Đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV (full file bản vẽ) liên hệ để lấy

Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 1:
GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG ĐHKK THÔNG DỤNG
1.1. MÁY ĐIỀU HÒA CỤC BỘ
Hệ thống điều hoà cục bộ gồm máy điều hoà cửa sổ, máy điều hoà tách
(hai và nhiều cụm loại nhỏ) năng suất lạnh nhỏ dưới 7kW (24000BTU/h).
Đây là loại máy nhỏ hoạt động tự động, lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng và sửa
chữa dễ dàng, tuổi thọ trung bình, độ tin cậy cao, giá thành rẻ, rất thích hợp
đối với các phòng và các căn hộ nhỏ và tiền điện thanh toán riêng biệt theo
từng máy. Tuy nhiên hệ thống điều hoà cục bộ có nhược điểm là khó áp dụng
cho các phòng lớn như hội trường, phân xưởng, nhà hàng, cửa hàng, các toà
nhà như khách sạn, văn phòng vì khi bố trí ở đây các cụm dàn nóng bố trí
phía ngoài nhà sẽ làm mất mỹ quan và phá vỡ kết cấu xây dựng của toà nhà.
Nhưng với kiến trúc xây dựng, phải đảm bảo không làm ảnh hưởng tới mỹ
quan công trình.
1.1.1. Máy điều hòa cửa sổ
Là thiết bị gọn trọn bộ lắp trong một vỏ dùng để điều hòa không khí
cho một phòng, năng suất lạnh đến 7kW (24.000Btu/h), một chiều hoặc hai
chiều, thường được bố trí qua của sổ hoặc qua vách.
 Ưu điểm
 Có sưởi mùa đông bằng bơm nhiệt;
 Có khả năng lấy gió tươi qua cửa lấy gió tươi;
 Vốn đầu tư thấp vì giá rẻ do được sản xuất hàng loạt.
 Nhược điểm
 Nhiệt độ phóng được điều chỉnh nhờ thermostat với độ
dao động khá lớn, độ ẩm tự biến đổi theo nên không khống chế
được độ ẩm, điều chỉnh theo kiểu on – off;
1
Đồ án tốt nghiệp
 Khả năng làm sạch không khí kém;
 Độ ồn cao;

 Khó bố trí trong phòng hơn so với loại hai cụm;
 Phải đục một khoảng tường rộng bằng máy điều hòa hoặc
phải cắt của sổ để bố trí máy. Không có khả năng lắp cho tường
trực tiếp ngoài trời.
 Phạm vi ứng dụng
 Thích hợp cho các phòng
nhỏ, căn hộ gia đình khó sử dụng
cho các tòa nhà cao tầng vì làm
mất mỹ quan và phá vỡ kiến trúc.
1.2.2. Máy điều hoà (tổ hợp) gọn
Là các loại máy hoặc hệ thống điều hòa cỡ trung bình bố trí gọn thành
các tổ hợp thiết bị có năng suất lạnh từ 3 đến 220 tấn lạnh Mỹ, dàn bay hơi
làm lạnh không khí trực tiếp, dàn ngưng giải nhiệt gió hoặc nước, kiểu
nguyên cụm (máy điều hòa thương nghiệp lắp mái, máy điều hòa nguyên cụm
giải nhiệt nước) hoặc loại tách (2 hoặc nhiều cụm), có hoặc không có ống gió,
1 hoặc 2 chiều, chủ yếu dùng cho điều hòa thương nghiệp và công nghệ.
a) Máy điều hòa nguyên cụm
Gồm có hai loại là máy điều hoà lắp mái và máy điều hoà nguyên cụm
giải nhiệt nước, máy điều hoà nguyên cụm là loại máy có năng suất lạnh trung
bình và lớn. Dàn bay hơi làm lạnh không khí trực tiếp, và quạt dàn bay hơi là
quạt ly tâm cột cao áp. Máy được bố trí ống phân phối gió và ống gió hồi.
Đặc điểm của máy điều hoà lắp mái là máy được đặt trên mái nhà cao, thông
thoáng nên dàn ngưng làm mát bằng gió và cụm dàn lạnh, cụm dàn nóng
được gắn liền với nhau thành một khối duy nhất.
Đặc điểm của máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước là bình ngưng
2
Hình 1.1 – Máy điều hòa của sổ
Đồ án tốt nghiệp
rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và thể tích lắp đặt lớn như dàn ngưng giải
nhiệt gió nên bình ngưng, máy nén và dàn bay hơi được bố trí thành một tổ

hợp hoàn chỉnh. Loại máy này có công suất lớn tới 370kW và chủ yếu dùng
cho điều hoà công nghiệp và thương nghiệp. Máy điều hoà lắp mái và máy
điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước được sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn
chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy, tuổi thọ và mức độ tự động cao, giá
thành rẻ, máy gọn nhẹ chỉ cần lắp đặt nối với hệ thống ống gió (nếu cần) và
hệ thống nước làm mát là máy sẵn sàng hoạt động được. Qua cách phân tích
hệ thống cấu tạo, cách lắp đăt và vận hành ta thấy máy điều hoà lắp mái và
máy điều hoà nguyên cụm giả nhiệt nước thích hợp vơi các phân xưởng sản
xuất (sợi dệt…) và các nhà hàng siêu thị hội trường. Máy điều hoà lắp mái có
độ ồn thấp nên được sử dụng cho điều hoà tiện nghi, còn máy điều hoà
nguyên cụm giải nhiệt nước thì có độ ồn cao do vậy chỉ sử dung rộng rãi cho
điều hoà công nghệ. Nếu sử dụng cho điều hoà tiện nghi thì phải có buồng
máy cách âm và bố trí tiêu âm cho cả ống cấp gió và ống hồi gió. Đối với nhà
cao tầng máy điều hoà nguyên cụm không thích hợp và rất ít khi được sử
dụng là vì đường ống gió kích thước lớn nếu bố trí đường ống gió đi xa thì
tổn thất trên đường ống lớn, tốn vật liệu làm đường ống, tốn diện tích bố trí
đường ống…
 Ưu điểm:
 Máy xoắn ốc nhẹ hơn 10% và gọn hơn 30% so với máy
piston truyền thống làm cho kích thước máy gọn nhẹ hơn nhiều;
 Máy nén xoắn ốc đỡ rung và đỡ ồn hơn nhiều so với
máy nén piston.
b) Máy điều hòa tách
Máy điều hòa tách của hệ thống điều hòa tổ hợp gọn cũng giống máy
điều hòa cục bộ nhưng vì nó có công suất lớn hơn do vậy kết cấu của cụm dàn
nóng và cụm dàn lạnh sẽ có những biến đổi phù hợp với những kiến trúc của
những công trình xây dựng và thoả mãn thị hiếu của khách hàng. Máy điều
3
Đồ án tốt nghiệp
hòa tách thường có công suất lạnh trung bình (đến 48.000BTU/h) tuỳ thuộc

vào nhu cầu sử dụng mà người ta đã chế tạo ra máy điều hòa tách có ống gió
và không có ống gió. Nếu muốn phân phối đều gió cho một không gian rộng
hoặc cho nhiều phòng thì người ta lắp quạt cao áp và lắp thêm ống gió.
Một máy điều hòa tách được phân loại ở Mỹ là một cụm dàn lạnh có ống
gió gắn với một cụm dàn nóng ngoài trời.
Vào những năm đều thập kỷ 70, các máy hai cụm không ống gió RAC
và PAC nhỏ, có thể có thêm chức năng bơm nhiệt được bán chủ yếu ở Nhật.
Vào cuối những năm 1980 các mặt hàng này trở nên phổ biến ở Nhật, Đông Á
và miền Nam Châu Âu.
Hiện nay loại không ống gió phát triển tới mức, nó chiếm hơn 50% toàn
bộ số máy điều hòa bán ra trên toàn thế giới. Đạt được điều đó là vì nó có các
ưu điểm: lắp đặt tiện lợi, dễ dàng, có nhiều cỡ và chủng loại để lựa chọn, vận
hành êm, không ồn.
RAC (Room Air Conditioner – Máy điều hòa phòng) được chia làm hai
loại: cửa sổ và 2 cụm không ống gió.
• Loại cửa sổ: chủ yếu được bán ở Mỹ và các nước tiêu dùng hàng Mỹ
như Brazil, Australia, Philippins, Ấn Độ, Đài Loan và Hồng Kông;
• Loại 2 cụm không ống gió: thường đến 5kW năng suất lạnh, chủ yếu
bán ở các thị trường Nhật, Trung Quốc, Hàn Quốc, Thái Lan, Malaysia,
Tây Ban Nha, Ý và các nước khác.
PAC (Packaged Air Conditioner – Máy điều hòa tổ hợp gọn) cũng chia
làm 2 dòng:
• Máy điều hòa nguyên cụm (giải nhiệt nước hoặc kiểu lắp mái giải nhiệt
gió) có công nghệ theo thị trường của Mỹ, chủ yếu được bán ở Mỹ,
Australia, Trung Đông, Canada và Mêxico. Ở thị trường này còn tiêu
thụ loại 2 cụm, dàn lạnh có ống gió;
• Kiểu 2, nhiều cụm (chủ yếu năng suất lạnh từ 4kW trở lên). Các loại đó
được sử dụng chủ yếu ở Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, các nước
ASEAN và một vài nước Châu Âu. Đặc điểm và khác biệt với thị
4

Đồ án tốt nghiệp
trường Mỹ là máy loại này không có ống gió.
 Ưu điểm:
 Giảm tiếng ồn trong nhà rất phù hợp với yêu cầu tiện nghi nên
được sử dụng rộng rãi trong gia đình;
 Dễ lắp đặt, dễ bố trí dàn nóng và dàn lạnh, ít phụ thuộc hơn vào
kết cấu trong nhà, đỡ tốn diện tích lắp đặt, tường chỉ phải đục một lỗ nhỏ
đường kính 70mm, đảm bảo thẩm mỹ.
 Nhược điểm:
 Ống dẫn gas dài, dây điện tốn nhiều hơn, giá thành
đắt hơn;
 Làm ồn ngoài nhà có thể ảnh hưởng đến hộ bên
cạnh.
 Ứng dụng:
 Hiện nay được sử dụng rộng rãi trong
các hộ gia đình.
1.2.3. Hệ thống điều hòa trung tâm nước
Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh 7
o
C
để làm lạnh không khí gián tiếp qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU.
Hệ thống điều hoà trung tâm nước chủ yếu gồm:
 Máy làm lạnh nước (water chiller) hay máy sản xuất nước
lạnh thường từ 12
o
C xuống 7
o
C;
 Hệ thống ống dẫn nước lạnh;
 Hệ thống nước giải nhiệt;

 Nguồn nhiệt để sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi
ấm mùa đông thường do nồi hơi nước nóng hoặc thanh điện trở ở
các FCU cung cấp;
 Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi ấm không khí
5
Đồ án tốt nghiệp
bằng nước nóng FCU (Fan Coil Unit) hoặc AHU (Air Handling
Unit);
 Hệ thống gió tươi, gió hồi, vận chuyển và phân phối không
khí;
 Hệ thống tiêu âm và giảm âm;
 Hệ thống lọc bụi, thanh trùng và diệt khuẩn cho không khí;
 Bộ xử lý không khí;
 Hệ thống tự điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh
gió tươi, gió hồi và phân phối không khí, điều chỉnh năng suất lạnh,
và điều khiển cũng như báo hiệu và bảo vệ toàn bộ hệ thống.
 Hệ thống trung tâm nước có các ưu điểm sau:
 Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc
hoặc tai nạn do rò rỉ môi chất lạnh ra ngoài, vì nước hoàn toàn không
độc hại;
 Có thể khống chế nhiệt độ và độ ẩm trong không gian
điều hoà theo từng phòng riêng rẽ, ổn định và duy trì điều kiện vi khí
hậu tốt nhất;
 Thích hợp cho các toà nhà như khách sạn, văn phòng với
mọi chiều cao và mọi kiến trúc không phá vỡ cảnh quan;
 Ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm
được nguyên vật liệu làm ống;
 Có khả năng xử lý không khí với độ sạch cao, đáp ứng mọi
yêu cầu đề ra cả về độ sạch bụi bẩn, tạp chất, hoá chất và mùi.
 Ít phải bảo dưỡng và sửa chữa;

 So với hệ thống VRF, vòng tuần hoàn môi chất lạnh đơn
giản hơn nhiều nên rất dễ kiểm soát;
 Tuổi thọ và độ tin cậy của máy nén cao do tốc độ thấp.
 Hệ thống trung tâm nước có các nhược điểm sau:
 Tốn diện tích lắp đặt, do đường ống gió cồng kềnh;
 Tốn nhân lực để thi công lắp đặt hệ thống;
6
Đồ án tốt nghiệp
 Tiêu thụ điện năng nhiều hơn so với máy VRV;
 Cần công nhân vận hành lành nghề;
 Cần bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU;
 Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước
ngưng khá phức tạo đặc biệt do đọng sương ví độ ẩm ở Việt
Nam quá cao;
 Cần định kỳ sửa chữa máy lạnh và các FCU.
 Không thể tính tiền điện riêng biệt cho các hộ tiêu thụ riêng
lẻ mà chỉ có thể tính toán theo mét vuông sử dụng.
 Không có khả năng mở rộng do hệ thống đường ống nước,
bơm nước đã cố định.
 Phạm vi ứng dụng:
Các phân xưởng cần khống chế cả nhiệt độ và độ ẩm, làm việc
liên tục 24h/24h như sợi dệt, in ấn, dược phầm, chế biến chè…
Các tòa nhà cao tầng hoặc các công trình lớn có nhu cầu cấp
lạnh 24h/24h như khách sạn, khu liên hợp thể thao, bệnh viện,
… với diện tích sàn trên 20000m
2
, năng suất lạnh trên 3000kW,
nhu cầu lạnh tương tối ổn định [2].
1.2.4. Máy điều hoà VRF
Do hệ CAV (Constant Air Volume) và VAV (Variable Air Volume) sử

dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ phòng quá cồng kềnh, tốn nhiều thời gian và
diện tích lắp đặt, tốn vật liệu làm đường ống, nên năm 1982, Daikin đã phát
triển loại máy VRV (Variable Refrigerant Volume), điều chỉnh năng suất lạnh
qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất. Ngày này các hãng chế tạo khác đều
sản xuất dạng máy VRV với tên thương mại khác và được ký hiệu chung là
VRF (Variable Refrigerant Flow), được xếp vào dạng điều hòa tổ hợp gọn
PAC.
Các đặc điểm của hệ VRF:
7
Đồ án tốt nghiệp
- Chỉ sử dụng cho điều hòa tiện nghi ở các công trình cỡ nhỏ, tung bình
và lớn như các tòa nhà văn phòng khách sạn, trường học, bệnh viện,…. VRF
đặc biệt thích hợp và tiết kiệm năng lượng cho các ứng dụng lạnh cục bộ,
phân tán, không ổn định như các tòa nàh văn phòng cho thuê và cần tính tiền
điện riêng biệt [2].
- Tổ ngưng tụ có hai máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu on-off
còn một máy điều chỉnh bậc theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0 đến
100% gồm 21 bậc, đảm bảo tiết kiệm năng lượng hiệu quả kinh tế cao.
- Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu từng
vùng, kết nối trong mạng điều khiển trung tâm.
- Các máy VRF có các dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các
mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau nhỏ từ 7kW đến hàng ngàn
kW, thích hợp cho các toà nhà cao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phòng
đa chức năng.
- Thế hệ VRV III đã giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén do đó cụm
dàn nóng có thể đặt cao hơn dàn lạnh đến 90m và các dàn lạnh có thể đặt cách
nhau cao tới 15m, đường ống dẫn môi chất lạnh từ cụm dàn nóng đến cụm
dàn lạnh xa nhất tới 165m tạo điều kiện, bố trí máy dễ dàng trong các toà nhà
cao tầng, văn phòng, khách sạn mà trước đây chỉ có hệ thống trung tâm nước
đảm nhiệm.

- Do đường ống dẫn gas dài, năng suất lạnh giảm nên người ta đã dùng
máy biến tần để điều chỉnh năng suất lạnh, làm cho hệ số lạnh không những
được cải thiện mà còn vượt rất nhiều máy thông dụng.
- Độ tin cậy do các chi tiết lắp ráp được chế tạo toàn bộ tại nhà máy với
chất lượng cao.
- Khả năng sửa chữa và bảo dưỡng rất năng động và nhanh chóng nhờ
các thiết bị tự phát hiện hư hỏng chuyên dùng. Cũng như sự kết nối để phát
hiện hư hỏng tại trung tâm qua internet.
- So với hệ thống trung tâm nước, hệ VRF rất gọn nhẹ vì cụm dàn nóng
bố trí trên tầng thượng hoặc bên sườn toà nhà, còn đường ống dẫn môi chất
8
Đồ án tốt nghiệp
lạnh có kích thước nhỏ hơn nhiều so với đường ống nước lạnh và đường ống
gió.
- Linh hoạt trong việc lắp đặt do đường ống gas nhỏ, dàn nóng nhỏ theo
từng modul, có thể đưa theo thang máy. Có khả năng mở rộng hệ thống điều
hòa dễ dàng bằng cách lắp đặt thêm các tổ máy mới.
- Không có tổn thất quán tính nhiệt như hệ trung tâm giải nhiệt nước vì
không có chất tải lạnh trung gian.
- Hệ VRF có nhiều kiểu dàn lạnh khác nhau đối với tối đa 6 cấp năng
suất lạnh (loại đặt sàn, tử tường, treo tường, giấu tường, giấu trần cassette,
giấu trần casette một, hai và nhiều cửa thổi giấu trần có ống gió) rất đa dạng
và phong phú nên dễ dàng thích hợp với các kiểu kiến trúc khác nhau, đáp
ứng thẩm mỹ đa dạng của khách hàng.
- Có thể kết hợp làm lạnh và sưởi ấm trong phòng cùng một hệ thống
kiểu bơm nhiệt hoặc thu hồi nhiệt hiệu suất cao.
Các loại dàn nóng thông dụng của VRF: một chiều, hai chiều (bơm
nhiệt) và thu hồi nhiệt.
Riêng hệ thu hồi nhiệt có khả năng điều chỉnh ở các chế độ khác nhau:
chế độ mùa hè làm lạnh 100% (thải nhiệt 100%) mùa đông sưởi 100% (thu

nhiệt 100%), nhưng ở các mùa chuyển tiếp có thể là 75% lạnh +25% sưởi
(thải nhiệt 50%), 25% lạnh +75% sưởi (thu nhiệt 50%), 50% lạnh +50% sưởi
(cụm ngoài không thu và không thải nhiệt).
Sơ đồ dưới đây sẽ tổng kết các loại ĐHKK
9
Đồ án tốt nghiệp
10
Hệ thống điều hòa không khí có máy
nén cơ
Kiểu trung tâm nước
(Hydrolic Air Con.
System)
Qo thường lớn hơn 100 tấn
lạnh Mỹ (350kW)
Dàn FCU và AHU làm
lạnh không khí gián tiếp
qua nước lạnh
Điều hòa tiện nghi và công
nghệ
Giải nhiệt
gió
Giải nhiệt
nước
Maý điều hòa của sổ
Máy điều hòa tách
( hai mảng hoặc nhiều mảng)
Máy điều hòa tách
( hai mảng hoặc nhiều mảng)
Máy điều hòa nguyên cụm mái
Máy điều hòa VRF

Máy điều hòa nguyên cụm giải
nhiệt nước
HT 0 ống gió
HT 2 ống gióHT 1 ống gió
Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió
Máy làm lạnh nước giả nhiệt nước
HT 2 ống nuớc
HT hối ngược
HT 3 ống nước
HT 4 ống nước
Kiểu cục bộ RAC
(Room Air Conditioner)
Kiểu (tổ hợp) gọn
PAC (Packaged Air
Conditioner)
Qo đến 2 tấn lạnh Mỹ
(7kW)
Qo từ 3 đến 100 tấn lạnh Mỹ
(7 – 350kW)
Dàn bay hơi làm lạnh không khí trực tiếp
Điều hòa tiện nghi Điều hòa tiện nghi thương
nghiệp và công nghiệp
Giải nhiệt gió Giải nhiệt
nước
Giải nhiệt
gió
HT lưu lượng không
đổi CAV
HT lưu lượng thay đổi
VAV

Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 2:
GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
Công trình cần thiết kế ở đây là Tòa nhà MD Complex Tower, với chủ
đầu tư là Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên đầu tư và phát triển nhà
đô thị Bộ Quốc Phòng.
MD Complex Tower là dự án tổ hợp căn hộ cao cấp, văn phòng và trung
tâm thương mại với quy mô lớn, sang trọng và hiện đại tọa lạc trên khu đất
2.B.V, khu đô thị mới Mỹ Đình 1, Từ Niêm, Hà Nội.
Dự án được thực hiện trên khu đất 6021m
2
với phần đất xây dựng
khoảng 3686m
2
còn lại là khu cây xanh, trung tâm thể dục thể thao, đường
giao thông và bãi đỗ xe, bao gồm hai tòa tháp, trong đó tòa chung cư cao cấp
24 tầng và tòa tháp văn phòng hiện đại 24 tầng được kết nối với khối đế 4
tầng, với tầng 1 và tầng lửng là khu mua sắm thương mại sang trọng, tầng 2
và 3 gồm khu văn phòng cho thuê và căn hộ cao cấp. Hai tầng hầm trên với
diện tích 4448m
2
/tầng có thể chứa được khoảng 145 ôtô và khoảng 340 xe
máy, tầng hầm dưới cùng có thể chứa được khoảng 700 xe máy.
2.1.1. Khối tháp căn hộ
Thiết kế hiện đại và tinh tế và được hoàn thiện với chất lượng cao nhằm
thỏa mãn những yêu cầu khắt khe nhất, các căn hộ cao cấp tại MD Complex
Tower đem lại không gian sống thoải mái và tiện nghi.
Khu căn hộ cao cấp tại MD Complex Tower được bố trí linh hoạt từ tầng
2-3, 4-18, 19-25 với diện tích đa dạng từ 94m

2
đến 118.5m
2
, có 190 căn hộ
với tổng diện tích 24570.4m
2
.
2.1.2. Khối tháp văn phòng (VP)
Tháp cao 24 tầng trong có 1 tầng kỹ thuật và 1 tầng mái, 22 tầng còn lại
11
Đồ án tốt nghiệp
được sử dụng làm văn phòng.
Khu văn phòng có lối ra vào riêng biệt, đảm bảo an ninh và độc lập với
các phần khác của toà nhà, được thiết kế và trang bị đạt tiêu chuẩn cao cấp.
Toàn bộ bề mặt xung quanh của tháp văn phòng đều được lắp kính bao
quanh, làm tăng vẻ sang trọng và hiện đại của công trình, nhưng cũng làm
tăng tác động của bức xạ mặt trời qua kính. Để hạn chế điều này, bên trong
mỗi tầng đều được lắp rèm che và lắp kính 2 lớp.
Trần của mỗi tầng đều được lắp trần giả bằng thạch cao, vừa đáp ứng
được tính thẩm mĩ của công trình, vừa tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi
công lắp đặt các thiết bị thông gió và điều hòa không khí.
Bên cạnh hệ thống thang máy và cầu thang bộ, tháp văn phòng còn được
lắp đặt hệ thống thang thoát hiểm nhằm tăng tính an toàn cho công trình khi
có sự cố.
2.1.3. Khối trung tâm thương mại (TTTM)
Diện tích sàn tầng 1 khoảng 2350m
2
, tầng lửng khoảng 1300m
2
dành

cho siêu thị và các gian hàng thương mại. Việc đi lại giữa các tầng của trung
tâm thương mại nhờ vào 2 thang truyền lên xuống, hoặc cầu thang máy, ngoài
ra mỗi tầng đều có 1 khu vệ sinh riêng, cầu thang bộ và cầu thang thoát hiểm
để đề phòng có trường hợp khẩn cấp.
Khu TTTM tại tầng 1 và tầng lửng, không gian ở 2 tầng này được thông
với nhau. Do vậy trong suốt quá trinh tính toán, ta sẽ coi cả hai khu này là
một.
Đây là trung tâm thương mại tương đối lớn với nhiều loại dịch vụ khác
nhau như cửa hàng, siêu thị, nhà trẻ và mỗ giáo (NT&MG), với kiến trúc và
các trang thiết bị hiện đại.
Trong bản đồ án này, em chỉ tính toán thiết kế hệ thống ĐHKK cho khu
văn phòng và TTTM.
Bảng thống kê diện tích sử dụng điều hòa của các tầng :
12
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 2.1. Không gian sử dụng điều hòa
Tầng Phòng
Diện tích
m
2
1 & Lửng
Sảnh tầng
1 343
Lửng 86
TTTM 2277
NT & MG
1 220
Lửng 220
2
Sảnh tầng 64

Văn phòng 1237
3
Sảnh tầng 64
Văn phòng 1237
4÷17
Sảnh tầng 64
Văn phòng 677
18
Sảnh tầng 64
Văn phòng 677
19
Sảnh tầng 64
Văn phòng 677
20÷24
Sảnh tầng 64
Văn phòng 677
25
Sảnh tầng 64
Văn phòng 677
2.2. CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ
2.2.1. Chọn các thông số thiết kế trong nhà
a) Nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi
Đối với văn phòng làm việc thì các thông số được chọn theo yêu cầu tiện
nghi của con người. Yêu cầu tiện nghi được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 5687 – 1992 [1].
Mùa hè:
13
Đồ án tốt nghiệp
- Nhiệt độ không khí trong nhà: t
T

= 25
0
C ± 2
0
C;
- Độ ẩm tương đối trong nhà: ϕ
T
= 65% ± 5%.
Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị I-d của không khí ẩm, ta tìm được
các thông số còn lại:
- Entanpi: I
T
= 58kJ/kg;
- Độ chứa hơi: d
T
= 13g/kg không khí ẩm.
Đối với các hành lang, sảnh, để tránh sự chênh lệch nhiệt độ quá lớn
giữa các vùng gây ra sốc nhiệt đối với con người, vì vậy tại các vùng này ta
chọn các thông số nhiệt độ và độ ẩm như sau:
- Nhiệt độ: t
HL
= 27
0
C;
- Độ ẩm: ϕ
HL
= 65%.
Dựa trên đồ thị I-d của không khí ẩm ta tìm được các thông số còn lại:
- Entanpi: I
HL

= 65kJ/kg;
- Độ chứa hơi: d
HL
= 15g/kg không khí ẩm.
Kết quả xác định các thông số thiết kế trong nhà tại bảng 2.2
Bảng 2.2. Các thông số thiết kế trong nhà
Không gian
Thông số
Nhiệt độ Độ ẩm Entanpi Độ chứa hơi
0
C % kJ/kg g/kg
Trong nhà 25 65 58.2 13
Hành lang 27 65 64.6 14.7
b) Gió tươi và hệ số thay đổi không khí
Theo [3], lưu lượng gió tươi cần cấp cho mỗi m
2
sàn của các công trình:
14
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 2.3. Lượng gió tươi cần cấp
Kiểu công trình
Lượng không khí tươi
cấp nhỏ nhất
Lựa chọn
l/s/m
2
sàn l/s/m
2
sàn
Văn phòng 0.65 0.65

Siêu thị, cửa hàng bách hóa 1.00 1.00
Hành lang, tiền sảnh, lối đi 0.25 0.25
c) Độ ồn cho phép
Độ ồn được coi là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường nên nó
cần được khống chế, đặc biệt đối với một số công trình đặc biệt như phòng
studio, phòng ghi âm Độ ồn cho phép của bộ xây dựng đã ban bố tiêu chuẩn
về tiếng ồn TCVN 175 – 90 quy định về mức ồn cho phép, theo bảng 1.5 [1]
đối với phòng làm việc là 45dB ÷ 50dB.
d) Tốc độ không khí
Tốc độ không khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt
và thoát mồ hôi giữa cơ thể với môi trường xung quanh. Khi tốc độ lớn,
cường độ trao đổi nhiệt, ẩm tăng lên. Vì vậy đứng trước gió cảm thấy mát và
thường da khô hơn nơi yên tĩnh trong cùng điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ.
Khi nhiệt độ không khí thấp, tốc độ quá lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm
giác lạnh. Tốc độ gió thích hợp tuỳ thuộc vào yếu tố: nhiệt độ gió, cường độ
lao động, độ ẩm, trạng thái sức khoẻ
2.2.2. Chọn các thông số tính toán ngoài nhà
Theo mức độ quan trọng của công trình, điều hoà không khí được chia
làm 3 cấp như sau:
Điều hoà không khí cấp 1: Là điều hoà tiện nghi có độ tin cậy cao nhất,
duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà trong giới hạn cho phép không phụ
thuộc vào biến động khí hậu cực đại ngoài trời của cả mùa hè và mùa đông đã
ghi nhận được trong nhiều năm.
Điều hoà không khí cấp 2: Là điều hoà không khí có độ tin cậy trung
15
Đồ án tốt nghiệp
bình, duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch
không quá 200h trong một năm khi có biến động khí hậu cực đại ngoài trời
của cả mùa hè và mùa đông.
Điều hoà không khí cấp 3: Là điều hoà tiện nghi có độ tin cậy thấp,

duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá
400h trong 1 năm khi có biến động khí hậu cực đại ngoài trời của mùa hè và
mùa đông.
Điều hoà không khí cấp 1 tuy có mức độ tin cậy cao nhất nhưng chi phí
đầu tư, lắp đặt, vận hành rất lớn nên chỉ sử dụng cho những công trình điều
hoà tiện nghi đặc biệt quan trọng trong các công trình điều hoà công nghệ.
Các công trình ít quan trọng hơn như khách sạn 4 – 5 sao, bệnh viện
quốc tế thì nên chọn điều hoà không khí cấp 2.
Trên thực tế, đối với hầu hết các công trình như điều hoà không khí
khách sạn, văn phòng, nhà ở, siêu thị, hội trường, thư viện, chỉ cần điều hoà
cấp 3. Điều hoà cấp 3 tuy độ tin cậy không cao nhưng đầu tư không cao nên
thường được sử dụng cho các công trình trên.
Với các phân tích trên, dựa trên yêu cầu của chủ đầu tư và đặc điểm của
công trình, phương án cuối cùng được lựa chọn là điều hoà không khí cấp 3.
Thông số ngoài nhà chọn cho điều hoà cấp 3 theo tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 5687 – 1992 biểu diễn trên đồ thị I - d của không khí ẩm. Điều kiện
khí hậu lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088 – 85, bảng 1.6 [1].
Kết quả xác định các thông số thiết kế ngoài nhà tại bảng 2.4
Bảng 2.4. Các thông số thiết kế ngoài nhà
Cấp ĐHKK
Mùa nóng Mùa lạnh
Nhiệt độ Độ ẩm Nhiệt độ Độ ẩm
0
C %
0
C %
Cấp 3 t
tbmax
ϕ
N

= ϕ
13-15
t
tbmin
ϕ
N
= ϕ
13-15
Trong đó:
• t
tbmax
- nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất;
16
Đồ án tốt nghiệp
• t
tbmin
- nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất;
• ϕ
13-15
- độ ẩm từ 13h ÷ 15h của tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất
ghi nhận theo TCVN 4088 – 1985.
Theo [2], khi thiết kế đủ lạnh cho mùa hè ở miền Bắc, năng suất sưởi của
máy luôn dư thừa cho sưởi mùa đông lên ta không phải tính cho mùa đông.
Theo bảng 1.7 [1] xác định được thông số tính toán ngoài trời cho khu
vực Hà Nội như sau:
Mùa hè: - Nhiệt độ: t = 32.8
0
C;
- Độ ẩm: ϕ
N

= 66%.
Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị I-d ta xác định được các thông số
còn lại và được tổng kết trong bảng 2.5:
Bảng 2.5. Các thông số thiết kế ngoài nhà cho ĐHKK cấp 3 tại Hà Nội
dùng cho công trình
Mùa
Thông số
Nhiệt độ Độ ẩm Entanpi Độ chứa hơi
0
C % kJ/kg g/kg
Hè 32.8 66 86.6 21.0
17
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 3:
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT
3.1. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
Có hai phương pháp phổ biến được áp dụng tính toán là phương pháp
hệ số nhiệt ẩm thừa (phương pháp truyền thống) và phương pháp hệ số nhiệt
hiện (phương pháp Carrier). Ở đây phương pháp Carrier được lựa chọn để
tính cân bằng nhiệt ẩm. Lượng nhiệt tổn thất được tính theo:
Q
t
= ∑Q
ht
+ ∑Q
at
Giới thiệu sơ đồ đơn giản tính các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa
theo Carrier được minh họa trên hình 3.1:
Hình 3.1. Sơ đồ tính toán nhiệt theo phương pháp Carrier
18

Đồ án tốt nghiệp
3.2. TÍNH NHIỆT HIỆN THỪA VÀ NHIỆT ẨN THỪA
3.2.1. Nhiệt xâm nhập qua cửa kính do bức xạ mặt trời Q
11
Do các phòng đều được lắp kính bao quanh, nên chịu bức xạ của mặt trời
khá lớn. Đa số các cửa kính đều thẳng đứng theo kiến trúc của toà nhà. Bức
xạ mặt trời tác động vào một mặt tường thẳng đứng, nghiêng hoặc ngang là
liên tục thay đổi. Mặt kính quay hướng Đông là nhận nhiệt bức xạ là lớn nhất
từ 8h ÷ 9h và kết thúc vào 12h. Mặt kính quay hướng Tây nhận bức xạ cực
đại từ 16h ÷ 17h. Vì vậy mức độ bức xạ phụ thuộc rất lớn vào thời gian,
cường độ và hướng bức xạ. Lượng nhiệt bức xạ này xác định gần đúng theo
kinh nghiệm:
Q
11
= n
t
×Q
11
’, [W] (3.1)
Trong đó:
Q
11
’ = F×R
T
×k, [W] (3.2)
Với :
 n
t
- Hệ số tác dụng tức thời;
 Q

11
’ - Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng, [W];
 F - Diện tích bề mặt cửa sổ có khung kim loại, [m
2
] ;
 R
T
- Bức xạ mặt trời qua mặt kính vào trong phòng, [W/m
2
]. Giá
trị của R
T
phụ thuộc vào vĩ độ, tháng, hướng của kính, cửa sổ, giờ
trong ngày.
 k - Hệ số hiệu chỉnh kể đến các ảnh hưởng;
k = ε
c
×ε
đs
×ε
mm
×ε
kh
×ε
m
×ε
r
• ε
c
- Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển tính theo công

thức:
c
1 0.023
1000
H
ε
= + ×
H - là độ cao tương đối của vị trí lắp đặt kính trong toàn công trình cần
tính toán [m]. Hệ số này sẽ thay đổi khi tính vị trí các tầng khác nhau, ở đây
sẽ tính trung bình các tầng với tầng 1 cao hơn mực nước biển là 13m.
19
Đồ án tốt nghiệp
H = 13 + 40 = 53 m
Như vậy tính toán chung cho các cửa sổ ở các tầng với hệ số ε
c
là:
53
1 0.023 1.0012
1000
C
ε
= + × =
• ε
đs
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương
của môi trường không khí trong vùng lắp đặt so với nhiệt độ đọng
sương của không khí trên mặt nước biển là 20
0
C, do có nhiệt độ đọng
sương lớn nên ε

đs
giảm và được tính theo công thức:
s
20
e 1 0.13
10
s
đ
t −
= − ×
Nhiệt độ đọng sương mùa hè là t
s
= 25.4
0
C
s
25,4 20
1 0.13 0.93
10
đ
ε
−
= − × =
• ε
mm
- Hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không mây ε
mm
= 1.0, khi
trời có mây chọn ε
mm

= 0.85;
• ε
kh
- Hệ số ảnh hưởng của khung kim loại ε
kh
= 1.1;
• ε
m
- Hệ số kính phụ thuộc vào màu sắc, kiểu loại kính khác kính cơ
bản. Kính được sử dụng là kính màu xám, dày 6mm nên ε
m
= 0.73;
• ε
r
- Hệ số mặt trời kể đến ảnh hưởng của kính cơ bản khi có màn che
bên trong. Do tất cả các phòng đều được trang bị rèm che (màn che
loại Metalon 310/2) có ε
r
= 0.58. Đối với kính khác kính cơ bản và có
rèm (màn) bên trong ε
r
=1.0, R
T
trong công thức (3.2) được thay bằng
nhiệt bức xạ vào phòng khác kính cơ bản R
K
được công thức:
Q
11
’ = F×R

K
×k, [W] (3.3)
Trong đó :
 R
K
= {0.4×α
k
+ τ
k
×(α
m
+ τ
m
+ ρ
k
×ρ
m
+ 0.4×α
k
×α
m
)}×R
N
, [W/m
2
]
Với:
* R
N
- Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính, [W/m

2
].
T
N
R
R =
0.88
20
Đồ án tốt nghiệp
* R
T
- Bức xạ mặt trời qua kính vào trong không gian điều hoà, [W/m
2
].
Hà Nội nằm ở bán cầu Bắc, vĩ độ 20 tra bảng 4.2 [1] ta được:
R
T
= R
Tmax
= 520W/m
2
vào tháng 8 và tháng 4.
Từ đó:
T
N
R 520
R = = =591
0.88 0.88
W/m
2

* α
k
, τ
k
, α
m
, τ
m
, ρ
m
- Lần lượt là hệ số hấp thụ, xuyên qua, phản
xạ của kính và màn che.
Kính trong được sử dụng đều là kính màu và dày 6mm (khác kính cơ
bản), khung nhôm, bên trong có rèm che màu trung bình.
Tra bảng 4.3 [1]. Đặc tính bức xạ và hệ số của các loại kính ε
m
, ta được:
α
k
= 0.51 τ
k
= 0.44 ρ
k
= 0.05 ε
m
= 0.73
τ
m
= 0.23 ρ
m

= 0.48 α
m
= 0.29 ε
r
= 0.58
Vậy:
R
K
=
[ ]
0.4 0.51 0.44 (0.29 0.23 0.05 0.48 0.4 0.51 0.29) 591
× + × + + × + × × ×
R
K
= 273W/m
2
.
 k - Hệ số hiệu chỉnh đối với phòng có rèm che:
k = ε
c
×
ε
đs
×
ε
mm
×
ε
kh
×

ε
m
×
ε
r
= 1.0012
×
0.93
×
1
×
1.1
×
0.73
×
0.58

= 0.43
Tra bảng 4.6 [1]: Với hệ thống điều hoà hoạt động 24h/24h, g
s
=
600kg/m
2
, ta tìm được hệ số tác động tức thời n
t
lớn nhất khi có màn che bên
trong, vào lúc 8h sáng là: n
t
= 0.65.
Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết ở bảng 3.1 (quy ra đơn vị

[kW]).
21
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 3.1. Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q
11
tại từng tầng
Tầng Phòng
k
Diện tích
kính
Hệ số tác dụng
đồng thời n
t
Q
11
W/
m
2
K
m
2
kW
1 &
Lửng
Sảnh tầng
1 0.43 49.5 0.65 3.8
Lửng 0.43 160.1 0.65 12.2
TTTM 0.43 812.0
0.65
61.2

NT & MG
1 0.43 109.0 0.65 8.3
Lửng 0.43 109.0
0.65
8.3
2
Sảnh tầng
0.43
39.1
0.65
3.0
Văn phòng
0.43
307.7
0.65
23.4
3
Sảnh tầng
0.43
39.1
0.65
3.0
Văn phòng
0.43
307.7
0.65
23.4
4÷17
Sảnh tầng
0.43

15.9
0.65
1.2
Văn phòng
0.43
519.0
0.65
39.5
18
Sảnh tầng
0.43
15.9
0.65
1.2
Văn phòng
0.43
519.0
0.65
39.5
19
Sảnh tầng
0.43
15.9
0.65
1.2
Văn phòng
0.43
519.0
0.65
39.5

20÷24
Sảnh tầng
0.43
15.9
0.65
1.2
Văn phòng
0.43
519.0
0.65
39.5
25
Sảnh tầng
0.43
15.9
0.65
1.2
Văn phòng
0.43
519.0
0.65
39.5
3.2.2. Nhiệt hiện truyền qua mái do bức xạ và chênh lệch nhiệt độ
Q
21
a) Với tầng 3:
Một phần mái của tầng 3 tại khu TTTM tiếp xúc trực tiếp với không khí
22
Đồ án tốt nghiệp
ngoài trời, với diện tích 406m

2
.
Lượng nhiệt này được xác định theo công thức:
Q
21
= k×F×∆t
tđ
, [W ] (3.4)
Trong đó:
 k - Hệ số truyền nhiệt qua mái.
Tra bảng 4.9 [1] được k = 1.67W/m
2
K;
 F - Diện tích trần nhà chịu bức xạ mặt trời, [m
2
];
 ∆t
tđ
- Hiệu nhiệt độ tương đương, [K];
( )
s N
tđ N T
N
ε×R
Δt = t – t +
α
• t
N
- Nhiệt độ không khí ngoài trời, t
N

= 32.8
0
C;
• t
T
- Nhiệt độ trong không gian điều hoà tại khu TTTM, t
T
= 25
0
C;
• ε
S
- Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời;
Tra bảng 4.10 [1] bề mặt kết cấu bao che có ε
S
= 0.61;
• α
N
- Hệ số toả nhiệt phía ngoài không khí, α
N
= 20W/m
2
K;
• R
N
– Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính, W/m
2
;
Hà Nội nằm ở bán cầu Bắc, vĩ độ 20 tra bảng 4.2 [1] ta được:
R

T
= R
Tmax
= 792W/m
2
vào tháng 8 và tháng 4, mặt nằm ngang
Từ đó:
T
N
R 792
R = = =900
0.88 0.88
W/m
2
Nên:
∆t
tđ
= (32.8 – 25) +
0.61 900
20
×
= 35.3 K
b) Với tầng lửng, tầng 18, tầng 25
Tầng lửng, tầng 18 có trần tiếp giáp với tầng kỹ thuật, tầng 25 có trần tiếp
giáp với tầng mái nên ta coi mái các tầng này tiếp xúc với không gian đệm.
Lượng nhiệt này được xác định theo công thức :
Q
21
= k×F×∆t, [W] (3.5)
23

Đồ án tốt nghiệp
Trong đó:
• K - Hệ số truyền nhiệt qua mái;
Tra bảng 4.9 [1] được k = 1.67 W/m
2
K;
• F - Diện tích trần nhà chịu bức xạ mặt trời, m
2
;
• ∆t - Hiệu nhiệt độ giữa trần và không khí tầng trên, [K];
 Với không gian trong nhà:
∆t
1
= 0.5×(t
N
- t
T
) = 0.5×(32.8 – 25) = 3.9 K
 Với không gian ngoài sảnh:
∆t
2
= 0.5×(t
N
- t
T
) = 0.5×(32.8 – 27) = 2.9 K
1. Các tầng còn lại
Các tầng còn lại trần tiếp xúc với không gian điều hòa phía dưới
nên:
∆t

= 0
Kết quả tính toán nhiệt hiện truyền qua mái Q
21
được tổng kết ở bảng
3.2 (quy ra đơn vị [kW]).
24
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 3.2. Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆t: Q
21
Tầng Phòng
k Diện tích ∆t Q
11h
W/ m
2
K m
2 0
C kW
1 & Lửng
Sảnh tầng
1 - - - 0
Lửng 1.67 86.0 2.9 0.4
TTTM 1.67 1694.0 3.9 11.0
NT & MG
1 - - - 0.0
Lửng 1.67 220 3.9 1.3
2
Sảnh tầng - - - 0.0
Văn phòng - - - 0.0
3

Sảnh tầng 1.67 64.0 35.3 3.8
Văn phòng 1.67 406.0 35.3 23.9
4÷17
Sảnh tầng - - - 0.0
Văn phòng - - - 0.0
18
Sảnh tầng 1.67 64.0 2.9 0.3
Văn phòng 1.67 677.0 3.9 4.4
19
Sảnh tầng - - - 0.0
Văn phòng - - - 0.0
20÷24
Sảnh tầng - - - 0.0
Văn phòng - - - 0.0
25
Sảnh tầng 1.67 64.0 2.9 0.3
Văn phòng 1.67 677.0 3.9 4.4
3.2.3. Nhiệt hiện truyền qua vách Q
22
Nhiệt truyền qua vách Q
22
cũng gồm 2 thành phần:
- Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà ∆t = t
N
– t
T
.
- Do bức xạ mặt trời vào tường. Tuy nhiên, ta coi lượng nhiệt này
bằng không, do bề mặt xung quanh của công trình được lắp kính toàn bộ.
25