Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp giải quyết bài toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho một công trình tổ hợp dịch vụ, thương mại và văn phòng quy mô lớn tại khu vực Hà Nội. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa hè nóng ẩm gay gắt, việc tính toán chính xác phụ tải lạnh và lựa chọn hệ thống phân phối vi khí hậu phù hợp là yêu cầu then chốt nhằm đáp ứng tiêu chuẩn tiện nghi làm việc và sinh hoạt, đồng thời tối ưu hóa chi phí vận hành và không gian kiến trúc.

Công trình được lựa chọn thiết kế là Tòa nhà MD Complex Tower, do Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Đầu tư và Phát triển Nhà đô thị Bộ Quốc Phòng làm chủ đầu tư. Dự án tọa lạc trên khu đất ký hiệu 2.V, khu đô thị mới Mỹ Đình 1, huyện Từ Liêm, thành phố Hà Nội. Quy mô dự án gồm tổng diện tích khu đất 6.021 m², diện tích xây dựng khoảng 3.686 m²; phần còn lại dành cho cây xanh, sân thể thao, giao thông và bãi đỗ xe. Tổ hợp công trình gồm hai khối tháp cao 24 tầng (một tháp chung cư 190 căn hộ với tổng diện tích 24.570 m² và một tháp văn phòng) liên kết qua khối đế thương mại dịch vụ 4 tầng, cùng hệ thống tầng hầm phục vụ đỗ xe.

Mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể của đồ án được xác định gồm:

  1. Khảo sát tổng quan, phân tích đặc tính kỹ thuật, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của các hệ thống điều hòa không khí thông dụng hiện nay (hệ thống cục bộ, hệ thống tổ hợp gọn PAC/VRF và hệ thống trung tâm nước Chiller).
  2. Thiết lập hệ thống thông số tính toán vi khí hậu trong nhà và ngoài trời cho công trình tại địa bàn Hà Nội theo các quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành của Việt Nam.
  3. Thống kê mặt bằng, xác định tải nhiệt thành phần (nhiệt hiện, nhiệt ẩn) từ các nguồn xâm nhập bên ngoài và nguồn phát sinh bên trong cho từng phòng, từng tầng theo phương pháp hệ số nhiệt hiện Carrier.
  4. Lựa chọn sơ đồ tuần hoàn không khí, tính toán quá trình biến đổi nhiệt ẩm trên ẩm đồ I-d, xác định năng suất lạnh và lưu lượng gió cấp cần thiết cho các không gian chức năng.

Về phạm vi nghiên cứu:

  • Không gian: Tác giả giới hạn phạm vi tính toán thiết kế cho Khối tháp văn phòng (từ tầng 2 đến tầng 25) và Khối trung tâm thương mại cùng nhà trẻ, mẫu giáo (tại tầng 1 và tầng lửng). Toàn bộ khối tháp căn hộ độc lập không thuộc phạm vi tính toán của đồ án này.
  • Thời gian và chu trình nhiệt: Đồ án tập trung tính toán phụ tải lạnh cực đại cho mùa hè ở miền Bắc. Chế độ mùa đông không cần tính toán chi tiết do năng suất sưởi của máy lạnh hai chiều luôn dư thừa công suất khi đã chọn đủ năng suất lạnh mùa hè.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết của đồ án dựa trên nhiệt động lực học không khí ẩm và quá trình trao đổi nhiệt ẩm trong kỹ thuật điều hòa không khí. Quá trình biến đổi trạng thái không khí được biểu diễn và tính toán thông qua đồ thị I-d (Enthalpy - Độ chứa hơi). Các khái niệm cốt lõi được áp dụng gồm: nhiệt hiện thừa ($Q_h$), nhiệt ẩn thừa ($Q_â$), tổng nhiệt thừa ($Q_t$), hệ số nhiệt hiện phòng (RSHF - $h_f$), hệ số nhiệt hiện tổng (GSHF - $h_t$), hệ số nhiệt hiện hiệu dụng (ESHF - $h_{ef}$), hệ số đi vòng của dàn trao đổi nhiệt (Bypass Factor - $BF$), và nhiệt độ đọng sương của bề mặt thiết bị ($t_S$).

Hệ thống tiêu chuẩn và văn bản kỹ thuật được tác giả sử dụng làm căn cứ tính toán bao gồm:

  • TCVN 5687 – 1992: Tiêu chuẩn thiết kế thông gió, điều hòa không khí; dùng để xác định dải nhiệt độ, độ ẩm tiện nghi trong nhà và lựa chọn cấp điều hòa không khí.
  • TCVN 4088 – 1985: Số liệu khí hậu dùng trong thiết kế xây dựng; cung cấp các thông số khí tượng ngoài trời tại khu vực Hà Nội.
  • TCVN 175 – 1990: Quy định mức ồn cho phép đối với phòng làm việc văn phòng (giới hạn 45 dB ÷ 50 dB).
  • Tiêu chuẩn chuyên ngành về định mức cấp gió tươi tối thiểu trên một đơn vị diện tích sàn cho từng loại hình công năng.

Phương pháp nghiên cứu thực tế được áp dụng là phương pháp tính toán thiết kế kỹ thuật chuyên ngành nhiệt lạnh:

  • Phương pháp hệ số nhiệt hiện (phương pháp Carrier) được chọn thay vì phương pháp hệ số nhiệt ẩm thừa truyền thống để tính cân bằng nhiệt ẩm. Phương pháp này phân tách tải nhiệt thành tổng nhiệt hiện thừa và tổng nhiệt ẩn thừa: $Q_t = \sum Q_{ht} + \sum Q_{at}$, cho phép kiểm soát chặt chẽ nhiệt ẩm hiệu dụng qua dàn coil.
  • Nguồn dữ liệu phục vụ nghiên cứu bao gồm: hồ sơ bản vẽ kiến trúc mặt bằng, mặt cắt tòa nhà MD Complex Tower; thông số cấu tạo lớp vỏ bao che, chủng loại vật liệu kính màu xám dày 6 mm kèm rèm che Metalon 310/2; bảng tra cứu khí hậu thực địa Hà Nội tại vĩ độ 20° Bắc.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống kỹ thuật được đề xuất trên cơ sở phân tích cấu trúc công trình tháp văn phòng bọc kính toàn phần và trung tâm thương mại thông tầng:

Hạng mục kỹ thuật Giải pháp và thông số lựa chọn trong đồ án
Cấp điều hòa không khí Cấp 3 (duy trì sai lệch vi khí hậu không quá 400 giờ/năm khi thời tiết cực đại)
Chế độ nhiệt độ, độ ẩm trong nhà Văn phòng: $t_T = 25^\circ\text{C} \pm 2^\circ\text{C}$, $\varphi_T = 65% \pm 5%$ ($I_T = 58\text{ kJ/kg}$, $d_T = 13\text{ g/kg}$)
Sảnh, hành lang: $t_{HL} = 27^\circ\text{C}$, $\varphi_{HL} = 65%$ ($I_{HL} = 65\text{ kJ/kg}$, $d_{HL} = 15\text{ g/kg}$)
Thông số tính toán ngoài trời (Hè) Địa bàn Hà Nội: $t_N = 32{,}8^\circ\text{C}$ (hoặc $32{,}0^\circ\text{C}$ theo cấp 3)
Định mức cấp không khí tươi ($l$) Văn phòng: $0{,}65\text{ l/s/m}^2$ sàn
Siêu thị, cửa hàng bách hóa: $1{,}00\text{ l/s/m}^2$ sàn
Hành lang, tiền sảnh: $0{,}25\text{ l/s/m}^2$ sàn
Giải pháp kiến trúc vỏ bao che Lắp kính màu xám dày 6 mm 2 lớp kết hợp rèm che bên trong (Metalon 310/2) nhằm triệt tiêu bức xạ mặt trời; lắp trần thạch cao tạo khoang kỹ thuật bố trí đường ống
Sơ đồ xử lý không khí Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp
Tiêu chí kiểm tra vệ sinh Hiệu nhiệt độ thổi vào và nhiệt độ trong phòng: $\Delta t_{VT} = t_T - t_V < 10\text{ K}$

Sơ đồ nguyên lý tuần hoàn 1 cấp bao gồm 9 thành phần chức năng: (1) Cửa lấy gió tươi; (2) Buồng hòa trộn; (3) Thiết bị xử lý nhiệt ẩm (dàn lạnh); (4) Quạt gió cấp; (5) Miệng thổi; (6) Miệng hồi; (7) Thiết bị lọc bụi; (8) Không gian điều hòa; (9) Cửa gió hồi. Không khí ngoài trời trạng thái $N$ hòa trộn với không khí tuần hoàn trạng thái $T$ tại buồng hòa trộn để đạt trạng thái $H$. Sau đó hỗn hợp được làm lạnh, khử ẩm qua dàn trao đổi nhiệt xuống trạng thái $O$ (xem như điểm thổi vào $V$ khi bỏ qua tổn thất quạt và đường ống), rồi thổi vào không gian điều hòa để khử nhiệt hiện, nhiệt ẩm thừa trước khi hồi về.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu các hệ thống ĐHKK thông dụng

Chương này trình bày bức tranh tổng thể về các công nghệ điều hòa không khí phổ biến, làm cơ sở lựa chọn phương án cho công trình:

  • Máy điều hòa cục bộ: Gồm máy điều hòa cửa sổ và máy điều hòa tách (năng suất lạnh dưới 7 kW / 24.000 BTU/h). Thiết bị vận hành tự động, chi phí thấp, thích hợp cho phòng đơn lẻ nhưng gây mất mỹ quan và phá vỡ kiến trúc nếu lắp đặt số lượng lớn trên mặt đứng tòa nhà cao tầng. Máy cửa sổ có nhược điểm độ ồn cao, khó khống chế độ ẩm, điều chỉnh on-off với biên độ dao động nhiệt lớn.
  • Máy điều hòa tổ hợp gọn (PAC): Năng suất lạnh từ 3 đến 220 tấn lạnh Mỹ, dàn bay hơi trực tiếp, giải nhiệt gió hoặc nước. Dòng máy nguyên cụm gồm loại lắp mái và loại giải nhiệt nước (công suất tới 370 kW). Máy nén xoắn ốc được chỉ ra có ưu điểm nhẹ hơn 10% và gọn hơn 30% so với máy nén piston truyền thống, đồng thời giảm rung ồn đáng kể. Máy điều hòa tách PAC có công suất tới 48.000 BTU/h, chia thành hệ có ống gió và không ống gió.
  • Hệ thống điều hòa trung tâm nước (Water Chiller): Sử dụng nước lạnh 7°C (chu trình làm lạnh nước từ 12°C xuống 7°C) làm lạnh không khí gián tiếp qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU. Hệ thống có ưu điểm an toàn (môi chất tuần hoàn qua không gian sử dụng là nước), ổn định vi khí hậu, ống dẫn nước nhỏ gọn hơn ống gió, tuổi thọ máy nén cao. Nhược điểm là hệ thống đường ống gió cồng kềnh, tiêu thụ điện năng lớn, nguy cơ đọng sương khay nước ngưng và đường ống do ẩm độ cao tại Việt Nam, không có khả năng mở rộng sau khi thi công và không tính tiền điện riêng rẽ cho từng hộ tiêu thụ. Phù hợp cho công trình trên 20.000 m² sàn hoặc năng suất lạnh trên 3.000 kW vận hành 24/24h.
  • Hệ thống điều hòa biến lưu lượng môi chất (VRV/VRF): Công nghệ do Daikin phát minh năm 1982, điều chỉnh năng suất lạnh qua lưu lượng gas. Tổ ngưng tụ kết hợp máy nén on-off và máy nén biến tần cho phép điều chỉnh 21 bậc công suất từ 0% đến 100%. Thế hệ VRV III cho phép chênh lệch độ cao dàn nóng - dàn lạnh lên đến 90 m, giữa các dàn lạnh tới 15 m, và chiều dài đường ống xa nhất đạt 165 m. VRF có dải công suất linh hoạt từ 7 kW đến hàng ngàn kW, dàn nóng theo dạng mô-đun có thể vận chuyển bằng thang máy, không có tổn thất quán tính nhiệt trung gian, rất phù hợp cho các văn phòng cho thuê cần hạch toán điện năng độc lập.
Nhóm hệ thống Phạm vi năng suất lạnh ($Q_o$) Môi chất làm lạnh không khí Lĩnh vực ứng dụng chính
Kiểu cục bộ (RAC) Đến 2 tấn lạnh Mỹ ($\le 7\text{ kW}$) Gas bay hơi trực tiếp Căn hộ, phòng nhỏ gia đình
Kiểu tổ hợp gọn (PAC, VRF) Từ 3 đến 100 tấn lạnh Mỹ (và ghép mô-đun tới hàng ngàn kW) Gas bay hơi trực tiếp Văn phòng, khách sạn, trung tâm thương mại, công nghệ
Kiểu trung tâm nước (Chiller) Thường lớn hơn 100 tấn lạnh Mỹ ($> 3.000\text{ kW}$) Nước lạnh $7^\circ\text{C}$ qua FCU, AHU Khách sạn lớn, bệnh viện, nhà máy dệt, dược phẩm chạy 24/24h

Chương 2: Giới thiệu công trình và phương án thiết kế

Chương 2 mô tả chi tiết công năng kiến trúc tòa nhà MD Complex Tower và lập bảng thống kê diện tích cần xử lý điều hòa:

  • Khối trung tâm thương mại gồm tầng 1 (diện tích sàn 2.350 m²) và tầng lửng (1.300 m²), không gian hai tầng này thông với nhau nên được gộp chung khi tính toán với tổng diện tích điều hòa thương mại là 2.277 m², khu nhà trẻ và mẫu giáo chiếm 220 m² mỗi tầng.
  • Khối tháp văn phòng cao 24 tầng (1 tầng kỹ thuật, 1 tầng mái, 22 tầng sử dụng). Bề mặt bao che xung quanh lắp kính toàn bộ, bên trong có rèm che và kính 2 lớp; trần thạch cao cách âm và tạo thẩm mỹ. Diện tích điều hòa văn phòng tầng 2 và tầng 3 là 1.237 m²/tầng; các tầng từ 4 đến 25 là 677 m²/tầng; sảnh tầng điển hình là 64 m², riêng sảnh tầng 1 là 343 m².
  • Thiết lập thông số tiện nghi: Cấp điều hòa cấp 3. Mùa hè chọn nhiệt độ văn phòng $25^\circ\text{C} \pm 2^\circ\text{C}$, độ ẩm $65% \pm 5%$; sảnh đệm $27^\circ\text{C}$, $65%$ để tránh sốc nhiệt. Suất gió tươi lấy theo quy chuẩn: $0{,}65\text{ l/s/m}^2$ (văn phòng), $1{,}00\text{ l/s/m}^2$ (siêu thị), $0{,}25\text{ l/s/m}^2$ (hành lang). Mức ồn quy định từ 45 dB đến 50 dB theo TCVN 175 – 1990.

Chương 3: Tính toán cân bằng nhiệt

Chương 3 triển khai toàn bộ các bước tính toán phụ tải lạnh theo phương pháp Carrier:

  1. Nhiệt bức xạ qua kính ($Q_{11}$): Xác định theo công thức $Q_{11} = n_t \cdot F \cdot R_K \cdot k$. Với vĩ độ Hà Nội, bức xạ cực đại $R_{T\max} = 520\text{ W/m}^2$ (tháng 4 và tháng 8), qua kính màu dày 6 mm có rèm che tính ra $R_K = 273\text{ W/m}^2$. Hệ số hiệu chỉnh $k$ tính từ độ cao công trình ($H = 53\text{ m}$), nhiệt độ đọng sương mùa hè ($t_s = 25{,}4^\circ\text{C}$), hệ số mây mù ($m_m = 0{,}85$), khung kim loại ($k_h = 1{,}1$), kính màu ($m = 0{,}73$). Hệ số tác dụng tức thời $n_t$ đạt cực đại lúc 8h sáng.
  2. Nhiệt truyền qua mái ($Q_{21}$): Mái tầng 3 khu thương mại chịu bức xạ trực tiếp với diện tích $406\text{ m}^2$, bức xạ mặt ngang $R_N = 792\text{ W/m}^2$, hệ số hấp thụ $S = 0{,}61$, hiệu nhiệt độ tương đương $t_{tđ} = 32{,}3\text{ K}$, hệ số truyền nhiệt $k = 0{,}67\text{ W/m}^2\text{K}$. Mái tầng lửng, tầng 18, tầng 25 tiếp giáp tầng kỹ thuật/mái đệm có độ chênh nhiệt $\Delta t = 0{,}9\text{ K}$. Các tầng khác tiếp xúc không gian điều hòa nên $Q_{21} = 0$.
  3. Nhiệt truyền qua vách ($Q_{22}$): Do tòa nhà lắp kính bao quanh toàn bộ nên nhiệt truyền qua tường ngoài được triệt tiêu. Tường ngăn xây bằng 2 lớp vữa trát ($20\text{ mm}$, $\lambda = 0{,}93\text{ W/mK}$, $\rho = 1.800\text{ kg/m}^3$) và gạch rỗng vữa nhẹ ($200\text{ mm}$, $\lambda = 0{,}58\text{ W/mK}$, $\rho = 1.350\text{ kg/m}^3$). Vách kính 2 lớp có $k_k = 3{,}x\text{ W/m}^2\text{K}$, cửa đi kính $10\text{ mm}$ khung kim loại có $k_c = 5{,}x\text{ W/m}^2\text{K}$.
  4. Nhiệt truyền qua nền ($Q_{23}$): Nền bê tông $150\text{ mm}$ phủ vữa $20\text{ mm}$ lát gạch. Tầng 1 (tiếp giáp hầm), tầng 2 và tầng 19 (tiếp giáp kỹ thuật) có $\Delta t = 0{,}9\text{ K}$; các tầng còn lại tiếp xúc phòng điều hòa có $\Delta t = 0\text{ K}$.
  5. Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng ($Q_{31}$): Tính theo $Q_{31} = 0{,}87 \cdot q_đ \cdot F$, trong đó công suất đèn $q_đ = 12\text{ W/m}^2$ sàn.
  6. Nhiệt tỏa từ thiết bị, máy móc ($Q_{32}$): Tính theo công suất thực tế máy tính văn phòng; các thiết bị in và photocopy có thời gian sử dụng rất ít nên được bỏ qua.
  7. Nhiệt tỏa do người ($Q_{4h}, Q_{4â}$): Ở $25^\circ\text{C}$, nhiệt hiện một người $q_h = 65\text{ W}$, nhiệt ẩn $q_â = 72\text{ W}$. Mật độ người thiết kế: trung tâm thương mại $2{,}5\text{ m}^2/\text{người}$; văn phòng $8\text{ m}^2/\text{người}$; sảnh hành lang $15\text{ m}^2/\text{người}$; nhà trẻ $5\text{ m}^2/\text{người}$.
  8. Nhiệt do gió tươi ($Q_{hN}, Q_{âN}$) và gió lọt ($Q_{5h}, Q_{5â}$): Xác định theo lưu lượng gió tươi tối thiểu và hệ số gió lọt qua khe cửa, độ mở cửa.
  9. Xác lập sơ đồ và công suất: Tính các hệ số $h_f, h_t, h_{ef}$, hệ số đi vòng $BF$, tra điểm đọng sương $t_S$, điểm hòa trộn $H$ và điểm thổi $O \equiv V$ trên đồ thị I-d. Xác định lưu lượng không khí qua dàn $L$ và công suất lạnh tổng $Q_o = \rho \cdot L \cdot (I_H - I_V)$ với khối lượng riêng không khí $\rho = 1{,}2\text{ kg/m}^3$.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã tính toán cụ thể phụ tải nhiệt và các thông số vận hành cho toàn bộ các không gian chức năng thuộc khối văn phòng và thương mại của tòa nhà MD Complex Tower:

Khu vực / Tầng $Q_{hf}\text{ (kW)}$ $Q_{âf}\text{ (kW)}$ $h_f$ $h_t$ $h_{ef}$ $t_S\text{ (}^\circ\text{C)}$ $L\text{ (m}^3\text{/s)}$ $Q_o\text{ (kW)}$
Sảnh tầng 1 14,83 Đã tính Đã tính Đã tính Đã tính 19,5 Đã tính Đã tính
Sảnh tầng Lửng 5,92 Đã tính Đã tính Đã tính Đã tính 19,x Đã tính Đã tính
Trung tâm thương mại (Tầng 1 & Lửng) Đã tính Đã tính Đã tính Đã tính Đã tính Đã xác định Đã xác định Đã xác định
Nhà trẻ & Mẫu giáo Đã tính Đã tính Đã tính Đã tính Đã tính Đã xác định Đã xác định Đã xác định
Văn phòng tầng 2 - 3 Đã tính Đã tính Đã tính Đã tính Đã tính Đã xác định Đã xác định Đã xác định
Văn phòng tầng 4 - 25 Đã tính Đã tính Đã tính Đã tính Đã tính Đã xác định Đã xác định Đã xác định

Các giải pháp kỹ thuật do tác giả đề xuất:

  • Sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp cho toàn bộ các khu vực chức năng, giúp cân bằng giữa chi phí đầu tư, vận hành đơn giản và mức độ tiện nghi nhiệt.
  • Ứng dụng giải pháp kiến trúc hỗ trợ: bố trí hệ thống rèm che bên trong kết hợp kính hai lớp để giảm thiểu thành phần tải nhiệt bức xạ mặt trời cực lớn qua kết cấu bao che bọc kính của tòa tháp.
  • Bố trí trần giả thạch cao nhằm giải quyết không gian kỹ thuật lắp đặt đường ống cấp, hồi gió và miệng thổi gió, vừa bảo đảm thẩm mỹ vừa giảm độ ồn trong dải cho phép $45 \div 50\text{ dB}$.

Về mặt học thuật và thực tiễn, đóng góp của đồ án thể hiện ở việc chuẩn hóa quy trình tính toán phụ tải lạnh theo phương pháp Carrier cho công trình cao tầng có tỷ lệ bao phủ kính lớn, tích hợp đầy đủ các hệ số hiệu chỉnh thực tế (độ cao lắp đặt $H = 53\text{ m}$, độ chênh nhiệt đọng sương $t_s = 25{,}4^\circ\text{C}$, mật độ người và công suất chiếu sáng phân theo công năng).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Văn bản đồ án phản ánh một số điểm hạn chế gắn liền với phạm vi tính toán:

  • Tác giả loại trừ hoàn toàn việc tính toán phụ tải sưởi mùa đông dựa trên giả định máy lạnh hai chiều tại miền Bắc có công suất sưởi luôn dư thừa khi đã chọn đủ công suất lạnh mùa hè, chưa xét đến các thời điểm cực đoan về độ ẩm hoặc nhiệt độ thấp kết hợp gió lạnh.
  • Phạm vi nghiên cứu chỉ tập trung vào khối thương mại và văn phòng, không tính toán cho khối tháp chung cư 190 căn hộ dù nằm trong cùng một tổ hợp kiến trúc và chung khối đế.
  • Một số thành phần phụ tải nhiệt thiết bị văn phòng như máy in, máy photocopy bị bỏ qua do giả định tần suất hoạt động không đáng kể.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được mở ra từ đồ án gồm:

  • Mở rộng tính toán thủy lực cho mạng lưới đường ống gió, ống dẫn môi chất lạnh hoặc mạng ống nước lạnh; tính chọn chi tiết các thiết bị cơ khí (quạt gió, máy nén, cụm dàn ngưng, miệng thổi, van dập lửa).
  • Thực hiện bài toán so sánh chi phí vòng đời (LCC), tính toán tiêu thụ năng lượng theo chu kỳ năm và tích hợp phương án điều khiển tự động hóa tòa nhà (BMS) cho hệ thống điều hòa không khí.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo trực tiếp cho sinh viên, học viên chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt, Kỹ thuật Lạnh và Điều hòa không khí, Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng, cũng như các kỹ sư thiết kế cơ điện (MEP).

Những nội dung có giá trị tham khảo cao nhất trong tài liệu gồm:

  • Phương pháp luận và các bước tính toán chi tiết phụ tải nhiệt hiện, nhiệt ẩn bằng phương pháp Carrier cho nhà cao tầng vỏ kính.
  • Bảng tổng hợp công thức và hệ số hiệu chỉnh bức xạ mặt trời qua kết cấu kính màu có rèm che, xét đến yếu tố độ cao và điều kiện khí hậu thực tế tại Hà Nội.
  • Quy trình thành lập sơ đồ điều hòa không khí một cấp, tra cứu và xác định các điểm trạng thái trên ẩm đồ I-d cùng điều kiện kiểm tra vệ sinh nhiệt độ gió cấp.

Câu hỏi thường gặp

1. Phạm vi thiết kế của đồ án bao gồm những khu vực nào trong tổ hợp MD Complex Tower?
Đồ án chỉ tính toán thiết kế cho Khối tháp văn phòng cao 24 tầng và Khối trung tâm thương mại cùng khu nhà trẻ, mẫu giáo tại tầng 1 và tầng lửng. Khối tháp căn hộ cao cấp gồm 190 căn hộ hoàn toàn không nằm trong phạm vi tính toán của đồ án.

2. Vì sao tác giả không thực hiện tính toán phụ tải nhiệt cho mùa đông?
Theo cơ sở kỹ thuật được viện dẫn trong đồ án, đối với điều kiện khí hậu miền Bắc Việt Nam, khi hệ thống điều hòa được tính toán thiết kế đáp ứng đủ năng suất lạnh cho mùa hè thì năng suất sưởi của máy luôn dư thừa cho chế độ sưởi ấm mùa đông. Do đó tác giả không cần lập bảng tính riêng cho mùa đông.

3. Phương pháp nào được sử dụng để tính cân bằng nhiệt ẩm và công thức xác định tổn thất nhiệt tổng là gì?
Tác giả lựa chọn phương pháp Carrier (phương pháp hệ số nhiệt hiện) thay cho phương pháp hệ số nhiệt ẩm thừa truyền thống. Tổng lượng nhiệt tổn thất được tính bằng tổng các thành phần nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa: $Q_t = \sum Q_{ht} + \sum Q_{at}$.

4. Khối văn phòng bọc kính toàn phần được xử lý như thế nào để giảm bức xạ mặt trời?
Để hạn chế tác động của bức xạ mặt trời xuyên qua bề mặt kính bao quanh tháp văn phòng, bên trong mỗi tầng đều được bố trí rèm che loại Metalon 310/2 và sử dụng kết cấu kính 2 lớp màu xám dày 6 mm.

5. Sơ đồ điều hòa không khí nào được lựa chọn và điều kiện vệ sinh khi cấp gió vào phòng là gì?
Tác giả lựa chọn sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp vì tính chất kinh tế, vận hành đơn giản và phù hợp với công trình không đòi hỏi quá khắt khe về công nghệ. Điều kiện vệ sinh bắt buộc là hiệu nhiệt độ giữa không khí trong phòng và không khí thổi vào phải thỏa mãn $\Delta t_{VT} = t_T - t_V < 10\text{ K}$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế kỹ thuật điều hòa không khí cho khối văn phòng và thương mại thuộc tổ hợp MD Complex Tower tại Hà Nội bằng phương pháp Carrier. Toàn bộ các thông số vi khí hậu trong nhà, suất gió tươi và cấp điều hòa (cấp 3) được chuẩn hóa theo hệ thống tiêu chuẩn TCVN 5687 – 1992, TCVN 4088 – 1985 và TCVN 175 – 1990. Kết quả tính toán đã xác lập được chi tiết phụ tải nhiệt hiện, nhiệt ẩn, hệ số nhiệt hiện hiệu dụng và thông số vận hành của sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp, đáp ứng các tiêu chuẩn tiện nghi làm việc và thẩm mỹ kiến trúc công trình.