Tính toán và kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho trụ sở ngân hàng nam á

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KĨ THUẬT TPHCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:

TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TẦNG 3, 5 VÀ 9
TỊA NHÀ NAM Á
Gvhd: pgs.ts hồng an quốc
Sv thực hiện:
Trương Nguyễn hoài thanh – 13147061

LÊ hữu toàn – 13147072

Nguyễn thanh sơn – 13147054

Nguyễn minh quang –13147050

Phạm văn linh – 13147034

Nguyễn chí thạy – 13147062


Tổng quan về đề tài:


Sau một thời gian hình thành và phát triển, đến nay kỹ thuật điều hịa khơng khí ngày càng được hồn thiện có đầy đủ các chức năng hiện đại với nhiều mẫu và chủng
loại khác nhau. Tuy nhiên, liệu rằng những phần mềm thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí đó có chênh lệch nhiều so với lý thuyết hay không? Hay lý thuyết có ăn
khớp với thực tế hay khơng? Hoặc ngun nhân nào mà giữa lý thuyết với thực tế có sự chênh lệch như vậy? Đây là vấn đề được đặt ra cho chúng ta.



Từ những câu hỏi đó, được sự chỉ dẫn của giảng viên hướng dẫn, chúng em được giao nhiệm vụ “ Tính tốn kiểm tra hệ thống điều hịa khơng khí và thơng gió
các tầng 3, 5 và 9 của tòa nhà Nam Á”.


CÁC NỘI DUNG CHÍNH:

I. Giới thiệu về cơng trình tính tốn:
II. Phân tích lựa chọn hệ thống điều hịa khơng khí:
III. Chọn các thơng số tính tốn trong nhà và ngồi trời:
•

IV. Thành lập và tính tốn sơ đồ điều hịa khơng khí:
V. Tính tốn hệ thống thơng gió cho nhà vệ sinh:
VI. Kết luận


I. Giới thiệu chung về tịa nhà Nam Á:

Hình ảnh thực tế tòa nhà Nam Á


Tọa lạc: 201-203 CÁCH MẠNG THÁNG TÁM, PHƯỜNG 4,QUẬN 3, TP HCM

•

Vị trí dự án: Tịa nhà Nam Á Bank tọa lạc tại một trong những tuyến đường trọng yếu của quận TP HCM lưu thông thuận lợi sang các quận lân cận.

Tên cơng trình : TRỤ SỞ VĂN PHỊNG NGÂN HÀNG NAM Á

•

Cơng trình do Ngân Hàng Thương Mại Cổ Phần Nam Á làm chủ đầu tư và được tiến hành xây
dựng vào năm 2009.

•

Tịa nhà văn phịng cho th Nam Á Bank Building gồm 2 hầm, 17 lầu và diện tích mỗi
sàn khoảng 700m2.

Hình ảnh cơng trình sau khi hồn thiện và đi vào hoạt động


Vị trí cơng trình Trụ Sở Ngân Hàng
Nam Á


Tọa độ của tòa nhà Nam Á trên bản đồ
Vị trí địa lý của Trụ sở Ngân hàng Nam Á Bank TP. HCM:
o ’
o
Nằm tại toạ độ: 10 46 33 vĩ Bắc; 106 41’06 kinh Đông.
Nằm ở độ cao 3 m so với mực nước biển.



Mặt đứng phía trước: hướng đơng bắc.



Mặt đứng phía sau: hướng tây nam.



Mặt đứng phía bên phải: hướng đơng nam.



Mặt đứng phía bên trái: hướng tây bắc.



II. Phân tích lựa chọn hệ thống điều hịa khơng khí:
Tùy theo mức độ quan trọng của cơng trình có 3 cấp điều hịa:



Cấp I có độ chính xác cao nhất và tiện nghi nhất



Cấp II có độ chính xác trung bình



Cấp III có độ chính xác vừa phải

Ta chọn cấp điều hịa cho cơng trình là cấp II.

Việc
Việc chọn
chọn hệ
hệ thống
thống điều
điều hịa
hịa khơng
khơng khí
khí thích
thích hợp
hợp cho
cho cơng
cơng trình
trình là
là hết
hết
sức
sức quan
quan trọng,
trọng, nó
nó đảm
đảm bảo
bảo cho
cho hệ
hệ thống
thống đáp
đáp ứng
ứng được

được đầy
đầy đủ
đủ những
những yêu
yêu cầu
cầu
đề
đề ra
ra của
của cơng
cơng trình
trình về
về mặt:
mặt: Kỹ
Kỹ thuật,
thuật, mỹ
mỹ thuật,
thuật, mơi
mơi trường
trường vi
vi khí
khí hậu
hậu tốt
tốt nhất,
nhất,
sự
sự tiện
tiện dụng
dụng về
về mặt

mặt vận
vận hành,
hành, bảo
bảo dưỡng
dưỡng và
và sửa
sửa chữa,
chữa, độ
độ an
an toàn,
toàn, độ
độ cậy,
cậy, tuổi
tuổi
thọ
thọ và
và hiệu
hiệu quả
quả kinh
kinh tế
tế cao.
cao.
Ở
Ở tòa
tòa nhà
nhà Nam
Nam Á,
Á, người
người ta
ta chọn

chọn hệ
hệ thống
thống điều
điều hịa
hịa trung
trung tâm
tâm VRV
VRV

Hình ảnh về hệ thống VRV


Đặc điểm của máy điều hòa VRV để so sánh với các hệ thống khác.

•

Kết nối rất nhiều dàn lạnh trên cùng 1 hệ thống, có thể đến 64 dàn lạnh trên cùng 1 hệ thống.

•

Khả năng bảo dưỡng và sửa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết bị tự phát hiện hư hỏng chuyên dùng.

•

Khả năng điều chỉnh công suất lớn dựa trên cơ sở điều chỉnh bằng biến tần.

•

Hệ VRV có nhiều kiểu dàn lạnh khác nhau rất đa dạng và phong phú nên dễ dàng thích hợp với các kiểu khác nhau, đáp ứng thẩm
mỹ đa dạng của khách hàng.

•

Hệ cho phép điều khiển riêng biệt từng cụm máy trong hệ thống, do đó giảm được chi phí vận hành.

•

Nhiệt độ phịng với mức điều chỉnh mức độ tinh vi rất cao, nhờ hệ thống điều chỉnh PID (propotional integal derivative – điều

Sơ đồ điều khiển VRV

chỉnh dựa trên sự cân đối của hệ thống), sai lệch nhiệt độ trong phòng nhỏ

Sơ đồ kết nối dàn lạnh VRV


III. Chọn thơng số tính tốn:
3.1. Chọn thơng số tính tốn khơng khí trong nhà của tịa nhà Nam Á:
Ta chọn thơng số tính tốn cho khơng gian điều hịa:
0
Mùa hè: tt = (24 ÷ 27) C
ϕT = (50 ÷ 60)%
0
Chọn thơng số để tính tốn là: tt = 25 C, ϕ T = 60 %.
0
Chọn thơng số tính tốn cho hành lang: thl = 28 C, ϕT = 60 %.
3.2. Chọn thơng số tính tốn khơng khí ngồi nhà:
Mùa hè
o
Nhiệt độ ( C)

Độ ẩm (%)

37,3

74%

Ta chọn thơng số tính tốn khơng khí trong nhà cho khơng gian điều hịa theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 1992 [2], phụ lục 1 – TCVN 5678–1992]


N

Bảng : Các thơng số trạng thái khơng khí trong và ngồi phịng:

 
Entanpi (I)

t [ oC]

ϕ[%]

Dung ẩm (d)

ts[ oC]
kcal/kg

kJ/kg

g/kg

kg/kg

37,3

74

32

27,7

116,04

30,57

0,03057

25

60

16,7

13,27

55,55

11,95

0,01195

Mùa hè


Tính nhiệt cho cơng trình theo phương pháp Carrier:

Hình: Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn chính theo Carrier



3.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1:

'
Q1 = nt .Q11

Q1' = F .RK .ε cε ds.ε mm.ε kh.ε m.ε r
:

Trong đó:

•
•
•
•

F: Diện tích kính của cửa sổ, m

2

RK: Cường độ nhiệt bức xạ mặt trời qua kính vào phịng, W
’

Q 1: Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua cửa kính vào phịng, W
nt: Hệ số tác dụng tức thời qua kính vào phịng.


Q1' = F .RK .ε cε ds.ε mm.ε kh.ε m.ε r
•
•
•
•
•
•

εc : Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ cao cơng trình so với mặt nước biển,
εđs: Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương ts°C
εmm: Hệ số kể đến ảnh hưởng mây mù, khi tính tốn lấy trường hợp lớn nhất là lúc trời khơng có mây mù
εkh: Hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính
εm: Hệ số ảnh hưởng của kính
εr: Hệ số mặt trời

Tra bảng 4.4 [1] ta chọn các thông số:

εc

εđs

εmm

εkh

εm

εr

1

0,844

1

1,17

0,57

0,56


 =
)

Trong đó:
R
RN
N:: Bức xạ mặt trời đến ngồi cửa kính

: Hệ số hấp thụ, xuyên qua phản xạ của kính và màn che
Tra bảng 4.3; 4.4 [1] với màn che màu sáng và kính calorex, màu xanh, 6mm. Ta được:

α k ,τ k , ρ k , α m ,τ m , ρ m

α k = 0,75,τ m = 0,12

ρ k = 0,05, α m = 0,37
τ k = 0,20, ρm = 0,51


Tòa nhà Nam Á thuộc khu vực Thành phố Hồ Chí Minh và nằm ở 10 o46’33 vĩ độ bắc. Theo phụ lục 5 trang 465 [1] theo (TCVN 4088-85) tháng nóng nhất tại thành phố hồ chí minh là
tháng 4 có là nhiệt độ 37,3oC tra bảng 4.1[1] ta có:

 
 
Hướng
Giờ

8

RTmax
RK

Tầng

9

Đơng Bắc

Kiểu phịng

Phịng cho th

Tây Nam

Tây Bắc

Đơng Nam

Bảng: Thơng số16
diện tích kính tầng 9

8

16

410

296

296

410

198,03

142,97

142,97

198,03

m

2

657

2
F kính (m )

Đơng bắc

Tây bắc

Đơng nam

Tây nam

138,8

41,2

47,06

33


Trị số nt tra bảng 4-6 [1] ta có:
 

Hướng Hướng

 
Đơng Bắc
2

Rmax[W/ m ]

Đông Bắc
Tây Nam

2
Rmax [W/410
m ]

410

nt

0,59

nt

0,59

296
0,68

Tây Nam Đông Nam
Đông Nam
296
0,68

296
0,66

296
0,655

Q1' = F .RT .ε cε ds.ε mm.ε kh.ε m.ε r (W)
'
Q1 = nt .Q11
(W)

Phịng cho th:

•

Phía đơng bắc: F = 138,8 m

•

Phía tây nam:

•

Phía đơng nam:

F = 47,06 m

•

Phía tây bắc:

2
F = 41,2 m

2

2
F = 33 m
2

Nhiệt truyền cho phòng Cho Thuê:
Q1PCT = nt.F.Rk1.0,844.1.1,17.0,57.0,56.0,483 = 0,152 RT.nt.F
= 0,152. (410.138,8.0,59+296.33.0,68+296.47,06.0,655+410.41,2.0,63)
= 9117,5 W
Vậy Q1 = Q1PCT = 9117,5 W

TâyBắc
Bắc
Tây
410
410
0,63

0,63


Tính tương tự cho tầng 3 và tầng 5 ta được bảng sau:
Tầng

Tổn thất do bức xạ qua kính Q1 (W)

3

9004,02

5

9000,10

9

9117,50


 
3.2. Nhiệt hiện truyền qua vách Q2
Q2 = Q2t + Q2c + Q2k
Tính nhiệt truyền qua tường Q2t
Nhiệt truyền qua tường tính theo biểu thức sau:
Q2t = kt .Ft .∆t
2
kt: Hệ số truyền nhiệt của tường, W/m K.
Hệ số truyền nhiệt của tường gạch
2
(W/m K)

Hệ số truyền nhiệt của bê tông
2
(W/m K)
Kết cấu tường tiếp xúc trực tiếp

Tường tiếp xúc trực tiếp

k = 2,23

k = 1,39 (δ=800mm)

k = 2,29 (δ=300mm)
Tường tiếp xúc gián tiếp

k = 2,93

k = 2 (δ=400mm)
k = 1,59 (δ=600mm)

Kết cấu tường tiếp xúc gián tiếp


2
F : Diện tích bao quanh, m
0
∆t = (tN – tT) = 37,3 – 25 = 12,3 C: Khi tường tiếp xúc trực tiếp với khơng khí bên ngồi.
0
∆t = (thl – tT) = 28-25 = 3 C: Khi tường tiếp xúc gián tiếp với khơng khí bên ngồi.
2
2
Phịng Cho Th có tường tiếp xúc trực tiếp với khơng khí ngồi trời có diện tích tường là 265 m và diện tích tường tiếp xúc gián tiếp với khơng khí ngoài trời là 180 m .

Q2t = Qtt + Qgt
Qtt = 12,3(30,3.1,39 + 116,5.2, 23 + 43, 4.1,39 + 35, 2.2, 23) = 5409,8W
Qgt = 3.(10,57.1,59 + 120,1.2,93 + 20.2, 29 + 23, 42.2) = 1384, 02W
Q2t = 5409,8 + 1384, 02 = 6793,82(W )
Vậy: Q2t = 6793,82 W

Tính nhiệt truyền qua cửa ra vào Q2c:

Nhiệt truyền qua cửa ra vào tính bằng biểu thức sau:
Q2c = kc.Fc.∆t; (W)
0
∆t = (thl – tT) = 28-25 = 3 C
Fc: Diện tích cửa ra vào, m

2

2
2
Cửa ra vào chỉ tính cho ra vào hành lang là cửa gỗ dày 30mm, có k = 2,65 W/m K, có tổng diện tích là 6,6m , theo bảng 4.12[1].

Q2 c = 2, 65.6, 6.3 = 52,5W