Thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho trung tâm thương mại hàng hải quốc tế hà nội (LINK FULL bản vẽ TRANG CUỐI)

Đồ án tốt nghiệp đại học

LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, cùng với sự lớn mạnh của nền kinh tế cả nước, ngành điều
hồ khơng khí cũng đã có những bước phát triển vượt bậc, ngày càng trở nên quen thuộc và là
một yếu tố quan trọng trong đời sống và sản xuất.
Điều hồ tiện nghi khơng chỉ được sử dụng trong các tồ nhà, khách sạn, văn phịng,
nhà hàng, các dịch vụ du lịch, y tế, văn hoá, thể thao mà còn được sử dụng phổ biến trong các
căn hộ, nhà ở, các phương tiện đi lại như ôtô, tàu hoả, tàu thuỷ, máy bay.....
Điều hoà công nghệ giữ một vai trò quan trọng trong nhiều ngành kinh tế, góp phần
nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình cơng nghệ trong các ngành như ngành sợi,
dệt, chế biến thuốc lá, bia rượu, bánh kẹo....
Đối với sinh viên ngành TTT Lạmh Nhiệt đòi hỏi phải nắm bắt được tầm quan trọng
và những kiến thức về điều hoà khơng khí như các phương pháp tính tốn thiết kế, các công
việc liên quan đến công tác lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng hệ thống điều hồ khơng khí.... để
có thể đáp ứng được những địi hỏi của cơng việc thực tế sau khi tốt nghiệp.
Chính vì vậy, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn Mạnh Hùng, bộ môn kỹ thuật
Nhiệt trường ĐHGTVT, em đã thực hiện đề tài “ Thiết kế hệ thống điều hồ khơng khí cho
trung tâm thương mại Hàng hải quốc tế Hà Nội” cho đồ án tốt nghiệp của mình. Mặc dù đã có
nhiều cố gắng trong q trình thực hiện đề tài song khơng thể tránh khỏi những thiếu sót, em
rất mong có được những ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn đọc để đề tài của em
được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội ngày 30 tháng 4 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Quang Nam

3
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ
1.1 Điều hịa khơng khí
Điều hồ khơng khí là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp và thiết bị nhằm
tạo ra và duy trì ổn định trạng thái khơng khí trong khơng gian cần điều hồ theo một chương
trình định trước, khơng phụ thuộc vào trạng thái khơng khí ngồi trời.
1.2 Tầm quan trọng của điều hồ khơng khí
1.2.1 Trong sinh hoạt, dân dụng
Mơi trường khí hậu có ảnh hưởng trực tiếp rất lớn tới trạng thái của con người và nó
được thể hiện qua các yếu tố như: nhiệt độ t, độ ẩm tương đối ϕ, tốc độ lưu chuyển khơng khí
ω, nồng độ các chất độc hại và độ ồn.
Nhiệt độ là yếu tố gây ra cảm giác nóng, lạnh rõ rệt nhất đối với con người, do đây là
yếu tố quyết định sự truyền nhiệt giữa bề mặt da và môi trường không khí xung quanh. Nhiệt
độ của con người ln là 370C mà nhiệt độ môi trường lại thường xuyên thay đổi vì vậy có sự
chênh lệch nhiệt độ giữa người với mơi trường xung quanh dẫn đến q trình truyền nhiệt
bằng đối lưu và bức xạ giữa cơ thể và môi trường. Khi nhiệt độ môi trường nhỏ hơn nhiệt độ
cơ thể người thì con người sẽ có cảm giác lạnh. Khi nhiệt độ môi trường cao hơn nhiệt độ cơ
thể người thì con người sẽ có cảm giác nóng.
Độ ẩm tương đối là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hơi vào khơng khí. Nếu
khơng khí có độ ẩm vừa phải thì khi nhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hơi và mồ hơi bay vào khơng
khí được nhiều sẽ gây cho cơ thể cảm giác dễ chịu hơn. Nếu độ ẩm q lớn, mồ hơi thốt ra
ngồi da bay hơi kém, sẽ dính lại trên da và gây cho con người có cảm giác khó chịu.
Tốc độ lưu chuyển khơng khí ảnh hưởng tới cường độ toả nhiệt và toả chất của cơ thể.
Khi tốc độ lưu chuyển khơng khí ω q lớn sẽ làm cho tốc độ cường độ toả nhiệt và toả chất
của cơ thể lớn có thể gây nên tình trạng mất nhiệt nhanh dẫn đến con người có cảm giác mệt
mỏi và đau đầu....

Như vậy ta có thể thấy các yếu tố khí hậu có ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe của con
người. Điều hồ khơng khí giúp tạo ra mơi trường khơng khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm
và vận tốc gió nằm trong phạm vi ổn định phù hợp với cảm giác nhiệt của cơ thể con người,
ứng với các trạng thái lao động khác nhau, làm cơ thể con người cảm thấy dễ chịu thoải mái,

4
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
khơng nóng bức về mùa hè, rét buốt về mùa đông, bảo vệ được sức khỏe và phát huy được
năng suất lao động cao nhất.

1.2.2 Trong cơng nghiệp, sản xuất
Thành phần khơng khí và các thơng số vật lý của nó có ảnh hưởng rất lớn tới các quy
trình cơng nghệ trong các ngành cơng nghiệp, sản xuất. Mỗi quy trình cơng nghệ lại địi hỏi
những yêu cầu khác nhau về các thông số vật lý của mơi trường, vì vậy việc tạo ra một mơi
trường thích hợp là nhiệm vụ của lĩnh vực điều hồ khơng khí. Qua đó ta thấy điều hồ khơng
khí có vai trị và ý nghĩa hết sức quan trọng trong cơng nghiệp và sản xuất.
Trong ngành cơ khí chính xác, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học thì nhiệt
độ và độ ẩm của khơng khí là những yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng, độ chính xác
và độ bền của sản phẩm.
Trong cơng nghiệp sợi dệt điều hồ khơng khí cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng, khi
độ ẩm cao thì độ dính kết, ma sát giữa các sợi bơng sẽ lớn và q trình kéo sợi sẽ khó khăn.
Ngược lại nếu độ ẩm thấp sẽ làm cho sợi dễ bị đứt, do đó hiệu quả kéo sợi giảm.
Trong cơng nghiệp in ấn, phim ảnh thì việc sử dụng điều hồ khơng khí cũng sẽ mang
lại những hiệu quả cao cho sản phẩm. Bụi nhiều sẽ dễ bám vào bề mặt của giấy, phim ảnh làm

giảm chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ cao và độ ẩm thấp sẽ làm cho giấy và phim ảnh bị cong
vênh , còn nếu độ ẩm quá cao thì sẽ làm cho sản phẩm bị ẩm, dính bết vào nhau.
1.2.3 Trong lĩnh vực văn hoá, nghệ thuật
Để bảo quản những sản phẩm văn hoá nghệ thuật như tranh ảnh, tượng, sách cổ, hiện
vật... trong các phòng trưng bày, viện bảo tàng, thư viện.... để giữ gìn cho nhiều thế hệ sau
này, thì việc duy trì được một mơi trường khơng khí có các thơng số vật lý hợp lý để đảm bảo
chất lượng của sản phẩm thì Điều hồ khơng khí giữ một vai trị hết sức quan trọng.
Tóm lại, điều hồ khơng khí giữ vai trị rất quan trọng trong đời sống, đảm bảo được
chất lượng của cuộc sống con người cũng như chất lượng của sản phẩm trong cơng nghiệp sản
xuất, đồng thời nó cũng có những ý nghĩa vơ cùng to lớn đối với việc bảo tồn các giá trị văn
hóa và lịch sử.
1.3 Phân loại các hệ thống điều hồ khơng khí
Hệ thống điều hồ khơng khí là một tập hợp các máy móc, thiết bị, dụng cụ... để tiến
hành các q trình xử lý khơng khí như sưởi ấm, làm lạnh, khử ẩm, gia ẩm... điều chỉnh,

5
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
khống chế và duy trì các thơng số vi khí hậu trong nhà như nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch và sự
tuần hồn khơng khí trong phòng nhằm đáp ứng các yêu cầu tiện nghi và cơng nghệ.
Việc phân loại hệ thốngdddiều hồ khơng khí rất phức tạp vì chúng quá đa dạng và
phong phú. Có rất nhiều cách phân loại khác nhau nhưng có thể phân loại theo một số đặc
điểm chủ yếu sau:
1.3.1 Theo mục đích sử dụng
Theo mục đích sử dụng có thể chia ra làm hai hệ thống điều hồ khơng khí như sau:

1.3.1.1 Hệ thống điều hồ tiện nghi
Đây là hệ thống chỉ quan tâm đặc biệt tới nhiệt độ trong phịng, cịn độ ẩm của
khơng khí cho phép dao động trong phạm vi khá rộng từ 30% đến 70%. Hệ thống này thường
dùng trong sinh hoạt dân dụng, do đó hệ thống này khơng có thiết bị tăng ẩm, các thiết bị điều
khiển tự động tương đối giản đơn giản.
1.3.1.2 Hệ thống điều hồ cơng nghệ
Hệ thống này địi hỏi duy trì nghiêm ngặt cả về nhiệt độ và độ ẩm. Điều hồ cơng
nghệ thường gặp trong sản xuất sợi dệt, cơ khí chính xác, các phịng bảo quản... Trong hệ
thống thường có thiết bị tăng ẩm và các thiết bị điều khiển phức tạp, hiện đại.
1.3.2 Theo tính chất quan trọng
Theo cách phân loại này có thể phân chia các hệ thống điều hoà theo ba cấp:
1.3.2.1 Hệ thống cấp 1
Đây là hệ thống có độ tin cậy cao, các thiết bị của hệ thống có thể duy trì các
thơng số khơng khí trong nhà thoả mãn mọi điều kiện thời tiết ngoài trời từ giá trị thấp nhất
đến giá trị cao nhất.
1.3.2.2 Hệ thống cấp 2
Hệ thống này có độ tin cậy thấp hơn hệ thống cấp 2, nó duy trì được các thơng số
trong nhà ở một phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 200h một năm khi nhiệt độ và
độ ẩm ngoài trời đạt các giá trị cực đại hoặc cực tiểu.
1.3.2.3 Hệ thống cấp 3
Hệ thống này duy trì các thơng số trong nhà trong một phạm vi cho phép với một
sai lệch tới 400h trong một năm.
1.3.3 Theo tính tập trung của hệ thống
1.3.3.1 Hệ thống điều hoà cục bộ

6
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận

Đồ án tốt nghiệp đại học
Hệ thống điều hoà cục bộ là các tổ hợp máy đơn lẻ có cơng suất bé, tất cả các khâu
của hệ thống được lắp ráp sẵn trong các vỏ nên rất tiện cho việc lắp đặt, vận hành. Các máy
điều hoà cục bộ rất ít khi dùng cho điều hồ cơng nghệ. Hệ thống cục bộ có hai loại máy phổ
biến là máy điều hoà cửa sổ và máy điều hoà ghép.
* Máy điều hoà cửa số là loại máy nhỏ nhất cả về năng suất lạnh và kích thước cũng
như khối lượng. Tồn bộ các thiết bị của loại máy này được đặt trong một vỏ gọn nhẹ. Năng
suất lạnh không quá 7 kW.
+ Ưu điểm: Công việc lắp đặt và vận hành máy điều hồ cửa sổ đơn giản, có thể chạy
ở chế độ sưởi vào mùa đơng, có khả năng lấy gió tươi mà vốn đầu tư thấp, giá rẻ...
+ Nhược điểm: Khả năng làm sạch khơng khí kém , độ ồn cao, khó bố trí trên tường.
* Máy điều hồ ghép: Đây là hệ thống có một dàn nóng đặt ngoài nhà và hai hoặc
nhiều hơn hai dàn lạnh đặt trong nhà.
+ Ưu điểm: Loại máy này có khả năng giảm được tiếng ồn trong nhà, dễ bố trí dàn
lạnh và dàn nóng, ít phụ thuộc vào kết cấu nhà, đảm bảo tính thẩm mỹ cao.
+ Nhược điểm: Khơng có khả năng lấy gió tươi, đường đi của mơi chất dài, dây điện
tốn hơn, giá thành đắt hơn.
1.3.3.2 Hệ thống điều hoà tổ hợp ghép
A. Máy điều hoà tách
a. Máy điều hồ tách khơng ống gió
Máy điều hồ tách của hệ thống điều hoà tổ hợp và hệ thống điều hồ cục bộ chỉ
khác nhau về kích thước máy và năng suất lạnh. Cụm dàn nóng và cụm dàn lạnh có nhiều
kiểu dáng hơn. Cụm dàn nóng có kiểu quạt hướng trục thổi lên trên với ba mặt dàn. Cụm dàn
lạnh ngồi kiểu treo tường cịn có kiểu treo trần, giấu trần, kê sàn, giấu tường... Dàn lạnh có
năng suất lạnh lớn nên có thể lắp thêm ống phân phối gió để phân phối gió cho cả phịng lớn
hoặc nhiều phòng khác nhau.
Ưu, nhược điểm của loại máy này cũng giống như máy điều hồ cục bộ tách. Nhược
điểm chính là khơng có khả năng lấy gió tươi nên cần có thơng gió cho khơng gian đơng

người hội họp.
b. Máy điều hồ tách có ống gió
Máy điều hồ tách có ống gió thường được gọi là máy điều hồ thương nghiệp kiểu
tách, năng suất lạnh từ 12.000 BTU/h đến 240.000 BTU/h. Dàn lạnh bố trí quạt ly tâm cột áp

7
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
cao nên có thể lắp thêm ống gió để phân phối đều gió trong phịng rộng hoặc đưa gió đi xa
phân phối đến cho các phịng khác.
c. Máy điều hồ dàn ngưng đặt xa
Hầu hết các máy điều hồ tách có máy nên bố trí đặt chung với cụm dàn nóng.
Nhưng trong một số trường hợp máy nén lại được bố trí trong cụm dàn lạnh. Trường hợp này
người ta gọi là máy điều hoà có dàn ngưng đặt xa.
Ưu nhược điểm của máy điều hoà dàn ngưng đặt xa cũng giống như ưu nhược điểm
của máy điều hồ tách nói chung. Tuy nhiên do máy nén đặt cùng dàn lạnh nên độ ồn trong
nhà cao, vì vậy nó khơng thích nghi với điều hồ tiện nghi. Nó được sử dụng chủ yếu cho
điều hồ công nghệ hoặc thương nghiệp và những nơi không yêu cầu độ ồn thấp.
B. Máy điều hoà nguyên cụm
a. Máy điều hồ lắp mái
Đây là loại máy ngun cụm có năng suất lạnh trung bình và lớn, chủ yếu dùng trong
thương nghiệp và cơng nghiệp. Cụm dàn nóng và dàn lạnh được gắn liền với nhau thành một
khối duy nhất. Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm cột áp cao. Máy được bố trí ống phân phối
gió lạnh và ống gió hồi.
Máy điều hồ lắp mái có nhiều ưu điểm như: nhỏ gọn, độ rung và độ ồn nhỏ.

b. Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước
Đây là loại máy mà toàn bộ máy và thiết bị lạnh như máy nén, bình ngưng, dàn bay
hơi và các thiết bị khác được bố trí gọn trong một vỏ dạng tủ. Do bình ngưng làm mát bằng
nước nên máy thường đi kèm với tháp giải nhiệt và bơm nước.
Loại máy này có một số ưu điểm cơ bản là:
+ Được sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại các nhà máy nên máy rất gọn
nhẹ, giá thành rẻ.
+ Dễ dàng trong việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng.
+ Có cửa lấy gió tươi, bố trí dễ dàng cho các phân xưởng sản xuất, nhà hàng, siêu
thị, chấp nhận được độ ồn cao.
c. Máy điều hoà VRV
Máy điều hoà VRV là loại máy điều chỉnh năng suất lạnh qua việc điều chỉnh lưu
lượng môi chất. Máy VRV có thể có từ 8 đến 16 dàn lạnh đặt trực tiếp trong phòng. Chiều cao
lắp đặt và chiều dài đường ống giữa cụm dàn nóng và dàn lạnh được tăng lên đáp ứng được

8
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
cho các toà nhà cao tầng như văn phòng, khách sạn, nhà nghỉ... Máy điều hoà VRV chủ yếu
dùng cho điều hoà tiện nghi và có các đặc điểm sau:
+ Tổ ngưng tụ có 2 máy nén, trong đó một máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo
kiểu ON - OFF, máy còn lại điều chỉnh bậc theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0 đến
100% gồm 21 bậc đảm bảo năng lượng tiết kiệm hiệu quả.
+ Các thơng số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu vùng, kết nối
trong mạng điều khiển trung tâm.

+ Các máy VRV có các dây cơng suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các mạng
đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ 7 kW đến hàng ngàn kW cho các toà nhà cao
tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phòng đa chức năng.
+ VRV giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén. Vì vậy cụm dàn nóng có thể cao
hơn dàn lạnh đến 50 m và các dàn lạnh có thể đặt cách nhau cao tới 15m. Đường ống dẫn ga
từ dàn nóng đến dàn lạnh có thể xa tới 100m, tạo điều kiện cho việc bố trí máy móc dễ dàng
hơn.
+ Khả năng bảo dưỡng sửa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết bị tự
phát hiện hư hỏng chuyên dùng.
+ So với hệ trung tâm nước, hệ VRV rất gọn nhẹ vì cụm dàn nóng bố trí trên tầng
thượng hoặc bên sườn tồ nhà cịn đường ống dẫn mơi chất lạnh có kích thước nhỏ hơn nhiều
so với đường ống nước lạnh và đường ống gió.
+ 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.
+ Giống như máy điều hồ 2 cụm, máy VRV có nhược điểm là khơng lấy được gió
tươi vì vậy phải có quạt lấy gió tươi từ bên ngồi.
1.3.3.3. Hệ thống điều hồ trung tâm nước
Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh 7 0C để làm lạnh
khơng khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU. Hệ thống điều hoà trung tâm nước chủ
yếu bao gồm các bộ phận như: máy làm lạnh nước, hệ thống dẫn nước lạnh, hệ thống nước
giải nhiệt, hệ thống gió tươi, gió hồi, vận chuyển và phân phối khơng khí. Hệ thống tiêu âm,
lọc bụi, thanh trùng và hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió
tươi, gió hồi, điều chỉnh năng suất lạnh, báo hiệu và bảo vệ an toàn hệ thống.
Hệ thống điều hồ trung tâm nước có các ưu điểm sau:

9
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận

Đồ án tốt nghiệp đại học
+ Có vịng tuần hồn an tồn là nước nên khơng sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rị rỉ mơi
chất lạnh ra ngồi, vì nước hồn tồn khơng độc hại.
+ Có thể khống chế nhiệt ẩm trong khơng gian điều hồ theo từng phịng riêng rẽ, ổn
định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất.
+ Thích hợp cho các tồ nhà như khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và mọi kiểu
kiến trúc không phá vỡ cảnh quan.
+ Ống nước nhỏ gọn hơn so với ống gió vì vậy tiết kiệm được nguyên vật liệu.
+ Có khả năng xử lý độ sạch khơng khí cao, đáp ứng mọi u cầu đề ra cả về độ sạch,
bụi bẩn, tạp chất, hoá chất và mùi...
+ Ít phải bảo dưỡng sửa chữa, năng suất lạnh gần như không bị hạn chế.
Một số nhược điểm của hệ thống:
+ Cần phải bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU và AHU.
+ Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước ngưng khá phức tạp đặc biệt
do đọng ẩm vì độ ẩm ở Việt Nam khá cao.
+ Lắp đặt hệ thống khó khăn và địi hỏi cơng nhân vận hành lành nghề.
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH, CHỌN HỆ THỐNG
ĐIỀU HỒ VÀ CÁC THƠNG SỐ THIẾT KẾ
2.1. Giới thiệu về cơng trình
Trung tâm thương mại Hàng Hải Quốc Tế Hà Nội là một toà nhà lớn kiến trúc hiện đại
19 tầng cao trên 66,5m, được xây dựng trên mặt bằng rộng hơn 5000 m 2, nằm tại nơi giao
nhau giữa hai phố chính của thủ đơ Hà Nội là Giải Phóng và Kim Liên. Mặt tiền hướng Bắc,
hướng ra cơng viên Thống Nhất, một địa điểm vui chơi rất đẹp của thủ đơ. Đây là một cơng
trình cao tầng với quy mơ lớn được xây dựng với mục đích chính là cho các cơng ty quan
trọng trong và ngồi nước th làm văn phịng.
Tầng hầm của tồ nhà dùng làm gara ơtơ, xe máy và bố trí các phịng phục vụ, các hệ
thống máy móc cung cấp nước, năng lượng cũng như hệ thống điều hồ khơng khí cho tồ
nhà, chiều cao là 4 m.

Tầng 1 của toà nhà: mặt bằng cốt 0,0 m, có diện tích mặt bằng là 2150 m 2, gồm có 4
trung tâm được sử dụng để trưng bày sản phẩm quần áo và bán đồ thể thao, chiều cao của các
phòng là 4m.

10
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
Tầng 2 của toà nhà: mặt bằng cốt 4,5 m có diện tích mặt bằng là 2292 m 2, gồm có 11
phịng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 3 của tồ nhà: mặt bằng cốt 8,5 m có diện tích mặt bằng là 2292 m 2, gồm có 11
phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phịng là 3,5m.
Tầng 4 của tồ nhà: mặt bằng cốt 12,5 m có diện tích mặt bằng là 2292 m 2, gồm có 11
phịng, đều dùng làm văn phịng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 5 của tồ nhà: mặt bằng cốt 16,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phòng làm việc , chiều cao mỗi phịng là 3,5m.
Tầng 6 của tồ nhà: mặt bằng cốt 20,5 m có diệ tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phịng làm việc, chiều cao mỗi phịng là 3,5m.
Tầng 7 của tồ nhà: mặt bằng cốt 24,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 8 của toà nhà: mặt bằng cốt 28,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phịng làm việc, chiều cao mỗi phịng là 3,5m.
Tầng 9 của tồ nhà: mặt bằng cốt 32,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 10 của tồ nhà: mặt bằng cốt 36,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phịng là 3,5m.

Tầng 11 của tồ nhà: mặt bằng cốt 40,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phịng làm việc, chiều cao mỗi phịng là 3,5m.
Tầng 12 của tồ nhà: mặt bằng cốt 44,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 13 của toà nhà: mặt bằng cốt 48,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng , đều dùng làm văn phịng làm việc, chiều cao mỗi phịng là 3,5m.
Tầng 14 của tồ nhà: mặt bằng cốt 52,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 15 của tồ nhà: mặt bằng cốt 56,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phịng là 3,5m.
Tầng 16 của tồ nhà : mặt bằng cốt 60,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 17 của tồ nhà: mặt bằng cốt 64,5 m có diệ tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.

11
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
Tầng 18 của toà nhà: mặt bằng cốt 68,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 8
phịng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 19 của tồ nhà: mặt bằng cốt 72,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m 2, gồm có 2
khu vực trung tâm, chiều cao là 3,5m.
Về kết cấu, cơng trình được xây dựng theo kiểu trụ cột và trần là bê tơng cốt thép dày
0,5 m cịn tường bao và tường ngăn hồn tồn là kính có chiều dày là 1 cm. Toàn bộ các tầng
đều lắp trần giả, khoảng cách từ trần giả đến trần thật là 0,5 m. Kiến trúc bên trong toà nhà

bao gồm hai thang máy và hai cầu thang bộ chạy dọc từ tầng 1 đến tầng 19. Mỗi tầng có 1 khu
vệ sinh riêng biệt, mỗi khu vệ sinh có nhiều phịng riêng rẽ và có lắp hệ thống quạt thơng gió.
Các cầu thang máy được bố trí hệ thống quạt áp dương đề phịng các trường hợp hoả hoạn để
có thể thốt nạn dễ dàng.
Tồ nhà được xây dựng ở Hà Nội, nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, khí hậu nóng ẩm.
Vì vậy việc xây dựng hệ thống điều hồ cho cơng trình này là hồn tồn cần thiết. Hầu hết
diện tích của tồ nhà được xây dựng làm văn phịng cho th nên hệ thống điều hồ khơng khí
ở đây cần đáp ứng điều kiện tiện nghi, đảm bảo các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, và tốc độ khơng
khí trong giới hạn cho phép đồng thời cũng khơng làm ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng, trang
trí nội thất cũng như cảnh quan kiến trúc bên ngoài toà nhà.
Bảng 2.1. Thơng số và kích thước các tầng của tồ nhà
Tầng
1
2, 3 và 4
5 đến 19

Sử dụng
Văn phịng
Văn phịng
Văn phịng

Diện tích (m2)
2150
2292
1127

Chiều cao (m)
4
3,5
3,5

Diện tích kính bao (m2)
798
768
486

Ký hiệu của các phòng như sau:
PH1, PH2: Là phòng hộp số 1 và phòng họp số 2.
PLV1, PLV2: Là phòng làm việc số 1 và phòng làm việc số 2.
PN1, PN2: Là phòng nghỉ số 1 và phòng nghỉ số 2.
VP1, VP2, VP3: Là văn phòng làm việc số 1, 2 và 3.
TT1, TT2, TT3, TT4: Là các trung tâm 1, trung tâm 2, trung tâm 3 và trung tâm 4.
BAR: Là khu vực dành cho nghỉ ngơi uống nước.
2.2. Chọn hệ thống điều hồ khơng khí
Để chọn hệ thống điều hồ phù hợp cho cơng trình ta phải căn cứ vào các cơ sở sau:

12
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
+ Tính kinh tế: Căn cứ vào mức vốn đầu tư mà chủ đầu tư cho phép, trên cơ sở đó để lựa
chọn hệ thống điều hồ phù hợp cho cơng trình.
+ u cầu kỹ thuật: Phải đảm bảo các thơng số điều hồ như đã tính tốn khơng được
vượt q giới hạn cho phép.
+ Đặc điểm cơng trình: Căn cứ vào đặc điểm của cơng trình, mức độ quan trọng của điều
hồ khơng khí đối với cơng trình để chọn hệ thống hợp lý.

+ Tính chất sử dụng hệ thống điều hồ khơng khí: Căn cứ vào đây ta có thể chọn 1 hoặc
nhiều tổ máy chung cho cả cơng trình, để giảm được các chi phí vận hành có thể.
Dựa vào các cơ sở trên hệ thống điều hoà trung tâm nước Water Cool Water Chiller của
hãng CARRIER với các dàn FCU làm lạnh trực tiếp được chọn cho cơng trình, vì hệ thơng
này địi hỏi vốn đầu tư khơng q cao mà vẫn đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật và phù hợp
với mục đích sử dụng của cơng trình. Trong hệ thống các Chiller được đặt ở tầng hầm của
công trình, các tháp giải nhiệt được đặt ở mái của tầng 4 của cơng trình.
2.3. Chọn các thơng số thiết kế
2.3.1. Chọn cấp điều hồ khơng khí
Theo mức độ tin cậy và kinh tế điều hồ khơng khí được chia thành 3 cấp là: cấp I, cấp
II và cấp III. Cấp điều hồ khơng khí được lựa chọn dựa trên các yêu cầu chính như sau:
- Chọn theo yêu cầu về sự quan trọng của điều hồ khơng khí đối với cơng trình.
- Chọn theo u cầu của chủ đầu tư.
- Dựa vào khả năng vốn đầu tư ban đầu.
Hệ thống cấp I có độ tin cậy cao nhưng đặt vốn đầu tư lớn nên chỉ sử dụng trong các
trường hợp tối quan trọng, đòi hỏi chế độ nhiệt độ, độ ẩm nghiêm ngặt và độ tin cậy cao. Nó
chủ yếu đựoc sử dụng trong điều hồ cơng nghệ như trong sản xuất thiết bị đo đạc, thiết bị
điện tử hay các xưởng sản xuất thuốc và dược liệu đặc biệt.
Hệ thống cấp II có độ tin cậy thấp hơn cấp I nhưng thiết bị của hệ thống cũng có giá
thành rất cao, nó thích hợp với các cơng trình hiện đại như: Khách sạn, bệnh viện, nhà nghỉ
cao cấp...
Hệ thống cấp III tuy có độ tin cậy khơng cao như hai hệ thống trên nhưng giá thành thiết
bị vừa phải nên được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng dân dụng, cơng trình
cơng cộng như: Nhà hát, rạp chiếu phim, hội trường, công sở hoặc các xí nghiệp khơng địi
hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm.

13
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
Dựa trên những đặc điểm của cơng trình: "Trung tâm thương mại hàng hải quốc tế hà
nội" ta nhận thấy:
+ Đây là một cơng trình mang tính cơng cộng, khơng địi hỏi nghiêm ngặt về chế độ
nhiệt ẩm, số lượng người trong cơng trình thường xun thay đổi vì vậy việc duy trì chính xác
các thông số nhiệt ẩm trong nhà với mọi phạm vi nhiệt độ ngồi trời là rất khó.
+ Đặc điểm thứ hai: đây là cơng trình phục vụ cơng việc trong giờ hành chính vì vậy
nhu cầu dùng điều hồ là khơng thường xun. Nếu lựa chọn hệ thống điều hồ cấp I hoặc
cấp II thì chi phí đầu tư, lắp đặt và vận hành hệ thống này là rất lớn, sẽ trở nên rất lãng phí so
với mức độ quan trọng của cơng trình.
Do vậy hệ thống điều hồ khơng khí cấp III được lựa chọn để sử dụng cho cơng trình là
hợp lý nhất.
2.3.2. Chọn các thơng số tính tốn trong nhà
Thơng số tính tốn trong nhà của khơng khí được lựa chọn dựa vào điều kiện tiện nghi
của con người. Theo TCVN 5687 -1992 [1] các thông số vi khí hậu tối ưu thích ứng với các
trạng thái lao động khác nhau của con người được cho trong bảng sau

Bảng 2.2 Điều kiện tiện nghi của con người
Trạng thái
lao động
Nghỉ ngơi
Lao động nhẹ
Lao động vừa
Lao động nặng

t,
20 ÷

20 ÷
20 ÷
18 ÷

0

C
24
24
22
20

Mùa đông
ϕ, %
60 ÷ 75

ω , m/s
0,1 ÷
0,3 ÷
0,3 ÷
0,3 ÷

0,3
0,5
0,5
0,5

t,
24 ÷
24 ÷

23 ÷
22 ÷

0

C
27
27
26
25

Mùa hè
ϕ, %
60 ÷ 75

ω , m/s
0,3 ÷
0,5 ÷
0,7 ÷
0,7 ÷

Điều kiện tiện nghi của con người được chọn như sau:
- Vào mùa hè:
+ Nhiệt độ trong nhà tT = 240C
+ Độ ẩm trong nhà ϕT = 60 %

14
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận

0,5
0,7
1,0
1,5


Đồ án tốt nghiệp đại học
Từ các thông số trên, dựa vào đồ thị I – d của khơng khí ẩm ta tìm được các thơng số
cịn lại của khơng khí là:
+ Entanpy: IT = 53 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: dT = 11 g/ kg
- Vào mùa đông:
+ Nhiệt độ trong nhà tT =220C
+ Độ ẩm trong nhà ϕT = 60 %
Từ các thông số trên dựa vào đồ thị I – d của khơng khí ẩm ta tìm được các thơng số cịn
lại:
+ Entanpy: IT = 47,5 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: dT = 10 g/ kg
Đối với các hành lang, để tránh sự chênh lệch nhiệt độ quá lớn giữa các vùng gây ra cho
con người sự mất nhiệt đột ngột và sẽ dẫn đến tình trạng bị chống, ta chọn khơng gian hành
lang làm khơng gian đệm. Nhiệt độ và độ ẩm của không gian đệm được chọn như sau:
- Vào mùa hè:
+ Nhiệt độ không gian đệm: tĐ = 300C
+ Độ ẩm không gian đệm: ϕĐ = 60 %
Dựa vào đồ thị I – d của khơng khí ẩm ta có các thơng số cịn lại như sau:
+ Entanpy: IĐ = 67 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: dĐ = 16 g/ kg
- Vào mùa đông:

+ Nhiệt độ trong không gian đệm: tĐ = 150C
+ Độ ẩm trong không gian đệm: ϕĐ = 60 %
Dựa vào đồ thị I – d của khơng khí ẩm ta có được các thơng số cịn lại là:
+ Entanpy: IĐ = 33 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: ϕĐ = 7 g/ kg
Bảng 2.3. Thơng số tính tốn trong nhà
Khơng gian
Trong nhà
Không gian đệm

Mùa
Hè
Đông
Hè

Nhiệt độ (0C)
24
22
30

Thông số
Entanpy (KJ/Kg)
53
47,5
67

Độ chứa ẩm g/Kg
11
10
16

15
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
Đông

16

33

7

2.3.3. Chọn các thông số tính tốn ngồi trời.
Thơng số tính tốn ngồi trời tN và ϕN được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088 – 85
và TCVN 5687 – 1992 [1].
Đối với hệ thống Điều hồ khơng khí cấp 3 trạng thái khơng khí ngồi trời được chọn như
sau:
Mùa hè:
Nhiệt độ ngồi trời được chọn là ttb max chính là nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất.
Độ ẩm ngồi trời được chọn là ϕ13 ÷ 15 chính là độ ẩm lúc 13 ÷ 15 h của tháng nóng nhất.
Mùa đơng:
Nhiệt độ ngồi trời được chọn là ttb min chính là nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất.
Độ ẩm ngồi trời được chọn là ϕ13 ÷ 15 chính là độ ẩm lúc 13 ÷ 15 h của tháng lạnh nhất.
Theo bảng 1.8 [1] thơng số tính tốn ngồi trời ở khu vực Hà Nội được chọn như sau:
Bảng 2.4: Thơng số tính tốn ngồi trời

Khơng gian

Mùa
Mùa hè

Ngồi trời
Mùa đơng

Nhiệt độ

Độ ẩm

Thơng số
Entanpy
Độ chứa ẩm (g/kg)

(0C)

(%)

(kJ/kg)

32,
8
13,
8

66

87,5

21,6

64

30

6,5

CHƯƠNG III: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM

Có nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định lượng nhiệt của
khơng gian điều hồ u cầu. Trong bản đồ án tốt nghiệp của mình em chọn phương án tính
cân bằng nhiệt theo phương pháp truyền thống.
3.1. TÍNH NHIỆT THỪA QT
QT = Qtoả + Qtt

16
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
QT: Nhiệt thừa trong phòng,W
Qtoả: Nhiệt toả ra trong phòng,W
Qtt: Nhiệt thẩm thấu từ bên ngồi vào phịng,W
A. Tính nhiệt toả Qtỏa
Qtoả = Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q5+ Q6+ Q7+ Q8

Trong đó:
Q1: Nhiệt toả ra từ máy móc,W
Q2: Nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng,W
Q3: Nhiệt toả ra từ người,W
Q4: Nhiệt toả ra từ bán thành phẩm,W
Q5: Nhiệt toả ra từ bề mặt trao đỏi nhiệt,W
Q6: Nhiệt toả ra từ bức xạ mặt trời,W
Q7: Nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che,W
Q8: Nhiệt toả ra do rị lọt khơng khí qua cửa,W
1. Tính nhiệt toả ra từ máy móc
Nhiệt toả ra từ máy móc được xác định theo cơng thức (3.12) [1]
Q1 =ΣNđc.Ktt.Kdt.(

1
− 1 + K t ) ,W
η

Nđc: Công suất động cơ,W
Ktt: Hệ số phụ tải
Kdt: Hệ số đồng thời
Kt: Hệ số thải nhiệt
η : Hiệu suất làm việc của động cơ
Do tồn bộ cơng trình được sử dụng với mục đích làm văn phịng nên có một số máy
móc được sử dụng là máy tính và ti vi.
Máy tính có cơng suất là: Nđc=250W
Ti vi có cơng suất là: Nđc=150W
Các hệ số phụ tải, hệ số đồng thời, hệ số thải nhiệt, hiệu suất của máy đều chọn là 1.
Ví dụ tính cho tầng 1
TT1, TT2 đều có diện tích là 291 m2, đây là các trung tâm bán hàng, mỗi trung
tâm đều được trang bị 1 máy tính và 1 ti vi nên lượng nhiệt do máy móc toả ra là:

17
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
Q1 = 250+150 = 400 (W)
TT3, TT4 đều có diện tích là 248,5 m2, đây là các trung tâm bán hàng, mỗi trung
tâm đều được trang bị 1 máy tính và 1 ti vinên lượng nhiệt do máy móc toả ra là:
Q1 = 250+150 = 400 (W)
Tương tự ta tính được nhiệt do máy móc toả ra ở các phòng của các tầng còn lại, kết
quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.1. Nhiệt toả do máy móc
Tầng

1

2 đến 4

5 đến 18

19

Khơng

Diện

gian
TT1
TT2
TT3
TT4
PH1
PH2
PLV1
PLV2
PGĐ1
PGĐ2
PN1
PN2
VP1
VP2
VP3
PH1
PH2
PLV1
PLV2
PGĐ1
PGĐ2
PN1
PN2
TT
BAR

tích(m2)
291
291

248,5
248.5
143
143
163
163
122,6
122,6
135
135
70,56
70,56
70,56
72
72
159
159
70
70
72
72
640
712

Số máy
Ti vi
Máytính
1
1
1

1
1
1
1
1
1
1
1
1
8
8
2
2
1
1
4
4
4
1
1
1
1
8
8
2
2
1
1
1
2

2
1

Cơng suất(W)
Ti vi
Máytính
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250

150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250
150
250

Q1 (W)
400
400

400
400
400
400
2000
2000
500
500
150
150
1000
1000
1000
400
400
2000
2000
500
500
150
150
650
550

2. Nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng
Nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng được xác định theo công thức 3.13 [1]
Q2 =Ncs (W)

18
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43

Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
Ncs: tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng , (W) và được tính theo cơng thức sau:
Q2 =Ncs =F.A (W)
F: Diện tích sàn (m2)
A: Năng suất chiếu sáng trên mỗi m2 sàn (W/ m2). Theo tiêu chuẩn chiếu sáng
thường lấy A = 10 (W/ m2), theo [1].
Ví dụ tính cho tầng 1
TT1, TT2 đều có diện tích là 291 m2 vì vậy lượng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra là:
Q2 = 291.10 = 2910 (W)
TT3, TT4 đều có diện tích là 248,5 m2 vì vậy lượng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra là:
Q2 = 248,5.10 = 2485 (W)
Tính tương tự cho các phòng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:

Bảng 3.2. Nhiệt toả ra do đèn chiếu sáng
Tầng

1

2 đến 4

5 đến 18

Khơng gian

Diện tích(m2)

TT1
TT2
TT3
TT4
PH1
PH2
PLV1
PLV2
PGĐ1
PGĐ2
PN1
PN2
VP1
VP2
VP3
PH1
PH2
PLV1

291
291
248,5
248.5
143
143
163
163
122,6
122,6

135
135
70,56
70,56
70,56
72
72
159

Cơng suất chiếu

Nhiệt toả Q2

sáng (W/ m2)
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10

10
10

(W)
2910
2910
2485
2485
1410
1410
1630
1630
1226
1226
1350
1350
705,6
705,6
705,6
720
720
1590

19
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận

Đồ án tốt nghiệp đại học

19

PLV2
PGĐ1
PGĐ2
PN1
PN2
TT
BAR

159
70
70
72
72
640
712

10
10
10
10
10
10
10

1590
700

700
720
720
6400
7120

3. Nhiệt toả ra do người
Nhiệt toả ra do người được xác định theo công thức 3.14 [1]
Q3 = n.q (W)
q: Nhiệt toả ra từ 1 người , W
n: Số người trong phịng cần tính
Nhiệt toả ra từ 1 người được xác định theo bảng 3.1 [1]. Với nhiệt độ trong phịng là
240C thì ở phòng họp, phòng giám đốc, phòng làm việc, khu bán hàng chọn q = 125
W/người, ở phòng nghỉ chọn q = 80 W/người.
Số người làm việc trong mỗi phòng được xác định theo bảng 3.2 [1].
Trong PLV cứ 20 m2 tương ứng với 1 người làm việc.
Trong PGĐ có 2 người làm việc,1 thư ký và 1 giám đốc.
Trong PH và PN số người bằng tổng số người ở PLV và PGĐ.
Trong trung tâm bán hàng cứ 15 m2 tương ứng với 1 người làm việc.
Trong khu vực quầy BAR thì 5 m2 tương ứng với 1 người.
Ví dụ tính cho tầng 1
TT1, TT2 đều có diện tích là291 m2, mỗi trung tâm tương ứng có 20 người làm việc
nên lượng nhiệt do người toả ra là:
Q3 = 20.125 = 2500 (W)
TT3, TT4 đều có diện tích là248,5 m2, mỗi trung tâm tương ứng có 16 người làm
việc nên lượng nhiệt do người toả ra là:
Q3 = 16.125 = 2000 (W)
Tính tương tự cho các phịng cịn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.3. Nhiệt toả ra do người
Tầng

Khơng gian

Diện tích

Số người

Nhiệt do 1

Q3

20
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
người toả ra

(m2)

1

2 đến 4

5 đến 18

19

TT1
TT2
TT3
TT4
PH1
PH2
PLV1
PLV2
PGĐ1
PGĐ2
PN1
PN2
VP1
VP2
VP3
PH1
PH2
PLV1
PLV2
PGĐ1
PGĐ2
PN1
PN2
TT
BAR

291
291
248,5

248.5
143
143
163
163
122,6
122,6
135
135
70,56
70,56
70,56
72
72
159
159
70
70
72
72
640
712

(W)
125
125
125
125
125
125

125
125
125
125
80
80
125
125
125
125
125
125
125
125
125
80
80
125
80

20
20
16
16
10
10
8
8
2
2

10
10
4
4
4
10
10
8
8
2
2
10
10
42
150

(W)
2500
2500
2000
2000
1250
1250
1000
1000
250
250
800
800
500

500
500
1250
1250
1000
1000
250
250
800
800
5250
12000

4. Nhiệt tỏa ra từ bán thành phẩm
Nhiệt tỏa ra từ bán thành phẩm được xác định theo công thức (3.15) [1]
Q4 = G4.Cp.(t2 –t1) + W4.r

(W)

Trong đó:
G4: Khối lượng bán thành phẩm đưa vào khơng gian điều hồ (kg/s)
Cp: Nhiệt dung riêng khối lượng của bán thành phẩm (kJ/kg.K)
t1, t2: Nhiệt độ vào và ra của bán thành phẩm (0k)
W4: Lượng toả ẩm của bán thành phẩm
r: Nhiệt ẩn hố hơi của nước
Do cơng trình chủ yếu phục vụ mục đích là văn phịng, làm việc trên máy tính nên
lượng bán thành phẩm đưa vào là khơng đáng kể và cũng khơng có số liệu thống kê chính

21
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43

Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
xác. Vì vậy ta có thể coi lượng toả nhiệt do bán thành phẩm ở các phịng là bằng khơng và
ta sẽ tính bù cho Q4 khi tính được nhiệt thừa cuối cùng ở các phòng.
Q4 = 0 (W)

5. Nhiệt toả từ thiết bị trao đổi nhiệt
Nhiệt toả từ thiết bị trao đổi nhiệt được xác định theo công thức 3.17 [1].
Q5 = ∆tb.Ftb.(ttb – tT)

(W)

∆tb: Hệ số toả nhiệt do đối lưu và bức xạ từ thiết bị trao đổi nhiệt (W/m2.K)
Ftb: Diện tích bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt (m2)
(ttb – tT): Hiệu nhiệt độ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt và nhiệt độ trong phịng (K)
Do cơng trình được sử dụng làm văn phịng làm việc là chủ ú vì vậy ít có các thiết
bị trao đổi nhiệt được sử dụng, nếu có chỉ là các thiết bị đun nước, hoặc tủ lạnh ở các
phịng nghỉ của cơng trình. Do các thiết bị này đều là các thiết bị nhỏ, sử dụng cũng khơng
thường xun, khơng có số liệu chính xác, để tính lượng nhiệt do nó toả ra là rất khó
vì vậy ta sẽ tính bổ sung cho các phòng nghỉ này một lượng nhiệt là Q5 = 2000 (W), các
phịng cịn lại sẽ được tính bổ sung khi tính ra kết quả cuối cùng.
6. Nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua cửa kính
Nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua cửa kính được xác định theo công thức 3.18 [1].
Q6 = Isd.Fk. 4 ‫ ﺡ‬.3 ‫ ﺡ‬.2 ‫ ﺡ‬.1 ‫( ﺡ‬W)
Trong đó:
Isd: Cường độ bức xạ mặt trời lên mặt đứng phụ thuộc vào hướng địa lý, (W/m2)

Fk: Diện tích kính chịu bức xạ tại thời điểm tính tốn (m2)
1

‫ﺡ‬: Dệ số trong suốt của kính

2

‫ﺡ‬: Hệ số bám bẩn

3

‫ﺡ‬: Hệ số khúc xạ

4

‫ﺡ‬: Hệ số tán xạ do che nắng

Các giá trị của Isd được tra theo bảng 3.3 [1] cho khu vực Hà Nội như sau:
Phương hướng
Đông Bắc, Tây Bắc
Đông Nam, Tây Nam

Giá trị của Isd
450
328

(W/m2)

22
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43

Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
Bắc
Nam
Đông, Tây

122
0
569
928

Mặt thẳng đứngMặt nằm ngang

Do tồn bộ cơng trình đều được bao che bởi kính vì vậy lượng nhiệt do bức xạ qua
kính cũng chính là lượng nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che theo phương đứng của cơng
trình. Kính được sử dụng cho cơng trình là loại kính màu xanh, chiều dày là 10 mm, hệ số
dẫn nhiệt là λ =0.83 W/m.K (theo bảng 1.8 Bảng thông số nhiệt [2] ). Bên trong nhà có
rèm che bằng vải để hạn chế lượng nhiệt bức xạ của mặt trời.
Các hệ số

4

‫ ﺡ‬,3 ‫ ﺡ‬,2 ‫ ﺡ‬,1 ‫ ﺡ‬được chọn như sau, theo [1]

Kính 1 lớp ta có 0,9 = 1 ‫ﺡ‬
Kính 1 lớp đặt đứng ta có 0,8 = 2 ‫ﺡ‬

Kính 1 lớp khung kim loại ta có 0,75 = 3 ‫ﺡ‬
Có rèm che bên trong ta có 0,6 = 4 ‫ﺡ‬
Vậy tích

0,324 = 4 ‫ ﺡ‬.3 ‫ ﺡ‬.2 ‫ ﺡ‬.1 ‫ﺡ = ﺡ‬

Ví dụ tính cho tầng 1
+ Tính cho TT1
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Đơng Bắc là: Fk = 17,75.4 = 71 (m2)
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Bắc là: Fk = 12,6.4 = 50,4 (m2)
Vậy lượng nhiệt bức xạ qua kính vào TT1 là:
Q6 = (450.71 + 122.50,4).0,324 = 12344 (W)
+ Tính cho TT2
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Tây Bắc là: Fk = 17,75.4 = 71 (m2)
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Bắc là: Fk = 12,6.4 = 50,4 (m2)
Vậy lượng nhiệt bức xạ qua kính vào TT2 là:
Q6 = (450.71 + 122.50,4).0,324 =12344 (W)
+ Tính cho TT3
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Đơng Nam là:
Fk = 17,8.4 + 15,5.4 = 133,2 (m2)
Vậy lượng nhiệt bức xạ qua kính vào TT3 là:
Q6 = 328.133,20,324 =14155 (W)
+ Tính cho TT4

23
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận

Đồ án tốt nghiệp đại học
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Tây Nam là:
Fk = 17,8.4 + 15,5.4 = 133,2 (m2)
Vậy lượng nhiệt bức xạ qua kính vào TT4 là:
Q6 = 328.133,20,324 =14155 (W)
Tính tương tự cho các phòng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.4. Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kính
Bắc
T

KG
TT1

50,

W/m2

m2

4

m2

ĐB
Fk

Isd
2

W/m

TB
Fk

m2

m2

.1 ‫ﺡ‬
Isd
W/m

328

71

71

450

122

569

328

71

71

450

TT3

122

569

TT4

122

569

PH1

122

29,4

PH2

122

29,4

4
50,
4

PLV1

58,8

122

29,4

PLV1

58,8

122

29,4

29,
4
29,
4
29,
4
29,
4

2

2

450

569

328

450

569

328

450

569

328

450

569

328

450

PGĐ2

122

569

PN1

122

569

PN2

122

569

122
122

VP2

2
133,

328

569

4
29,

2

133,

450

122

29,

133,

328

PGĐ1

VP1

133,

20,6

20,6

5
20,6

5
20,6

5
54.2

5
54.2

5
54.2

5
54.2

5

5

328
328

20,6

20,6

5
20,6

5
20,6

5

5

450
450

328

450

328

450

569

328

450

569

328

450

4

‫ ﺡ‬.2 ‫ﺡ‬

Q6

‫ ﺡ‬.3

(W)

2

569

2
÷

Tây
Fk

122

TT2
1

Fk

Isd

Đơng
Fk

Hướng xây dựng
ĐN
TN
Isd

Fk
Fk
W/m2
m2
m2

4

0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4

0,32
4
0,32
4
0,32
4

24
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận

12344
12344
11155
11155
5420
5420
7744
7744
5205
5205
5765
5765
3587
3587


ỏn tt nghip i hc

29,

VP3

122

569

328

PH1

122

569

328

PH2

122

569

328

122

569

328

450

122

569

328

450

569

328

450

569

328

450

328

450

328

450

4

PLV1
5
ữ

PLV1

44,
1
44,
1

122

31,5

PG2

122

31,5

PN1

122

569

PN2

122

569

TT

122

29,4

BAR

122

58,8

18

1
9

31,

PG1

5
31,

5

29,
4
58,8

450
54,2

54,2

5
54,2

5
54,2

5

5

450
450

54.2

54.2

5
54.2

5
54.2

5

5

569

70

70

328

70

70

450

569

70

70

328

70

70

450

0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4
0,32
4

7. Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che

Do kết cấu bao che của công trình theo phơng thẳng đứng toàn
bộ là kính vì vậy lợng nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao
che theo phơng thẳng đứng chính là lợng nhiệt toả ra do bức xạ mặt
trời qua cửa kính đà tính ở phần 6. Trong phần này ta chỉ tính nhiệt
toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che cho mái của tầng 19.
Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che đợc xác định theo
công thức 3.19 [1]
Q7 = Cs.Ks.sinh.cos.F.s.k/N.sin(h+as)

(W)

Trong đó
Cs = 1360 (W/m2): Là hằng số bức xạ mặt trời
Ks: Là hệ số phụ thuộc vào mùa trong năm, mùa hè Ks =0,97, mùa
đông Ks = 1

25
Nguyn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận

3587
5765
5765
1743
1743
5807
5807
5765

5765
23065
28485


ỏn tt nghip i hc
h, : Tơng ứng là góc phơng vị mặt trời, độ
F: Diện tích bề mặt nhËn bøc x¹, m2
εs: HƯ sè hÊp thơ bøc x¹ mặt trời của bề mặt nhận bức xạ
k: Hệ số trun nhiƯt qua kÕt cÊu bao che tÝnh víi ∆t bao che
bình thờng, W/m2.K
N: Hệ số toả nhiệt từ bề mặt bao che tới không khí ngoài trời,
W/m2.K
Khu vực Hà Nội góc cao mặt trời lúc 12 giờ tra là khoảng 91027, góc
phơng vị đối vơi mặt ngang là = 00, đối với mặt đứng = 900 ; hệ
số as = 0,3 ữ 0,54, trị số N = 20 W/m2.K, có thể sử dụng công thức
gần đúng sau ®Ó tÝnh Q7:
Q7 = 0,055. k . F . εs . Is

(W)

theo công thức 3.20 [1]

Trong đó:
Is: Là cờng độ bức xạ mặt trời theo phơng ngang, tra bảng 3.3
[1] ta cã Is = 928

(W/m2.K)

1

k = 1 + Σ δi + 1
αT
λi αN
αT = 10 (W/m2.K): Hệ số toả nhiệt phía trong nhà
δ i , λi : L bề dày và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu xây dựng kết cấu bao che
Kết cấu của mái gồm 2 lớp bê tơng, lớp bê tơng cốt thép có δ = 300 mm, λ = 1,55
(W/m.K), lớp bê tông bọt hấp hơi nóng với tác dụng chống nóng có δ = 200 mm, λ =
0,15 (W/m.K), theo bảng 4.11 [1] , và bên trên lớp bê tông bọt hấp hơi nóng quét một lớp
sơn màu xanh da trời có εs = 0,64 theo bảng 4.10 [1].
1
Vậy k = 1 + 0,2 + 0,3 + 1 = 0,59 (W/m2.K)
10 0,15 1,15 20
Tính nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che cho tầng 19 là:

26
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận


Đồ án tốt nghiệp đại học
Khu vực TT có diện tích nhận bức xạ là 640 m2 nên lượng nhiệt bức xạ là
Q7 = 0,055.k.F. εs.Is = 0,055.0,59.640.0,64.928 =12527 (W)
Khu vực BAR có diện tích nhận bức xạ là 712 m2 nên lượng nhiệt bức xạ là
Q7 = 0,055.k.F. εs.Is = 0,055.0,59.712.0,64.928 = 13936 (W)
8. Nhiệt toả do rò lọt khơng khí qua cửa
Nhiệt toả do rị lọt khơng khí qua cửa được xác định theo công thức (3.22) [1]
Q8 = L8. (IN-IT) , W
IN,IT: Etanpy của khơng khí ngồi nhà và trong nhà, kJ/kg

Mùa hè:
IN = 78,5 (kJ/kg)
IT = 53 (kJ/kg)
Mùa đông:
IN = 30 (kJ/kg)
IT = 47,5 (kJ/kg)
L8: Lưu lượng khơng khí rị lọt qua cửa hoặc khe cửa ( kg/s), được chọn theo kinh
nghiệm như sau, theo [1].
L8 = 1,5 .V (m3/h)
L8 = 1,21,5 . V/3600 (kg/s)
Lượng không khí lọt từ bên ngồi vào phịng chủ yếu là khơng khí của khơng gian đệm lọt
qua cửa ra vào của phịng điều hồ. Lượng khơng khí từ ngồi trời lọt vào là rất ít vì các
phịng đều được bao che bởi kính rất kín, vì vậy trạng thái khơng khí bên ngồi ở đây là trạng
thái của khơng khí trong khơng gian đệm có thơng số như sau:

27
Nguyễn Quang Nam -TTB Lạnh Nhiệt K43
Tải

ĐH Giao Thông Vận