Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong các công trình trụ sở hành chính đa cơ quan, việc thiết kế và vận hành hệ thống Cơ điện lạnh (HVAC) đóng vai trò quyết định đến chất lượng môi trường vi khí hậu, an toàn phòng cháy chữa cháy và hiệu quả sử dụng năng lượng. Đồ án tốt nghiệp thực hiện nghiên cứu, tính toán kiểm tra và mô hình hóa hệ thống kỹ thuật cho công trình "Tòa nhà các sở ngành tỉnh Bến Tre". Đây là công trình tập trung trụ sở làm việc của 6 cơ quan hành chính cấp tỉnh, bao gồm: Sở Nội vụ, Sở Công Thương, Sở Giáo dục và Đào tạo, Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Lao động - Thương binh và Xã hội, và Sở Thông tin và Truyền thông.

Nhiệm vụ của đề tài được xác lập theo quyết định giao nhiệm vụ tốt nghiệp của Bộ môn Công nghệ Nhiệt - Điện Lạnh, Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM gồm 3 nội dung:

  1. Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí của công trình tòa nhà các sở ngành.
  2. Tính toán thiết kế hệ thống thông gió của công trình tòa nhà các sở ngành.
  3. Dựng lại hệ thống điều hòa không khí và thông gió của tòa nhà các sở ngành bằng phần mềm Revit.

Sản phẩm nghiên cứu của đề tài bao gồm:

  • Báo cáo luận văn tốt nghiệp với các thông số tính toán tải lạnh và bảng so sánh đối chứng kết quả tính toán hệ thống điều hòa không khí.
  • Tập hợp thông số kỹ thuật tính toán thiết kế của các phân hệ thông gió trong công trình.
  • Bộ hồ sơ mô hình không gian 3D (3D Model Revit) của hệ thống điều hòa không khí và thông gió toàn bộ công trình.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống điều hòa không khí trung tâm (VRV), các hệ thống thông gió tiện nghi (cấp gió tươi, hút thải toilet, hút thải tầng hầm), hệ thống thông gió sự cố PCCC (tạo áp buồng thang bộ thoát hiểm, hút khói hành lang) và quy trình mô hình hóa thông tin công trình BIM/Revit MEP.
  • Phạm vi không gian: Công trình Tòa nhà các sở ngành tỉnh Bến Tre tọa lạc tại số 126A, đường Nguyễn Thị Định, tổ 10, khu phố 2, phường Phú Tân, Thành phố Bến Tre (vĩ độ địa lý $9^\circ 48'$ Bắc). Quy mô công trình gồm 15 tầng (1 tầng trệt và 14 tầng nổi, kèm 1 tầng hầm và tầng tum), tổng diện tích khu đất là $12.918,6 \text{ m}^2$, diện tích sàn xây dựng là $22.791 \text{ m}^2$. Tổng mức đầu tư dự án là 279 tỷ 155 triệu đồng (trong đó giá trị xây lắp là 199 tỷ 099 triệu đồng).
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được giao thực hiện từ ngày 23/02/2024 đến ngày 10/06/2024 và bảo vệ vào tháng 07/2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung tiêu chuẩn và quy chuẩn áp dụng

Đồ án áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia và quốc tế trong tính toán thiết kế nhiệt - thông gió:

  • Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 5687-2010 (Thông gió - Điều hòa không khí - Tiêu chuẩn thiết kế), các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình (QCVN PCCC).
  • Tiêu chuẩn quốc tế: ASHRAE Standard 62.1-2013 (Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality); British Standard BS 5588-1998 và BS 5588-1979 (Hệ thống kiểm soát khói và tạo áp cầu thang); Singapore Standard (SS).

Phương pháp nghiên cứu và tính toán

  • Phương pháp tính toán tải nhiệt truyền thống (Carrier): Phân tích và tính toán chi tiết từng thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn truyền vào không gian điều hòa, bao gồm: nhiệt bức xạ qua kính ($Q_{11}$), nhiệt truyền qua kết cấu bao che mái ($Q_{21}$), vách/tường/cửa ($Q_{22}$), nền/sàn ($Q_{23}$), nhiệt tỏa ra từ hệ thống chiếu sáng ($Q_{31}$), máy móc thiết bị văn phòng ($Q_{32}$), nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra ($Q_{4\text{hiện}}, Q_{4\text{ẩn}}$), cùng lượng nhiệt do gió tươi mang vào ($Q_{hN}, Q_{aN}$).
  • Phương pháp mô phỏng tải lạnh bằng phần mềm chuyên dụng: Ứng dụng phần mềm Heatload (Daikin) để thiết lập thông số phòng, tính toán tải nhiệt động lực học và đối chiếu với phương pháp Carrier.
  • Phương pháp tính toán thủy lực và tổn thất áp suất đường ống gió: Sử dụng phương pháp tổn thất ma sát đồng đều (Equal Friction Method), phần mềm Duct Checker Pro để xác định kích thước tiết diện đường ống gió và miệng gió, kết hợp phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database để tra cứu hệ số và tính toán tổn thất cục bộ trên các phụ kiện đường ống.
  • Phương pháp phân tích đồ thị ẩm (Psychrometric Chart $t-d$): Xác lập sơ đồ nguyên lý nhiệt ẩm 1 cấp, xác định các điểm nút trạng thái không khí ngoài trời, không khí trong nhà, không khí hòa trộn, điểm đọng sương của thiết bị và điểm thổi vào phòng.
  • Phương pháp mô hình hóa thông tin công trình (BIM): Sử dụng phần mềm Autodesk Revit MEP để dựng không gian 3D toàn bộ hệ thống thiết bị, tuyến ống gió, ống dẫn môi chất lạnh, kiểm tra xung đột không gian.

Nguồn dữ liệu đầu vào

  • Hồ sơ bản vẽ thiết kế kiến trúc, kết cấu và mặt bằng công năng của dự án Tòa nhà các sở ngành tỉnh Bến Tre.
  • Số liệu khí tượng thủy văn khu vực Thành phố Bến Tre theo bảng tra tiêu chuẩn xây dựng (công trình cấp 2, số giờ không đảm bảo $200 \text{ h/năm}$, hệ số $K_{dd} = 0,977$).
  • Danh mục hệ số vật liệu bao che: tường gạch ống 2 lớp trát vữa dày $200 \text{ mm}$, kính dán an toàn Antisun $12 \text{ mm}$, sàn bê tông cốt thép dày $250 \text{ mm}$ - $300 \text{ mm}$.

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Lựa chọn giải pháp điều hòa không khí

Tác giả thực hiện so sánh kỹ thuật - kinh tế giữa hai hệ thống điều hòa trung tâm phổ biến là Chiller (giải nhiệt nước/giải nhiệt gió) và VRV (Variable Refrigerant Volume):

Tiêu chí so sánh Hệ thống Chiller Hệ thống VRV
Thời gian hoạt động Phù hợp với công trình hoạt động liên tục $24/24\text{h}$ Phù hợp với tòa nhà văn phòng công sở hoạt động phân tán, không liên tục
Khả năng tự động hóa Kém, yêu cầu sự phối hợp vận hành thủ công giữa các cụm thiết bị Mức độ tự động hóa cao do môi chất tuần hoàn trực tiếp
Khả năng giảm tải Kém đối với cụm Chiller không biến tần Dễ dàng điều chỉnh dải công suất giảm tải linh hoạt từ $3% - 10%$
Chi phí vận hành Cao do cần đội ngũ kỹ thuật trực vận hành thường xuyên Thấp do hệ thống vận hành hoàn toàn tự động
Bảo trì - bảo dưỡng Phức tạp, nhiều thiết bị phụ trợ (bơm, tháp giải nhiệt, đường ống nước) Đơn giản, chủ yếu bảo dưỡng dàn nóng và dàn lạnh
Tiêu thụ điện năng Mức tiêu thụ điện năng tiêu chuẩn Tiết kiệm điện năng tiêu thụ hơn khoảng $30%$ so với Chiller

Kết quả đánh giá xác định hệ thống VRV là phương án tối ưu cho Tòa nhà các sở ngành tỉnh Bến Tre.

Thiết lập sơ đồ nguyên lý nhiệt ẩm điều hòa không khí

Đề tài lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí 1 cấp kết hợp thiết bị xử lý và thu hồi nhiệt gió tươi (VAM):

  • Chu trình xử lý: Không khí ngoài trời ở trạng thái $N$ ($t_N = 32,8^\circ\text{C}, \varphi_N = 87,1%$) đi qua thiết bị trao đổi nhiệt VAM, trao đổi nhiệt với dòng khí thải để chuyển sang trạng thái $S$. Dòng khí này hòa trộn với không khí hồi từ trong phòng ở trạng thái $T$ ($t_T = 24^\circ\text{C}, \varphi_T = 65%$) tạo thành điểm hòa trộn $C$.
  • Không khí hòa trộn qua dàn lạnh FCU xử lý làm lạnh khử ẩm đến trạng thái $O$. Do điểm $O$ thỏa mãn tiêu chuẩn vệ sinh nên trạng thái thổi vào phòng $V \equiv O$. Không khí nhận nhiệt hiện và nhiệt ẩm thừa trong không gian làm việc để trở lại trạng thái $T$. Một phần không khí được thải ra ngoài qua cửa thải gió, phần lớn còn lại được quạt hút hồi về buồng hòa trộn để tái tuần hoàn.

Thiết kế các phân hệ thông gió

  1. Hệ thống cấp gió tươi (VAM): Bố trí thiết bị VAM thu hồi nhiệt kết hợp đường ống phân phối gió đến từng phòng làm việc, đảm bảo lưu lượng tiêu chuẩn $7,5 \text{ l/(s}\cdot\text{người)}$ và mật độ diện tích $10 \text{ m}^2\text{/người}$.
  2. Hệ thống hút khói hành lang: Thiết kế đường ống tôn mạ kẽm trục đứng, các van chặn lửa/khói (VCD/MVD) và quạt hút khói chịu nhiệt đặt trên tầng mái nhằm duy trì hành lang thoát nạn an toàn khi xảy ra hỏa hoạn.
  3. Hệ thống tăng áp cầu thang bộ: Bố trí quạt tạo áp lực dương cho buồng thang thoát hiểm số 1 và số 2 nhằm ngăn chặn khói và khí độc tràn vào lối thoát nạn.
  4. Hệ thống hút mùi khu vệ sinh: Hệ thống ống gom gió thải từ các buồng vệ sinh theo trục đứng xả thải trực tiếp lên đỉnh công trình.
  5. Hệ thống thông gió hút thải tầng hầm: Thiết kế hệ thống thông gió cưỡng bức đảm bảo trao đổi khí, đào thải khí CO và khí độc từ các phương tiện giao thông.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 trình bày lý do lựa chọn đề tài, mục tiêu, nhiệm vụ và phạm vi thực hiện của đồ án. Tác giả tổng quan lịch sử phát triển của kỹ thuật điều hòa không khí từ thời kỳ tiền công nghiệp, giai đoạn phát triển máy lạnh nén hơi đầu thế kỷ 20 cho đến các công nghệ biến tần và điều khiển thông minh hiện đại; đồng thời tổng hợp các ứng dụng của HVAC trong các lĩnh vực dân dụng, công nghiệp, y tế và giao thông vận tải.

Nội dung chương cung cấp các thông số tổng quan của dự án Tòa nhà các sở ngành tỉnh Bến Tre:

  • Địa điểm xây dựng: 126A Nguyễn Thị Định, Phường Phú Tân, TP. Bến Tre.
  • Diện tích khu đất: $12.918,6 \text{ m}^2$; diện tích xây dựng: $22.791 \text{ m}^2$.
  • Quy mô: 15 tầng (1 tầng trệt và 14 tầng nổi), cùng hệ thống hạ tầng kỹ thuật phụ trợ (hồ nước ngầm, trạm biến áp, PCCC, sân đường nội bộ).
  • Đơn vị thi công: Liên danh Công ty TNHH Xây dựng số 05 và Công ty TNHH Đầu tư và Xây dựng Thiên Đức.

Chương 2: Tính toán và kiểm tra tải lạnh

Chương 2 tập trung tính toán tải nhiệt chi tiết cho toàn bộ không gian chức năng của 15 tầng công trình. Tác giả xác lập bảng thông số không khí ngoài trời và trong nhà làm cơ sở thiết kế:

Thông số vi khí hậu Không khí ngoài trời (Điểm N) Không khí trong phòng (Điểm T)
Nhiệt độ nhiệt kế khô ($t$) $32,8^\circ\text{C}$ $24,0^\circ\text{C}$
Độ ẩm tương đối ($\varphi$) $87,1%$ $65,0%$
Enthalpy ($I$) $104,8 \text{ kJ/kg}$ $55,2 \text{ kJ/kg}$
Dung ẩm ($d$) $28,0 \text{ g/kg kkk}$ $12,2 \text{ g/kg kkk}$
Nhiệt độ đọng sương ($t_s$) $30,4^\circ\text{C}$ $17,0^\circ\text{C}$
Nhiệt độ nhiệt kế ướt ($t_u$) $30,8^\circ\text{C}$ $19,5^\circ\text{C}$

Quy trình tính toán theo phương pháp Carrier được minh họa cụ thể qua không gian Phòng Quản lý tại tầng trệt ($F = 97 \text{ m}^2$, chiều cao $H = 3,45 \text{ m}$, thể tích $V = 335 \text{ m}^3$):

  • Nhiệt bức xạ qua vách kính ($Q_{11}$): gồm hướng Tây ($533 \text{ W}$) và hướng Nam ($43 \text{ W}$), tổng $Q_{11} = 576 \text{ W}$.
  • Nhiệt truyền qua kết cấu bao che: Mái ($Q_{21} = 0 \text{ W}$ do nằm dưới tầng có điều hòa); tường tiếp xúc trực tiếp ngoài trời ($Q_{22} = 1.073 \text{ W}$); nền đặt trên tầng hầm ($Q_{23} = 1.187 \text{ W}$).
  • Nhiệt tỏa từ nguồn nội bộ: Đèn chiếu sáng ($Q_{31} = 693 \text{ W}$); thiết bị máy móc văn phòng ($Q_{32} = 1.000 \text{ W}$ theo định mức $100 \text{ W/người}$); nhiệt hiện do người ($Q_{4\text{hiện}} = 482 \text{ W}$); nhiệt ẩn do người ($Q_{4\text{ẩn}} = 600 \text{ W}$).
  • Tổng nhiệt hiện phòng: $Q_{hr} = 5.011 \text{ W}$; tổng nhiệt ẩn phòng: $Q_{ar} = 600 \text{ W}$.
  • Tính toán các hệ số nhiệt ẩm: Hệ số nhiệt hiện phòng $RSHF = 0,89$; hệ số nhiệt hiện tổng $GSHF = 0,57$; hệ số nhiệt hiện hiệu dụng $ESHF = 0,85$ (ứng với hệ số đi vòng dàn lạnh $\varepsilon_{bf} = 0,075$).
  • Kiểm tra đọng sương bề mặt kết cấu: Xác định $k_{\max} = 16,8 \text{ W/(m}^2\cdot\text{K)}$; hệ số truyền nhiệt thực tế của tường $k_t < k_{\max}$, xác nhận công trình không xảy ra hiện tượng đọng sương trên vách.
  • Ứng dụng phần mềm Heatload nhập thông số hình học, kết cấu vật liệu, lịch trình hoạt động để kiểm tra và đối chiếu kết quả tải lạnh.

Chương 3: Tính toán hệ thống thông gió

Chương 3 trình bày các bước thiết kế và tính toán thủy lực cho 5 hệ thống thông gió:

  • Hệ thống cấp gió tươi: Xác định lưu lượng gió tươi tầng 3 và các tầng văn phòng; tính kích thước tuyến ống gió chính, ống nhánh và miệng cấp gió VAM; tính toán tổn thất ma sát và tổn thất cục bộ để chọn quạt cấp khí tươi.
  • Hệ thống hút khói hành lang: Xác định lưu lượng hút khói căn cứ theo diện tích và số lượng cửa thoát hiểm; tính toán kích thước đường ống hút khói, tổn thất cột áp và lựa chọn quạt hút khói chịu nhiệt.
  • Hệ thống tạo áp cầu thang bộ: Tính toán lưu lượng rò rỉ qua khe cửa và cửa mở thoát nạn; xác định lưu lượng khí cần cấp tạo chênh lệch áp suất dương ($20 \text{ Pa} - 50 \text{ Pa}$); kiểm tra kích thước đường ống tăng áp cho cầu thang bộ 1 và 2; lựa chọn thông số quạt tạo áp.
  • Hệ thống hút mùi vệ sinh: Tính toán lưu lượng hút căn cứ theo số lượng thiết bị vệ sinh; lựa chọn kích thước ống gió, van VCD, miệng hút và quạt hút thải trục đứng.
  • Hệ thống thông gió tầng hầm: Xác định bội số trao đổi khí tầng hầm, tính toán mạng lưới phân phối đường ống và lựa chọn quạt hút thông gió tầng hầm.

Chương 4: Triển khai bản vẽ bằng phần mềm Revit

Chương 4 giới thiệu quy trình ứng dụng mô hình thông tin công trình BIM thông qua phần mềm Autodesk Revit:

  • Phân tích ưu và nhược điểm của phần mềm Revit trong thiết kế cơ điện MEP.
  • Thiết lập thư viện thiết bị (Families): dàn nóng/dàn lạnh VRV, thiết bị VAM, cụm quạt thông gió, van gió, miệng cấp/hút và phụ kiện đường ống.
  • Triển khai dựng mô hình không gian 3D hệ thống HVAC hoàn chỉnh cho từng mặt bằng: tầng hầm, tầng trệt, các tầng điển hình (tầng 1 đến tầng 14) và tầng tum.
  • Phối hợp không gian tuyến ống, kiểm soát cao độ trần và loại bỏ xung đột kỹ thuật trên mô hình không gian.

Chương 5: Kết luận

Tổng kết toàn bộ quá trình thực hiện đồ án, khẳng định các kết quả tính toán kiểm tra tải nhiệt, thiết kế hệ thống thông gió và xây dựng mô hình 3D Revit đã hoàn thành đầy đủ mục tiêu nhiệm vụ đề ra.

Kết quả và đóng góp

Kết quả tính toán chính

Đồ án đã trích xuất và thiết lập hệ thống dữ liệu kỹ thuật đầy đủ:

  • Xác lập bộ thông số tính toán nhiệt ẩm ngoài trời tại TP. Bến Tre và điều kiện tiện nghi trong nhà cho công trình văn phòng hành chính.
  • Hoàn thành bảng tính toán kiểm tra tải lạnh chi tiết cho từng phòng thuộc 15 tầng công trình bằng phương pháp Carrier và đối chứng bằng phần mềm Heatload.
  • Xác định hệ số nhiệt hiện phòng ($RSHF = 0,89$), hệ số nhiệt hiện tổng ($GSHF = 0,57$) và hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ($ESHF = 0,85$) của phòng điển hình trên đồ thị $t-d$.
  • Chứng minh kết cấu bao che đảm bảo điều kiện không đọng sương ($k_t < k_{\max} = 16,8 \text{ W/(m}^2\cdot\text{K)}$).
  • Tính toán đầy đủ thông số kích thước hình học mạng lưới đường ống gió, tổn thất áp suất và chọn mã quạt cho hệ thống cấp gió tươi VAM, hút khói hành lang, tăng áp buồng thang bộ, hút thải toilet và hút thải tầng hầm.
  • Xây dựng thành công bộ mô hình 3D Revit MEP trực quan cho toàn bộ hệ thống ĐHKK và thông gió của dự án.

Giải pháp và kiến nghị kỹ thuật

  • Kiến nghị áp dụng hệ thống điều hòa không khí VRV kết hợp thiết bị thu hồi nhiệt gió tươi VAM nhằm tối ưu hóa chi phí vận hành và tiết kiệm năng lượng điện cho khối cơ quan hành chính.
  • Sử dụng van ngăn lửa và van điều chỉnh lưu lượng (VCD/MVD) tại các vị trí xuyên tường ngăn cháy để đảm bảo an toàn PCCC.
  • Đề xuất quy trình phối hợp thiết kế liên ngành trên nền tảng Revit MEP để phát hiện sớm các va chạm không gian giữa hệ thống HVAC với kết cấu và các hệ thống cơ điện khác.

Đóng góp của đề tài

  • Cung cấp phương pháp tính toán kiểm chứng kép (kết hợp giải tích truyền thống Carrier và mô phỏng số Heatload Daikin) giúp tăng cường độ tin cậy trong đánh giá hồ sơ thiết kế công trình thực tế.
  • Chuẩn hóa quy trình tính toán hệ thống thông gió sự cố (tạo áp cầu thang, hút khói hành lang) theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành (TCVN, BS, ASHRAE).
  • Xây dựng bộ dữ liệu mô hình BIM 3D hoàn chỉnh làm tài liệu tham khảo cho công tác thi công và quản lý vận hành hệ thống HVAC tòa nhà văn phòng cao tầng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên nội dung và phạm vi nghiên cứu được trình bày trong đồ án:

  • Hạn chế:
    • Tính toán tải nhiệt thiết bị văn phòng ($Q_{32}$) được xác định dựa trên định mức công suất bình quân trên đầu người ($100 \text{ W/người}$ cho văn phòng, $15 \text{ W/người}$ cho phòng họp) do chưa có bảng thống kê chi tiết chủng loại máy móc thực tế tại từng phòng ban.
    • Đồ án chưa triển khai phân tích mô phỏng động lực học dòng khí (CFD) để đánh giá chi tiết trường phân bố vận tốc gió và nhiệt độ bên trong các không gian phòng họp lớn và hội trường.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Phát triển tính toán mô phỏng năng lượng toàn năm cho công trình để đánh giá chi tiết hiệu quả tiết kiệm điện của hệ thống VRV.
    • Tích hợp mô hình quản lý vận hành tòa nhà thông minh BMS (Building Management System) vào hệ thống điều khiển HVAC.
    • Ứng dụng mô hình Revit MEP đã xây dựng để xuất khối lượng dự toán chi tiết (BOQ) và lập kế hoạch bảo trì thiết bị trong giai đoạn vận hành.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Nhiệt, Điện Lạnh, Công nghệ Tòa nhà và Cơ điện (MEP): Tham khảo quy trình tính toán tải lạnh chuẩn theo phương pháp Carrier, các bước tra đồ thị ẩm kế $t-d$, phương pháp chọn hệ thống VRV và tính toán thủy lực mạng đường ống gió.
  • Kỹ sư tư vấn thiết kế HVAC: Tham khảo các bảng tính mẫu về hệ thống thông gió sự cố (tính toán lưu lượng tạo áp buồng thang bộ theo tiêu chuẩn BS 5588, tính toán hút khói hành lang theo TCVN) và quy trình ứng dụng phần mềm chuyên dụng (Heatload, Duct Checker Pro, ASHRAE Duct Fitting Database).
  • Người thực hiện đề tài tốt nghiệp hoặc dự án BIM: Tham khảo phương pháp xây dựng family và triển khai mô hình không gian 3D Revit MEP cho công trình dân dụng cao tầng quy mô lớn.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao hệ thống điều hòa không khí VRV được lựa chọn cho công trình thay vì hệ thống Chiller?

Theo phân tích kỹ thuật - kinh tế của tác giả, công trình là tòa nhà làm việc của 6 sở ngành với đặc thù sử dụng không liên tục, phân tán theo từng phòng ban và thời gian làm việc hành chính. Hệ thống VRV có khả năng tự động hóa cao, điều chỉnh dải công suất giảm tải linh hoạt từ $3% - 10%$, vận hành tự động không cần nhân công trực máy phức tạp, bảo trì thuận tiện và tiết kiệm điện năng tiêu thụ khoảng $30%$ so với hệ thống Chiller.

2. Thông số tính toán nhiệt ẩm ngoài trời và trong nhà của công trình được xác định như thế nào?

Căn cứ vị trí công trình tại TP. Bến Tre ($9^\circ 48'$ Bắc) và cấp công trình (Cấp 2, $K_{dd} = 0,977$):

  • Thông số ngoài trời: Nhiệt độ khô $t_N = 32,8^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $\varphi_N = 87,1%$, dung ẩm $d_N = 28,0 \text{ g/kg kkk}$, enthalpy $I_N = 104,8 \text{ kJ/kg}$.
  • Thông số trong nhà (trạng thái lao động nhẹ): Nhiệt độ khô $t_T = 24,0^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $\varphi_T = 65,0%$, dung ẩm $d_T = 12,2 \text{ g/kg kkk}$, enthalpy $I_T = 55,2 \text{ kJ/kg}$.

3. Kết quả kiểm tra điều kiện đọng sương trên kết cấu bao che công trình ra sao?

Tác giả xác định hệ số truyền nhiệt cực đại cho phép để không xảy ra hiện tượng đọng sương là $k_{\max} = \alpha_N \cdot \frac{t_N - t_{sN}}{t_N - t_T} = 20 \cdot \frac{32,8 - 17}{32,8 - 24} = 16,8 \text{ W/(m}^2\cdot\text{K)}$. Các hệ số truyền nhiệt thực tế của tường và vách tính toán đều nhỏ hơn giá trị $k_{\max} = 16,8 \text{ W/(m}^2\cdot\text{K)}$, khẳng định toàn bộ kết cấu bao che của công trình không bị đọng sương trong điều kiện vận hành.

4. Các hệ số nhiệt ẩm của Phòng Quản lý tầng trệt được tính toán đạt giá trị bao nhiêu?

Đối với Phòng Quản lý tầng trệt ($F = 97 \text{ m}^2$), tổng nhiệt hiện phòng là $Q_{hr} = 5.011 \text{ W}$ và tổng nhiệt ẩm phòng là $Q_{ar} = 600 \text{ W}$. Từ đó, các hệ số nhiệt ẩm được xác lập:

  • Hệ số nhiệt hiện phòng: $RSHF = \frac{Q_{hr}}{Q_{hr} + Q_{ar}} = 0,89$.
  • Hệ số nhiệt hiện tổng: $GSHF = 0,57$.
  • Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng: $ESHF = 0,85$ (với hệ số đi vòng dàn lạnh $\varepsilon_{bf} = 0,075$).

5. Những phần mềm kỹ thuật nào được ứng dụng trong quá trình thực hiện đồ án?

Đồ án ứng dụng 4 công cụ phần mềm chuyên ngành:

  1. Heatload (Daikin): Tính toán mô phỏng tải lạnh chi tiết cho từng không gian.
  2. Duct Checker Pro: Tính toán kích thước tiết diện ống gió và miệng cấp/hút gió.
  3. ASHRAE Duct Fitting Database: Tra cứu hệ số trở lực và tính toán tổn thất áp suất cục bộ trên phụ kiện ống gió.
  4. Autodesk Revit MEP: Dựng mô hình không gian 3D, bố trí tuyến ống và thiết bị HVAC từ tầng hầm đến tầng tum.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió và dựng model Revit cho tòa nhà các sở ngành" đã giải quyết trọn vẹn các yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế cơ điện lạnh cho công trình hành chính cao tầng quy mô 15 tầng tại tỉnh Bến Tre. Nghiên cứu đã kết hợp chặt chẽ giữa phương pháp tính toán giải tích truyền thống Carrier, phần mềm tính tải Heatload, tính toán thủy lực mạng gió theo tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế, cùng với việc ứng dụng công nghệ BIM/Revit MEP để trực quan hóa không gian hệ thống. Kết quả của đồ án cung cấp tài liệu kỹ thuật có độ tin cậy cao, đóng góp cơ sở dữ liệu hữu ích cho công tác đào tạo chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt và hoạt động tư vấn thiết kế HVAC thực tế.