ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ ĐIỀU HÒA THÔNG GIÓ ĐIỆN ĐỘNG LỰC CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI VÀ VĂN PHÒNG.
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.56 MB, 188 trang )
LỜI NÓI ĐẦU
Những năm gần đây ngành Xây Dựng đã có những bước phát triển nhanh chóng.
Các công trình công nghiệp và dân dụng mọc lên ngày càng nhiều nhằm đáp ứng nhu
cầu của sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Việc tập trung dân số
quá đông ở những thành phố lớn dẫn đến nhu cầu về nhà ở ngày càng trở lên quan
trọng. Giải pháp phát triển nhà ở cao tầng, nhà ở siêu cao tầng từ lâu đã trở thành xu
hướng tất yếu trên thế giới và Việt Nam không là ngoại lệ .Để đáp ứng cuộc sống tiện
nghi cho con người thì việc trang bị “ Hệ thống kỹ thuật trong công trình “ là không
thể thiếu .
Hệ thống kỹ thuật trong công trình bao gồm hệ thống điện, hệ thống điều hòa
thông gió, hệ thống cấp thoát nước, hệ thống thang máy, hệ thống phòng cháy chữa
cháy,hệ thống thông tin liên lạc, hệ thống cấp khí đốt …Các hệ thống kỹ thuật phối
hợp làm việc tốt với nhau tạo lên một công trình có sức sống, một công trình con
người sống và làm việc cảm thấy thoải mái, dễ chịu, an toàn, tránh được những bất lợi
của môi trường khí hậu bên ngoài .Từ đó, giúp môi trường sống con người càng trong
sạch, tăng năng suất lao động, góp phần phát triển đất nước .
Trước nhu cầu thực tế đó, Trường ĐH Xây Dựng và Bộ môn vi khí hậu là đơn vị
tiên phong trong việc nghiên cứu, đào tạo các kĩ sư có chuyên môn về thi công và
thiết kế các về các hạng mục “Hệ Thống Kĩ Thuật Trong Công Trình”. Tự hào là sinh
viên ngành Hệ thống kỹ thuật trong công trình, em sẽ tiếp tục cũng cố và bổ sung
thiếu sót các kiến thức về chuyên ngành, tu dưỡng đạo đức nghề nghiệp .
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới tất cả các thầy, cô trong suốt
bốn năm học vừa qua đã nhiệt tình chỉ bảo cho em . Em xin chân thành cảm ơn cô
Nguyễn Thị Xuân ,Cô Nguyễn Thị Huệ –Bộ Môn Vi Khí Hậu đã hướng dẫn giúp em
hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
MSSV:883057
Lớp:57HK
:
1. TCVN: 5687 - 2010: Thông gió điều hòa không khí
2. QCVN: 02 - 2009: Số liệu khí hậu dùng trong xây dựng
3. QCVN: 09 - 2013: Sử dụng năng lượng trong công trình xây dựng
4. TCVN: 9206-2012 : Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng
5. Giáo trình Thông gió – Hoàng Thị Hiền, Bùi Sỹ Lý
6. Giáo trình Điều hòa không khí – Trần Ngọc Chấn
7. Cataloge điều hòa không khí Daikin
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
MSSV:883057
Lớp:57HK
PHẦN A : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH
I. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH :
-Tòa nhà Phúc Yên-Plaza được xây dựng tại địa điểm: Trưng Trắc, tx. Phúc Yên,
Vĩnh Phúc, Việt Nam
-Tòa nhà là dạng tổ hợp thương mại, dịch vụ, văn phòng kết hợp nhà hàng.
-Công trình được xây dựng trên khu đất rộng hơn 2500 m2.Tòa nhà có 17 tầng nổi,
2 tầng hầm.
- Tầng 1-5, có chức năng là thương mại, dịch vụ với diện tích sàn là 1920 m 2
chiều cao T1-4.2m,T2-4m,T3-T5-3.9m.
- Các tầng phía trên từ tầng 6-16 là văn phòng cho thuê diện tích 1920m2 sàn.
Chiều cao mỗi tầng là 3.6 m
- Tầng 17 trên cùng là khu nhà hàng kết hợp sân thượng của tòa nhà với sàn 1920
m2
- Ngoài ra là khu tầng hầm với 2 tầng hầm để xe với diện tích sàn mỗi tầng là
2000 m2 .Chiều cao hầm 1 là 4.2 m ,chiều cao hầm 2 là 3.7 m .
- Xung quanh công trình là cảnh quan cây xanh và khu vui chơi công cộng…
II. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN :
- Thiết kế hệ thống điều hòa không khí.
- Thiết kế các hệ thống thông gió: hầm để xe, vệ sinh, bếp tăng áp cầu thang, hút
khói hành lang, cấp gió sạch.
- Thiết kế hệ thống điện động lực cho công trình: cấp cho hệ thống điều hòa,
thông gió, chiếu sáng,thang máy, cấp thoát nước …
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
MSSV:883057
Lớp:57HK
PHẦN B : ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA
1.1.
CHỌN CẤP ĐIỀU HÒA VÀ THÔNG SỐ TÍNH TOÁN .
1.1.1 Chọn cấp điều hòa
Theo mức độ quan trọng của công trình mà hệ thống điều hòa không khi được chia
làm 3 cấp :
+ Hệ thống điều hòa không khí cấp I : Hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các
thông số tính toán trong nhà với mọi phạm vi thông số ngoài trời cả về mùa đông và
mùa hè ( phạm vi sai lệch là 0h ) .
+ Hệ thống điều hòa không khí cấp II : Hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các
thông số tính toán trong nhà với sai số không quá 200 giờ trong 1 năm.
+ Hệ thống điều hòa không khí cấp III : Hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các
thông số tính toán trong nhà với sai số không quá 400 giờ trong 1 năm.
Hệ thống điều hòa không khí cấp I 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 hòa tiện nghi
đặc biệt quan trọng .
Hệ thống điều hòa không khí cấp II tuy có mức độ tin cậy không phải cao nhất
nhưng vẫn duy trì mức độ tiện nghi ổn định, sự sai số không quá lớn, và vừa tiết kiệm
chi phí đầu tư ban đầu, chi phí vận hành, phù hợp với những công trình văn phòng,
thương mại, nhà ở chung cư, thư viện, …
Hệ thống điều hòa không khí cấp III có số giờ không đảm bảo trong năm cao nên
mức độ tin cậy không cao ,
Qua những phân tích trên, với đặc điểm công trình tổ hợp TTTM, văn phòng, nhà ở
chung cư ta chọn hệ thống điều hòa không khí cấp II ( thời gian không đảm bảo 200
(h/năm) .
1.1.2 Thông số tính toán
1.1.2.1Thông số tính toán bên ngoài công trình
- Tính toán theo số giờ không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm trong nhà với thời gian
không đảm bảo m (h/năm ).
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
MSSV:883057
Lớp:57HK
Thời gian không đảm bảo 200 (h/năm) cho toàn bộ các phòng . Theo phụ lục B,
TCVN 5687-2010 với địa điểm Vĩnh Phúc ta chọn thông số tính toán với địa điểm gần
nhất là Hà Nội, ta chọn được thông số tính toán ngoài nhà theo bảng sau :
Bảng 1.1 .Thông số tính toán bên ngoài nhà
Mùa Hè
Thời gian
đảm bảo
(h/năm)
(oC)
200
36,1
ϕ
t NH
H
N
Mùa Đông
H
IN
t ND
D
IN
ϕ ND
(%)
(kJ
/kg)
tư
0
( C)
(oC)
(%)
55,1
90,63
28,1
10,6
85,5
(kJ/
kg)
27,74
tư
( C)
0
9,4
1.1.2.2 Thông số tính toán bên trong nhà
Lựa chọn thông số tính toán bên trong nhà theo chức năng phòng và phụ lục A
TCVN 5687:2010, đảm bảo điều kiện tiện nghi nhiệt, trạng thái lao động của con
người.Giúp cho con người sinh hoạt, làm việc trong đó cảm thấy thoải mái. Mát mẻ về
mùa hè, ấm áp về mùa đông. Ta chọn được thông số tính toán bên trong nhà theo bảng
sau:
Bảng 1.2.Thông số tính toán bên trong nhà
Mùa hè
Phòng chức năng
tTtt
(0C)
Khu Thương mại,siêu thị
26
Khu văn phòng
26
Khu nhà hàng
26
Sảnh văn phòng,hành lang
28
±2
±2
±2
±2
ϕTtt
(%)
65
65
65
65
±
±
±
±
Mùa đông
tTtt
(0C)
vg
(m/s)
5
0,8÷1,0
22
5
0,8÷1,0
22
5
0,8÷1,0
22
5
0,5÷0,6
20
±
ϕTtt (%)
vg (m/s)
±
5
0,4÷0,5
5
0,4÷0,5
5
0,4÷0,5
5
0,1÷0,2
2
65
2
65
2
±2
65
±
±
65
±
±
±
1.2.TÍNH TOÁN HỆ SỐ TRUYỀN NHIỆT, TRUYỀN ẨM
1.2.1. Kết cấu của công trình
Tường gạch 110 :
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
MSSV:883057
Lớp:57HK
- Lớp vữa trát: δ = 0,015 m; λ = 0,93 w/mK; µ = 9
×
−5
10
.g/mhPa
.
-Lớp gạch rỗng: δ = 0,11 (m); λ = 0,58(w/mK);
×
µ = 10,5
−5
10
.g/mhPa;
-Lớp vữa trát: δ = 0,015 m; λ = 0,93 w/mK;µ= 9
×
−5
10
.g/mhPa;
Tường gạch 220 :
-Lớp vữa trát: δ = 0,015 m; λ = 0,93 w/mK; µ = 9
×
−5
10
.g/mhPa
.
- Lớp gạch rỗng xây với vữa nhẹ: δ = 0,22 (m); λ = 0,58
µ = 10,5
×
×
w/mK,
−5
10
.g/mhPa ;
-Lớp vữa trát: δ = 0,015(m); λ = 0,93(w/mK);
µ=9
×
−5
10
.g/mhPa;
Vách bê tông 300 :
-Lớp vữa trát: δ = 0,015 m; λ = 0,93 w/mK;µ = 9
×
−5
10
-Lớp bê tông cốt thép: δ = 0,27 (m); λ= 1,55(w/mK);
µ=3
×
−5
10
g/mhPa;
-Lớp vữa trát: δ = 0,015(m); λ = 0,93(w/mK);
µ=9
×
−5
10
g/mhPa;
Cửa đi: Cửa đi bằng gỗ: = 0,03m; λ = 0,18W/m.K; μ = 6,210-5g/mhPa
Kính 2 lớp bên ngoài:
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
MSSV:883057
Lớp:57HK
g/mhPa;
- Lớp kính màu: δ = 0,005 m; λ = 0,78 W/mK;
- Lớp khí trơ: = 0,01m; Rkk = 0,15 W/m.K;
- Lớp kính màu: δ = 0,005 m; λ = 0,78 W/mK;
Các kết cấu sử dụng kính 2 lớp là : vách kính, cửa sổ tiếp xúc không khí ngoài khu
thương mại, văn phòng .
Sàn, trần:
- Gạch men: δ = 0,01(m); λ = 0,87(w/mK);
−5
×
µ = 10,5 10 .( g/mhPa);
- Vữa xi măng: δ = 0,02(m); λ = 0,93(w/mK);
×
−5
×
−5
µ = 9 10 ( g/mhPa);
- BT cốt thép:δ =0,15 (m); λ= 1,55(w/mK);
µ=3
Mái [tôn] :
Lớp 1: làm bằng tôn:
Lớp 2 :Bọt xốp :
10
.( g/mhPa);
δ = 1 mm ; λ=58 w/m oK (w/m oC)
δ = 20 mm ; λ=0.03 w/m oK (w/m oC)
1
0.001 0.02
1
+
+
+
8.72
58
0,03 23.26
=1.2 (W.m2 oC)
K=
Chú thích: Các thông số λ; µ; δ được tra trong QCVN 09-2013, Đơn vị: λ (w/mK);
−5
µ (10
.g/mhPa); δ( m)
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
MSSV:883057
Lớp:57HK
1.2.2. Tính hệ số truyền nhiệt K
K=
Công thức :
1
δ
1
1
+∑ i +
α T i =1 λi α N
n
(W/m2K)
Trong đó:
+ αT, αN: Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt trong và ngoài của kết cấu (W/m2K)
(Tra trong bảng 3,1 trang 82 giáo trình Thông Gió của PGS.TS. Bùi Sỹ Lý và Hoàng
Hiền)
+ δi, λi: Chiều dày (m) và hệ số dẫn nhiệt λ (W/mK) của kết cấu bao che lớp thứ
i.
Bảng 1.3. Tính toán hệ số truyền nhiệt K
Tên kết cấu
K
(W/
m2K
)
Thông số
STT
αN
αT
(W/ (W/
m2K) m2K)
1.a
Tường gạch 110 tiếp
xúc với phòng
không điều hòa
1.b
Tường gạch 110 tiếp
xúc với không khí
ngoài
2
Tường gạch 220 tiếp
xúc với không khí
bên ngoài
3
Tường gạch 220 tiếp
xúc với phòng
không điều hòa
4
Vách bê tông tiếp
xúc với không khí
bên ngoài
5
Vách bê tông tiếp
xúc với phòng
không điều hòa
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
8,72
11,63
23,26 11,63
23,26 11,63
8,72
11,63
23,26 11,63
8,72
11,63
K=
K =
K =
K =
1
1
δ
1
+∑ i +
α T i =1 λi α N
n
1
1
0, 015 0,11 0, 015
1
+
+
+
+
8, 72
0, 93
0, 58
0, 93 11, 63
1
1
0, 015 0,11 0, 015
1
+
+
+
+
23.26
0, 93
0, 58
0, 93 11, 63
1
1
0, 015 0, 22 0, 015
1
+
+
+
+
23, 26
0, 93
0, 58
0, 93 11, 63
K =
K =
K =
1
1
0, 015 0, 22 0, 015
1
+
+
+
+
8, 72
0, 93
0, 58
0, 93 11, 63
1
1
0, 015 0, 27 0, 015
1
+
+
+
+
23, 26
0, 93
1, 55
0, 93 11, 63
1
1
0, 015 0, 27 0, 015
1
+
+
+
+
8, 72
0, 93
1, 55
0, 93 11, 63
MSSV:883057
Lớp:57HK
2,42
2.84
1,85
1,63
2,98
2,46
Tên kết cấu
Thông số
STT
6
Kính 2 lớp tiếp xúc
với không khí ngoài
7
Kính 2 lớp tiếp xúc
với phòng không
điều hòa
8
Cửa đi bằng gỗ tiếp
xúc với không khí
ngoài
9
Cửa đi bằng gỗ tiếp
xúc với phòng
không điều hòa
10
Sàn, trần tiếp xúc
với phòng không
điều hòa
23,26 11,63
8,72
11,63
23,26 11,63
8,72
8,72
11,63
11,63
K =
K =
K=
K =
1
1
0, 005 0, 01 0, 005
1
+
+
+
+
23, 26
0, 78
0,15
0, 78 11, 63
1
1
0, 005 0, 01 0, 005
1
+
+
+
+
8, 72
0, 78
0,15
0, 78 11, 63
1
1
0, 03
1
+
+
23, 26 0,18 11, 63
1
1
0, 03
1
+
+
8, 72 0,18 11, 63
K=
1
1
0, 01 0, 02 0,15
1
+
+
+
+
8, 72 0,87 0, 93 1, 55 11, 63
1.2.3.Kiểm tra đọng sương,đọng ẩm trên bề mặt và trong lòng kết cấu.
1.2.3.1. Kiểm tra đọng sương trên bề mặt kết cấu
- Để tránh hiện tượng đọng sương trên bề mặt kết cấu cần đảm bảo điều kiện:
Ktt≤ 0,95.α.
t f1 -t s
t f1 -t f2
(Công thức 3-7_Trang 87_Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh_ Nguyễn Đức lợi)
+ Ktt
: Hệ số truyền nhiệt tính toán; W/m2.C
+ tf1 , tf2: Nhiệt độ không khí ở phía nhiệt độ cao và ở phía nhiệt độ thấp; 0C
+ ts : Nhiệt độ đọng sương của không khí ở phía có nhiệt độ cao hơn; 0C
+ α : Hệ số trao đổi nhiệt ở bề mặt có nhiệt độ cao hơn; W/m2.C
- Ta chỉ kiểm tra đọng sương cho những kết cấu bất lợi nhất (tường ngoài; cửa đi tiếp xúc với
không khí ngoài, mái,kính tiếp xúc với không khí bên ngoài).
tT= 26℃ (kiểm tra mùa Hè), tT= 22℃ (kiểm tra mùa Đông).
a. Về mùa Hè:
Tường bao ngoài xây gạch 110 tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài:
Ktt = 2.84( W/m2 K )
Kính 2 lớp tiếp xúc với không khí bên ngoài:
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
MSSV:883057
Lớp:57HK
K
(W/
m2K
)
4.79
3.57
3,38
2,72
2,76
Ktt = 4.79 ( W/m2 K )
Cửa đi bằng gỗ tiếp xúc với không khí ngoài:
Ktt = 3,38( W/m2 K )
tt
0
tf2 = tT = 26 ( C).
tf1 = tNtt = 36.1 (0C).
Từ tNtt = 36,1 (0C) và ϕNtt = 55.1 % tra biểu đồ I - d ta có: ts = 25.66 (0C)
Vậy ta có:
t f 1 − ts
tf1 − tf 2
×
×
0,95.αN.
= 0,95 23,26 = 22.84 >> Ktt
Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt kết cấu bất lợi.
b. Về mùa Đông:
tf2 = tNtt = 10,6 (0C)
tf1 = tTtt = 22 (0C)
Từ tTtt = 22 (0C) và ϕTtt = 65 % tra biểu đồ I - d ta có: ts = 15,2 (0C)
Vậy ta có:
22 − 15, 2
22 − 10, 6
t f 1 − ts
tf1 − tf 2
×
×
0,95.αT.
= 0,95 11,63
= 6.59> Ktt
Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt kết cấu bất lợi.
1.2.3.2.Kiểm tra đọng ẩm trong lòng kết cấu.
- Để tránh hiện tượng đọng ẩm trong lòng kết cấu cần đảm bảo điều kiện:
ei< Ei
Trong đó:
+ Ei: áp suất hơi nước bão hoà của trạng thái không khí tương ứng ở lớp thứ i; (Pa).
Ei: nhận giá trị tuỳ theo nhiệt độ ở lớp thứ i; tra biểu đồ I - d của không
khí ẩm
+ ei: áp suất hơi nước riêng phần hiện có ở lớp thứ i; (Pa).
.
ei: được xác định theo công thức:
e h1 -e h2 i
.∑ H m
H m=1
ei = eh1 + eh1, eh2: Là áp suất hơi nước riêng phần ở bề mặt trong và ngoài của
kết cấu; (Pa).
+ H: Sức kháng ẩm của toàn bộ kết cấu bao che.
+ Hm: Sức kháng ẩm của lớp vật liệu m:
Hm = δm /µm
* µm: Hệ số truyền ẩm của lớp vật liệu thứ m; (g/m.h.Pa).
* δm: Bề dày của lớp vật liệu thứ m; m
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
MSSV:883057
Lớp:57HK
(Tham khảo: Kiểm tra đọng ẩm trong lòng kết cấu – sách: “Hướng dẫn thiết kế hệ thống
lạnh”- Nguyễn Đức Lợi).
a. Về mùa Hè:
Tường bao 110 tiếp xúc với không khí ngoài:
* Dòng nhiệt qua qua kết cấu được xác định theo công thức:
q = Ktt × (tf1 - tf2); W/m2
Trong đó:
+ Ktt: Hệ số truyền nhiệt của tường bao; W/m2.C
+ tf1, tf2: Nhiệt độ tính toán bên ngoài và bên trong phòng.
- Từ trên ta có: Ktt = 2.84 (W/m2.C).( Bảng 1.3 .Tính toán hệ số truyền nhiệt K )
tf1= tNtt = 36,1 0C; tf2= tTtt = 260C
q = 2.84 × (36,1 – 26) = 28.68 (W/m2)
- Tính một cách gần đúng ta coi giá trị nhiệt này là không đổi khi đi qua các lớp vật liệu của
kết cấu: q= q1= q2 = … = qn
- Nhiệt truyền qua bề mặt lớp 1:
q1= αN× (tf1 - t1); Với q1= q
t1 = tf1 - q/αN = 36,1 – 28.68/ 23,26 = 34,86 0C
Mà: q= (λ1/δ1) × (t1- t2)
t2 = t1- q×δ1/λ1= 34.86 – 28.68 × 0,015/ 0,93= 34.39 0C
- Tương tự ta có:
t3 = t2 - q×δ2/λ2= 34.39 – 28.68 × 0,11/ 0,58= 28.95 0C
t4 = t3- q×δ3/λ3= 28.95 – 28.68 × 0,015/ 0,93= 28.48 0C
tf2 = t4- q/αT = 28.48– 28.68 / 11,63 = 26.01 0C.
Bảng 1.4. Thống kê áp suất hơi nước bão hoà
Bề mặt
ti ( 0C )
Ei ( Pa)
1
34.86
5583
2
34.39
5453
3
28.95
4015
4
28.48
3914
* Dòng ẩm đi qua kết cấu được xác định theo công thức:
W=
e N -eT
H
; (g/m2h)
Trong đó:
+ eN, eT: Là áp suất hơi nước riêng phần ở bề mặt ngoài và trong của kết cấu; (Pa)
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
MSSV:883057
Lớp:57HK
+ Tra biểu đồ I - d ta được:
tT= 260C; ϕT = 65% eT= 2198 (Pa).
tN= 36.1 0C; ϕN= 55.1% eN= 3310 (Pa) = e1
+ H: Sức kháng ẩm của toàn bộ kết cấu
bao che:
3
H =∑
i=1
δi 0,015
0,11
0,015
=
+
+
= 1380
-5
-5
μ i 9.10 10,5.10 9.10-5
(m2.h.Pa/g)
W=
3310 − 2198
1380
= 0,8 (g/m2.h)
0,015
-5 ÷
9.10
→ e2= 3310 – 0,8×
= 3176 (Pa)
0,11
10,5.10−5 ÷
e3= 3176 – 0,8×
= 2338 (Pa)
e4= 2338 – 0,8×
0,015
−5 ÷
9.10
= 2204 (Pa)
- Áp suất thực của hơi nước trên bề mặt
kết cấu được xác định theo công thức:
δi
μi
ei+1= ei - W×
; (Pa)
SVTH :Nguyễn Văn Tuấn
MSSV:883057
Lớp:57HK
E4=3914
e4=2204
E3
E2
E1=5583
e2
e1=3310
e3=2338
- Các thông số được ghi trong bảng sau:
Bảng 1.5. So sánh áp suất thực với áp suất hơi nước bão hòa các lớp của tường
STT
1
Bề mặt
t (0C )
1
34.86
2
34.39
3
28.95
4
28.48
2
Ei (Pa )
5583
5453
4015
3914
3
ei ( Pa )
3310
3176
2338
2204
- Nhìn vào bảng so sánh ta thấy: ei
Tường bao 110:
* Dòng nhiệt qua qua kết cấu được xác định theo công thức:
q = Ktt × (tf1- tf2); W/m2
Trong đó:
+ Ktt: Hệ số truyền nhiệt của tường bao; W/m2.C
+ tf1, tf2: Nhiệt độ tính toán bên ngoài và bên trong phòng.
- Từ trên ta có: Ktt = 2.84 (W/m2.C).
tf1= tNtt = 10,6 0C; tf2= tTtt = 220C
q = 2.84× (10,6 – 22) = -32.37 (W/m2)
- Tính một cách gần đúng ta coi giá trị nhiệt này là không đổi khi đi qua các lớp vật liệu của
kết cấu: q= q1= q2 = … = qn
- Nhiệt truyền qua bề mặt lớp 1:
q1= αN× (tf1 - t1); Với q1= q
t1 = tf1 - q/αN = 10,6 +32.37 / 23,26 = 12 oC
Mà: q= (λ1/δ1) × (t1- t2)
t2 = t1- q×δ1/λ1= 12 +32.37 × 0,015/ 0,93= 12.52 0C
- Tương tự ta có:
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 13
t3 = t2 - q×δ2/λ2= 12.52 +32.37 × 0,11/ 0,58= 18,660C
t4 = t3- q×δ3/λ3= 18,66+ 32.37 × 0,015/ 0,93= 19.18 0C
tf2 = t4- q/αT = 19.18 + 32.37 / 11,63 = 22 0C.
Bảng 1.6. Thống kê áp suất hơi nước bão hoà
Bề mặt
1
2
0
ti ( C )
12
12.52
Ei ( Pa)
1418
1467
* Dòng ẩm đi qua kết cấu được xác định theo công thức:
W=
e N -eT
H
3
18.66
2167
4
19.18
2233
; (g/m2h)
Trong đó:
+ eN, eT: Là áp suất hơi nước riêng phần ở bề mặt ngoài và trong của kết cấu; (Pa)
+ Tra biểu đồ I - d ta được:
tT= 220C; ϕT = 65% eT= 1710 (Pa).
tN= 10,60C; ϕN= 85,5% eN= 1098 (Pa) = e1
+ H: Sức kháng ẩm của toàn bộ kết cấu bao che:
3
δi
∑μ
i=1
0,015
0,11
0,015
+
+
= 1380
-5
-5
9.10 10,5.10 9.10-5
=
i
(m2.h.Pa/g)
H=
W=
1098 − 1710
1380
= -0,44 (g/m2.h)
- Áp suất thực của hơi nước trên bề mặt kết cấu được xác định theo công thức:
δi
μi
ei+1= ei - W×
→ e2= 1098 + 0,44 ×
0,015
-5 ÷
9.10
; (Pa)
= 1171 (Pa)
0,11
10,5.10−5 ÷
e3=1171+0,44×
=1632(Pa)
e4= 1632 + 0,44 ×
0,015
−5 ÷
9.10
= 1705 (Pa)
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 14
- Các thông số được ghi trong bảng sau:
Bảng 1.7. So sánh áp suất thực với áp suất hơi nước bão hòa các lớp của tường
(mùa Đông).
STT
1
Bề mặt
t (0C )
1
12
2
12.52
3
18.66
4
19.18
2
Ei (Pa )
1418
1467
2167
2233
3
ei ( Pa )
1098
1171
1632
1705
- Nhìn vào bảng so sánh ta thấy: ei
E4=2233
E3
e4=1705
e3
E2
E1=1418
e2
e1=1098
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 15
1.3.TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA
Công thức :
∑Qthừa = ∑Qtoả + ∑Qthu + ∑Qtt
(W)
Trong đó :
+ ∑Qtoả : Tổng lượng nhiệt toả vào trong phòng (W)
+ ∑Qthu : Tổng lượng nhiệt thu do bức xạ mặt trời (W)
+ ∑Qtt : Tổng lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che (W)
1.3.1.Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che
1.3.1.1.Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Đông
Công thức:
Q = Ki. Fi( tNtt - tTtt ). ψ (W)
Trong đó:
+ Ki : Hệ số truyền nhiệt của kết cấu thứ i (W/m2 0K);
+ Fi : Diện tích kết cấu thứ i (m2);
+ tNtt, tTtt : Nhiệt độ tính toán của không khí ở bên ngoài và bên trong phòng (0C);
+ ψ : Hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời.
(Bảng 1.3.3, Trang 84 giáo trình “Thông gió”).
Ψ= 1: đối với tường, cửa, mái tiếp xúc trực tiếp với không khí bên
ngoài..
Ψ= 0.8: trần dưới hầm mái khi mái bằng tôn với kết cấu mái kín
Ψ= 0,7 với phòng đệm tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài
Ψ= 0,4 với phòng đệm không tiếp xúc trực tiếp với không khí bên
ngoài
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 16
Bảng 1.4. Bảng tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che vào mùa đông.
STT
Phòng
Tần
g
Bắc
Nam
1
Khu
thương
mại T1
Đông
1
Tây
Sàn
Bắc
2
3
Nam
Sảnh văn
phòng T1
Khu
thương
mại T2
Đông
Tây
Sàn
2
Bắc
Nam
Đông
tttT,o
C
i
4.79
1.85
2.72
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0.4
-3522
-3227
-2204
-273
-3632
-928
-8753
-1498
-2201
-1807
-17836
42
55.4
4.79
1.85
10.6
10.6
20
20
1
1
-1891
-963
282
57.6
149.6
34.56
172.6
168.8
42
2.72
4.79
1.85
4.79
1.85
4.79
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
20
22
22
22
22
22
22
0.4
1
1
1
1
1
1
-2884
-3145
-3155
-1887
-3640
-9217
-1427
F, m2
Vách kính,cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính,cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Cửa đi kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Cửa đi kính tiếp xúc kk ngoài
Vách kính tiếp xúc kk ngoài
64.5
153
40.36
5
172.2
17
160.3
44.1
40.3
85.7
1438
Vách bê tông tiếp xúc với kk ngoài
Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Bê tông cốt thép tiếp xúc tầng hầm
-Tiếp xúc phòng điều hòaCửa đi kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
-Tiếp xúc phòng điều hòa-Tiếp xúc phòng điều hòaBê tông cốt thép tiếp xúc tầng hầm
Vách kính,cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính,cửa sổ tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính tiếp xúc kk ngoài
Vách bê tông tiếp xúc với kk bên ngoài
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 17
k,
W/m2
K
4.79
1,85
4.79
4.79
1.85
4.79
4.79
tttN,
o
C
Kết cấu
Hướng
2,98
2,98
QKCĐ, W
-45881
-5739
-26290
Tây
Bắc
4
Khu
thương
mại T3
Nam
3
Đông
Tây
Bắc
5
Khu
thương
mại T4
Nam
4
Đông
Tây
6
7
Khuthươ
ng mại
T5
Văn
Phòng 1
Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính,cửa sổ tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính,cửa sổ tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính tiếp xúc kk ngoài
Vách bê tông tiếp xúc với kk bên ngoài
Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính,cửa sổ tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính,cửa sổ tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính tiếp xúc kk ngoài
Vách bê tông tiếp xúc với kk bên ngoài
Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
5
6-16
38.4
81.6
0
202
0
202
128.7
40.95
0
117
149.3
52.76
136.4
65.6
128.7
40.95
18.36
98.64
4.79
1.85
4.79
1.85
10.6
10.6
10.6
10.6
22
22
22
22
1.85
4.79
10.6
10.6
10.6
22
22
22
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
22
22
22
22
22
22
22
22
22
2,98
1.85
4.79
1.85
4.79
1.85
4.79
2,98
4.79
1.85
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
-2097
-1721
-4260
-4260
-7028
-1391
-2468
-8153
-1113
-7448
-1384
-7028
-1391
-1003
-2080
Nam
Đông
Tây
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính,Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính,Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Cửa đi gỗ tiếp xúc hành lang
Tường 220 tiếp xúc hành lang
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 18
-29599
-29599
Như T4
Bắc
-19407
23.7
51.18
23.7
51.18
13.2
98.4
87.8
20.2
1.85
4.79
1.85
4.79
2,72
1.63
1.85
4.79
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
22
22
22
22
22
22
22
22
1
1
1
1
0.4
0.4
1
1
-500
-2795
-500
-2795
-164
-731
-1852
-1103
-10439
Bắc
8
Văn
Phòng 2
Nam
Đông
Tây
Bắc
9
10
Văn
Phòng 3
Nam
Đông
Tây
Bắc
Nam
Văn
phòng 4
Đông
Tây
Bắc
Nam
11
Nhà hàng
17
Đông
Tây
Trần
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính,Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc hành lang
Cửa đi gỗ tiếp xúc hành lang
-Tiếp xúc phòng điều hòa-Tiếp xúc phòng điều hòaTường 220 tiếp xúc hành lang
Cửa đi gỗ tiếp xúc hành lang
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính,Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
-Tiếp xúc phòng điều hòa-Tiếp xúc phòng điều hòaVách kính tiếp xúc kk ngoài
Vách bê tông tiếp xúc với kk bên ngoài
Cửa đi gỗ tiếp xúc hành lang
Vách kính,Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Vách kính,Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Cửa đi gỗ tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 tiếp xúc kk ngoài
Cửa sổ kính tiếp xúc kk ngoài
Tường 220 Tiếp xúc phòng không điều hòa
Cửa đi gỗ tiếp xúc phòng không điều hòa
Trần bê tông tiếp xúc với hầm mái
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 19
14.1
97.5
118.7
6.38
121.4
8.8
27
84.6
1.85
4.79
1.63
2,72
1.63
2,72
1.85
4.79
10.6
10.6
10.6
10.6
22
22
22
22
1
1
0.4
0.4
-297
-5324
-882
-79
-6583
10.6
10.6
10.6
10.6
22
22
22
22
0.4
0.4
1
1
-902
-109
-569
-4620
-6201
-7826
118.8
37.8
4.4
50
28
136.4
65.62
17.6
99.4
104.4
12.96
34
5
996
4.79
2,98
2,72
4.79
1.85
4.79
1.85
3,38
1.85
1.85
4.79
1.63
2.72
2.76
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
1
1
0.4
1
1
1
1
1
1
1
1
0.7
0.7
0.8
-6487
-1284
-55
-2730
-43458
-591
-7448
-1384
-678
-2096
-2202
-708
-442
-109
-25071
1.3.1.2.Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Hè
- Hiệu chỉnh một cách gần đúng theo mùa Đông dựa vào công thức:
D
(∑ Q DKCBC - Q Mái
)
Δt
∑QKCBCH=
D
× Δt H
(W)
Trong đó:
+ ∑QKCBCĐ: Lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che về mùa Đông (W)
+ ∑QKCBCH: Lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che về mùa Hè (W)
+ QDMái: Lượng nhiệt truyền qua mái về mùa Đông QĐMái = 0 (W)
+ ∆tH, ∆tĐ: Chênh lệch nhiệt độ giữa không khí trong và ngoài phòng về
mùa Hè và mùa Đông (0C)
Bảng 1.5.Lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che về mùa Hè
∑Q
D
(W)
tHT
(℃
)
tHN
(℃
)
∆t
(℃)
tĐT
(℃
)
t
(℃)
∆t
(℃)
H
Đ
N
Đ
∑Q
H
T
T
Tầng
1
1
Khu thương mại T1
-45881
26
36.1
10.1
22
10.6
-11.4
40649
2
1
Sảnh văn phòng T1
-5739
28
36.1
8.1
20
10.6
-9.4
4945
3
2
Khu thương mại T2
-26290
26
36.1
10.1
22
10.6
-11.4
23292
4
3
Khu thương mại T3
-19407
26
36.1
10.1
22
10.6
-11.4
17194
5
4
Khu thương mại T4
-29599
26
36.1
10.1
22
10.6
-11.4
26224
6
5
Khuthương mại T5
-29599
26
36.1
10.1
22
10.6
-11.4
26224
7
Văn Phòng 1
-10439
26
36.1
10.1
22
10.6
-11.4
9249
8
Văn Phòng 2
-6583
26
36.1
10.1
22
10.6
-11.4
5832
9
Văn Phòng 3
-6201
26
36.1
10.1
22
10.6
-11.4
5494
10
Văn phòng 4
-7826
26
36.1
10.1
22
10.6
-11.4
6934
Nhà hàng
-18388
26
36.1
10.1
22
10.6
-11.4
16291
Phòng
KCBC
6-16
11
17
1.3.2. Tính toán tỏa nhiệt
QTỏa = Qng + Qcs + Qđc
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 20
KCBC
(W)
Trong đó :
+ Qng :lượng nhiệt tỏa do người, (W)
+ Qcs:lượng nhiệt tỏa thắp sáng, (W)
+ Qđc:lượng nhiệt tỏa do động cơ điện, (W)
1.3.2.1. Tỏa nhiệt do người
Công thức xác định:
Qng = n. q0 [ W ]
Trong đó:
n : Số người trong phòng .
q0 : Lượng nhiệt toàn phần do một người toả ra [ W/ng]
Ta có: Tra bảng q0 phụ thuộc trạng thái lao động, độ tuổi và nhiệt độ phòng .
Bảng 1.5. Bảng thống kê diện tích và trạng thái lao động của từng phòng
Tên phòng
Diện tích
(m2/người
)
Trạng thái lao động
Nhiệt độ không khí xung
quanh, oC
20oC
25oC
30oC
q0
q0
q0
(W/ng)
(W/ng)
(W/ng)
Khu thương mại
5
Nhẹ
150
145
145
Siêu thị
12
Nhẹ
150
145
145
Văn Phòng
8
Lao động trí óc
130
115
115
Sảnh văn phòng
5
Lao động trí óc
130
115
115
1.4
Nhẹ
150
145
145
5
Nhẹ
150
145
145
Nhà hàng
Khu phục vụ nhà hàng
Ghi chú :Diện tích (m2/người) ta có thể lấy số liệu m2/người theo tiêu chuẩn
5687-2010
- Nhiệt độ trong các phòng điều hòa mùa hè là 26 oC ; mùa Đông là 22 oC nên ta nội
suy hiệu chỉnh từ bảng
-Với lao động nhẹ ta có :
Mùa Hè:
+ t = 26 (0C) → q0 = 145 (W/ng)
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 21
Mùa Đông:
+ t = 20 (0C) → q0 = 150 (W/ng)
+ t = 25 (0C) → q0 = 145 (W/ng)
Tính nội suy : tTĐ = 22 (0C) → q0 = 148 (W/ng)
-Với lao động trí óc nghỉ ngơi ta có :
Mùa Hè:
+ t = 26 (0C) → q0 = 115 (W/ng)
Mùa Đông:
+ t = 20 (0C) → q0 = 130 (W/ng)
+ t = 25 (0C) → q0 = 115 (W/ng)
Tính nội suy : tTĐ = 22 (0C) → q0 = 124 (W/ng)
Bảng 1.6.Lượng nhiệt tỏa ra do người
ST
T
1
2
Tầng
1
3
2
4
3
5
4
6
5
7
8
9
6-16
10
11
17
Mùa đông
q0
Qng
[W/ng
[W]
]
Mùa hè
q0
[W/ng Qng [W]
]
Tên phòng
F(m2)
Số
người
Khu thương mại T1
1438
288
148
42565
145
41702
Sảnh văn phòng T1
Khu thương mại,siêu thị
T2
Khu thương mại,siêu thị
T3
Khu thương mại,siêu thị
T4
Khu thương mại,siêu thị
T5
Văn Phòng 1
282
56.4
124
6994
115
6486
649+741
192
148
28349
145
27775
757+741
213
148
31546
145
30907
757+741
213
148
31546
145
30907
757+741
213
148
31546
145
30907
476
60
124
7378
115
6843
Văn Phòng 2
365
46
124
5658
115
5247
Văn Phòng 3
365
46
124
5658
115
5247
Văn phòng 4
352
44
124
5456
115
5060
Nhà hàng
996
710
124
88040
145
102950
1.3.2.2. Tỏa nhiệt do thắp sáng
Công thức xác định như sau:
QCS = N× η×1 η 2= a× F× η×1 η 2(W)
.
Trong đó :
+ N : Tổng công suất chiếu sáng cho một phòng : N = a x F (W)
+ a : Tiêu chuẩn thắp sáng (W/m2 sàn) ( lấy theo QC 09-2013)
+ F : Diện tích mặt sàn (m2)
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 22
+ η1 : Hệ số kể đên lượng nhiệt tỏa vào phòng = 0,4 ÷ 0,7 ,đối với đèn huỳnh quang lấy bằng
0,4
+ η2 : hệ số sử dụng đèn . Lấy bằng 1
Bảng 1.7 Lượng nhiệt tỏa ra do thắp sáng
ST
T
1
Tầng
1
2
F
(m2)
Phòng
Khu thương mại T1
Sảnh văn phòng T1
3
2
Khu thương mại T2
4
3
Khu thương mại T3
5
4
Khu thương mại T4
6
5
Khuthương mại T5
7
8
9
10
11
6-16
17
Văn Phòng 1
Văn Phòng 2
Văn Phòng 3
Văn phòng 4
Nhà hàng
143
8
282
139
0
149
8
149
8
149
8
476
365
365
352
996
a
(W/m2sàn)
η1
η2
Qcs
16
0.4
1
9203
13
0.4
0.4
1
1466
1
8896
1
9587
1
9587
1
9587
1
1
1
1
1
2094
1606
1606
1549
5179
16
16
16
16
11
11
11
11
13
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
1.3.2.3. Tỏa nhiệt do thiết bị điện
Công thức xác định:
-
Q dc = ∑ N i × µ1× µ 2 × µ3× µ 4 (W)
Trong đó :
+ N : Tổng công suất của các thiết bị dùng điện (W)
+ µ1 = 0,7 ÷ 0,9 : Hệ số sử dụng công suất lắp đặt .
+ µ2 = 0,5 ÷ 0,8 : Hệ số tải trọng động cơ
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 23
- + µ3 = 0,5 ÷ 1: Hệ số làm việc không đồng thời.
- + µ4 = 0,65 ÷ 1 : Hệ số kể đến độ nhận nhiệt của môi trường không khí.
- Khi tính toán lấy tích số: µ1. µ2. µ3. µ4 = 0,25
- Đối với khối thương mại và khối văn phòng hầu như các thiết bị điện đều hoạt
động thường xuyên vào giờ hành chính và đây cùng khoảng thời điểm công
trình nhận nhiệt hoặc truyền nhiệt lớn nhất nên ta chọn hệ số sử dụng đồng thời
η2 = 1
+ Đối với trung tâm thương mại ta bố trí cứ 100m 2/1 màn hình tivi tinh thể lỏng
32inch công suất 250W để bố trí quảng cáo, quầy thu ngân với 4 bộ máy tính kèm
máy in hoá đơn với công suất 400W để tính toán thu tiền cho khách hàng.
Từ tầng 1-5 có thang cuốn với công suất mỗi thang 10KW
+ Đối với khu văn phòng
- Mỗi người sử dụng 1 máy tính có công suất 350W.
- Mỗi phòng có 1 máy photocopy + máy in công suất 1kW, 1 Máy chiếu 300W
+Đối với khu phục vụ nhà hàng bố trí 2 tủ lạnh 800W,2 lò vi sóng 700W
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 24
Bảng 1.8 Thống kê công suất thiết bị của tung phòng .
SVTH : Nguyễn Văn Tuấn - MSSV : 8830.57 25
