây là một phần
mềm ra đời từ rất lâu nhưng tại sao đến bây giờ vẫn còn được ứng dụng rất là
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 33
Đồ án tốt nghiệp
phổ biến, nó đem lại cho người thiết kế lợi ích gì, nó vượt trội hơn những
phần mềm khác ở điểm nào.
2.2.2 Một số đặc điểm của Trace 700
Sự phát triển của công nghệ thông tin đã mang lại cho việc tính toán thiết
kế điều hòa không khí nói riêng những khả năng vô cùng lớn. Với công việc
tính toán thủ công, ta phải tra bảng và đồ thị mất rất nhiều thời gian,nhưng khi
ta sử dụng những phần mềm được lập trình sẵn thì kết quả đạt được rất nhanh
chóng và chính xác, ví dụ như phần mềm Trace 700 của Trane hay Hap của
Daikin… Mặc dù phần mềm có mạnh nhưng chúng chỉ là những công cụ, với
một kỹ sư muốn sử dụng phần mềm một cách tối ưu nhất thì phải lắm vững
cơ sở lý thuyết của ngành, phải biết cách tính đúng những bài toán chuyên
ngành của mình và phải biết kết hợp những kiến thức mình có vào trong phần
mềm.
Có thể trong quá trình học tập hoặc công tác chúng ta có thể tiếp xúc với
phần mềm Trace 700, vậy phần mềm này là gì, nó có những tính năng và tác
dụng thế nào đối với người trong ngành điều hòa không khí của chúng ta. Sau
đây em xin trình bày một cái nhìn tổng quan về các tính năng của phần mềm
này.
Trace 700 là một trong những sản phẩm của hãng TRANE - chuyên sản
xuất các thiết bị điều hòa không khí (từ máy 2 cục đến các máy Chiller với
công suất lạnh 3000RT). Trace 700 là phần mềm hoàn chỉnh về tính toán tải
lạnh, điện năng tiêu thụ và phân tích so sánh tính kinh tế của hệ thống.
Trace 700 là một phần mềm phân tích và thiết kế tải lạnh ( HVAC load
design & analysis software) được giới thiệu đầu tiên vào năm 1972. Phần
mềm giúp các chuyên gia thiết kế HVAC tối ưu hóa công việc thiết kế hệ
thống sưởi ấm, hệ thống thông gió và hệ thống điều hòa không khí của một
tòa nhà, dựa trên việc sử dụng năng lượng và tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 34
Đồ án tốt nghiệp
Trace 700 cũng là một trong những giải pháp giúp người thiết kế cũng
như thi công có thể tính toán một cách chính xác các thông số cần thiết trong
dự án, tính năng của phần mềm này chia làm 2 nhóm chính:
Tính toán tải lạnh cho những công trình Điều hòa Không khí.
Tính toán và phân tích năng lượng tiêu thụ và chi phí tốn kém cho hoạt
động của công trình cũng như tính toán các thông số liên quan đến kinh tế của
công trình.
Trace700 là phần mềm có tính mở rất lớn, có nghĩa là chúng ta hoàn toàn
có thể can thiệp vào các thông số đã có trong thư viện kèm theo của phần
mềm này. Nhờ đó tạo tính đa năng rất nhiều cho người sử dụng hoàn toàn có
thể tùy biến thêm bớt những thư viện mới như kho thư viện thời tiết tùy theo
ý mình, thay đổi hay tạo thêm các loại vật liệu mới phù hợp với công trình
mình đang sử dụng...
Phần mềm được Đại học IOWA Mỹ nghiên cứu và kiểm nghiệm tính
chính xác của phần mềm.
Phần mềm được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn ASHRAE Standard 140-
2004 (ver 6.2) và liên tục được cập nhật những thông tin mới từ các nhà
nghiên cứu là thành viên của Trane.
Quá trình làm việc của Trace 700 là một quá trình làm việc liên tục được
phản ánh thông qua năm giai đoạn. Mỗi một giai đoạn có chức năng và nhiệm
vụ cụ thể nhưng đều phải cung cấp một cách đầy đủ các phân tích về năng
lượng và kinh tế.
Gian đoạn đầu tiên có tên gọi là giai đoạn nạp: Nhiệm vụ của giai đoạn
này là thuy thập mọi thông tin, dữ liệu thông thường mô tả định hướng, vị trí,
và xây dựng công trình. Nó như là một hồ sơ của tòa nhà, bao gồm các yếu tố
cần thiết cho việc thiết kế điều hòa không khí như điều kiện thời tiết, hướng
xoay của tòa nhà… và nó mang tính bắt buộc.
Giai đoạn lớn thứ hai của chương trình là giai đoạn thiết kế. Giai đoạn có
nhiệm vụ là thành lập mô hình tải xây dựng ứng với các điều kiện thiết kế.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 35
Đồ án tốt nghiệp
Mục tiêu của giai đoạn thiết kế bao gồm tạo ra hệ thống điều hòa không khí…
Chương trình này sau đó sẽ xác định thiết kế tải làm mát, sưởi ấm, số lượng
miệng thổi không khí, tổng số lượng không khí cần cung cấp cho công trình.
Giai đoạn lớn tiếp theo của chương trình là giai đoạn mô phỏng hệ
thống. chức năng quan trọng trong giai đoạn này là xây dựng đường dẫn
luồng không khí của mỗi hệ thống và xác định tổn thất của hệ thống trang
thiết bị. Đầu ra cuối cùng từ giai đoạn mô phỏng hệ thống được nối tiếp với
hệ thống thiết bị mô phỏng.
Giai đoạn thứ tư là giai đoạn mô phỏng thiết bị .Các chức năng thiết yếu
của giai đoạn mô phỏng thiết bị là dịch các thông tin do hệ thống thiết bị
trong giai đoạn ba thành những thông tin tiêu thụ năng lượng của hệ thống.
Thông tin này được được sử dụng để chuyển tải vào hệ thống tiêu thụ năng
lượng để đưa đến giai đoạn phân tích kinh tế.
Giai đoạn lớn tiếp theo và cuối cùng của chương trình là giai đoạn phân
tích kinh tế. Giai đoạn này sẽ đưa ra dữ liệu chi phí cài đặt hệ thống cùng với
các thông tin kinh tế khác như chi phí vốn… để tính toán chi phí hàng năm sở
hữu và điều hành hệ thống. Giai đoạn này còn xác định bao nhiêu chi phí để
vận hành một hệ thống so với các hệ thống khác.
2.2.3 Một số thuật ngữ của Trace 700
Trace 700 chạy trên nền Windows, có thề tính toán suốt theo 8760 giờ
trong năm hay rút gọn lại, có nhiều hệ thống phân phối gió (airside systems) ,
hệ thống thiết bị chính (plants) đã được xây dựng trước và có thể hiệu chỉnh
lại theo yêu cầu người sử dụng, các thiết bị này có thể áp dụng cho mọi nhà
sản xuất.
Plants: Hệ thống thiết bị cần thiết để tạo nên hệ thống điều hòa không
khí của tòa nhà. Plants là thiết bị cơ khí tiêu thụ điện năng để xử lý và đưa
không khí đã qua xử lý vào tòa nhà.
Bao gồm:
- Air Cooled Chiller - Electric Resistance Heat
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 36
Đồ án tốt nghiệp
- Air Cooled Unitary A/C - Gas Fired Heat Exchanger
- Water Cooled Chiller - Air Cooled Condenser
- Water Cooled Unitary A/C - Cooling Tower
- Water Source Heat pump - Pump
- Boiler - Thermal Storage
AirSide System: Hệ thống phân phối gió thông thường được làm bằng
ống tôn và các bộ phận lắp khác như miệng gió.. dùng để định hướng gió từ
AHU trung tâm đến một hay nhiều không gian điều hòa. Trace 700 có sẵn 30
kiểu hệ thống phân phối gió và được chia thành 4 nhóm: variable volume (lưu
lượng thay đổi), constant volume (lưu lượng không đổi), heating only (sưởi)
và induction ( …). Hình dưới mô tả một hệ thống phân phối gió bao gồm
AHU trung tâm, hệ thống ống dẫn gió để cấp gió vào không gian cần điều
hòa.
Hình 2.11 Hệ thống phân phối gió
Room: Là đơn vị không gian cần điều hòa nhỏ nhất cần tính toán tải
nhiệt. Nó là một không gian được bao quanh bởi sàn, tường và trần. Việc tạo
ra room là bước đầu tiên để tính toán thiết kế tải lạnh.
Zone: Bao gồm 1 hay nhiều phòng (room) gộp lại và zone tạo thành các
khu vực cần điều khiển khác nhau trong tòa nhà.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 37
Đồ án tốt nghiệp
System: Bao gồm nhiều zone và room tạo thành.
Ngoài ra còn có một số thuật ngữ khác như Wall (tường bao), Roof (mái)
là các bề mặt bao che (bao gồm cả cửa sổ, có thể là mái bằng hoặc nghiêng)
tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài và được xác định bằng 2 thông số
là Roof Pitch (độ nghiêng mái) và Roof Direction (hướng của mái). Partition
(vách ngăn) là các vách ngăn bên trong khi có chênh lệch nhiệt độ với không
gian bên cạnh.
2.2.4 Giao diện của Trace 700
Dưới đây là hình mô tả cấu trúc của chương trình. Và đây cũng chính là
màn hình mặc định của Trace 700 khi chúng ta mở chương trình. Chúng ta sẽ
thực hiện các bước của phần thiết kế tính toán tải lạnh trước và sau đó sẽ nhập
số liệu tiếp cho phần tính toán điện năng và phân tích kinh tế.
Hình 2.12 Giao diện chính của Trace 700
Để bắt đầu một dự án, chúng ta luôn luôn phải có những thông tin ban
đầu cần thiết của một công trình mà chúng ta cần tính toán thiết kế để dễ dàng
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 38
Đồ án tốt nghiệp
cho việc quản lý sau này. Phần thông tin dự án sẽ giúp chúng ta làm công việc
này một cách đơn giản. Tất cả các thông tin chúng ta nhập vào ở phần này sẽ
được hiển thị và in ra trong trang tiêu đề của dự án ( Title page ) và tóm tắt
kinh tế (Economics Summary) sau này.
Hình 2.13 Thông tin dự án
Bước tiếp theo ta sẽ phải lựa chọn dữ liệu thời tiết cho công trình. Đây là
một phần tương đối phức tạp vì phần mềm không có sẵn dữ liệu thời tiết của
Việt Nam nên ta phải tự cập nhật thêm vào cho phần mềm.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 39
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.14 Cập nhật thời tiết
Bước thứ ba là ta nhập thông số cho phần templates. Đây là một trong
những điểm khác biệt của Trace 700 so với HAP hay Heat Load, nhờ tính
năng này các bạn có thể rút ngắn khá nhiều thời gian nhập liệu cho công trình
lớn có nhiều phòng nhỏ trong đó, khi thay đổi thông số cũng rất dễ dàng quản
lý hơn với tính năng này. Templates của phòng sẽ bao gồm kết cấu
(construction), nhiệt độ (thermostat), lưư lượng gió (airflow) và các nguồn
nhiệt (internal Loads). Do đó mổi loại không gian cần điều hòa (văn phòng-
office areas, sảnh-hallway ereas, phòng hội thảo-conference room…) sẽ có
các mẫu riêng cho mình.
Các templates thể hiện ở hình bên dưới được dùng cho khối khu vực văn
phòng (Office) của tòa nhà.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 40
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.15 Templates
Bước bốn là tạo các phòng riêng biệt (Create Rooms). Phần này đưa
vào thông số chi tiết cho từng phòng như là diện tích phòng, tường bao, vách
ngăn ( partition), kiếng, hướng công trình...
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 41
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.16 Create rooms
Bước tiếp theo là lựa chọn hệ thống gió (Create systems). Phần này các
bạn cần xác định sơ bộ xem công trình của mình cần sử dụng hệ thống loại
nào thì phù hợp: FCU, AHU, Terminal Reheat, VAV Box...
Hình 2.17 Create systems
Bước 6: Đưa các phòng vào hệ thống phân phối gió phù hợp. Hết 6 bước
này thì đã hoàn thành phần nhập dữ liệu cho phần mềm Trace 700.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 42
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.18 Assign rooms to systems
Ba bước tiếp theo phía dưới lần lượt là bước 7 (Create Plants) tạo hệ
thống phòng máy. Bước 8 (Assign systems to plants) đưa hệ thống phân phối
gió phù hợp vào tổ hợp hoàn chỉnh . Bước 9 (Define Economics) định nghĩa
các thông số về kinh tế như giá điện, giá nước, thời gian biểu hoạt động, chi
phí đầu tư công trình, thiết bị…đây là hai phần riêng biệt của phần mềm.
Ngay khi nhập xong dữ liệu của 6 bước đầu tiên này các bạn có thể đi xuống
bước cuối cùng ( Culculate and view results) để cho chạy phần mềm mà
không cần nhập liệu cho ba bước phía trên.
Hình 2.19 Culculate and view results
2.2.5 Ưu, nhược điểm của Trace 700
Cũng giống như Revit MEP, Trace 700 cũng có những điểm mạnh và
điểm yếu của mình. Như em đã nói ở trên, Trace 700 là một phần mềm có
tính mở rất lớn, chúng ta có thể can thiệp vào các thông số đã có trong thư
viện của phần mềm như thời tiết…
Đối tượng mà có thể sử dụng được phần mềm này là rất lớn. Từ những
sinh viên đại học cho đến các kỹ sư, kiến trúc sư, và các nhà thầu để thiết kế
và phân tích hệ thống thương mại HVAC. Các nhà tư vấn và các công ty năng
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 43
Đồ án tốt nghiệp
lượng, nhà nghiên cứu công nghệ xây dựng, tiểu bang và liên bang, các
trường cao đẳng và đại học cũng thấy được tính hữu ích của Trace 700.
Nền tảng máy tính để chạy tốt phần mềm này cũng không quá lớn.Máy
tính cá nhân với một bộ xử lý Pentium IV hoặc cao hơn, hệ điều hành
Microsoft Windows 95/98/2000 /XP, RAM 128 megabyte, 80 MB của không
gian trống HDD, Super VGA màn hình.
Dễ sử dụng, linh hoạt, có thế xuất nhập dữ liệu cho CAD, phân tích và
cho kết quả như PDF, word hay excel. Phần mềm cho phép bạn nhập thông
tin một phòng, khi có thay đổi thông tin hoặc chỉnh sửa bản mẫu thì phần
mềm sẽ cập nhật thay đổi đó cho các phòng liên quan.
Thư viện của Trace 700 có chứa tham số thiết kế chung cho vật liệu xây
dựng, thiết bị, cơ sở tiện ích, thời tiết, và lập kế hoạch, rất đa dạng và phong
phú. Thư viện bao gồm hơn hơn 40 hệ thống phân phối không khí, và một loạt
HVAC của thiết bị và phụ kiện.
Khả năng mô hình hóa khả năng mạnh mẽ thể hiện ở việc đại diện cho
các cấu hình thời tiết khí hậu, độ cao, và thời gian các khu của hơn 500 thành
phố trên toàn cầu. Mô hình hệ thống truyền thống HVAC bao gồm rất nhiều
chủng loại mẫu chillers, thiết bị đơn nhất, nồi hơi, sưởi ấm và máy bơm nhiệt
địa nhiệt. Mẫu thông gió luồng không khí dựa trên yêu cầu của tiêu chuẩn
ASHRAE…
Ưu điểm vượt trội của Trace 700 là có thể tính tải cho phòng có hình
dạng bất kỳ và khi số lượng phòng quá lớn thì sẽ không mất nhiều thời gian
cho việc nhập thông số cho các phòng này.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 44
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẮNG NHIỆT ẨM
Có rất nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định
năng suất lạnh yêu cầu khác nhau như phương pháp hệ số nhiệt ẩm thừa
(phương pháp truyền thống) và phương pháp hệ số nhiệt hiện (phương pháp
Carrier). Trong mỗi phương pháp khái niệm về nhiệt thừa và ẩm thừa đều
không giống nhau.
Phương pháp hệ số nhiệt ẩm thừa tiến hành trên đồ thị I-d.Trong phương
pháp này không tính thành phần do gió tươi chủ động cấp vào phòng nằm
trong nhiệt thừa và ẩm thừa, mà thành phần này sẽ được tính vào cho điểm
hòa trộn.
Phương pháp Carrier tiến hành trên đồ thị d-t (ẩm đồ Carrier) của không
khí ẩm theo Carrier. Phương pháp này coi toàn bộ nhiệt (bao gồm nhiệt hiện
và nhiệt ẩn) đưa trực tiếp vào phòng (do lọt hoặc do cấp chủ động trực tiếp
vào phòng hoặc qua buồng hòa trộn) đều là nhiệt thừa và ẩm thừa.
Tuy nhiên 2 phương pháp này cho ra kết quả không khác nhau là mấy, ta
có thể chọn bất kỳ phương pháp nào cũng được. Phương pháp Carrier rất
thích hợp cho việc tính toán điều hòa tiện nghi đối với các công trình là các
tòa nhà cao tầng nên em chọn tính cân bằng nhiệt ẩm theo phương pháp
Carrier.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 45
Đồ án tốt nghiệp
3.1 LỰA CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN, CẤP ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
Theo mức độ quan trọng của công trình, ĐHKK được chia làm 3 cấp.
Đối với hầu hết các công trình dân dụng như khách sạn, văn phòng, nhà ở,
siêu thị... chỉ cần chọn ĐHKK cấp 3. Do đây là công trình siêu thị, các yêu
cầu về độ ẩm và nhiệt độ không quá khắt khe nên em chọn hệ thống ĐHKK
cấp 3 để tính toán thiết kế.
Công trình có vị trí tại Thái Nguyên nên em chọn các thông số tính toán:
Tra bảng 1.7[1], chọn thông số ngoài trời là: tN = 32,8 oC, = 64%.
Tra bảng 1.1[1], chọn thông số trong nhà là: tT = 240C, = 65%.
3.2 TÍNH NHIỆT HIỆN THỪA VÀ NHIỆT ẨN THỪA
3.2.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11
Nhiệt bức xạ qua kính:Q11 = nt . Q’11 , W (3.1)
nt - hệ số tác dụng tức thời. Tra bảng 4.6[1].
Q’11 - lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng.
Chọn kính khác cơ bản, có rèm che bên trong nên lượng nhiệt bức xạ tức
thời được tính theo công thức (với hệ số mặt trời εr = 1):
Q’11 = F.RK. εc..εds..εmm..εkh. εm , W (3.2)
F - diện tích kính, m2.
RK - bức xạ mặt trời qua kính vào trong phòng, W/m2.
RK = [0,4.αk + τk.( αm + τm + ρk.ρk + 0,4.αk.αm)].RN (3.3)
RN - bức xạ mặt trời đến bên ngoài kính, W/m2.
(3.4)
RT - bức xạ mặt trời qua kính vào trong phòng. Với hệ thống điều hòa
hoạt động từ 24/24h có thể lấy RT theo RTmax trong bảng 4.2[1] với 30 vĩ độ
Bắc.
αk, τk, ρk, - hệ số hấp thụ, xuyên qua, phản xạ của kính.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 46
Đồ án tốt nghiệp
Đây là một công trình siêu thị ở các mặt của công trình có sử dụng
những tấm áp phích quảng cáo rất lớn. Do đó em coi chúng như là những tấm
màn che. αk, τk, ρk, - hệ số hấp thụ, xuyên qua, phản xạ của màn che.
Tra bảng 4.3[1] với kính trong, phẳng, dày 6mm: αk = 0,15; ρk = 0,08;
τk = 0,77.
Tra bảng 4.4[1] ta được αm = 0,37; ρm = 0,51; τm = 0,12.
εc - hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển. Độ cao của Thái
Nguyên so với mặt nước biển là H= 100 m.
(3.5)
εc = 1,0023
εds - hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh nhiệt độ đọng sương của
không khí quan sát so với nhiệt độ đọng sương của không khí ở trên mặt nước
biển là 200C.
(3.6)
Tra đồ thị I - d, với tN = 32,8 0C, = 64% ts = 25,090C.
= 0,93
εmm - hệ số kể đến ảnh hưởng mây mù, khi trời có mây εmm= 0,85.
εkh - hệ số kể đến ảnh hưởng của khung, khung kim loại εkh= 1,17.
εm - hệ số kính, tra bảng 4.3[1] với kính trong, phẳng, dày 6mm εm= 0,94.
Kết quả tính toán nhiệt bức xạ qua kính của tầng 1và tầng 2 được thể
hiện trong bảng 3.1 và bảng 3.2..
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 47
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 3.1. Nhiệt bức xạ qua kính Q11 theo diện tích kính của tầng 1
Bảng 3.2. Nhiệt bức xạ qua kính Q11 theo diện tích kính của tầng 2
Kết quả tính toán nhiệt bức xạ qua kính của các tầng được thể hiện trong
bảng 3.3.
Bảng 3.3. Nhiệt bức xạ qua kính Q11 theo diện tích kính của các tầng
3.2.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆t, Q21
Dòng nhiệt đi vào không gian điều hòa do sự tích nhiệt của kết cấu mái
và do độ chênh nhiệt độ của không khí giữa bên ngoài và bên trong. Lượng
nhiệt này được xác định gần đúng theo biểu thức:
Q21= k.F.∆t, W (3.7)
k - hệ số truyền nhiệt qua mái.
∆t - hiệu nhiệt độ tương đương.
F - diện tích trần, m2.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 48
Đồ án tốt nghiệp
Trong công trình do em không làm điều hòa không khí cho tầng 3 nên
chỉ có tầng 2 là có trần tiếp xúc trực tiếp với bức xạ mặt trời.
Diện tích trần được các gian hàng tầng 3 bao che không tiếp xúc trực tiếp
với bức xạ mặt trời có F= 1632 m2 và có k tra theo bảng 4.15[1] với trần
bêtông dày 100 mm lớp vữa ở trên dày 25 mm, k = 3,07.
∆t - hiệu nhiệt độ tương đương.
(3.8)
∆t = 0,5.(32,8 – 24) = 4,4 K
Diện tích trần tiếp xúc trực tiếp với bức xạ mặt trời có F= 2219 m2 thì k
tra theo bảng 4.9[1] trần bêtông dày 100 mm lớp vữa ở trên dày 25 mm, k =
1,77.
(3.9)
- bức xạ mặt trời đến mái nhà, tra bảng 4.2[1] với 30 vĩ độ
Bắc, mặt nằm ngang, có giá trị lớn nhất là vào tháng 6 : RT = 789 W/m2.
εs - hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời, tra bảng 4.10[1], chọn mặt bêtông
nhẵn phẳng εs = 0,65.
αN - hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc trực tiếp không khí
bên ngoài, αN = 20 W/m2K.
∆t = 37,94 K
Nhiệt truyền qua mái của tầng 2 là:
Q21 = 3,07.1632.4,4 + 1,77.2219.37,94 = 171059 W
Nhiệt hiện truyền qua mái được tính ở bảng 3.4.
Bảng 3.4 Nhiệt hiện truyền qua mái Q21 theo diện tích trần
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 49
Đồ án tốt nghiệp
3.2.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22
Nhiệt hiện truyền qua vách gồm 2 thành phần:
- Do bức xạ mặt trời vào tường, phần nhiệt này coi bằng không khi tính
toán.
- Do chênh lệch giữa nhiệt độ trong nhà và ngoài trời : ∆t = tN - tT
Q22 = ∑Q22i = ki.Fi.∆t = Q22t + Q22c + Q22k , W (3.10)
Q22i - nhiệt truyền qua tường, cửa ra vào, cửa sổ, W.
ki - hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa, W/m2K.
Fi - diện tích tường, cửa tương ứng, m2.
Q22 - nhiệt truyền qua vách được tính ở bảng 3.9.
a) Nhiệt hiện truyền qua tường Q22t
Q22t , W = kt . Ft . ∆t , W (3.11)
∆t - hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà.
∆t = tN - tT = 32,8- 24 = 8,8 K
kt - hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, W/m2K.
, W/m2K (3.12)
αN - hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường, αN = 20 W/m2K.
αT - hệ số tỏa nhiệt phía trong tòa nhà, αT = 10 W/m2K.
δi - độ dày lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, m.
λi - hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, W/mK.
Tra bảng 4.11[1], gạch thông thường xây với vữa nặng: λ= 0,81 W/mK,
vữa xi măng và vữa trát xi măng: λ= 0,93W/m2 K, đá granite: λ= 1,7 W/m2 K.
+ Đối với tường dày 220 mm, trát vữa dày 10 mm, k=2,39 W/m2 K.
+ Đối với tường dày 300 mm, trát vữa dày 10 mm, ốp đá bên ngoài dày
30 mm, k=2 W/m2 K.
+ Đối với tường dày 330 mm, trát vữa dày 10 mm, ốp đá bên ngoài dày
30 mm, k=1,87 W/m2 K.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 50
Đồ án tốt nghiệp
+ Đối với tường dày 350 mm, trát vữa dày 10 mm, ốp đá bên ngoài dày
30 mm, k=1,78 W/m2 K.
Nhiệt hiện truyền qua tường của tầng 1 được tính ở bảng 3.5.
Bảng 3.5 Nhiệt hiện truyền qua tường Q22t của tầng 1
Nhiệt hiện truyền qua tường của tầng 2 được tính ở bảng 3.6.
Bảng 3.6 Nhiệt hiện truyền qua tường Q22t của tầng 2
Nhiệt hiện truyền qua tường của các tầng được tính ở bảng 3.7.
Bảng 3.7 Nhiệt hiện truyền qua tường Q22t cho các tầng
b) Nhiệt hiện truyền qua cửa ra vào Q22c
Q22c = kc . Fc . ∆t , W (3.13)
∆t - hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà.
∆t = tN - tT = 32,8- 24 = 8,8 K
kc - hệ số truyền nhiệt của cửa kính, tra bảng 4.13[1] kính hai lớp,
khoảng cách giữa hai lớp kính là 5 mm, k = 3,35 W/m2K.
Nhiệt hiện truyền qua cửa kính được tính ở bảng 3.8.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 51
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 3.8 Nhiệt hiện truyền qua cửa kính Q22c cho cửa kính
Bảng 3.9 Nhiệt truyền qua vách Q22 cho các tầng
3.2.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q23
Nhiệt truyền qua nền cũng được tính theo biểu thức :
Q23 = k . F . ∆t , W (3.14)
F - diện tích sàn, m2
∆t - hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong,sàn đặt trên mắt đất.
∆t = tN - tT = 32,8- 24 = 8,8 K
k - hệ số truyền nhiệt qua sàn, lấy k của sàn bê tông 300mm có lát gạch
vinyl dày 3mm, tra bảng 4.15[1]: k = 2,15 W/m2K.
Nhiệt hiện truyền qua nền được tính theo bảng 3.10.
Bảng 3.10 Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 cho các tầng.
3.2.5 Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31
Q31 = nt.nđ.Q , W (3.15)
nt - hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng, tra bảng 4.8[1], chọn gs ≥
700 kg/m2sàn, số giờ sau khi bật đèn là 10h: nt = 0,87.
nđ - hệ số tác dụng đồng thời, chỉ áp dụng cho các tòa nhà và công trình
điều hòa không khí lớn. Đối với siêu thị nđ = 1.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 52
Đồ án tốt nghiệp
Q - tổng nhiệt tỏa ra do chiếu sáng, ta sử dụng đèn dây tóc, chọn định
hướng theo tiêu chuẩn là 10 ÷ 12 W/m2 sàn.
Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng được tính theo bảng 3.11.
3.2.6 Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q32
Nhiệt hiện tỏa do máy và dụng cụ dùng điện như tivi, radio, máy tính,
máy sấy, ... trong phòng.
Q32 = ∑Ni , W (3.16)
Ni - công suất điện ghi trên dụng cụ, W. Do công trình bao gồm các gian
hàng buôn bán sản phẩm nên chọn định hướng khoảng 20W/m2.
Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q32 ở các tầng được tính ở bảng 3.11.
Bảng 3.11 Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q32 và tỏa do đèn chiếu sáng ở các tầng
3.2.7 Nhiệt hiện và ẩn do con người tạo ra Q4
a) Nhiệt hiện do người tỏa Q4h
Q4h = n . qh , W (3.17)
n - số người trong phòng điều hòa.
qh - nhiệt hiện tỏa ra từ 1 người, W/người. Tra bảng 4.18[1], nơi hoạt
động là siêu thị, nhiệt độ phòng là 240C, qh = 70 W/người.
Nhiệt hiện tỏa ra do người được tính theo bảng 3.12.
b) Nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4a
Q4a = n . qa , W (3.18)
n - số người trong phòng điều hoà.
qa - nhiệt ẩn do 1 người toả ra, tra bảng 4.18[1], qa = 60 W/người.
Nhiệt ẩn do người tỏa ra được tính theo bảng 3.12.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 53
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 3.12 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra Q4 ở các tầng
3.2.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN
a) Nhiệt hiện do gió tươi mang vào QhN
QhN = 1,2 . n . l . (tN - tT) , W (3.19)
n - số người trong phòng điều hòa.
l - lượng không khí tươi cần cho 1 người trong 1giây, l/s. Tra bảng
4.19[1], l =7,5 l/s cho siêu thị.
∆t = (tN - tT) - hiệu nhiệt độ ngoài và trong phòng, ∆t = 8,8 0C.
b) Nhiệt ẩn do gió tươi mang vào QaN
QâN = 3 . n . l (dN - dT ), W (3.20)
dN, dT - ẩm dung không khí ngoài trời và trong phòng.
Tra đồ thị : dN = 21,28 g/kg ; dT = 12,39 g/kg ∆d= 8,89 g/kg.
Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào QN được tính ở bảng 3.13.
Bảng 3.13 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi QN ở các tầng
3.2.9 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q5h và Q5â
a) Nhiệt hiện do gió lọt mang vào Q5h
Q5h = 0,39.ξ.V.( tN - tT) , W (3.21)
b) Nhiệt ẩn do gió lọt mang vào Q5a
Q5a = 0,84 . ξ. V (dN - dT) , W (3.22)
V- thể tích phòng, m3. Thể tích phòng để tính nhiệt là thể tích từ mặt nền
đến trần giả, trần giả có chiều cao là 1m nên : V = (h - 1) . Fsàn.
ξ - hệ số kinh nghiệm, phụ thuộc thể tích phòng, tra bảng 4.20[1].
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 54
Đồ án tốt nghiệp
Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào Q5 ở các tầng được tính ở bảng 3.14.
Bảng 3.14 Tính nhiệt hiện và ẩn do gió lọt ở các tầng
3.2.10 Xác định năng suất lạnh Q0
Q0 = Qt = Qht + Qât
= Q11 + Q21 + Q22 + Q23 + Q31 + Q32 + Q4 + Q5 + QN (3.23)
Q0 - Phụ tải lạnh, kW.
Qht - Tổng các nguồn nhiệt hiện thừa, kW.
Qât - Tổng các nguồn nhiệt ẩn thừa, kW.
Bảng 3.15 Tính phụ tải lạnh Q0 của các tầng
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN & THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐHKK
Do điều kiện khí hậu tại Việt Nam là nắng nóng về mùa hè, lạnh giá về
mùa đông kết hợp với thói quen của người Việt Nam luôn luôn mặc áo ấm
trong nhà vào mùa đông và do yêu cầu của chủ đầu tư, nên ở đây em chỉ
thành lập và tính toán sơ đồ ĐHKK cho mùa hè.
Theo mục đích sử dụng của công trình cần thiết kế ĐHKK nên em chọn
hệ thống điều hòa tiện nghi và chọn tính toán theo sơ đồ tuần hoàn 1 cấp vì
đây là sơ đồ tương đối đơn giản, đảm bảo được yêu cầu vệ sinh, vận hành
không phức tạp. Nó rất phù hợp và được sử dung phổ biến với điều hòa tiện
nghi cho siêu thị, nhà hàng… Ngoài ra sơ đồ tuần hoàn một cấp còn có ưu
điểm là tiết kiệm năng lượng và chi phí đầu tư thiết bị, từ đó đem lại hiệu quả
kinh tế cao.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 55
Đồ án tốt nghiệp
S¬ ®å nguyªn lý hÖ thèng ®iÒu hßa tuÇn hoµn mét cÊp
1 Cöa lÊy giã t ¬i 5 Ð êng giã cÊp 9 Ð êng giã håi2 Buång hßa trén 6 MiÖng thæi 10 Läc bôi3 ThiÕt bÞ xö lý nhiÖt Èm 7 Kh«ng gian cÇn ®iÒu hßa 11 Qu¹t giã håi4 Qu¹t giã cÊp 8 MiÖng giã håi 12 Cöa th¶i giã håi
4.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
4.1.1 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF, εhf
(4.1)
Qhf - tổng nhiệt hiện của phòng (không có nhiệt hiện của gió tươi), W.
Qhf = Q11+ Q21+ Q22+ Q23+ Q31+ Q32+ Q4h (4.2)
Qâf, W - tổng nhiệt ẩn của phòng (không có nhiệt ẩn của gió tươi), W.
Qâf = Q4â (4.3)
Bảng 4.1 Hệ số nhiệt hiện phòng εhf
4.1.2 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF, εht
(4.4)
Qh - tổng nhiệt hiện của phòng (có kể đến nhiệt hiện của gió tươi), W.
Qh = Q11+ Q21+ Q22+ Q23+ Q31+ Q32+ Q4h +Q5h+QhN (4.5)
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 56
Đồ án tốt nghiệp
Qâ - tổng nhiệt ẩn của phòng (có kể đến nhiệt hiện của gió tươi), W.
Qâ = Q4â +Q5â+QâN (4.6)
Bảng 4.2 Hệ số nhiệt hiện tổng εht
4.1.3 Hệ số đi vòng εBF
(4.7)
GH - lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm
với dàn, kg/s.
GO - lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh có trao đổi nhiệt ẩm với dàn,
kg/s.
G - lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh, kg/s.
Tra bảng 4.22[1], ta được εBF = 0,14.
4.1.4 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF, εhef
(4.8)
Qhef - nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W.
Qhef = Qhf + εBF .(Q5h+QhN) (4.9)
Qâef - nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng, W.
Qâef = Qâf + εBF.(Q5â+QâN) (4.10)
Bảng 4.3 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng εhef
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 57
Đồ án tốt nghiệp
4.2 THÀNH LẬP SƠ ĐỒ TUẦN HOÀN 1 CẤP
Dựa vào đồ thị d - t của Carrier, ta xác định các điểm nút trên sơ đồ tuần
hoàn 1 cấp:
T(240C; 65%), N(32,80C; 64%), G(240C; 50%).
Qua T kẻ đường song song với G - εhef cắt đường =100% tại S, ta xác
định được nhiệt độ đọng sương tS.
Qua S kẻ đường song song với G – εht cắt đường NT tại H, ta xác định
được điểm hòa trộn H.
Qua T kẻ đường song song với G - εhf cắt đường SH tại O. Khi bỏ qua
tổn thất nhiệt từ quạt gió và từ đường ống gió ta có O trùng với V là điểm thổi
vào.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 58
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 4.4 Thông số các điểm nút của sơ đồ tuần hoàn 1 cấp cho các tầng
Lưu lượng không khí qua dàn lạnh được xác định bằng biểu thức:
, l/s (4.11)
tH - nhiệt độ không khí trong phòng, 0C.
tS - nhiệt độ đọng sương, 0C.
Qhef - nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W.
Năng suất lạnh của hệ thống điều hòa không khí tính theo biểu thức:
Q0 = ρ.L.(IH - IV), kW (4.12)
ρ- khối lượng riêng không khí, ρ = 1,2 m3/kg.
IH - entanpy không khí điểm hòa trộn H, IH, kJ/kg.
IV - entanpy không khí điểm thổi vào phòng V, kJ/kg.
Ta có bảng lưu lượng không khí qua dàn lạnh và năng suất lạnh tại các
tầng.
Bảng 4.5 Lưu lượng không khí qua dàn lạnh và năng suất lạnh tại các tầng.
4.3 TÍNH TOÁN BẰNG PHẦN MỀM TRACE 700
Các thông số nhập vào phần mềm Trace 700 bao gồm diện tích tường,
diện tích kính bao quanh, diện tích sàn (Các thông số này đã cho ở mục 1.2
của chương 1).
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 59
Đồ án tốt nghiệp
Kết quả so sánh của phần mềm Trace 700 được thể hiện ở bảng 4.6 (Chi
tiết xem tại phụ lục 1).
Bảng 4.6 Kết quả tính toán của phần mềm Trace 700
* Nhận xét:Giữa kết quả tính bằng tay và kết quả tình bằng phần mềm Trace 700 có
sự chênh lệch nhưng sự chênh lệch này là chấp nhận được. Lý do dẫn đến sự chênh lệch này là do:
- Sự khác nhau của nhiệt độ không khí bên ngoài tác động vào không
gian điều hòa. Ở phần mềm Trace 700 thì tN = 360C còn khi tính toán bằng tay
là tN = 32,80C.
- Sự khác nhau trong phương pháp tính bằng tay và phương pháp tính
trong phần mềm Trace 700. Trong khi phần mềm Trace 700 việc tính toán
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 60
Đồ án tốt nghiệp
được thực hiện liên tục trong suốt 8760 giờ của năm, các hệ số hay độ chênh
lệch nhiệt độ luôn thay đổi. Còn đối với phương pháp tính bằng tay thì những
hệ số là luôn luôn là những giá trị không thay đổi.
CHƯƠNG 5 LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ
CHỌN MÁY CHO CÔNG TRÌNH
5.1 LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
Ngày nay, trên thế giới hệ thống điều hòa không khí rất phong phú và đa
dạng, như là hệ thống kiểu cục bộ, hệ thống kiểu trung tâm nước, kiểu
VRV… Nhưng ngày nay, khi quá trình đô thị phát triển mạnh mẽ, nhiều nhà
cao tầng mọc lên và các trung tâm thương mại ra đời. Thì những hệ thống
điều hòa không khí phù hợp và được sử dụng nhiều cho các công trình xây
dựng lớn ở Việt Nam hiện nay, phải kể đến hệ thống trung tâm nước, hệ
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 61
Đồ án tốt nghiệp
thống kiểu VRV…. Mỗi một hệ thống điều hòa không khí trên có những tính
ưu việt, lợi ích và hiệu quả riêng khi đưa vào họat động.
Với hệ thống kiểu VRV, ưu điểm của nó là một dàn nóng có thể lắp ghép
với nhiều dàn lạnh khác nhau về cả kiểu dáng lẫn công suất. Tổng công suất
suất của các indoor unit có thể thay đổi từ 50 130% công suất của outdoor
unit. Hệ thống vẫn có thể vận hành bình thường khi có một số dàn lạnh bị
hỏng hay đang sửa chữa. Hệ thống có phạm vi nhiệt độ làm việc trong giới
hạn rộng, có hệ thống đường ống nhỏ nên thích hợp cho các tòa nhà cao tầng
có không gian lắp đặt bé. Nhược điểm của hệ thống này là giải nhiệt bằng gió
nên hiệu quả chưa cao. Số lượng dàn lạnh hạn chế nên chỉ thích hợp cho các
hệ thống công suất vừa.
Với hệ thống trung tâm nước, ưu điểm của nó là năng suất lạnh dao động
lớn từ 5 Tons đến hàng ngàn Tons, phù hợp cho các công trình lớn. Hệ thống
đường ống nước lạnh gọn nhẹ, cho phép lắp đặt ở các tòa nhà cao tầng, công
sở nơi không gian lắp đặt ống nhỏ. Có nhiều cấp giảm tải nên tiết kiệm năng
lượng khi non tải. Nhược điểm của hệ thống là phải có phòng máy riêng, có
người chuyên trách.
Từ những ưu, nhược điểm của các hệ thống điều hòa trên và đặc điểm
của công trình lắp đặt, em nhận thấy hệ thống điều hòa không khí phù hợp
cho công trình là hệ thống trung tâm nước. Vì công trình là một tòa nhà cao
tầng với nhu cầu tiêu thụ lạnh rất lớn. Một trong những mục đích sử dụng của
công trình là làm siêu thị nên sử dụng trung tâm nước là phù hợp. Không gian
lắp đặt của đường ống của công trình không lớn, khi sử dụng VRV thì buộc
phải lắp một số outdoor unit ở lưng chừng tòa nhà cho các tầng dưới do chiều
cao của tòa nhà quá cao, nếu như vậy sẽ làm mất mỹ quan của công trình.
5.2 TÍNH CHỌN MÁY CHO CÔNG TRÌNH
Việc tính chọn máy cho công trình bao gồm chọn AHU và máy làm lạnh
nước Chiller. Chiller làm lạnh nước có hai loại đó là Chiller giải nhiệt bằng
nước và Chiller giải nhiệt bằng gió. Việc lựa chọn sử dụng loại Chiller loại
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 62
Đồ án tốt nghiệp
nào phụ thuộc vào điều kiện lắp đặt của công trình. Do công trình không có
không gian để bố trí phòng máy riêng ở tầng hầm nên loại Chiller sử dụng
cho công trình chỉ có thể là chiller giải nhiệt gió. Các AHU được lắp đặt ở các
gian máy của từng tầng, Chiller được lắp ở phía bắc bên ngoài công trình.
Trên thị trường điều hòa Việt Nam hiện nay có nhiều sản phẩm của các
hãng khác nhau. Nổi tiếng hơn cả là các hãng Carrier, Trane, York, Daikin,
Hitachi…. Nhưng sản phẩm em lựa chọn cho công trình là sản phẩm của hãng
Trane. Vì đây là một hãng có sản phẩm có mặt nhiều ở Việt Nam và nó cũng
đang được ưa chuộng trên thị trường trong đó có sản phẩm Chiller và các thiết
bị cần thiết là AHU.
5.2.1 Tính chọn AHU
Năng suất lạnh của các AHU cho trong catalog kỹ thuật phụ thuộc vào
nhiệt độ không khí vào dàn ( gồm nhiệt độ đo bởi nhiệt kế bầu khô và nhiệt kế
bầu ướt), nhiệt độ và lưu lượng nước lạnh vào dàn và tốc độ quạt của dàn. Do
vậy để chọn được AHU có năng suất lạnh phù hợp với tải lạnh yêu cầu. Thì
chúng ta cần xác định nhiệt độ đo bởi nhiệt kế bầu khô và nhiệt kế bầu ướt ở
điều kiện thực tế của không khí vào dàn (không khí sau khi hòa trộn ở trạng
thái H). Muốn tìm được năng suất lạnh thực tế ở điều kiện làm việc thực tế,
chúng ta cần phải tra theo catalog kỹ thuật, sau đó dùng phép nội suy.
Bảng 5.1 Năng suất lạnh và lưu lượng gió yêu cầu của các tầng
Đối với tầng 1 ta sử dụng 4 AHU, thông số của mỗi AHU như sau:
Không khí vào dàn lạnh của AHU có nhiệt độ nhiệt kế khô là 25,90C, nhiệt độ
nhiệt kế bầu ướt là 21,40C. Nhiệt độ nước lạnh vào dàn lạnh là 70C và nhiệt độ
nước ra là 120C. Năng suất lạnh của dàn lạnh là 216 KW, lưu lượng nước lạnh
là 10,5l/s lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh là 12,5 m3/s.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 63
Đồ án tốt nghiệp
Đối với tầng 2 ta sử dụng AHU_BK2 với các thông số: Không khí vào
dàn lạnh của AHU có nhiệt độ nhiệt kế khô là 25,20C, nhiệt độ nhiệt kế bầu
ướt là 20,60C. Nhiệt độ nước lạnh vào dàn lạnh là 70C và nhiệt độ nước ra là
120C. Năng suất lạnh của dàn lạnh là 208,5 KW, lưu lượng nước lạnh là 10l/s,
lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh là 15,5 m3/s. Vậy số AHU cần dùng cho
tầng 2 là 4 AHU.
Bảng 5.2 Kết quả chọn AHU
5.2.2 Tính chọn máy làm lạnh nước Chiller
Loại chiller được chọn cho công trình là chiller giải nhiệt bằng gió. Để
có cơ sở chọn chiller cho công trình đầu tiên cần xác định tổng tải của các
không gian điều hòa của công trình. Từ kết quả tổng hợp khi chọn AHU ở trên
ta có tổng năng suất lạnh và lưu lượng nước lạnh của các AHU của công trình
là Q0,y/c = 1698 KW và Vn,y/c = 82 l/s.
Theo catalog kỹ thuật của Trane (phụ lục 3), loại chiller có model
RTAC250STD, với nhiệt độ nước làm lạnh ra 70C, khi nhiệt độ không khí giải
nhiệt vào là 300C có năng suất lạnh là 881,5 kW, khi nhiệt độ không khí giải
nhiệt vào là 350C có năng suất lạnh là 826,3 kW. Vậy năng suất lạnh thực của
máy ở điều kiện thực khi làm việc với nhiệt độ không khí giải nhiệt vào là
32,80C sẽ là:
Q0,thực = 881,5 - (881,5 - 826,3).(32,8 - 30)/(35 - 30) = 850,588 (kW)
Số máy chiller cần dùng là:
n = Q0,y/c /Q0,thực = 1698/850,588 = 1,99
Vậy để đảm bảo năng suất lạnh yêu cầu, số máy chiller được chọn để
làm lạnh nước là 2 máy.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 64
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG
PHÂN PHỐI NƯỚC LẠNH
6.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC LẠNH
Hệ thống ống nước lạnh cho các AHU và FCU có nhiều hệ khác nhau.
Tuỳ thuộc vào cách bố trí ống nước mà ta có hệ thống hai ống, hệ hồi ngược,
hệ 3 ống và 4 ống.
Hệ thống 2 ống là hệ thống đơn giản nhất, gồm 2 ống góp, ống góp nước
hồi và ống góp nước cấp. Các AHU và FCU mắc song song với nhau và mắc
nối tiếp giữa hai ống góp. Ưu điểm của hệ thống này là đơn giản, chi phí vật
liệu nhỏ, nhưng có nhược điểm lớn là khó cân bằng áp suất bơm giữa các FCU
và AHU vì nước chỉ có xu hướng chỉ đi tắt qua các dàn gần nhất.
Để khắc phục nhược điểm trên của hệ thống 2 ống nước người ta dùng
thêm một đường hồi ngược. Nhờ có ống hồi ngược nên áp suất tại các dàn
được cân bằng tự nhiên vì tổng chiều dài đường ống qua các dàn là bằng nhau.
Tuy nhiên hệ thống này có nhược điểm là tốn thêm ống nước.
Hệ thống 3 đường ống và hệ thống 4 đường ống sử dụng nhằm mục đích
khắc phục nhược điểm của hệ 2 đường ống và hệ có ống hồi ngược là không
thể sử dụng lạnh và sưởi ấm đồng thời.
Trong các hệ thống trên em thấy hệ hai đường ống là phù hợp hơn cả
cho công trình vì công trình chỉ có nhu cầu sử dụng lạnh, hệ thống lại đơn
giản. Sử dụng hệ 2 ống sẽ tiết kiệm được vật liệu ống nước, tiết kiêm không
gian lắp đặt đường ống. Nhược điểm là khó cân bằn áp suất nước tại các dàn
sẽ được khắc phục bằng việc lắp van cân bằng áp suất ở đường hồi của mỗi
tầng.
Có nhiều phương pháp tính toán kích thước đường ống như phương pháp
giảm dần tốc độ, phương pháp ma sát đồng điều. Trong đồ án em chọn
phương pháp tính toán là phương pháp ma sát đồng điều vì đây là một phương
pháp đơn giản.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 66
Đồ án tốt nghiệp
6.1.1 Xác định đường kính ống nước lạnh theo trục đứng
Để xác định được đường kính đường ống nước lạnh theo trục đứng phân
phối nước lạnh đến các tầng. Trước tiên chúng ta phải xác định được tổng lưu
lượng nước lạnh cần cấp cho công trình. Ở bảng 5.2 cho ta lưu lượng nước
cần thiết qua các AHU. Từ kết bảng này sẽ cho ta tổng lưu lượng nước lạnh
cần thiết của các tầng.
Bảng 6.1 Tổng lưu lượng nước lạnh cần thiết Vn (l/s)
Ở sơ đồ hình 6.1 để cho đơn giản sơ đồ hệ thống đường hồi và đường
cấp nước lạnh được thể hiện trùng nhau.
a
b
c d
e
Hình 6.1 Sơ đồ trục đứng của đường nước lạnh
Bảng 6.2 Lưu lượng nước lạnh trong các đoạn ống theo trục đứng
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 67
Đồ án tốt nghiệp
Theo kinh nghiệm, khi áp dụng phương pháp ma sát đồng điều tổn thất
áp suất trên một mét chiều dài ống định hướng là 100 600 Pa/m. Để tính
toán đường ống nước em chọn tổn thất áp suất nước trên một mét chiều dài là
200 Pa/m.
Với tổn thất áp suất trên một mét ống vừa chọn kết hợp với lưu lượng
nước các đoạn ống, tra đồ thị hình 6.5 của [1] ta có đường kính danh nghĩa
của ống Dy theo tiêu chuẩn. Với đường kính ống danh nghĩa Dy, tra bảng 6.2
của [1] ta có đường kính trong của ống. Sau khi có đường kính trong của ống
vận tốc nước trong ống được tính như sau:
, m/s (6.1)
di - Đường kính trong của đoạn ống, mm;
Vn – Lưu lượng nước trong ống, l/s.
Với đoạn ống góp, Vn = 82 l/s sử dụng đồ thị hình 6.5 của [1] ta tìm
được đường kính tương đương của doạn này là Dy =200 mm. Tra bảng 6.2 của
[1] ta được đường kính trong của ống là 202,7 mm.
Vận tốc nước trong đoạn ống góp được xác định lại là:
(m/s)
Bảng 6.3 Đường kính ống và vận tốc nước ở các đoạn ống theo trục đứng
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 68
Đồ án tốt nghiệp
Hệ thống sử dụng 2 Chiller và số lượng bơm nước lạnh chọn dùng là 3
máy bơm nước lạnh. Trong đó 2 bơm hoạt động thường xuyên còn một bơm
dự phòng. Năng suất của một máy bơm được xác đinh như sau:
Chọn vận tốc đầu đẩy và đầu hút của bơm là đ = 3,5 m/s và h = 2 m/s,
ta có đường kính tính toán của đường ống đầu đẩy và đầu hút của bơm là:
(mm)
(mm)
Chọn ống đầu đẩy và đầu hút của bơm có đường kính danh nghĩa là 125
mm và 150 mm, ta có vận tốc thực của nước đầu đẩy và đầu hút của bơm là:
(m/s)
(m/s)
Tốc độ thực của nước ở đầu đẩy và đầu hút của bơm tính được là phù
hợp với tốc độ nước đầu đẩy và đầu hút của bơm khuyên dùng ở bảng 6.4 của
[1].
6.1.2 Xác định đường kính ống nước lạnh cho các tầng
Để xác định được đường kính các đoạn ống của đường nước lạnh cho
các AHU và FCU, cần phải có sơ đồ đường nước lạnh thể hiện trình tự bố trí
các AHU và FCU. Sơ đồ đường nước lạnh cho các AHU và FCU của các tầng
được thể hiện ở hình 6.2. Sau khi có sơ đồ đường nước lạnh, để có thể tính
được đường kính đường ống cần phải xác định được lưu lượng nước lạnh
trong từng đoạn ống.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 69
Đồ án tốt nghiệp
Sau khi có lưu lượng nước lạnh ở các đoạn ống chúng ta tiến hành xác
định đường kính các đoạn ống và vận tốc nước trong ống như ở mục 5.1.1.
Đó là với tổn thất áp suất trên một mét ống đã chọn là pl = 200 Pa/m, kết
hợp với lưu lượng nước lạnh ở các đoạn ống và tra đồ thị hình 6.5 của [1] ta
sẽ tìm được đường kính danh nghĩa của các đoạn ống. Tiếp đến sử dụng bảng
6.2 của [1] để có được đường kính trong của các đoạn ống tương ứng với
đường kính danh nghĩa của nó. Sau cùng sử dụng công thức (6.1) để tính lại
vận tốc nước trong ống.
Kết quả tính toán được tổng hợp thành bảng 6.4.
ab
d1 c1
e
f 1g1
AHUAHU
AHUAHU
d2 c2AHUAHU
f 2g2
AHUAHU
Hình 6.2 Sơ đồ đường nước lạnh cho AHU và FCU của các tầng
Bảng 6.4 Lưu lượng nước, kích thước ống và vận tốc nước của các đoạn ống
6.2 TÍNH TOÁN TRỞ LỰC ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC
Để có cơ sở cho chọn bơm nước lạnh cần phải xác định tổn thất áp suất
trên đường ống. Có hai cách để xác định tổn thất áp lực trên đường ống đó là
phương pháp xác định theo công thức và phương pháp xác định theo đồ thị.
Phương pháp xác định tổn thất áp suất theo công thức khá là phức tạp, vì vậy
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 70
Đồ án tốt nghiệp
để đơn giản hóa việc tính toán, em chọn phương pháp sử dụng đồ thị để tính
tổn thất áp lực trên đường ống.
Phương pháp đồ thị là sử dụng đồ thị để tra được ngay tổn thất áp suất
cho một đơn vị chiều dài đường ống, nó phụ thuộc vào tốc độ lưu lượng nước,
đường kính ống và lưu lượng nước. Sau khi tra được tổn thất áp suất cho một
mét ống, ta chỉ cần nhân với chiều dài đoạn ống l (m) hoặc chiều dài tương
đương ltđ (m) của chi tiết gây tổn thất là có tổng tổn thất áp suất.
∆pms=ltđ. ∆p1 , Pa (6.2)
∆p1: tổn thất áp suất trên một mét ống, Pa/m.
Vòng tuần hoàn dùng để tính tổn thất áp suất của mạng là vòng tuần
hoàn nước cho AHU xa nhất của tầng một. Kết quả sau khi xác định được
tổng hợp lại và cho ở bảng 6.5.
Bảng 6.5 Tổn thất áp suất trên mạng đường ống nước pmạng (Pa)
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 71
Đồ án tốt nghiệp
Ngoài tổn thất áp suất do mạng đường ống gây ra, còn có tổn thất áp suất
do các thiết bị và phụ kiện lắp kèm với nó trong hệ thống. Kết quả tính toán
tổn thất áp suất do các thiết bị và phụ kiện ptb lắp kèm với nó trong mạng
nước được cho ở bảng 6.6.
Bảng 6.6 Tổn thất áp suất do thiết bị và các phụ kiện gây ra
Vậy ta có tổn thất áp suất của toàn mạng nước là:
ptt = ptb + 2.pmạng = 80031 + 2.55790 = 191611 (Pa)
6.3. TÍNH CHỌN BƠM VÀ TÍNH BÌNH DÃN NỞ
Nhiệm vụ của bơm trong hệ thống điều hòa trung tâm nước giải nhiệt gió
là tuần hoàn nước lạnh từ bình bay hơi đến các dàn trao đổi nhiệt AHU. Bơm
nước được chọn phải thỏa mãn yêu cầu về năng suất cũng như cột áp tổng và
phải làm việc càng gần điểm có hiệu suất tối đa càng tốt suốt trong quá trình
vận hành của bơm. Trong hệ thống điều hòa bơm thường sử dụng là bơm ly
tâm, nhiệt độ làm việc từ 50C đến 700C.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 72
Đồ án tốt nghiệp
Trong qua trình tính toán tổn thất áp suất của mạng đường ống nước có
nhiều yếu tố gây tổn thất chưa tính vào, và một số yếu tố gây tổn thất đã tính
nhưng chưa đầy đủ. Do vậy để đảm bảo an toàn cột áp dùng để chọn bơm, cần
tính thêm dự phòng khoảng 15% của tổn thất áp suất mạng đường ống đã tính
toán. Vậy cột áp dùng để chọn bơm được xác định là:
H = (100% + 15%)ptt = (1 + 0,15).191611 = 220352 (Pa)
= 22,46 (mH2O)
Ở mục 6.1 ta đã xác định được năng suất bơm là Vb = 147,6 m3/h, kết
hợp với cột áp mới tính được H = 22,46 m H2O để tra catalog của bơm của
hãng bơm GRUNDFOS, ta chọn được kiểu bơm NKE, NKGE.
Do hệ thống dẫn nước lạnh là hệ thống kín nên cần sử dụng bình dãn nở.
Bình dãn nở sử dụng có mục đích là tạo ra một thể tích dữ trữ nhằm điều hòa
những ảnh hưởng do dãn nở nhiệt của nước gây ra. Ngoài ra bình còn có chức
năng bổ sung nước cho hệ thống trong trường hợp bị rò rĩ, và bình dãn nở
cũng có tác dụng xả khí. Bình dãn nở thường sử dụng trong hệ thống điều hòa
là bình dãn nở kiểu hở.
Thể tích tối thiểu của bình dãn nở được tính như sau:
Vdn = .Vn,ht, m3 (6.3)
Vn,ht - Thể tích toàn bộ nước chứa trong hệ thống, m3;
- Phần trăm dãn nở của nước, với nhiệt độ nước từ 4,50C đến 400C theo
bảng 6.13 của [1] ta có = 0,7 %.
Thể tích chứa nước trong hệ thống bao gồm thể tích nước chứa trong ống
trong AHU và Chiller.
Thể tích nước chứa trong ống được tính như sau:
.lo ,m3 (6.4)
di - Đường kính trong của ống, mm;
lo - Chiều dài ống,m.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 73
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 6.7 Thể tích nước trong ống tại các tầng
Theo catalog của AHU thì xác định sơ bộ có thể tích chứa nước là 100
lít, Vậy tổng lượng nước chứ trong AHU là:
Vn,AHU = 8.100= 800 (l) = 0,8 (m3)
Theo catalog xác định sơ bộ được thể tích chứa nước của bình bay hơi
vào cỡ 0,5 m3. Vậy thể tích chứa nước của bốn bình bay hơi là:
Vn,bh = 2.0,5 = 1, m3
Vậy tổng lượng nước chứa trong toàn bộ hệ thống được xác định là:
Vn,ht = 2.Vn,o + Vn,AHU + Vn,bh
= 2.3,64 + 0,8 + 1= 9,08 m3
Thay các giá trị vào công thức 6.3 ta có thể tích tối thiểu của bình dãn nở
là:
Vdn = 0,007.9,08 = 0,06456 m3 = 63,56 (l)
Chọn bình dãn nở có thể tích khoảng 70 lít.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 74
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG PHÂN PHỐI
KHÔNG KHÍ ĐIỂN HÌNH
Có nhiều phương pháp để thiết kế đường ống gió, trong đó phải kể ba
phương pháp sau đây:
_ Phương pháp giảm dần tốc độ.
_ Phương pháp ma sát đồng đều.
_ Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh.
Ứng với mỗi phương pháp sẽ cho ta một kết quả khác nhau về kích
thước đường ống, giá thành tổng thể…. Phương pháp được lựa chọn để tính
toán thiết kế là phương pháp ma sát đồng đều. Vì đây là phương pháp thiết kế
thuận tiện và nhanh chóng hơn nhiều so với các phương pháp khác. Tuy
phương pháp này có sai số lớn và thường khó đảm bảo cân bằng cột áp tĩnh ở
những vị trí rẽ nhánh. Nhưng nhược điểm này được khắc phục bằng cách lắp
thêm van gió ở vị trí rẽ nhánh để cân bằng lưu lượng.
Do kết cấu của các tầng là giống nhau và theo tính toán ở trên, lưu lượng
gió cấp cho các không gian này là như nhau. Nên em chọn các không gian
tầng một này làm không gian điển hình để trình bày việc tính toán thiết kế hệ
thống đường ống phân phối không khí. Còn các không gian còn lại, việc tính
toán thiết kế hệ thống đường ống phân phối không khí được thực hiện tương
tự và thể hiện kết quả trên các bản vẽ mặt bằng điều hòa không khí và phụ lục.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 75
Đồ án tốt nghiệp
7.1 TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG DẪN, MIỆNG THỔI VÀ MIỆNG HÚT
7.1.1 Tính chọn miệng thổi, miệng hút
Hiện nay trên thị trường Việt Nam đã có mặt các sản phẩm cửa gió do
các công ty của Việt Nam sản xuất. Chất lượng của các loại cửa này đáp ứng
được yêu cầu về chất lượng. Trong đó phải kể đến sản phẩm của công ty
Reetech. Loại cửa gió được chọn là cửa gió khuếch tán loại 4-side supply air
diffuser (MC4) của Reetech.
Khu vực điều hoà của tầng 1 có lưu lượng gió yêu cầu là Ly/c = 50 m3/s.
Chọn loại cửa có kích thước cổ 600x600 tiết diện miệng ra của nó là fc =
0,288 m2, với số lượng cửa được chọn là nc = 115 cửa ta có vận tốc tại miệng
ra của cửa là:
vp = (m/s)
Vậy lưu lượng gió qua mỗi cửa thổi của văn phòng là:
Li,vp = Lvp/nvp = 50/115 = 0,4348 (m3/s)
Chọn miệng hồi là loại egg return air grille (MST) của hãng Reetech.
Cửa được chọn là cửa cớ kích thước cổ 600x600, số lượng cửa hồi của hành
lang là 3 cái và của văn phòng là A cái.
7.1.2 Tính toán thiết kế đường ống gió
Hệ thống đường ống gió của các tầng 1 chia làm bốn mạng A, B,C và D.
Mỗi một tuyến có tất cả 28 đến 30 miệng thổi. Do việc phân bố miệng thổi là
gần như đồng đều nên chỉ lấy mạng a là mạng điển hình để tính toán thiết kế
đường ống gió. Vậy tổng lưu lượng của mạng A là:
LA = 29.0,4348 = 12,609 (m3/s)
Việc tính toán tuân theo các bước như sau: Chọn tổn thất áp suất trên
một mét ống là ∆p1 = 0,8 Pa/m. Dựa vào tổn thất áp suất trên một mét ống vừa
chọn và lưu lượng nước của từng đoạn ống ta tra đồ thị 7.24[1], ta được
đường kính ống tương đương. Dựa vào đường kính ống tương đương tra bảng
7.3[1], ta được kích thước ống. Kết quả tính toán đường ống gió mạng phân
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 76
Đồ án tốt nghiệp
phối gió A tầng 1 được thể hiện ở bảng 7.1, còn các mạng phân phối gió khác
ở phụ lục 2.
Bảng 7.1 Kết quả tính toán đường ống gió mạng phân phối gió A tầng 1
7.2 TÍNH TRỞ LỰC ĐƯỜNG ỐNG GIÓ
Các AHU đã chọn bao gồm cả quạt, nên việc tính toán thủy lực mạng
đường ống gió có mục đích kiểm tra đặc tuyến làm việc của quạt có phù hợp
với mạng không.
Trong tất cả các mạng ống gió của hai tầng thì mạng ống B tầng 2 là
tuyến có trở lực lớn nhất bao gồm tuyến gồm các đoạn ống từ 1 đến 16. Ta sẽ
tính toán trở lực trên tuyến này để chọn quạt cho AHU. Theo tài liệu [1] trở
lực của mạng ống tính cho chiều dài ống, côn, cút, chỗ rẽ, chạc ba, độ thu …
được xác định bằng các công thức sau:
Trở lực do côn thu gây ra:
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 77
Đồ án tốt nghiệp
pcôn,t = 0,602.n.(c,22 - c,1
2) (7.1)
Trở lực do rẽ nhánh gây ra tính cho dòng đi thẳng:
prẽ = 0,602.n.r,22 (7.2)
Trở lực do chạc ba gây ra:
pchạc = 0,602.n.ch,22 (7.3)
Trong các công thức từ (7.1) đến (7.3) n là hệ số cột áp động. Hệ số n
được tra trong các bảng 7.7, bảng 7.8 và bảng 7.9 của [1]. Đối với côn thu do
tất cả các côn có góc côn nhỏ hơn hoặc bằng 300 nên lấy n = 1,02Với rẽ nhánh
tính cho dòng thẳng do tỉ số giữa tốc độ dòng trước và sau rẽ nhánh nằm trong
khoảng 0,5 1 nên chọn giá trị hệ số cột áp động n = 0,3 (bảng 7.8 của [1]).
Với chạc ba để cho đơn giản xem như là chạc cân n = 0,3 (bảng 7.9). Trong
các công thức trên i,1 (m/s) và i,2 (m/s) là vận tốc của dòng vào và ra khỏi
chi tiết i gây ra trở lực.
Tổn thất áp suất theo chiều dài ống tính như sau:
pms = l.pl, Pa (6.8)
l - Chiều dài ống, m;
pl - Tổn thất áp suất trên một mét ống, Pa/m.
Tổn thất áp suất do cút gây ra:
pcút = ltđ.pl, Pa (6.9)
ltd - Chiều dài tương đương của cút, m. Sử dụng bảng 7.5 của [1] để tìm;
pl - Tổn thất áp suất trên một mét ống, pl = 0,8 Pa/m.
Ngoài mạng đường ống gây tổn thất áp lực của dòng còn có các thiết bị
khác gây tổn thất đó là hộp điều chỉnh lưu lượng gió VAV, phin lọc bụi, tiêu
âm, của gió, ống mềm. Tổn thất do các thiết bị này tạm tính như sau:
Hộp điều chỉnh lưu lượng gió: pVAV = 30 Pa
Phin lọc bụi: pphinlọc = 100 Pa
Tiêu âm: ptiêuâm = 30 Pa
Cửa gió: pcửa = 2,5 Pa
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 78
Đồ án tốt nghiệp
Kết quả tính toán trở lực của các đoạn ống cũng như của toàn mạng được
cho ở bảng 7.2.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 79
Đồ án tốt nghiệp
∆Pms Pa ∆Pcb cút 90⁰ Pa ∆Pcb côn thu Pa∆Pcb rẽ nhánh
Pa∆Pcb thiết bị
Pa∆P Pa
l(tđ) mm
∆p₁ Pa/m
∆Pms Pa
kích thước cút
a l(tđ) mm
∆Pcb Pa
nω ra
ω vào
∆Pcb Pa
nω ra
∆Pcb Pa
3347 0.8 2.68 2300 x 700 8 5.6 4.48 1.02 9.76 8.9 9.85 0.3 8.41 12.77 VAV 30 1682.
2 0.8 1.35 2300 x 700 8 5.6 4.48 1.02 9.25 8.41 9.11 0.3 5.14 4.77ống mềm 2.2
9241.4 0.8 7.39 2300 x 700 8 5.6 4.48 1.02 8.41 6.61 16.60
miệng gió 2.5
6280 0.8 5.02 1600 x 550 8 4.4 3.52 1.02 8.41 7.36 10.17 phin lọc 100 5756.
1 0.8 4.60 1.02 9.18 7.21 19.83 tiêu âm 30 8991 0.8 7.19 1.02 9.34 7.65 17.63 5958.
1 0.8 4.77 1.02 9.61 7.48 22.35 3358.
6 0.8 2.69 1.02 9.18 7.21 19.83 3358.
6 0.8 2.69 1.02 5.61 3.1 13.42 5618.
1 0.8 4.49 1.02 5.14 3.11 10.28 2343.
9 0.8 1.88
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 80
Đồ án tốt nghiệp
44.75 17 149 17.54 165 393
Bảng 7.2 Trở lực đường ống gió của mạng B tầng 2
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 81
Đồ án tốt nghiệp
Theo bảng 6.4 trở lực của mạng ống là 400 Pa, kết hợp với lưu lượng gió
của mạng là 16 m3/s tra catalog quạt của hãng Krugerjet (phụ lục 4) ta chọn
được loại quạt ly tâm BSB 1400, thông số làm việc của quạt là:
Lưu lượng(m³/s)
Lưu lượng(m³/h)
Áp suất tổng (Pa)
Áp suất động(Pa)
Vận tốc ra
(m/s)
Tốc độ quạt
(rpm)
Hiệu suấtŋ
(%)16 57600 400 55 9.6 440 70
7.3 TÍNH CHỌN HỘP ĐIỀU CHỈNH LƯU LƯỢNG GIÓ VAV
Hộp điều chỉnh lưu lượng gió có tác dụng điều chỉnh lưu lượng gió cấp
vào không gian điều hòa cho phù hợp nhu cầu thực của không gian điều hòa.
VAV thường được chọn theo lưu lượng gió cấp vào không gian điều hòa.
Do công trình cần thiết kế điều hòa có yêu cầu thay đổi nhu cầu làm lạnh
nên sử dụng các VAV để điều chỉnh việc cấp lạnh thông qua thay đổi lưu
lượng gió cấp và ta sử dụng mỗi một miệng gió ta lắp một VAV.
vào lưu lượng gió qua miệng thổi của hai tầng lần lượt là LTầng1=434,8
L/s và LTầng2=462,7 L/s nên loại VAV được lựa chọn là loại Single-Duct của
Trane. Từ lưu lượng gió qua miệng thổi của hai tầng và catalog Trane ta có cỡ
của các VAV được chọn là VAV-11, có dải lưu lượng có thể thay đổi là 0,52-
571 L/s.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 82
Đồ án tốt nghiệp
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Đức Lợi. Giáo trình thiết kế hệ thống điều hòa không khí. NBX
Giáo dục, 2009.
[2]. Hà Đăng Trung, Nguyễn Quân. Cơ sở kỹ thuật điều hòa không khí. NBX
Khoa học và kỹ thuật, 2005.
[3]. Tutorials Revit MEP.
[4]. VAV Systems - A Trane Air Conditioning Clinic.
[5]. Trace 700 - Getting Started and User’s Manual.
[6]. http://www.nhietlanhvietnam.net.
[7]. http://hvacr.vn.
[8]. http://www.trane.com.
[9]. http://usa.autodesk.com.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 83
Đồ án tốt nghiệp
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Các bước tính toán của phần mềm Trace 700.
Bước 1: Nhập thông tin dự án.
Bước 2: Nhập thông tin thời tiết.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 84
Đồ án tốt nghiệp
Bước 3: Tạo các mẫu (Template). Trong phần này chúng ta đăng nhập
các thông số cho năm mục internal load, airflow, thermostat, construction,
room. Ví dụ như nhiệt do người, máy móc, đèn ở mục internal load.
Bước 4: Tạo ra các phòng. Trong phần này chúng ta sẽ đăng nhập các
thông số của phòng như sàn, mái, tường…
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 85
Đồ án tốt nghiệp
Bước 5: Chọn hệ thống phân phối gió.
Bước 6: Đưa phòng vào trong hệ thống.
Bước 10: Tính toán và xuất kết quả báo cáo.
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 86
Đồ án tốt nghiệp
Phụ lục 2: Kết quả tính toán đường ống gió phân phối gió của các tầng.
Kết quả tính toán đường ống gió mạng phân phối gió B tầng 1
Đoạn ống
L m³/s∆pi
Pa/md(tđ) mm
Kích thước ốngd(tđ) mm
Fc (thực)
vận tốc
1 13.0435 0.8 1247.2 2100 x 650 1226 1.365 9.562 12.6087 0.8 1231.1 2100 x 650 1226 1.365 9.243 12.1739 0.8 1214.8 2100 x 650 1226 1.365 9.104 11.7391 0.8 1198 2000 x 650 1200 1.300 9.035 11.3043 0.8 1180.9 2000 x 650 1200 1.300 8.706 10.8696 0.8 1163.4 2000 x 650 1200 1.300 8.587 10.4348 0.8 1145.4 2000 x 650 1200 1.300 8.318 9.5652 0.8 1108 2000 x 650 1200 1.300 8.289 6.0870 0.8 932.8 1400 x 550 934 0.770 7.9110 5.2174 0.8 879.6 1200 x 550 872 0.660 7.5911 4.7826 0.8 851 1200 x 550 872 0.660 7.2512 4.3478 0.8 820.7 1100 x 550 802 0.605 7.1913 3.4783 0.8 754 900 x 550 763 0.495 7.0314 2.6087 0.8 676 700 x 550 677 0.385 6.7815 1.7391 0.8 579.6 550 x 500 601 0.275 6.3216 0.8696 0.8 445.9 550 x 300 439 0.165 5.2717 3.4783 0.8 754 900 x 550 763 0.495 7.0318 2.6087 0.8 676 700 x 550 677 0.385 6.7819 1.7391 0.8 579.6 550 x 500 573 0.275 6.3220 0.8696 0.8 445.9 550 x 300 439 0.165 5.2721 0.4348 0.8 343.3 300 x 300 328 0.09 4.83
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 88
Đồ án tốt nghiệp
Kết quả tính toán đường ống gió mạng phân phối gió C tầng 1
Đoạn ống
L m³/s∆pi
Pa/md(tđ) mm
Kích thước ốngd(tđ) mm
Fc (thực)
vận tốc
1 12.1739 0.8 1214.8 1900 x 650 1174 1.235 9.862 11.7391 0.8 1198 1900 x 650 1174 1.235 9.513 11.3043 0.8 1180.9 1900 x 650 1174 1.235 9.154 10.8696 0.8 1163.4 1800 x 650 1146 1.170 9.295 10.4348 0.8 1145.4 1800 x 650 1146 1.170 8.926 10.0000 0.8 1127 1800 x 650 1118 1.170 8.557 9.5652 0.8 1108 1600 x 650 1088 1.040 9.208 9.1304 0.8 1088.6 1600 x 650 1088 1.040 8.789 8.6957 0.8 1068.5 1600 x 650 1088 1.040 8.3610 6.0870 0.8 932.8 1400 x 550 934 0.770 7.9111 5.2174 0.8 879.6 1300 x 550 904 0.715 7.3012 4.3478 0.8 820.7 1100 x 550 838 0.605 7.1913 3.4783 0.8 754 900 x 550 763 0.495 7.0314 2.6087 0.8 676 700 x 550 677 0.385 6.7815 1.7391 0.8 579.6 550 x 500 573 0.275 6.3216 0.8696 0.8 445.9 550 x 300 439 0.165 5.2717 0.4348 0.8 343.3 300 x 300 328 0.09 4.8318 2.6087 0.8 676 700 x 550 677 0.385 6.7819 2.1739 0.8 630.8 700 x 500 644 0.35 6.2120 1.7391 0.8 579.6 550 x 500 573 0.275 6.3221 1.3043 0.8 519.8 550 x 400 511 0.22 5.9322 0.8696 0.8 445.9 550 x 300 439 0.165 5.27
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 89
Đồ án tốt nghiệp
Kết quả tính toán đường ống gió mạng phân phối gió D tầng 1
Đoạn ống
L m³/s∆pi
Pa/md(tđ) mm
Kích thước ốngd(tđ) mm
Fc (thực)
vận tốc
1 12.1739 0.8 1214.8 2000 x 650 1200 1.300 9.362 7.8261 0.8 1026.5 1600 x 550 1043 0.880 8.893 6.9565 0.8 981.4 1600 x 550 991 0.880 7.914 6.0870 0.8 932.8 1400 x 550 934 0.770 7.635 5.2174 0.8 879.6 1200 x 550 872 0.660 7.596 4.3478 0.8 820.7 1100 x 550 838 0.605 7.197 3.4783 0.8 754 900 x 550 763 0.495 7.038 2.6087 0.8 676 700 x 550 677 0.385 6.789 1.7391 0.8 579.6 550 x 500 573 0.275 6.3210 0.8696 0.8 445.9 550 x 300 439 0.165 5.2711 4.3478 0.8 820.7 1100 x 550 838 0.605 7.1912 3.4783 0.8 754 900 x 550 763 0.495 7.0313 2.6087 0.8 676 700 x 550 677 0.385 6.7814 1.7391 0.8 579.6 550 x 500 573 0.275 6.3215 0.8696 0.8 445.9 550 x 300 439 0.165 5.27
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 90
Đồ án tốt nghiệp
Kết quả tính toán đường ống gió mạng phân phối gió A tầng 2
Đoạn ống
L m³/s∆pi
Pa/md(tđ) mm
Kích thước ốngd(tđ) mm
Fc (thực)
vận tốc
1 16.1940 0.8 1354.5 2400 x 700 1355 1.680 9.642 13.8806 0.8 1277.1 2100 x 700 1279 1.470 9.443 6.4776 0.8 955.1 1100 x 700 953 0.770 8.414 5.5522 0.8 900.7 1100 x 650 878 0.715 7.775 4.6269 0.8 840.4 1100 x 550 838 0.605 7.656 3.7015 0.8 772 900 x 550 763 0.495 7.487 2.7761 0.8 692.1 700 x 550 677 0.385 7.218 1.8507 0.8 593.4 550 x 550 601 0.303 6.129 0.9254 0.8 456.5 550 x 300 439 0.165 5.6110 7.4030 0.8 1005 1200 x 700 993 0.840 8.8111 6.4776 0.8 955.1 1100 x 700 953 0.770 8.4112 5.5522 0.8 900.7 1100 x 650 878 0.715 7.7713 4.6269 0.8 840.4 1100 x 550 838 0.605 7.6514 3.7015 0.8 772 900 x 550 763 0.495 7.4815 2.7761 0.8 692.1 700 x 550 677 0.385 7.2116 1.8507 0.8 593.4 550 x 550 601 0.303 6.1217 0.9254 0.8 456.5 550 x 300 439 0.165 5.6118 2.3134 0.8 645.8 600 x 550 677 0.330 7.0119 1.8507 0.8 593.4 550 x 550 601 0.303 6.1220 1.3881 0.8 532.2 550 x 450 543 0.248 5.6121 0.9254 0.8 456.5 550 x 300 439 0.165 5.6122 0.4627 0.8 351.5 300 x 300 328 0.090 5.14
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 91
Đồ án tốt nghiệp
Kết quả tính toán đường ống gió mạng phân phối gió B tầng 2
Đoạn ống
L m³/s∆pi
Pa/md(tđ) mm
Kích thước ống
d(tđ) mm
Fc (thực)
vận tốc
1 15.7313 0.8 1339.6 2300 x 700 1330 1.610 9.772 15.2687 0.8 1324.5 2300 x 700 1330 1.610 9.483 14.8060 0.8 1309 2300 x 700 1330 1.610 9.414 14.3433 0.8 1293.2 2200 x 700 1305 1.540 9.315 13.8806 0.8 1277.1 2200 x 700 1305 1.540 9.286 12.9552 0.8 1243.9 2000 x 700 1252 1.400 9.257 12.0299 0.8 1209.3 2000 x 700 1252 1.400 8.598 11.1045 0.8 1172.9 2000 x 700 1252 1.400 8.499 7.4030 0.8 1005 1600 x 550 993 0.880 8.4110 6.4776 0.8 955.1 1400 x 550 953 0.770 8.2611 5.5522 0.8 900.7 1300 x 550 878 0.715 7.7712 4.6269 0.8 840.4 1100 x 550 838 0.605 7.6513 3.7015 0.8 772 900 x 550 763 0.495 7.4814 2.7761 0.8 692.1 700 x 550 677 0.385 7.2115 1.8507 0.8 593.4 550 x 550 601 0.303 6.1216 0.9254 0.8 456.5 550 x 300 439 0.165 5.6117 3.7015 0.8 772 900 x 550 763 0.495 7.4818 2.7761 0.8 692.1 700 x 550 677 0.385 7.2119 1.8507 0.8 593.4 550 x 550 601 0.303 6.1220 0.9254 0.8 456.5 550 x 300 439 0.165 5.61
21 0.4627 0.8 351.5 300 x 300 328 0.090 5.14
Kết quả tính toán đường ống gió mạng phân phối gió C tầng 2
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 92
Đồ án tốt nghiệp
Đoạn ống
L m³/s∆pi
Pa/md(tđ) mm
Kích thước ống
d(tđ) mm
Fc (thực)
vận tốc
1 15.2687 0.8 1324.5 2200 x 700 1305 1.540 9.912 14.8060 0.8 1309 2200 x 700 1305 1.540 9.613 14.3433 0.8 1293.2 2200 x 700 1305 1.540 9.564 13.8806 0.8 1277.1 2100 x 700 1279 1.470 9.445 13.4179 0.8 1260.7 2100 x 700 1279 1.470 9.396 12.9552 0.8 1243.9 2000 x 700 1252 1.400 9.257 12.4925 0.8 1226.8 2000 x 700 1252 1.400 8.928 8.7910 0.8 1073 2000 x 550 1092 1.100 7.999 7.8657 0.8 1028.4 1800 x 550 1043 0.990 7.9510 6.9403 0.8 980.6 1600 x 550 991 0.880 7.8911 6.0149 0.8 928.6 1400 x 550 934 0.770 7.8112 5.0896 0.8 871.4 1200 x 550 872 0.660 7.7113 4.1642 0.8 807.4 1000 x 550 802 0.550 7.5714 3.2388 0.8 733.8 800 x 550 722 0.440 7.3615 2.3134 0.8 645.8 600 x 550 677 0.330 7.0116 1.3881 0.8 532.2 550 x 450 543 0.248 5.6117 0.4627 0.8 351.5 300 x 300 328 0.090 5.1418 3.7015 0.8 772 900 x 550 763 0.495 7.4819 3.2388 0.8 733.8 800 x 550 722 0.440 7.3620 2.7761 0.8 692.1 700 x 550 677 0.385 7.2121 2.3134 0.8 645.8 600 x 550 677 0.330 7.0122 1.8507 0.8 593.4 550 x 550 601 0.303 6.1223 1.3881 0.8 532.2 550 x 450 543 0.248 5.6124 0.9254 0.8 456.5 550 x 300 439 0.165 5.6125 0.4627 0.8 351.5 300 x 300 328 0.090 5.14
Kết quả tính toán đường ống gió mạng phân phối gió D tầng 2
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 93
Đồ án tốt nghiệp
Đoạn ống
L m³/s∆pi
Pa/md(tđ) mm
Kích thước ống
d(tđ) mm
Fc (thực)
vận tốc
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 94
Đồ án tốt nghiệp
1 14.8060 0.8 1309 2200 x 700 1305 1.540 9.612 8.3284 0.8 1051.1 1300 x 700 1031 0.910 9.153 7.4030 0.8 1005 1200 x 700 993 0.840 8.814 6.4776 0.8 955.1 1100 x 700 953 0.770 8.415 5.5522 0.8 900.7 1100 x 650 878 0.715 7.776 4.6269 0.8 840.4 1100 x 550 838 0.605 7.657 3.7015 0.8 772 900 x 550 763 0.495 7.488 2.7761 0.8 692.1 700 x 550 677 0.385 7.219 1.8507 0.8 593.4 550 x 550 601 0.303 6.1210 0.9254 0.8 456.5 550 x 300 439 0.165 5.6111 6.4776 0.8 955.1 1100 x 700 953 0.770 8.4112 5.5522 0.8 900.7 1100 x 650 878 0.715 7.7713 4.6269 0.8 840.4 1100 x 550 838 0.605 7.6514 3.7015 0.8 772 900 x 550 763 0.495 7.4815 2.7761 0.8 692.1 700 x 550 677 0.385 7.2116 1.8507 0.8 593.4 550 x 550 601 0.303 6.1217 0.9254 0.8 456.5 550 x 300 439 0.165 5.61
Phụ lục 3: Catalog kỹ thuật của Trane
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 95
Đồ án tốt nghiệp
Phụ lục 4: Catalog quạt của hãng Kruger – jetfan:
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 96
Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
LỜI CAM ĐOAN 2
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3
1.1 CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ................................................3
1.1.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật điều hòa không khí 3
1.1.2 Lịch sử phát triển của điều hòa không khí tại Việt Nam 4
1.1.3 Điều hòa không khí và tầm quan trọng của điều hòa không khí 5
1.2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH.......................................................................7
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VỚI REVIT MEP
VÀ TRACE 700 10
2.1 TỔNG QUAN VỀ REVIT MEP VÀ BIM......................................................10
2.1.1 Lịch sử của REVIT MEP 11
2.1.2 Các phần mềm của hãng AutoDesk cho ngành điều hòa không khí 12
2.1.3 Các phần mềm Revit 15
2.1.4 Một số đặc điểm của Revit MEP 23
2.1.5 Một số thuật ngữ của Revit MEP 24
2.1.6 Giao diện của Revit MEP 26
2.2 TỔNG QUAN VỀ TRACE 700........................................................................32
2.2.1 Lịch sử của Trane 32
2.2.2 Một số đặc điểm của Trace 700 34
2.2.3 Một số thuật ngữ của Trace 700 36
2.2.4 Giao diện của Trace 700 38
2.2.5 Ưu, nhược điểm của Trace 70043
CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẮNG NHIỆT ẨM 45
3.1 LỰA CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN, CẤP ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ.....45
3.2 TÍNH NHIỆT HIỆN THỪA VÀ NHIỆT ẨN THỪA......................................46
3.2.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11 46
3.2.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆t, Q21 48
3.2.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 49
3.2.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 51
3.2.5 Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 52
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 98
Đồ án tốt nghiệp
3.2.6 Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q32 52
3.2.7 Nhiệt hiện và ẩn do con người tạo ra Q4 53
3.2.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN 53
3.2.9 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q5h và Q5â 54
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN & THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐHKK 55
4.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN..................................................55
4.1.1 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF, εhf 55
4.1.2 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF, εht 56
4.1.3 Hệ số đi vòng εBF 56
4.1.4 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF, εhef 57
4.2 THÀNH LẬP SƠ ĐỒ TUẦN HOÀN 1 CẤP...................................................57
4.3 TÍNH TOÁN BẰNG PHẦN MỀM TRACE 700.............................................59
CHƯƠNG 5 LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ CHỌN MÁY
CHO CÔNG TRÌNH 61
5.1 LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ....................................61
5.2 TÍNH CHỌN MÁY CHO CÔNG TRÌNH.......................................................62
5.2.1 Tính chọn AHU 62
5.2.2 Tính chọn máy làm lạnh nước Chiller 63
CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG PHÂN PHỐI
NƯỚC LẠNH 65
6.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC LẠNH................................65
6.1.1 Xác định đường kính ống nước lạnh theo trục đứng 66
6.1.2 Xác định đường kính ống nước lạnh cho các tầng 68
6.2 TÍNH TOÁN TRỞ LỰC ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC.............................................69
6.3. TÍNH CHỌN BƠM VÀ TÍNH BÌNH DÃN NỞ.............................................71
CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
ĐIỂN HÌNH 74
7.1 TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG DẪN, MIỆNG THỔI VÀ MIỆNG HÚT.........74
7.1.1 Tính chọn miệng thổi, miệng hút 74
7.1.2 Tính toán thiết kế đường ống gió 75
7.2 TÍNH TRỞ LỰC ĐƯỜNG ỐNG GIÓ............................................................76
7.3 TÍNH CHỌN HỘP ĐIỀU CHỈNH LƯU LƯỢNG GIÓ VAV.........................79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
PHỤ LỤC……….. 81
Sinh viên: Phạm Ngọc Minh - Máy & TBNL 2 - K50 Page 99