THIẾT kế xây DỰNG và mô PHỎNG hệ THỐNG GIÁM sát GIAO THÔNG hầm ĐƯỜNG bộ hải vân TRÊN PHẦN mềm và THIẾT bị của HÃNG SIEMEN

Ventilation Control System 02CLC
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HẦM ĐƯỜNG BỘ
HẢI VÂN
MỞ ĐẦU
Hầm Hải Vân được khởi công xây dựng năm 2000 và đưa vào sử dụng năm
2005. Đây là hầm đường bộ lớn nhất Đông Nam Á và là một trong 30 hầm đường
bộ dài và hiện đại nhất của thế giới. Hầm nằm dưới sự quản lý trực tiếp của Xí
Nghiệp quản lý và khai thác hầm Hải Vân (HAPACO), trực thuộc Công ty quản lý
và khai thác hầm đường bộ Hải Vân (HAMADECO).
Việc xây dựng đường hầm không những thuận tiện cho xe lưu thông qua lại
mà nó còn mang tính chiến lược.
Hệ thống đường hầm bao gồm đường dẫn vào và ra hầm , hai đầu hầm có hai
trạm thu phí. Hệ thống đường hầm chính bao gồm hai hầm chạy song song với
nhau, trong đó một hầm xe lưu thông qua lại còn hầm kia dùng vào việc cứu nạn và
thoát hiểm khi xảy ra sự cố. Thiết bị và hệ thống vận hành đựợc cung cấp bởi các
gói thầu từ chuyên gia nước ngoài bao gồm như:
 Hệ thống thông gió và lọc bụi tĩnh điện được cung cấp bởi các tập đoàn có
uy tín và kinh nghiệm trên thế giới đến từ Nhật Bản: ITOCHU,
MATSUSITA,
 Các hệ thống như điện, giao thông, radio phát lại, hệ thống báo cháy v.v. ;
được cung cấp bởi các tập đoàn từ Phần Lan: ABB, bao gồm các thiết bị
phần cứng cũng như các phần mềm chuyên dụng.
Hầm chính:
Hầm phục vụ giao thông là hầm chính có chiều dài 6.280 m, rộng 11,9 m cao
7,5 m, tĩnh không thông xe 4,95 m
2
. Trong hầm có 2 làn xe bề rộng mỗi làn 3,75m
được phân giới bởi hàng cột hộ lan mềm, giải an toàn ở mỗi bên phần xe chạy rộng
1,25 m. Xe lưu thông trong hầm chỉ được đi theo một làn đường và cấm tất cả các
xe vượt nhau trong đường hầm. Phía Tây của hầm có đường đi bộ dành cho người

bảo dưỡng hầm cao 1m rộng 1m. Dọc theo hầm mỗi làn có 18 điểm mở rộng dùng
Đồ án tốt nghiệp Trang109
Ventilation Control System 02CLC
cho mục đích đỗ xe khẩn cấp.
Hầm lánh nạn:
Hầm phục vụ thoát hiểm ( hầm lánh nạn ) rộng 4,7m cao 3,8 m chạy song
song, nằm về phía Đông và cách hầm chính 30m. Bình thuờng hầm này không được
sử dụng mà chỉ khi nào có sự cố thì người và xe cứu thương được thoát ra bằng
đường này.
Hình 1.1: Mặt cắt ngang hầm Hải Vân
Đường hầm ngang cứu nạn:
Các hầm ngang nối giữa hầm chính và hầm thoát hiểm có kích thước bằng
hầm lánh nạn và cách nhau 400 m. Tổng số hầm nối ngang là 15 hầm, trong đó có
11 hầm ngang dành cho người đi bộ có kích thước cửa vào rộng 2,25m cao 2m và 4
hầm ngang dành cho xe cứu hộ có cửa vào rộng 4,7m cao 3m. Khi có sự cố xảy ra
trong hầm chính như tai nạn, hỏa hoạn do cháy nổ v.v. thì hầm thoát hiểm này được
dùng để cho người và xe cứu thương rút ra khỏi hầm an toàn.
Hệ thống đường dẫn và các cầu:
Hệ thống này có tổng chiều dài 5598 m, trong đó:
 Phía Bắc hầm gồm 770 m đường dẫn và cầu Lăng Cô có chiều dài 867,389
m gồm 26 nhịp theo công nghệ dự ứng lực kéo sau, sử dụng móng đóng cột
đổ bê tông.
Đồ án tốt nghiệp Trang110
Ventilation Control System 02CLC
 Phía Nam hầm gồm 2943 m đường dẫn và 7 cầu có tổng chiều dài 1017,54
m; dạng cầu: dầm cầu bê tong đúc sẵn ứng suất trước mỗi nhịp dài 25-33.35
m sử dụng móng chân đế nông trên nền thiên nhiên.
Trung tâm điều hành:
Trung tâm điều hành đường hầm (OCC) được đặt tại cửa hầm phía Nam có
nhiệm vụ trực 24h/24h để theo dõi, hướng dẫn, điều khiển giao thông an toàn qua

hầm Hải Vân và ứng cứu, xử lý trong các tình huống tai nạn hoặc sự cố xảy ra trong
hầm. Một ngày được chia thành 3 ca trực, mỗi ca gồm có:
 + 1Trưởng ca.
 + 2 nhân viên vận hành hệ thống điện.
 + 2 nhân viên vận hành hệ thống thông gió.
 + 2 nhân viên ở hệ thống điều khiển và giám sát giao thông.
 + 2 nhân viên ở hệ thống thông tin liên lạc.
Hình 1.2: Cửa hầm phía Nam
Đồ án tốt nghiệp Trang111
Ventilation Control System 02CLC
CƠ CẤU TỔ CHỨC TÔNG TY & XÍ NGHIỆP QUẢN LÝ VÀ KHAI THÁC
HẦM ĐƯỜNG BỘ HẢI VÂN
Đồ án tốt nghiệp Trang112
Phòng
Tổ chức
Lao động
Hành
chính
Phòng
Tài chính
Kế toán
Thống kê
Phòng
Vật tư
Thiết bị
Phương
tiện
Giám đốc
Phó giám đốc
Sản xuất kinh doanh

Nội chính
Phòng
Kỹ thuật
Chất lượng
Giao thông
Phòng
Ké hoạch
Kinh
doanh
Phó giám đốc
Kỹ thuật - Chấtlượng
Điều hành thi công
Xí nghiệp
Quản lý khai
thác
hầm Hải Vân
Xí nghiệp
sản xuất nhũ
tương nhựa
đường và sửa
chữa đường bộ
Xưởng gia
công cơ khí
Chi nhánh sản
xuất nhũ tương
nhựa đường
Bình Định
Đội công trình
1
Đội công trình

2
Đội công trình
4
Đội công trình
3
Ventilation Control System 02CLC
SƠ ĐỒ TỔ CHỨC XÍ NGHIỆP QUẢN LÝ VÀ KHAI THÁC
HẦM ĐƯỜNG BỘ HẢI VÂN HAPACO
Xí nghiệp quản lí và khai thác hầm đường bộ Hải Vân HAPACO là đơn vị
trực tiếp quản lí, vận hành và khai thác hầm Hải Vân.
Sơ đồ tổ chức xí nghiệp:
Đồ án tốt nghiệp Trang113
Trung tâm điều
hành (OCC)
Giám đốc
Phó Giám đốc Phó Giám đốc
Phòng tổng hợp
Đội ĐK & GS
Giao thông
Đội Hệ thống
Thông gió
Đội Hệ thống
Điện
Đội Thông tin
liên lạc
Đội Cứu hộ cứu
nạn
Đội tuần tra
bảo dưỡng
Đội an ninh

Đội lái xe
Đội thu phí
Ventilation Control System 02CLC
1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG THIẾT
BỊ TRONG HẦM HẢI VÂN
1.1. CÁC HỆ THỐNG THIẾT BỊ LẮP ĐẶT TRONG HẦM LIÊN QUAN ĐẾN XỬ LÝ
KHẨN CẤP:
1.1.1. Hệ thống thông gió trong hầm :
 Mục đích chính của hệ thống thông gió nhằm cải thiện môi trường trong hầm
và xung quanh, cung cấp khí sạch và loại bỏ các chất độc hại.
 Thiết bị thông gió trong hầm Hải Vân gồm có 23 quạt phản lực, 3 hầm lọc bụi
tĩnh điện bố trí dọc theo hầm và một hầm thông gió dùng để cấp khí sạch và xả
khí bẩn. 5 thiết bị đo gió, 5 thiết bị đo tầm nhìn, 2 thiết bị đo khí CO, 2 thiết bị
đếm lưu lượng giao thông.
 Ngoài mục đích chính như trên, khi có sự cố cháy xảy ra hệ thống thông gió
còn có nhiệm vụ hạn chế và đưa vận tốc gió tại khu vực đám cháy về gần bằng 0
bằng cách dừng tất cả các thiết bị của hệ thống thông gió, khởi động lại và đo chiều
quay của những quạt phản lực thích hợp.
1.1.2. Hệ thống báo cháy :

Hệ thống báo cháy tự động: Trong hầm được bố trí kéo dài hai sợi cáp
quang chạy song song trên trần hầm. Khi có sự thay đổi về nhiệt độ lớn trong một
khoảng thời gian ngắn (tùy theo cài đặt ban đầu) thì các đầu dò nhiệt bằng cáp
quang đó sẽ truyền tín hiệu về và chuông báo động hú lên, dựa vào địa chỉ ở trên
cáp quang tương ứng với lý trình trong đường hầm người vận hành sẽ biết được
chính xác vị trí xảy ra sự cố cháy.

Hệ thống báo cháy bằng tay: Các nút bấm báo cháy được bố trí trong các hốc
thiết bị chữa cháy cách khoảng 50 m dọc theo hầm tại các hốc kỹ thuật dọc phía
Tây đường hầm (Có 135 nút báo cháy).

Khi cần báo cháy trong hầm, nhân viên đi tuần tra trong hầm hoặc người tham
gia giao thông có thể ấn mạnh vào tấm kính dễ vỡ trên hộp báo cháy để báo hiệu
cho nhân viên điều hành tại nhà điều hành trung tâm (OCC).
Đồ án tốt nghiệp Trang114
Ventilation Control System 02CLC
1.1.3. Hệ thống chữa cháy :
Tại các hốc kỹ thuật đặt cách nhau 50 m dọc theo phía Tây thành hầm có bố trí
các vòi chữa cháy và bình chữa cháy và hóa chất tạo bọt ( Có 126 hốc kỹ thuật).
Trong trường hợp xảy ra hoả hoạn trong hầm, đội cứu hộ cứu nạn, an ninh,
người tham gia giao thông có thể dùng vòi chữa cháy hoặc bình chữa cháy để dập
đám cháy càng sớm càng tốt.
Cùng thời gian đó các nhân viên vận hành sẽ đưa ngay xe chữa cháy và lực
lượng chữa cháy tại chỗ trực 24h/24h ngoài cửa hầm vào hầm đồng thời yêu cầu
huy động cảnh sát chữa cháy hỗ trợ nếu cần thiết.
1.1.4. Hệ thống thông n liên lạc (điện thoại khẩn cấp SOS ) :
Điện thoại khẩn cấp ( SOS) được lắp đặt cả 2 phía đông và tây của hầm chính
cách nhau khoảng 200 m dọc theo hầm,
+ Về phía tây của hầm chính gồm 30 cái được lắp đặt trong các hốc cứu hộ.
+ Về phía đông của hầm chính được lắp đặt tại các cửa đường ngang.
Tất cả các điện thoại khẩn cấp ( SOS) khi nhấc ống nghe (không cần bấm số) thì
sẽ nói chuyện trực tiếp được với trung tâm vận hành (OCC).
Đội cứu hộ cứu nạn hoặc người tham gia giao thông thông báo tình huống sự cố
hoặc tai nạn trong hầm cho nhân viên vận hành hầm.
1.1.5. Hệ thống CCTV (CCTV: Closed Circuit Television):
Gồm có 58 camera được bố trí ở hai trạm thu phí, đường dẫn vào hầm, hai đầu
cửa hầm và trong hầm. Toàn bộ các hình ảnh thu được từ camera được truyền về
trung tâm vận hành hiển thị trên 8 màn hình quan sát (cứ sau 5s thì màn hình sẽ
chuyển sang camera khác) đồng thời được ghi lại trong đĩa cứng .
1.1.6. Hệ thống giám sát và điều khiển giao thông :


Hệ thống biển báo đèn giao thông:
+ Biển báo điện tử hiện chữ có thể thay đổi nội dung gồm: 4 biển có độ phân
giải 12 kí tự x3dòng bố trí 2 biển ở hai đầu trạm thu phí và 2 biển ở hai đầu cửa
Đồ án tốt nghiệp Trang115
Ventilation Control System 02CLC
hầm , 8 biển có độ phân giải 12 kí tự x 2 dòng bố trí thành 4 cặp đối xứng nhau tại 4
vị trí trong hầm .
+ Biển báo có nội dung cố định và các vạch sẳn chỉ dẫn trên mặt đường được
bố trí theo điều lệ báo hiệu đường bộ Việt Nam.
+ Đèn giao thông: Gồm có 6 đèn xanh đỏ bố trí tại hai đầu trạm thu phí, 8
đèn giao thông xanh - vàng - đỏ bố trí tại các vị trí có biển báo điện tử hiện chữ. Khi
có sự cố ở điểm nào thì đèn đỏ ở đó sẽ được bật lên để dừng các xe lại.

Hệ thống mạch vòng cảm biến giao thông: Có tổng cộng 34 vòng cảm biến
giao thông (Loops) trong đó có 32 vòng được lắp đặt trong hầm và 2 vòng được lắp
đặt ở 2 đầu cửa hầm. Các vòng cảm biến được lắp đặt cách nhau 200m bên dưới
mỗi làn xe chạy.
1.1.7. Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA : Supervisory
Control And Data Acquision ):
Thông qua hệ thống SCADA các dữ liệu từ các thiết bị trong hầm được gửi về
nhà điều hành trung tâm thông qua các sợi cáp quang. Các dữ liệu này được nhân
viên vận hành phân tích để từ đó đưa ra các lệnh điều khiền thích hợp cho các hệ
thống .
1.1.8. Hệ thống chiếu sáng trong hầm :
Hệ thống đèn chiếu sáng được bố trí suốt dọc 2 bên tường hầm nhằm mục đích
đảm bảo an toàn giao thông. Để giảm sự chênh lệch độ sáng giữa bên trong và bên
ngoài hầm, đèn chiếu sáng tại các lối vào hầm và lối ra khỏi hầm được tăng cường
vào ban ngày và giảm đi vào ban đêm. Đoạn giữa của hầm được chiếu sáng không
đổi liên tục suốt ngày đêm. Trong trường hợp mất điện lưới đèn trong hầm vẫn
chiếu sáng bình thường thông qua hệ thống UPS, ăc quy và máy phát dự phòng.

Đồ án tốt nghiệp Trang116
Ventilation Control System 02CLC
2. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG CHÍNH
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG CHÍNH :
2.1.1. Hệ thống điện :
1. Tổng quan hệ thống điện :
Toàn bộ hệ thống điện hầm Hải Vân được cấp bởi hai xuất tuyến 110KV từ trạm
Hoà Khánh và trạm Liên Chiểu thuộc công ty Truyền Tải Điện 2 .Qua trạm đóng
cắt cách điện bằng khí FS6 (GIS) và hai máy biến áp 110/22 KV đặt tại nhà điều
khiển trung tâm sẽ cung cấp các xuất tuyến 22 KV kéo vào hầm theo một mạch
vòng nhằm bảo bảo tính cung cấp điện liên tục. Thông qua 10 trạm biến áp tự dùng
22/0,4 KV có công suất từ 100KVA đến 1600KVA.Được bố trí tại nhà điều khiển
trung tâm (2 trạm),trong hầm (6 trạm), hai đầu trạm thu phí bắc, nam (2 trạm) cung
cấp nguồn cho các phụ tải trong hầm như: Hệ thống quạt phản lực, quạt cung cấp và
xả khí, hệ thống lọc bụi tĩnh điện và hệ thống chiếu sáng trong và ngoài hầm.
2. Điều khiển hệ thống điện :
Hệ thống điện cao áp 110KV, trung áp 22KV, hạ áp 0,4KV được điều khiển dựa
trên hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA). Việc thao tác đóng
cắt các thiết bị điện được thực hiện trên giao diện phần mềm Micro SCADA chạy
trên nền Window NT 2000.Thông qua giao diện mô phỏng hệ thống điện, người
vận hành tại nhà điều khiển trung tâm có thể giám sát, theo dỏi tình trạng làm việc
toàn bộ hệ thống điên, từ đó thống kê, thu thập và báo cáo kết quả .
3. Hệ thống nguồn điện dự phòng :
Hầm Hải Vân được trang bị hệ thống nguồn dự phòng gồm các thiết bị sau:
 2 máy phát điện dự phòng, công suất 2x1,25 MW.
 12 bộ lưu điện (UPS), công suất từ 15KVA đến 50KVA.
 Hệ thống ăcquy dự phòng.
Đồ án tốt nghiệp Trang117
Ventilation Control System 02CLC
Hệ thống nguồn dự phòng sẽ đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hệ thống

điều khiển, các phụ tải cần thiết nhằm đảm bảo an toàn khi lưới điện 110 KV mất
điện .
2.1.2. Hệ thống thông n liên lạc và báo động :
1. Hệ thống điện thoại khẩn cấp :
Có 3 loại điện thoại:
 Điện thoại khẩn cấp
 Điện thoại nội bộ
 Điện thoại gọi trực tiếp
Tổng cộng có 57 điện thoại khẩn cấp (SOS) và 19 điện thoại gọi trực tiếp được
lắp trong hầm, trong nhà điều hành, nhà thông gió và 2 trạm thu phí phía Bắc và
Nam . Các tổng đài nội bộ được lắp đặt tại phòng điều khiển trung tâm.
Vị trí lắp đặt điện thoại khẩn cấp
 Tại nhà điều hành:
Có 4 điện thoại khẩn cấp gọi là SOS, trong đó 2 điện thoại ở tầng 2 có mã số 1
và 2 và hai điện thoại ở tầng 1 có mã số 3 và 4. Cổng hầm phía Nam có một điện
thoại SOS mang mã số Tel 5 tại lý trình 8 + 000
 Trạm S/S - 1(Từ lý trình Km 7 + 917 đến Km 6 + 210 ) :
Có 15 điện thoại SOS trong đó có 9 điện thoại SOS được lắp trong 10 hốc kỹ
thuật. Ngoài ra tại các đường băng ngang qua hầm lánh nạn được đặt 6 điện thoại
SOS.
 Trạm S/S - 2 (Từ lý trình Km 6 + 210 đến Km 5 + 129) :
Có 8 điện thoại SOS trong đó 5 cái được lắp trong 5 hốc kỹ thuật. Ngoài ra tại
các đường băng ngang qua hầm lánh nạn được lắp đặt 3 điện thoại SOS.
 Trạm S/S - 3 (Từ lý trình Km 5 + 129 đến Km 4 + 209) :
Có 7 điện thoại SOS trong đó 5 cái được lắp đặt trong 5 hốc kỹ thuật. Ngoài ra
còn 2 điện thoại SOS được lắp tại các đường băng ngang qua hầm lánh nạn.
 Trạm S/S - 4(Từ lý trình Km 4 + 209 đến Km 3 + 570) :
Đồ án tốt nghiệp Trang118
Ventilation Control System 02CLC
Có 9 điện thoại SOS trong đó 6 cái được lắp đặt trong 6 hốc kỹ thuật và 3 điện

thoại SOS được lắp tại các đường băng ngang qua hầm lánh nạn.
 Trạm S/S - 5 (Từ lý trình Km 3 + 570 đến Km 1 + 643) :
Có 6 điện thoại SOS trong đó 4 cái được lắp đặt trong 4 hốc kỹ thuật và 2 điện
thoại SOS được lắp tại các đường băng ngang qua hầm lánh nạn.Tại cổng hầm phía
Bắc có 2 điện thoại SOS tại lý trình Km 1 + 600
 Trạm S/S - 6 (Nhà thông gió tại lý trình Km 1 + 896) :
Có một điện thoại SOS
 Trạm S/S - 7(Trạm thu phí phía Bắc tại lý trình Km 0 + 200) :
Có 2 điện thoại khẩn cấp SOS.
- Trạm S/S - 8(Trạm thu phí phía Nam tại lý trình Km 11 + 550) :
Có 2 điện thoại khẩn cấp SOS .
@ Nguyên lý hoạt động của điện thoại khẩn cấp (SOS) :
Hệ thống điện thoại khẩn cấp (SOS) được lắp đặt tại các hốc kỹ thuật trong hầm
, khoảng cách giữa các điện thoại (SOS) là 200m. Điện thoại SOS khẩn cấp giúp
cho người vận hành, người điều khiển phương tiện giao thông trong hầm liên lạc
với trung tâm vận hành hầm khi phát hiện ra sự cố. Hệ thống điện thoại khẩn cấp
SOS được mặc định địa chỉ từ trước, khi có sự cố người phát hiện chỉ cần nhấc điện
thoại thì ngay lập tức cuộc gọi tại vị trí xảy ra sự cố sẽ được truyền về phòng điều
khiển trung tâm ở nhà điều hành và người vận hành sẽ nhận biết được khu vực xẩy
ra sự cố. Tại phòng điều khiển trung tâm hệ thống điện thoại để bàn nhận tín hiệu
của các điện thoại khẩn cấp được lập trình từ trước để tự động chuyển cuộc gọi tới
máy khác trong trường hợp máy nhận tín hiệu bị bận .
2. Hệ thống báo cháy : Bao gồm
 126 nút ấn báo cháy bằng tay lắp tại 126 hốc kỹ thuật trong hầm
 6 tủ nhận tín hiệu điều khiển PBS-16 trong hầm và 1 tủ trong nhà điều hành
 6 mạch vòng cáp quang dò nhiệt MXF 100
 6 tủ kiểm soát MXF 100
Đồ án tốt nghiệp Trang119
Ventilation Control System 02CLC
 Các nút thông tin CN 92

 Các mô dun kiểm soát M500CHE .
a. Các nút báo cháy bằng tay (Lắp tại hốc kỹ thuật) :
Khi có sự cố cháy người phát hiện dùng tay đập vở lớp kính bảo vệ bên ngoài
và ấn nút bên trong, tín hiệu báo động sẽ được truyền tới bộ kiểm soát địa chỉ tại 6
tủ nhận tín hiệu PBS-16. Đám cháy sẽ được hiển thị trên màn hình và còi báo động
sẽ hoạt động. Màn hình trên tất cả các tủ PBS - 16 sẽ chỉ rỏ vị trí của sự cố khi đó
nhân viên vận hành nghe và nhìn thấy được vị trí của khu vực xẩy ra sự cố. Cùng
lúc đó hệ thống PBS-16 sẽ truyền tín hiệu báo động tới nút thông tin CN 92, tín hiệu
được chuyển tiếp tới nút thông tin CN 92 tại nhà điều hành trung tâm bằng đường
truyền cáp quang. Tại nhà điều hành trung tâm nhận được thông tin và hiển thị vị trí
cháy qua bản đồ đường hầm trên màn hình điều khiển .
b. Các vòng cáp quang cảm ứng MXF 100:
Được lắp đặt theo tiêu chuẩn EN - 54 của Châu Âu với mức cảm ứng nhiệt là
57,5
o
C. Hệ thống cáp quang cảm ứng MXF 100 được lắp thành 6 mạch vòng chạy
dọc trên đỉnh hầm . Mỗi đường cáp MXF 100 dài 2000m tương đương với mỗi
mạch vòng dài 1000m. Các mạch vòng được lắp đặt theo các trạm trong hầm từ S/S
- 1 đến S/S - 5 mỗi trạm có một mạch vòng. Riêng trạm S/S - 2 có 2 mạch vòng.
Các đường cáp MXF100 được kiểm soát tại 6 tủ kiểm soát MXF100 của mỗi mạch
vòng.
Mỗi bộ MXF 100 sẽ phát ra liên tục các tia Laze dạng xung và thu nhận tín hiệu
phản hồi qua các đầu cảm ứng và sẽ có được thông tin về nhiệt độ dọc theo đường
cáp quang trong hầm, chia thành từng khu vực kiểm soát (Zone). Các báo động
được xác định theo giới hạn nhiệt độ cố định là 57,5oC, khi nhiệt độ tăng chậm mà
vượt quá 57,5oC thì sau 15 s nếu nhiệt độ tiếp tục tăng hệ thống mới phát ra tín hiệu
báo động .
c. Các nút thông tin CN – 92 :
Các nút thông tin CN - 92 thu nhận thông tin và truyền dữ liệu giữa các tủ nhận
tín hiệu PBS - 16 và các nút thông tin CN - 92 khác sau đó truyền về nhà điều hành

Đồ án tốt nghiệp Trang120
Ventilation Control System 02CLC
trung tâm bằng đường cáp quang. Với hệ thống Micro SCADA và màn hình hiển thị
thực hiện qua đường truyền RS232 .
d. Các mô dun kiểm soát M500CHE :
M500CHE là một mô dun kiểm soát để giám sát các chuông báo cháy và các
nút ấn báo cháy. Mô dun này có địa chỉ riêng và được kiểm soát với sự hổ trợ của
các vòng dây PBS-16 . M500CHE được sử dụng cho trạm thu phí phía Bắc, phía
Nam và nhà thông gió. Các Môdun M500CHE có chức năng như các tủ nhận tín
hiệu PBS-16 trong hầm dùng để địa chỉ hoá các nút ấn báo cháy , các chuông báo
động ở nhà thông gió và trạm thu phí phía Bắc và Nam và truyền các tín hiệu báo
động khi có sự cố về các tủ nhận tín hiệu PBS-16 trong hầm để đưa thông tin về nhà
điều hành .
3. Hệ thống phát thanh lại :
Cấu trúc hệ thống
 3 kênh VHF kép phục vụ cho các dịch vụ khẩn cấp
 3 kênh UHF kép phục vụ cho các dịch vụ khẩn cấp
 2 kênh VHF kép phục vụ cho vận hành và bảo dưỡng
 5 trạm phát thanh lại cho băng tần FM.
 5 trạm phát thanh lại cho băng tần AM.
Cáp phát thanh trong hầm sử dụng cáp đồng trục có vỏ bọc, thực hiện đồng thời
truyền (up - link) và thu (down - link). 3 băng sóng AM, FM, VHF và UHF thực
hiện việc thu, phát sóng sử dụng cáp phát thanh thông qua anten.
Trạm thu phát trên nhà thông gió SS-6 dụng để nhận và truyền các tín hiệu vô
tuyến giữa hệ thống Radio trong hầm và các trạm dịch vụ khác như dịch vụ khẩn
cấp, phát thanh quảng bá . Trạm này kết nối tới trạm phát thanh chính :
 Trạm chính SS-3 : thu nhận , cung cấp tín hiệu cho toàn bộ các trạm còn
lại.
 Trạm phụ S/S-1,S/S-2,S/S-4,S/S-5 và nhà điều hành trung tâm (OCCB) sử
dụng cáp phát thanh đi trên đỉnh hầm tới trạm chính SS-3.

@ Nguyên tắc vận hành và điều khiển :
Đồ án tốt nghiệp Trang121
Ventilation Control System 02CLC
Thông qua 2 loa phóng thanh đặt ở 2 trạm thu phí phía bắc và nam làm nhiệm
vụ phát các bản thông bao, chẳng hạn thông báo từ xa cho các xe không đảm bảo
như xe quá khổ quá tải, xe chở các vật liệu gây cháy nổ.v.v
- Vận hành trong trường hợp bình thường. Trong trường hợp bình thường các
trạm phát thanh FM, AM tiếp âm đài tiếng nói Việt Nam, đài địa phương.
- Vận hành trong trường hợp có sự cố xảy ra :
Trường hợp mất điện lưới quốc gia hệ thống điện dự phòng không đủ khả năng
cung cấp cho toàn bộ phụ tải nên bắt buột sa thải phụ tải chỉ để lại các phụ tải quan
trọng, bảo dưỡng định kỳ, các tai nạn lớn chưa thể khắc phục ngay , tai nạn do thiên
tai v v. Trong trường hợp này người quản lý cấp cao nhất thông báo lên cấp trên
đồng thời ra lệnh cho bộ phận phát thanh phát liên hệ với đài địa phương, đài trung
ương phát bản tin chuẩn bị đóng cửa hầm, thông báo cho 2 trạm thu phí ngừng bán
vé, thông báo cho đội an ninh hướng dẫn giao thông đi đường đèo thông qua loa
phóng thanh .
Trong trường hợp có sự cố (cháy) hệ thống phát thanh lại kết hợp với hệ thống
điều khiển và giám sát giao thông, hệ thống truyền hình mạch kín, hệ thống thông
gió và hệ thống điện nhằm cô lập đám cháy. Trong lúc này hệ thống phát thanh lại
được phép sử dụng các thức vận hành sau :
 Chèn tập tin âm thanh được lưu sẳn trong hệ thống máy tính .
 Người hướng dẫn giao thông trực tiếp hướng dẫn cho người tham gia
giao thông tìm lối thoát hiểm gần nhất thông qua màn hình điều khiển và giám sát
giao thông, màn hình hình giám sát hệ thống truyền hình mạch kín.
 Thông báo cho nhân viên 2 trạm thu phí có thể giảm bớt lưu lượng xe
vào hầm.
4. Hệ thống truyền hình mạch kín(CCTV: Closed Circuit Television):
Mô tả thiết bị.
 Tổng số camera : 58 cái, trong đó có 9 xoay và zoom (PTZ:Pan-Tilt-Zoom)

được điều khiển từ xa từ nhà điều hành trung tâm và 49 cái cố định (Pixed) cụ thể.
Đồ án tốt nghiệp Trang122
Ventilation Control System 02CLC
+ 8 màn hình màu hiệu Philips, 21 inch giám sát đặt ở nhà điều hành trung
tâm (OCCB: Operating Control Central Building)
+ Hai bàn phím điều khiển với đầy đủ chức năng được trang bị cần điều
khiển dùng để điều khiển bộ chuyển mạch ma trận và 4 bộ ghi hình kỹ thuật số.
 4 bộ ghi hình kỹ thuật số mỗi bộ có dung lượng 320GB, mỗi bộ có 16 cổng
đầu vào, có chức năng vừa hiển thị hình ảnh lên màn hình và vừa ghi lại hình ảnh
đó vào bộ nhớ cùng lúc.
 Một bộ chuyển mạch ma trận ký hiệu TC8600, trang bị với 64 cổng đầu vào
và 8 màn hình đầu ra và khối chức năng báo động.
@ Nguyên tắc kết nối :
 Các camera (cam) trong hầm được lắp đặt phía bên dưới của hầm và hướng
theo một chiều từ bắc vào nam , khoảng cách giữa các cam từ 125 đến 137m ( chú ý
rằng ở SS6 không có lắp đặt cam quan sát). Còn các cam PTZ được đặt tại những vị
trí quang trọng là ngay tại các trạm từ SS1 đến SS5(PTZ ở SS1 đặt tại STA.6+245 ,
SS2 tại STA.5+165 , SS3 tại STA.4+261 , SS4 tại STA.3+642) , còn cam PTZ ở
nhà điều hành trung tâm thì được đặt trên góc trái và phải trước mặt nhà điều hành
trung tâm, cam PTZ ở SS7&SS8 đặt tại phía phải luồng thu phí số 1và hai cam
Fixed đặt phía bên trái luồng thu phí số 2 cách mặt đất khoảng 4.5m quay theo hai
hướng ngược nhau.
 Nhóm 8 camera (cam) ở nhà điều hành trung tâm được đưa trực tiếp vào bộ
ghi hình kỹ thuật số 1, còn tất cả các nhóm cam còn lại đều kết nối giống nhau là
đều được đưa vào bộ ghép kênh sau đó truyền dẫn tới OCCB tại đây sẽ được giải
ghép bằng bộ giải ghép kênh trước khi đưa vào các bộ ghi hình kỹ thuật số và sau
đó tín hiệu được đưa vào bộ chuyển mạch ma trận video và từ đây sẽ được điều
khiển để hiển thị hình ảnh trên 8 màn hình thông qua 2 bàn phím điều khiển.
@ Nguyên tắc vận hành và điều khiển :
 Vận hành trong trường hợp bình thường.

Chúng ta có tất cả 58 camera nhưng chỉ có 8 màn hình hiển thị, vì vậy bình
thường tại một thời điểm chỉ có thể thấy tối đa 8 hình ảnh của 8 camera thôi và vị trí
camera hiển thị sẽ được điều khiển bởi nhân viên vận hành tại nhà điều hành trung
Đồ án tốt nghiệp Trang123
Ventilation Control System 02CLC
tâm hoặc được lập trình tự động bằng chương trình trước và các hình ảnh này sẽ
được ghi lại và lưu trong bộ nhớ của các bộ ghi hình kỹ thuật số mà ta có thể ghi ra
đĩa CD hoặc phát lại nếu cần thiết.
 Vận hành trong trường hợp có sự cố xảy ra.
Trước khi hầm vào vận hành thì các camera sẽ được đánh số thiết bị và xác
định lý trình vì vậy khi xảy ra tai nạn ở một vị trí nào đó trong hầm thì nhân viên
vận hành sẽ dể dàng điều khiển các camera tại vị trí đó hiển thị lên màn hình, nhờ
vậy mà tại phòng điều khiển trung tâm ta có thể nhìn thấy được hình ảnh cụ thể nơi
xảy ra tai nạn vì tín hiệu không những là hình ảnh mà còn cả âm thanh của hiện
trường nữa, từ đó có thể xác định rỏ mức độ của tai nạn và kết hợp với các hệ thống
khác như: Hệ thống thông gió, phát thanh lại, điều khiển giao thông, báo cháy, hệ
thống điện định ra cách giải quyết thích hợp nhanh chóng ngay tại phòng điều khiển
trung tâm.
5. Hệ thống biển báo điện tử có nội dung thay đổi(VMS ) :
Biển báo thay đổi được vận hành trên máy tính được làm bởi các đèn LED kỹ
thuật kích thước của các kí tự là 200x160mm và một số điểm cho phép hiển thị các
thông tin bằng tiếng Anh và tiếng Việt. Các biển báo thay đổi (VMS - Variable
Message Signs) được đặt cùng vị trí với các đèn giao thông.
Biển báo thay đổi được điều khiển để thay đổi các đoạn thông tin và chế độ vận
hành từ màn hình giám sát SCADA.
2.1.3 . Hệ thống kiểm soát phương ện :
1. Thiết bị đo độ cao :
Các thiết bị đo độ cao được lắp đặt tại đầu vào của cổng thu phí phía trước nhà
bán vé của hai trạm thu phí phía Bắc và phía Nam.
Các bộ phát hiện này sẽ dò các phương tiện mà có chiều cao vượt quá chiều cao

cho phép so với tiêu chuẩn của hầm Hải vân. Khi có một phương tiện quá khổ thì
thiết bị này sẽ cho tín hiệu báo động bằng còi và đèn tại nhà thu phí và nhà điều
hành trung tâm. Lúc này nhân viên trực vận hành điều khiển và giám sát giao thông
Đồ án tốt nghiệp Trang124
Ventilation Control System 02CLC
sẽ yêu cầu nhân viên ở trạm thu phí không cho phương tiện đó vào hầm thông qua
các phương tiện thông tin liên lạc như điện thoại, phát thanh
2. Thiết bị đếm xe :
Có 68 điểm đếm giao thông (34 mạch dò), mỗi mạch dò đặt cách nhau 200m ở
trong hầm cho biết thông tin về các báo động giao thông , lưu lượng xe và đo tốc độ
xe. Các thông tin trên được giám sát trên màn hình SCADA. Người vận hành có thể
mở một số cửa sổ mạch dò tại cùng một thời điểm trên màn hình điều khiển. Vị trí
của bộ dò được hiển thị trên cùng của cửa sổ .
2.1.4. Hệ thống điều khiển thông gió :
1. Giới thiệu tổng quát :
Hệ thống điều khiển thông gió của hầm Hải Vân được điều khiển chính tại nhà
điều hành trung tâm và gửi tín hiệu vận hành đến mỗi thiết bị của hệ thống thông
gió thông qua hệ thống SCADA đến các tủ điều khiển tại mỗi trạm đặt bảng điều
khiển của quạt phản lực , như vậy quạt phản lực cũng được điều khiển chính tại nhà
điều khiển trung tâm. Ngoài ra tại mỗi trạm còn đặt 1 bảng điều khiển cho một
nhóm quạt được phân theo khu vực:
Trong hầm được chia thành 5 khu vực cháy :
 Khu vực 1 từ lý trình 1+643 đến lý trình 2+743(6 quạt: từ quạt số 1 đến quạt
số 6) , 1 bảng điều khiển (gồm 6 bảng điều khiển nhỏ) đặt tại S/S5
 Khu vực 2 từ lý trình 2+743 đến lý trình 4+343 (6 quạt : từ quạt số 7 đến quạt
số 12) , 1 bảng điều khiển (gồm 6 bảng điều khiển nhỏ) đặt tại S/S4(EP1)
 Khu vực 3 từ lý trình 4+343 đến lý trình 5+893(8 quạt : từ quạt số 13 đến
quạt số 18) , 1 bảng điều khiển ( gồm 2 bảng điều khiển nhỏ) đặt tại S/S3 (hầm
thông gió) điều khiển 2 : quạt 13 và 14 và 1 bảng điều khiển (gồm 4 bảng điều
khiển nhỏ) đặt tại S/S2(EP2) điều khiển 4 quạt từ 15 đến quạt 18 .

 Khu vực 4 từ lý trình 1+643 đến lý trình 2+743 (3 quạt: từ quạt số 19 đến
quạt số 23) , 1 bảng điều khiển (gồm 5 bảng điều khiển nhỏ) đặt tại S/S1(EP3)
 Khu vực 5 từ lý trình 1+643 đến lý trình 2+743 ( 0 quạt )
Đồ án tốt nghiệp Trang125
Ventilation Control System 02CLC
2. Nguyên tắc vận hành của quạt phản lực ở chế độ tự động :
 Vận hành khi hầm hoạt động bình thường :
Khi hầm hoạt động bình thường thì hệ thống quạt phản lực chạy tự động. Thông
qua hệ thống các thiết bị đo ở trong hầm như : Máy đo tầm nhìn, máy đếm lưu
lượng giao thông, máy đo tốc độ gió sẽ gửi các tín hiệu về máy phân tích của hệ
thống thông gió sau khi phân tích xong nó sẽ gửi thông tin đến máy tính điều khiển
và máy tính điều khiển sẽ gửi tín hiệu đến các bảng điều khiển để lệnh cho những
quạt phản lực nào chạy để đảm bảo các yêu cầu về tốc độ gió lưu thông trong hầm.
 Vận hành ở chế độ cháy :
Khi nhận được tín hiệu báo động cháy từ các nút báo động cháy hoặc từ hệ
thống phát hiện cháy tự động thông qua hệ thống SCADA thì tất cả thiết bị của hệ
thống thông gió sẽ dừng và lúc đó các quạt phản lực sẽ được khởi động đảo chiều
quay của quạt để giảm tốc độ gió ở trong hầm. Trình tự điều khiển thông gió tại thời
điểm cháy là như sau:
Khi nhận được tín hiệu báo động , chế độ "điều khiển cháy" tự động bật lên và
tất cả các thiết bị của hệ thống thông gió dừng lại. Ở chế độ này chỉ có quạt phản
lực là chuẩn bị khởi động còn các thiết bị khác như: Quạt cấp xả khí, quạt EP cấm
khởi động . Điều khiển tốc gió về vận tốc bằng 0 tại đám cháy xảy ra .
Sau khi nhận tín hiệu hệ thống quạt phản lực sẽ được khởi động trở lại với luồng
gió thổi ngược sau thời gian trễ là 30s đối với việc điều khiển tốc độ gió. Thời gian
trễ này có thể được cài đặt trong phạm vi từ 0(s) đến 99(s).
 Nguyên tắc vận hành quạt phản lực :
Trình tự khởi động từng quạt phản lực 1 cho đến 19 khi tốc độ gió trong hầm
nằm trong phạm vi từ 0.0 ÷ 0.5 m/s . Những quạt phản lực được dùng để điều khiển
tốc độ gió phải cách xa vị trí đám cháy tối thiểu là 500m . Thời gian khởi động của

2 quạt phản lực liền nhau là 15 (s). Thời gian này có thể được cài đặt từ 3-30 (s)
Sau khi tốc độ gió ở mức thoả mản thì hệ thống điều khiển thông gió sẽ giữ tốc
độ gió trong hầm gần bằng 0.0m/s tại nơi xảy ra đám cháy, nhằm không cho khói
lan toả ra xung quanh trong khoảng một thời gian để người thoát qua hầm phụ,kết
Đồ án tốt nghiệp Trang126
Ventilation Control System 02CLC
thúc chế độ điều khiển cháy.Chế độ điều khiển cháy được tắt bằng tay. Chế độ vận
hành bình thường được bật lên.
3. Nguyên tắc vận hành của quạt phản lực ở chế độ bằng tay :
Ta chỉ vận hành quạt phản lực bằng tay khi muốn bảo dưỡng, sữa chữa hoặc
kiểm tra từng quạt riêng biệt . Khi muốn vận hành hệ thống quạt phản lực bằng tay
thì ta chuyển chế độ điều khiển tại bảng điều khiển sang "chế độ riêng lẻ" lúc đó ta
có thể vận hành bằng tay. Khi đã chuyển sang chế độ "chế độ riêng lẻ" thì được
điều khiển theo 3 kiểu " theo hướng gió thổi", "ngược hướng gió thổi" và "dừng lai"
với nút nhấn chiếu sáng ở phía trước của bảng điều khiển quạt phản lực.
Đồ án tốt nghiệp Trang127
Ventilation Control System 02CLC
CHƯƠNG 2:
CƠ SỞ KỸ THUẬT THÔNG GIÓ VÀ XỬ LÝ
KHÍ THẢI
2.1 KHÁI NIỆM CHUNG
2.1.1 Không khí và các đặc tính của nó
Chúng ta biết rằng sức khỏe và cảm giác thỏa mái của con người phụ thuộc
rất nhiều vào độ trong sạch của không khí, thành phần hỗn hợp của không khí và
các đặc tính lý hóa của nó.
Trong đời sống của con người và sinh vật có thể nói không khí là vô cùng
quan trọng và không thể thiếu được. Nhiệm vụ của kỹ thuật thông gió là phải tạo ra
môi trường không khí thật trong sạch và có các thông số về: nhiệt độ, độ ẩm, vận
tốc chuyển động của không khí, tầm nhìn… phù hợp với yêu cầu mong muốn của
con người trong các lĩnh vực khác nhau. Để giải quyết được những vấn đề đó trước

hết chúng ta cần nghiên cứu những khái niệm chung về môi trường không khí.
Thành phần hỗn hợp của không khí khô: Không khí khô là hỗn hợp của
nhiều chất khí khác nhau trong đó hai thành phần chủ yếu là khí Ôxy và khí Nitơ.
Thành phần không khí được tính theo tỷ lệ phần trăm thể tích và trọng lượng:
Loại khí Ký hiệu
Tỉ lệ % theo
Thể tích Trọng lượng
Nitơ N
2
78.00 75.00
Ôxi O
2
20.59 23.17
Argon Ar 0.93 1.29
Carbonic CO
2
0.93 0.043
Neon, Heli, Kripton Ne, He, Kr Không đáng kể Không đáng kể
Xemon, Hidro, Ozon Xe, H
2,
O
3
Không đáng kể Không đáng kể
Ngoài các khí đã nêu, trong không khí khô còn có bụi, vi trùng mà tỉ lệ nhiều hay ít
phụ thuộc vào địa điểm và điều kiện thời tiết. Hiện nay ngoài các loại khí có trong tự nhiên
còn có một số chất khí độc hại được thải vào khí quyển do các hoạt động khác trong đời
Đồ án tốt nghiệp Trang128
Ventilation Control System 02CLC
sống của con người gây ra. Các loại khí thải : CO, CO
2

, SO
2
, NO
x
đang ngày càng gây
tác hại cho người, sinh vật, và làm ô nhiễm môi trường ở mức độ báo động.
Các thông số lý học của khí ẩm:
Trong thực tế luôn có sự bay hơi của hơi nước từ các nguồn thiên nhiên vì vậy
trong không khí còn có một thành phần rất quan trọng là hơi nước, nên ta thường gọi là
không khí ẩm. Trong không khí ẩm lượng hơi nước thường chiếm khoảng 0.47% đơn vị
thể tích. Trong phạm vi sai số cho phép đối với các phép tính kỹ thuật, ta xen không khí
ẩm là hỗn hợp cả hai chất khí: không khí khô và hơi nước.
Các định luật cơ bản về không khí:
Định luật Danton:
∑
=
i
PP

Trong đó : P là áp suất toàn phần của hỗn hợp
P
i
là áp suất riêng phần của các khí thành phần.
Đẳng thức đặc trưng Clapeiron:
V
RT
VM
RTm
P
i

i
i
i
υ
==
Trong đó: m
i
là khối lượng khí thành phần
R hằng số khí tổng hợp
M
i
khối lượng phân tử gam của khí
i
υ
số lượng phân tử gam của khí trong hỗn hợp
( Đơn vị tính trong hệ SI )
Trong tính toán thông gió, không khí ẩm được xem là hỗn hợp của hai khí : hơi nước M =
18 kg/mol ) và không khí khô ( M = 29 kg/mol ) nên áp suất P trong trường hợp này là : P
= P
k
+ P
hn.
Độ ẩm trong không khí được phân chia làm hai loại : độ ẩm tương đối và độ
ẩm tuyệt đối.
Dung ẩm của không khí là khối lượng hơi nước trong không khí ẩm có trọng
lượng khô là 1 kg. Dung ẩm d
'
được tính theo công thức :
d
'

=
hn
hn
k
hn
PP
P
−
= 623.0
ρ
ρ

Đồ án tốt nghiệp Trang129
Ventilation Control System 02CLC
nhiệt dung riêng của không khí khô và hơi nước trong vùng nhiệt độ đối với quá
trình thông gió có thể coi như không đổi và được xác định như sau:
C
k
= 1.005 kJ/kg.K , C
hn
= 1.8 kJ/kg.K.
Entanpi của không khí ẩm: I = I
k

+ I
hn
Với I
k =
C
k

.t , I
hn
= 2500 + 1.8.t ( t là nhiệt độ )
2.1.2 Tác dụng của môi trường không khí đến cơ thể con người
Trạng thái ôn hòa dễ chịu của con người:
Mục đích của việc kỹ thuật thông gió là tạo được cảm giác dễ chịu thoải mái
cho con người khi tham gia giao thông hoặc bảo dưỡng trong hầm. Điều đó có
nghĩa là cần phải nghiên cứu giải quyết mối liên quan tổ hợp của nhiều yếu tố tác
dụng đồng thời đến con người. Xét về mặt tâm sinh lý và kỹ thuật vệ sinh thì cảm
giácôn hòa dễ chịu của người phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:
 Mức độ trong sạch của không khí.
 Cường độ lao động của người.
 Lứa tuổi, sức khỏe của người.
 Quần áo măc trên người.
 Khả năng thách ứng và thói quen của người.
 Nhiệt độ, độ ẩm, và vận tốc của không khí chuyển động xung quanh con
người.
 Nhiệt độ bề mặt của các kết cấu xung quanh con người.
Những yếu tố trên đây cũng phối hợp ảnh hưởng hoặc ảnh hưởng riêng biệt đến
cảm giác của con người. Điều kiện cân bằng giữa cơ thể người và môi trường xung
quanh được phản ánh qua đẳng thức sau:
Q
0
=
±
Q
bx
±
Q
đl

±
Q
dn
+ Q
mh
+ Q
hh
Trong đó:
Q
0
lượng nhiêt do cơ thể người tỏa ra( kJ/h hay kcal/h)
Q
bx
, Q
đl
,

Q
dn
lần lượt là lượng nhiệt trao đổi giữa người với môi trường xung quanh
bằng con đường bức xạ nhiêt, đối lưu, dẫn nhiệt.
Q
mh
, Q
hh
lần lượt la lượng nhiệt trao đổi do sự bay hơi mô hôi và sự hô hấp của
con người.
Đồ án tốt nghiệp Trang130
Ventilation Control System 02CLC
Lượng nhiệt do con người sản ra Q

0
phụ thuộc vào cượng độ lao động của
con ngươi với những công việc nặng nhẹ khác nhau( ta cũng có thể tham khảo số
liệu này trong bảng số liệu này trong bảng 2-1 chương 2)
Lượng nhiệt trao đổi giữa con người và môi trương xung quanh bằng con
đường dẫn nhiệt và hô hấp là bé so với lượng nhiệt Q
0
nên ta có thể bỏ qua, do đó
phương trình(1-35) còn lại như sau:
Q
0
=
±
Q
bx

±
Q
đh
+ Q
mh
Lượng nhiệt trao đổi bằng bức xạ Q
bx
, phụ thuộc vòa nhiệt độ bề mặt kết cấu
xung quanh và độ ẩm của không khí ( không khí có độ ẩm cao thì tia bức xạ khó đi
qua) được xác định theo công thức:
Q
bx
=
α

bx
. F. ( t
d
-
τ
bm
)
Trong đó:
F diện tích bề mặt chịu bức xạ, m
2
.
T
đ
,
τ
bm
lần lượt là nhiệt độ bề mặt da và kết cấu xung quanh
0
C.
α
bx
hệ số trao đổi nhiệt bề mặt bằng bức xạ ( W/m
2
K hay là kcal/m
2
h.
0
C)
có thể đượ tình bằng công thức:
α

bx
≈
4,5
[ ]
bmd
bmd
t
TT
τ
−
−
44
)100/()100/(
2.2 TÍNH TOÁN NHIỆT CHO CÔNG TRÌNH
2.2.1 Sự cân bằng nhiệt cho phòng
Trong rất nhiều trường hợp, nhiệt thừa là một yếu tố độc hại quan trọng đã được xác
định. Khi tính toán thông gió cho các gian phòng, ta cần xác lập cân bằng nhiệt của tất cả
các nhiệt lượng xâm nhập vào phòng và tiêu hao của phòng.
Lượng nhiệt xâm nhập vào phòng bao gồm:
- Lượng nhiệt toả ra của người;
- Lượng nhiệt toả ra do sự chiếu sáng;
- Toả nhiệt của những thiết bị và thành phẩm nung nóng;
- Tiêu hao năng lượng điện, cơ khí và sự chuyển hoá chúng vào năng lượng
nhiệt;
- Toả nhiệt do sự làm nguội kim loại thể lỏng;
Đồ án tốt nghiệp Trang131
Ventilation Control System 02CLC
- Sự thu nhiệt từ bức xạ của mặt trời.
Ngoài ra, nhiệt có thể được toả vào phòng do sự ngưng tụ hơi nước, rò rỉ hơi
nước từ các thiết bị, máy móc.Lượng nhiệt tiêu hao hay tổn thất nhiệt của phòng

có thể là:
- Nhiệt tổn thất qua các kết cấu bao che;
- Tổn thất nhiệt do các thành phẩm đưa ra khỏi phòng;
- Nhiệt tiêu hao để sấy nóng không khí ngoài thâm nhập vào phòng qua lỗ hở,
khe cửa;
- Nhiệt tiêu hao để làm nóng các vật liệu, thành phẩm đưa từ ngoài vào trong
phòng.
Ngoài ra, nhiệt của phòng còn tiêu hao cho sự bay hơi của nước hay những
dung dịch khác từ thùng chứa hoặc từ bề mặt sàn ướt v.v
Trong một số trường hợp, ta chỉ cần tính cân bằng nhiệt theo nhiệt hiện. trong nhũng
phòng có quá trình trao đổi ẩm mạnh thì phải xác lập đẳng thức cân bằng nhiệt theo nhiệt
toàn phần.
2.2.2 Tính toán lượng nhiệt xâm nhập vào phòng
1. Lượng nhiệt toả của người
Lượng nhiệt toả của người vào trong phòng bao gồm hai thành phần là nhiệt hiện Q
h
và
nhiệt kín bay hơi ẩm từ bề mặt cơ thể Q
k
.
Lượng nhiệt toàn phần toả ra của người phụ thuộc cơ bản vào mức độ nặng nhọc của
công việc hoàn thành. Ngoài ra, lượng nhiệt này còn phụ thuộc vào nhiệt độ của phòng, tốc
độc di chuyển của không khí, tính chất của quần áo mặc và cường độ làm việc. Người mặc
quần áo mà làm việc nặng nhọc thì sự toả ẩm sẽ tăng vì quần áo ngăn cản sự toả nhiệt hiện.
Nếu cởi bỏ bớt quần áo khi làm việc đó thì sự toả nhiệt hiện sẽ rất lớn. Trong cả hai trường
hợp vừa nêu, lượng nhiệt toàn phần do người toả ra đều xấp xỉ như nhau.
Khi nhiệt độ môi trường xung quanh thấp thì người toả nhiệt hiện lớn và nhiệt kín nhỏ.
Ngược lại, nhiệt độ xung quanh cao, nhiệt hiện toả ra sẽ giảm đi, người sẽ đổ nhiều mồ hôi
và nhiệt cung cấp cho sự bay hơi nước một phần nhận từ cơ thể người, phần khác từ môi
trường xung quanh.

Đồ án tốt nghiệp Trang132
Ventilation Control System 02CLC
Khi tính toán thông gió, cần xác định được lượng nhiệt toả ra. Có thể tính lượng nhiệt
này theo công thức sau:
Q
h
=
C
β
.
A
β
(2,5 + 10,3
k
V
).(35 - t
P
)
Trong đó:
Q
h
đơn vị W hay kcal/h.
C
β
là hệ số kể đến cường độ làm việc; bằng 1 đối với cộng việc nhẹ, 1,07
với công việc trung bình và 1,15 đối với công việc nặng.
A
β
là hệ số kể đến ảnh hưởng của quần áo; bằng 1 đối với quần áo nhẹ,
0,65 đối với quần áo bình thường, 0,4 đối với quần áo ấm.

V
k
là vận tốc chuyển động của không khí trong phòng, đơn vị m/s.
t
P
là nhiệt độ không khí trong phòng, đơn vị
C
°
.
2. Lượng nhiệt toả do chiếu sáng
Lượng nhiệt toả trong phòng do sự chiếu sáng nhâm tạo có thể được tính
theo công thức:
Q
SC /
= a.F
Trong đó:
Q
SC /
đơn vị W.
a là tiêu chuẩn thắp sáng, đơn vị W/m
2
.
F là diện tích mặt sàn của phòng, đơn vị m
2
.
Lượng nhiệt toả ra do chiếu sáng cũng có thể được xác định theo biểu thức:
Q
SC /
= E.F.q
SC /

.
η
SC /
Trong đó:
E là độ chiếu sáng (lyc) tuỳ thuộc vào chức năng của phòng. Đối
với giảng đường, khi dùng đèn huỳnh quang bằng 300, còn các
phòng bình thường nhận 200.
F là diện tích phòng, đơn vị m
2
.
q
SC /
là lượng nhiệt toả (đơn vị W/m
2
cho 1 lyc), nhận bằng (0,05
÷
0,03) đối với đèn huỳnh quang và (0,13
÷
0,25) đối với đèn dây
tóc nóng sáng.
Đồ án tốt nghiệp Trang133