Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế Cấp Điện Công Trình Trường Học Genesis

Khám phá đồ án tốt nghiệp thiết kế cấp điện cho công trình trường học Genesis, mang đến giải pháp hiệu quả và bền vững cho hệ thống điện.

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Thiết Kế Cấp Điện Công Trình Trường Học Genesis - Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Thuật Điện
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN DỰ ÁN
• 1.1. Giới thiệu dự án
• 1.2. Yêu cầu thiết kế
• 1.3. Tài liệu viện dẫn
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ ĐIỆN DỰ ÁN
• 2.1. Thiết kế chiếu sáng
• 2.1.1. Phương pháp tính toán chiếu sáng
• 2.1.2. Thiết kế chiếu sáng khu vực chung
• 2.1.3. Thiết kế chiếu sáng khu vực làm việc
• 2.1.4. Thiết kế chiếu sáng khu vực kỹ thuật
• 2.1.5. Thiết kế chiếu sáng khu vực đặc biệt
• 2.1.6. Công suất chiếu sáng dự án
• 2.2. Phụ tải tính toán và phương án cấp điện
• 2.2.1. Phụ tải bơm nước
• 2.2.2. Phụ tải thang máy
• 2.2.3. Phụ tải quạt thông gió
• 2.2.4. Phụ tải tủ điện tầng
• 2.2.5. Phụ tải ưu tiên PCCC
• 2.2.6. Phụ tải điều hòa
• 2.2.7. Phụ tải hệ thống khác
• 2.2.8. Tổng công suất dự án
• 2.2.9. Phương án cấp điện
• 2.3. Tính toán lựa chọn thiết bị điện
• 2.3.1. Tính chọn máy biến áp và máy phát điện
• 2.3.2. Tính toán lựa chọn dây dẫn
• 2.3.3. Tính toán lựa chọn thanh cái
• 2.3.4. Tính toán ngắn mạch
• 2.3.5. Chọn thiết bị bảo vệ
• 2.4. Tính toán bù công suất phản kháng
• 2.4.1. Mục đích của bù công suất phản kháng
• 2.4.2. Tính toán dung lượng tụ bù
• 2.5. Tính toán chống sét và nối đất
• 2.5.1. Mục đích thiết kế
• 2.5.2. Tính toán hệ thống chống sét
• 2.5.3. Tính toán hệ thống nối đất an toàn
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BIM DỰ ÁN
• 3.1. Tổng quan về BIM
• 3.2. Tổng quan về phần mềm Archicad
• 3.2.1. Giới thiệu chung
• 3.2.2. Ứng dụng BIM trên Archicad
• 3.3. Mô hình BIM dự án
• 3.3.1. Tổng quan quy trình dựng
• 3.3.2. Thiết lập thông tin dự án
• 3.3.3. Dựng hạng mục kết cấu
• 3.3.4. Dựng hạng mục kiến trúc
• 3.3.5. Dựng hạng mục cơ điện
• 3.3.6. Kiểm tra xung đột
• 3.3.7. Xuất bản vẽ thiết kế
• 3.3.8. Bóc tách khối lượng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan Đồ án Tốt nghiệp Thiết kế Cấp điện Trường học

Đồ án tốt nghiệp 'Thiết kế Cấp Điện Công Trình Trường Học Genesis' là một công trình nghiên cứu toàn diện, chi tiết về việc áp dụng các nguyên tắc kỹ thuật điện hiện đại vào một cơ sở giáo dục. Tài liệu do sinh viên Nguyễn Gia Dương thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Đặng Hoàng Anh tại Đại học Bách Khoa Hà Nội. Mục tiêu cốt lõi của đồ án là xây dựng một hệ thống điện an toàn, đáng tin cậy và tối ưu về kinh tế cho trường mầm non Genesis. Công trình này không chỉ là một bài toán học thuật mà còn mang tính ứng dụng thực tiễn cao, giải quyết các thách thức đặc thù của môi trường học đường. Nội dung đồ án bao trùm toàn bộ quy trình thiết kế, từ tính toán phụ tải điện, thiết kế chiếu sáng, đến lựa chọn thiết bị và triển khai mô hình BIM. Một điểm nhấn quan trọng là việc tuân thủ chặt chẽ các tiêu chuẩn thiết kế điện TCVN hiện hành như TCVN 9206:2012 và TCVN 9207:2012, đảm bảo tính pháp lý và kỹ thuật cho dự án. Sự kết hợp linh hoạt giữa các phần mềm chuyên dụng như Dialux, AutoCAD Electrical, và Archicad đã cho phép tạo ra một giải pháp thiết kế đồng bộ, chính xác và hiệu quả. Đồ án này là một tài liệu tham khảo giá trị cho các kỹ sư tương lai, cung cấp một cái nhìn sâu sắc về quy trình thiết kế hệ thống M&E cho các công trình công cộng, đặc biệt là trong lĩnh vực giáo dục, nơi yếu tố an toàn điện trong trường học luôn được đặt lên hàng đầu.

1.1. Phân tích yêu cầu và quy mô công trình trường học Genesis

Công trình Trường mầm non Genesis tọa lạc tại khu đô thị mới Tây Hồ Tây, Hà Nội, được xây dựng trên tổng diện tích 5596 m². Quy mô công trình bao gồm 3 tầng nổi và 1 tầng tum kỹ thuật, với tổng diện tích sàn là 6160,5 m². Các yêu cầu thiết kế cốt lõi tập trung vào ba yếu tố: độ an toàn, độ tin cậy cung cấp điện và tính hợp lý về kinh tế. Hệ thống cấp điện phải đáp ứng nhu cầu cho đa dạng khu vực chức năng, từ các lớp học, phòng y tế, thư viện đến các khu vực đặc thù như bể bơi, khu bếp nấu và phòng server. Điều này đòi hỏi một phương án cấp điện chi tiết cho hệ thống điện nhà đa năng, bao gồm chiếu sáng, điều hòa không khí, thang máy, bơm nước và hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC).

1.2. Các tiêu chuẩn thiết kế điện TCVN và quy chuẩn áp dụng

Để đảm bảo tính chính xác và tuân thủ pháp lý, đồ án viện dẫn một hệ thống tài liệu quy chuẩn và tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) toàn diện. Đối với thiết kế chiếu sáng, các tiêu chuẩn TCVN 7114:2008 và QCVN 09:2017/BXD được áp dụng để đảm bảo chiếu sáng học đường đạt chuẩn. Việc tính toán phụ tải điện và lựa chọn thiết bị tuân thủ theo TCVN 9206:2012 và TCVN 9207:2012. Đặc biệt, hệ thống chống sét và nối đất được thiết kế dựa trên TCVN 9385:2012 và TCVN 4756:1989. Việc áp dụng nghiêm ngặt các tiêu chuẩn này không chỉ đảm bảo chất lượng kỹ thuật mà còn là nền tảng vững chắc cho sự an toàn của toàn bộ công trình trong suốt quá trình vận hành.

II. Thách thức trong Thiết kế Cấp điện cho một Công trình lớn

Việc thiết kế hệ thống cấp điện cho một công trình có quy mô và tính chất phức tạp như trường học Genesis đặt ra nhiều thách thức đáng kể. Thách thức lớn nhất là đảm bảo an toàn điện trong trường học một cách tuyệt đối, do đối tượng sử dụng chính là trẻ em. Mọi khía cạnh từ lựa chọn dây dẫn và cáp điện đến bố trí ổ cắm đều phải được tính toán cẩn thận để loại bỏ rủi ro. Thách thức thứ hai đến từ việc tính toán phụ tải điện một cách chính xác. Công trình có nhiều loại phụ tải khác nhau với chế độ vận hành không đồng thời: hệ thống điều hòa công suất lớn, thang máy, bơm nước, thiết bị bếp công nghiệp, và hệ thống điện nhẹ (ELV). Việc xác định hệ số đồng thời và công suất đỉnh đòi hỏi kinh nghiệm và cơ sở dữ liệu vững chắc. Cuối cùng, tối ưu hóa chi phí đầu tư và vận hành cũng là một bài toán khó. Cần cân bằng giữa việc sử dụng thiết bị chất lượng cao, đảm bảo độ tin cậy và việc kiểm soát dự toán chi phí M&E trong ngân sách cho phép. Đồ án này đã giải quyết những thách thức trên thông qua việc áp dụng phương pháp luận khoa học và các công cụ phần mềm hiện đại.

2.1. Vấn đề đảm bảo an toàn và độ tin cậy cung cấp điện

An toàn và tin cậy là hai yêu cầu không thể tách rời. Độ tin cậy được đảm bảo bằng một phương án cấp điện hợp lý, bao gồm nguồn chính từ máy biến áp 560 kVA và nguồn dự phòng từ máy phát điện dự phòng 400 kVA. Hệ thống chuyển nguồn tự động (ATS) đảm bảo các phụ tải ưu tiên như hệ thống PCCC, thang máy, và chiếu sáng khẩn cấp luôn được cấp điện. Về an toàn, đồ án đặc biệt chú trọng đến hệ thống tiếp địa theo sơ đồ TN-S và hệ thống chống sét chủ động. Việc chọn aptomat (MCCB, MCB) có dòng cắt phù hợp và tính toán ngắn mạch chính xác tại các điểm nút là yếu tố then chốt để bảo vệ hệ thống khỏi các sự cố chập điện.

2.2. Khó khăn khi tính toán phụ tải cho nhiều khu vực chức năng

Sự đa dạng của các khu vực chức năng là một trong những khó khăn chính. Đồ án đã tiến hành tính toán phụ tải điện chi tiết cho từng nhóm: phụ tải bơm nước, thang máy, quạt thông gió, tủ điện tầng, PCCC, điều hòa và các hệ thống khác. Ví dụ, việc cấp điện cho phòng học khác với cấp điện phòng thí nghiệm hay khu bếp. Mỗi khu vực có mật độ công suất và hệ số yêu cầu riêng, được tra cứu cẩn thận từ TCVN 9206:2012. Phần mềm Trace 700 được sử dụng để tính toán công suất lạnh cho hệ thống điều hòa, trong khi Dialux dùng để xác định công suất cho hệ thống chiếu sáng, đảm bảo tính chính xác và tối ưu cho từng không gian cụ thể.

III. Phương pháp Tính toán Phụ tải và Lựa chọn Thiết bị Điện

Phương pháp luận trong đồ án 'Thiết kế Cấp Điện Công Trình Trường Học Genesis' được xây dựng trên nền tảng tính toán khoa học và tuân thủ tiêu chuẩn. Quá trình này bắt đầu bằng việc phân tích chi tiết hồ sơ kiến trúc để xác định nhu cầu sử dụng điện của từng khu vực. Tính toán phụ tải điện được thực hiện bằng cách tổng hợp công suất của tất cả các thiết bị, từ đèn chiếu sáng, ổ cắm, quạt trần, đến các hệ thống cơ điện lớn. Hệ số đồng thời và hệ số yêu cầu được áp dụng theo TCVN 9206:2012 để ra được công suất tính toán tổng cho toàn dự án, đạt 414,3 kW. Dựa trên kết quả này, đồ án tiến hành lựa chọn các thiết bị chính. Máy biến áp dầu 560 kVA được chọn để đáp ứng đủ công suất và dự phòng 10%. Máy phát điện dự phòng 400 kVA đảm bảo cung cấp cho các phụ tải ưu tiên khi có sự cố. Quá trình lựa chọn dây dẫn và cáp điện và chọn aptomat (MCCB, MCB) được thực hiện dựa trên hai điều kiện cốt lõi: điều kiện phát nóng cho phép và điều kiện sụt áp cho phép (tổng sụt áp < 5%), đảm bảo hiệu quả truyền tải và an toàn vận hành.

3.1. Quy trình xác định tổng công suất và thiết kế sơ đồ đơn tuyến

Tổng công suất dự án được xác định thông qua việc tổng hợp công suất tính toán của các tủ điện nhánh: tủ tầng, tủ điều hòa, tủ bơm, tủ PCCC, và các tủ động lực khác. Sau khi có công suất tổng, công suất biểu kiến được tính toán là 460,33 kVA. Từ đây, sơ đồ đơn tuyến tổng thể được xây dựng. Sơ đồ này mô tả cấu trúc cung cấp điện từ lưới trung thế, qua máy biến áp, đến tủ điện tổng MDB, tủ ATS, và cuối cùng là các tủ phân phối DB cho từng khu vực. Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện này phân chia rõ ràng các nhóm phụ tải: không ưu tiên (điều hòa), ưu tiên cấp điện khi có cháy (PCCC), và ưu tiên cắt điện khi có cháy (tủ tầng, thang máy), tạo nên một cấu trúc vận hành logic và an toàn.

3.2. Tiêu chí lựa chọn máy biến áp và máy phát điện dự phòng

Việc lựa chọn máy biến áp và máy phát điện dự phòng là quyết định quan trọng ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống. Tiêu chí lựa chọn dựa trên công suất biểu kiến tính toán cộng thêm hệ số dự phòng (thường là 10-20%). Đồ án đã chọn máy biến áp dầu AMORPHOUS THIBIDI 560 kVA, lớn hơn công suất yêu cầu 506,37 kVA, đảm bảo khả năng vận hành ổn định và mở rộng trong tương lai. Đối với máy phát điện, công suất yêu cầu cho các phụ tải ưu tiên là 353,95 kVA. Việc chọn máy phát Cummins 400 kVA là một lựa chọn hợp lý, đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hệ thống quan trọng khi lưới điện gặp sự cố.

3.3. Tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị bảo vệ Aptomat

Tính toán ngắn mạch là bước bắt buộc để chọn aptomat (MCCB, MCB) và các thiết bị bảo vệ khác. Đồ án đã tính toán dòng ngắn mạch tại các điểm nút quan trọng trong hệ thống, từ ngay sau MBA (N1) đến các tủ điện tầng (N5). Kết quả cho thấy dòng ngắn mạch cao nhất là 13,2 kA tại điểm sau máy biến áp. Dựa trên dòng điện tính toán và dòng cắt ngắn mạch, các thiết bị bảo vệ được lựa chọn. Ví dụ, máy cắt không khí (ACB) 1250A/65kA được chọn cho tủ tổng, và các MCCB/MCB có dòng định mức và dòng cắt phù hợp được chọn cho các tủ nhánh, đảm bảo khả năng cô lập sự cố nhanh chóng, bảo vệ an toàn cho con người và thiết bị.

IV. Hướng dẫn Thiết kế Hệ thống An toàn và Chiếu sáng Chuẩn

Một trong những nội dung trọng tâm của đồ án 'Thiết kế Cấp Điện Công Trình Trường Học Genesis' là việc xây dựng các hệ thống đảm bảo an toàn và tiện nghi. Thiết kế chiếu sáng và thiết kế hệ thống an toàn điện (chống sét, tiếp địa) là hai hợp phần không thể thiếu. Đối với chiếu sáng học đường, mục tiêu không chỉ là cung cấp đủ ánh sáng mà còn phải đảm bảo chất lượng ánh sáng, không gây lóa, mỏi mắt, tuân thủ theo TCVN 7114:2008. Phần mềm Dialux evo được sử dụng để mô phỏng và tính toán độ rọi cho từng không gian, từ phòng học (yêu cầu 300 lux) đến phòng họp và phòng y tế (500 lux). Về an toàn, đồ án đã triển khai chi tiết hệ thống chống sét sử dụng kim thu sét chủ động phát tia tiên đạo và hệ thống tiếp địa an toàn theo sơ đồ TN-S. Các tính toán này dựa trên tiêu chuẩn TCVN 9385:2012, đảm bảo điện trở nối đất luôn nhỏ hơn giá trị cho phép (10Ω cho chống sét và 4Ω cho tiếp địa an toàn), tạo ra một lớp bảo vệ vững chắc cho toàn bộ công trình trước các nguy cơ từ sét và sự cố rò rỉ điện.

4.1. Phương pháp thiết kế chiếu sáng học đường bằng phần mềm Dialux

Phương pháp thiết kế chiếu sáng trong đồ án mang tính hệ thống và khoa học. Quy trình bắt đầu bằng việc xác định yêu cầu độ rọi cho từng khu vực chức năng dựa trên TCVN 7114:2008 và TCVN 3907:2011. Sau đó, phần mềm tính toán thiết kế điện chuyên dụng là Dialux evo được sử dụng để nhập mặt bằng kiến trúc 2D, bố trí đèn và tiến hành mô phỏng. Phần mềm này cho phép kiểm tra trực quan sự phân bố ánh sáng, độ đồng đều và chỉ số hoàn màu. Kết quả mô phỏng giúp tối ưu hóa số lượng và vị trí đèn, đảm bảo vừa đạt tiêu chuẩn kỹ thuật vừa tiết kiệm năng lượng, phù hợp với QCVN 09:2017/BXD.

4.2. Tính toán và triển khai hệ thống chống sét hệ thống tiếp địa

An toàn là ưu tiên hàng đầu, do đó, hệ thống chống sét và hệ thống tiếp địa được tính toán kỹ lưỡng. Hệ thống chống sét sử dụng kim thu sét tiên đạo PULSAR45 với bán kính bảo vệ 89m, bao phủ toàn bộ công trình. Dây thoát sét bằng đồng bện tiết diện 70 mm² được sử dụng để dẫn dòng sét xuống đất an toàn. Hệ thống tiếp địa chống sét gồm 5 cọc, đảm bảo điện trở nhỏ hơn 10Ω. Song song đó, hệ thống tiếp địa an toàn theo sơ đồ TN-S được thiết kế với 10 cọc, đảm bảo điện trở nhỏ hơn 4Ω. Việc tính toán này dựa trên điện trở suất của đất và các hệ số điều chỉnh theo mùa, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện.

V. Ứng dụng BIM trong Đồ án Tốt nghiệp Kỹ thuật Điện Genesis

Điểm khác biệt và hiện đại của đồ án 'Thiết kế Cấp Điện Công Trình Trường Học Genesis' là việc ứng dụng Mô hình Thông tin Công trình (BIM) vào toàn bộ quá trình thiết kế. Sử dụng phần mềm Archicad, đồ án không chỉ dừng lại ở các bản vẽ mặt bằng cấp điện 2D truyền thống mà đã xây dựng một mô hình 3D thông minh, tích hợp đầy đủ thông tin của hệ thống điện. Mô hình BIM cho phép trực quan hóa toàn bộ hệ thống thang máng cáp, vị trí tủ điện, đường đi của ống luồn dây. Lợi ích lớn nhất của việc áp dụng BIM là khả năng phối hợp giữa các bộ môn (Kiến trúc, Kết cấu, MEP). Công cụ kiểm tra xung đột (Clash Detection) trong Archicad giúp phát hiện sớm các va chạm giữa hệ thống điện và các hạng mục khác, ví dụ như ống dây đi xuyên qua dầm kết cấu, từ đó đưa ra phương án điều chỉnh ngay trên mô hình, tránh lãng phí thời gian và chi phí sửa chữa trên công trường. Đây là một bước tiến quan trọng, thể hiện sự tiệm cận của giáo dục kỹ thuật với các xu hướng công nghệ tiên tiến trong ngành xây dựng.

5.1. Quy trình dựng mô hình MEP 3D và kiểm tra xung đột

Quy trình triển khai BIM được thực hiện một cách bài bản. Bắt đầu từ việc thiết lập thông tin dự án, cao độ tầng và hệ lưới trục. Sau khi dựng xong mô hình kết cấu và kiến trúc, hạng mục cơ điện (MEP) được triển khai. Các đối tượng như máy biến áp, máy phát điện dự phòng, tủ điện tổng MDB, hệ thống thang máng cáp, và các phụ tải được mô hình hóa chính xác về kích thước và vị trí. Công cụ 'Collision Detection' sau đó được chạy để tự động rà soát các va chạm. Mọi xung đột được phát hiện sẽ được báo cáo, cho phép kỹ sư thiết kế hiệu chỉnh lại đường đi của thang máng cáp hoặc vị trí thiết bị để tối ưu hóa không gian và đảm bảo khả năng thi công.

5.2. Lợi ích của việc bóc tách khối lượng và dự toán chi phí M E

Một trong những ứng dụng mạnh mẽ nhất của BIM được thể hiện trong đồ án là khả năng bóc tách khối lượng tự động và chính xác. Từ mô hình 3D, phần mềm Archicad có thể thống kê nhanh chóng số lượng đèn, chiều dài cáp điện, số lượng ổ cắm, và khối lượng thang máng cáp. Dữ liệu này là đầu vào quan trọng cho việc lập dự toán chi phí M&E. So với phương pháp bóc tách thủ công trên bản vẽ 2D, BIM giảm thiểu sai sót, tiết kiệm thời gian và cung cấp một cơ sở dữ liệu tin cậy cho việc quản lý vật tư và chi phí dự án, giúp chủ đầu tư có cái nhìn rõ ràng về ngân sách ngay từ giai đoạn thiết kế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương I. 41 Tiết diện tối thiểu của dây bảo vệ PE theo TCVN 9207:2012. 42 Tổng hợp tính toán lựa chọn dây dẫn nhóm phụ tải ưu tiên. 43 Tổng hợp tính toán lựa chọn dây dẫn nhóm phụ tải PCCC.

44 Tổng hợp lựa chọn thanh cái các tủ phân phối. 45 Tính toán ngắn mạch các tủ điện tầng và tủ điện động lực. 46 Tổng hợp lựa chọn thiết bị bảo vệ tủ điện tầng và tủ điện động lực. 47 Thông số tụ bù Samwha SMB-4150400KT 40kVar.

48 Hệ số thay đổi điện trở suất của đất theo mùa. 49 Hệ số sử dụng của cọc chôn thẳng đứng và của thanh/dây nối các cọc. 50 Hệ số thay đổi điện trở suất của đất theo mùa. TỔNG QUAN DỰ ÁN 1.1 Giới thiệu dự án Tên dự án: Trường mầm non Genesis Địa điểm xây dựng: công trình nằm trong ô đất 017-NT1 thuộc khu đô thị mới Tây Hồ Tây, phường Xuân La, quận Tây Hồ, Hà Nội Hình 1.

1 Tổng quan kiến trúc dự án Thông tin về công trình: • Tổng diện tích khu đất: 5596 m2 • Diện tích xây dựng công trình: 2161 m2 • Diện tích giao thông, sân bãi: 1841 m2 • Diện tích cây xanh: 1594 m2 • Tổng diện tích sàn: 6160,5 m2 Hình 1. 2 Mặt bằng tầng điển hình 1 Công trình trường học Genesis có quy mô 03 tầng nổi, 1 tầng tum (tầng kỹ thuật) được bố trí chức năng cho từng tầng cụ thể như sau: Tầng 1: Diện tích sàn 2161 m2 , cao 3,9 m và các khu vực chức năng sau: Khu vực bể bơi: khu vực lớp học: lớp 1 đến lớp 8; phòng y tế; khu vực kho 01 + 8 kho; phòng tuyển sinh + hiệu phó; phòng giáo viên; phòng kỹ thuật điện; phòng rác; 2 thang máy, 3 thang bộ; phòng thay đồ nam + nữ, khu vực WC(SL:8); góc chơi chung 1+2, sảnh chính, lễ tân, hành lang Tầng 2: Diện tích sàn 1910 m2 , cao 3,6 m và các khu vực chức năng sau: Khu vực lớp học: lớp 9 đến lớp 20; phòng hiệu phó; phòng giáo viên; phòng kỹ thuật điện; 2 thang máy, 3 thang bộ; góc chơi chung 3+4, hành lang; khu vực WC (SL: 9); khu vực kho (SL: 12), kho 03 Tầng 3: Diện tích sàn 1799,5 m2 , cao 3,6 m và các khu vực chức năng sau: Phòng giáo dục thể chất, phòng mỹ thuật, phòng âm nhạc, phòng tiếng anh, , phòng họp, phòng hội đồng, phòng nghiệp vụ, phòng kế toán tài vụ, phòng thư viện, phòng hiệu trưởng, phòng hiệu phó, phòng hành chính nhân sự, phòng ăn giáo viên, khu bếp nấu, phòng kỹ thuật điện, phòng server, phòng kho(SL: 3), kho 04, khu vực WC(SL: 5), sảnh tầng, hành lang, 2 thang máy, 3 thang bộ Tầng kỹ thuật: Diện tích sàn 290 m2 , cao 3 m và các khu vực chức năng sau: phòng kỹ thuật, phòng giặt.2 Yêu cầu thiết kế Hệ thống cấp điện tòa nhà sẽ cần đảm bảo các yêu cầu sau: • Độ an toàn trong cung cấp điện • Độ tin cậy cung cấp điện • Đảm bảo hợp lý về kinh tế Đối với hệ thống cấp điện tòa nhà bao gồm: • Hệ thống chiếu sáng • Hệ thống điều hòa không khí, thông gió • Hệ thống thang máy, bơm nước 2 • Hệ thống phụ tải (đèn, ổ cắm,.) • Hệ thống PCCC Các bước thiết kế cấp điện tòa nhà gồm: • Thiết kế chiếu sáng • Phụ tải tính toán và phương án cấp điện • Tính toán lựa chọn thiết bị điện • Tính toán bù công suất phản kháng • Tính toán chống sét và nối đất 1.3 Tài liệu viện dẫn Các quy chuẩn và tiêu chuẩn dùng tham chiếu trong tính toán thiết kế dự án gồm: Các tiêu chuẩn và quy chuẩn về chiếu sáng: • TCVN 7114:2008: Chiếu sáng nơi làm việc – Phần trong nhà • TCVN 3907:2011: Trường mầm non – Yêu cầu thiết kế • QCVN 09:2017/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả Các tiêu chuẩn tham chiếu sử dụng trong tính toán phụ tải: • TCVN 9206:2012 Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế • TCVN 5687:2010 Thông gió – điều hòa không khí tiêu chuẩn thiết kế Các tiêu chuẩn tham chiếu sử dụng trong tính toán lựa chọn thiết bị: • TCVN 9207:2012 Đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công trình công công – Tiêu chuẩn thiết kế Các tiêu chuẩn tham chiếu sử dụng trong tính toán chống sét và nối đất: • TCVN 9385:2012 Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống chống sét cho công trình xây dựng • Tiêu chuẩn ngành TCN 68-174:2006 Quy phạm chống sét và tiếp địa cho các công trình viễn thông • TCVN 4756: 1989 Quy phạm nối đất và nối không các thiết bị điện 3 • 𝐾𝑦𝑐 : Hệ số yêu cầu của nhóm phụ tải quạt thông gió tra bảng 5 TCVN 9206:2012 Số lượng Kyc Số lượng Kyc Số lượng động Kyc động cơ động cơ cơ 2 1 (0,8) 8 0,75 20 0,65 0,9 3 10 0,70 30 0,60 (0,75) 0,8 5 15 0,65 50 0,55 (0,70) CHÚ THÍCH: Con số trong ngoặc là cho loại động cơ có công suất lớn hơn 30 kW. 8 Hệ số yêu cầu đối với nhóm phụ tải quạt thông gió Quạt thông gió có vai trò quan trọng trong việc cải thiện môi trường học tập giúp cung cấp không khí tươi giúp tăng cường sự tập trung và hiệu suất học tập của học sinh đồng thời loại bỏ mùi hôi, khí độc nhằm đảm bảo an toàn sức khỏe cho học sinh và giáo viên Dựa vào TCVN 5687:2010, tính được lưu lượng gió các khu vực WC, kho tầng 1 như bảng sau: Diện tích Chiều cao Bội số Lưu lượng Khu vực (𝐦𝟐 ) (m) (lần/giờ) (𝐦𝟑 /h) WC lớp 1&2 32,2 3,2 10 1030,4 WC lớp 3 15,6 3,2 10 499,2 WC GV1 7,18 3,2 10 229,76 WC GV2 16,13 3,2 10 516,16 WC lớp 4&5 32,2 3,2 10 1030,4 WC lớp 6 15,6 3,2 10 499,2 WC lớp 7 15,6 3,2 10 499,2 WC lớp 8 15,6 3,2 10 499,2 Kho 01 10 3,2 5 160 Kho lớp 1 6,5 3,2 5 104 Kho lớp 2 6,5 3,2 5 104 Kho lớp 3 6,5 3,2 5 104 Kho lớp 4 6,5 3,2 5 104 Kho lớp 5 6,5 3,2 5 104 Kho lớp 6 6,5 3,2 5 104 Kho lớp 7 6,5 3,2 5 104 Kho lớp 8 6,5 3,2 5 104 Bảng 2. 9 Tổng hợp lưu lượng gió khu vực WC, kho tầng 20 Tính toán tương tự với khu vực WC, kho tầng 2 và tầng 3 từ đó ta tính được tổng lưu lượng gió của khu vực WC, kho.Sau đó lấy tổng lưu lượng chia cho lưu lượng của quạt đã chọn để ra số lượng quạt gió của dự án ứng với công suất quạt chọn: Lưu lượng Tổng lưu lượng Lưu lượng quạt Số lượng Tầng (𝐦𝟑 /h) (𝐦𝟑 /h) (𝐦𝟑 /h) quạt 1 5795,52 2 8444,16 16495,36 6000 3 3 2255,68 Bảng 2.

10 Tính toán số lượng quạt gió khu vực WC, kho dự án Tính toán tương tự với khu vực sảnh, hành lang, khu vực phòng chức năng, khu bể bơi và khu bếp ứng với công suất quạt chọn bên dưới: Công suất Công suất quạt Số lượng Kyc tính toán Phụ tải quạt (kW) (kW) Quạt thông gió WC, kho 2,2 3 0,9 5,94 Quạt thông gió khu hàng, 2,2 3 0,9 5,94 sảnh, cầu thang Quạt thông gió phòng 7,5 3 0,9 20,25 chức năng Quạt thông gió khu bể bơi 1,5 2 1 3 Quạt thông gió khu bếp 1,5 2 1 3 nấu Bảng 2. 11 Tổng hợp công suất tính toán phụ tải quạt gió các khu vực Từ đó ra được công suất tủ điện quạt thông gió như sau: Công suất Công suất tính đặt Hệ số đồng Tủ điện Phụ tải toán thời (kW) (kW) Quạt 38,13 1 38,13 TĐ-TG thông gió Bảng 2. 12 Công suất tính toán phụ tải quạt gió dự án 21 Phụ tải tủ điện tầng a, Chiếu sáng Dựa trên kết quả tính toán và thiết kế chiếu sáng ở phần trước, thống kế chi tiết suất phụ tải chiếu sáng các khu vực điển hình như sau: Độ rọi Diện tích Suất phụ tải Khu vực Công năng yêu cầu (𝐦𝟐 ) (lux) (W/𝐦𝟐 ) Phòng kỹ thuật Điện 19 200 5,39 Kỹ thuật Kho 7,4 100 2,7 Lễ tân 41,98 300 7,61 Sảnh chính 107,48 100 2,25 Góc chơi chung 111,55 300 5,76 Chung Hành lang 102,66 100 2,9 Phòng thay đồ 26,25 200 4,54 WC 30,42 200 3,95 Cầu thang 19,66 150 6,1 Phòng học 73,28 300 5,22 Làm việc Phòng giáo viên 12,6 300 9,55 Phòng họp 182 500 8,46 Phòng y tế 19,5 500 10,32 Phòng mỹ thuật 59,83 500 8,36 Khu bể bơi 265,17 300 5,28 Đặc biệt Phòng server 15,33 500 11,75 Khu bếp nấu 117,72 500 8,66 Phòng giặt 41,39 300 4,83 Phòng ăn giáo viên 84 200 3,33 Bảng 2. 13 Tổng hợp mật độ công suất chiếu sáng khu vực điển b, Ổ cắm Đối với phụ tải ổ cắm được lắp ở các khu vực gồm các phòng học, phòng giáo viên với các phụ tải sử dụng ổ cắm thường là: máy tính, các thiết bị điện tử,… Chọn suất ổ cắm Po = 30 (W/m2 ) và chọn ổ cắm đôi với công suất là 0,5 kW theo mục 5.3 TCVN 9206:2012 Đối với phụ tải ổ cắm được lắp ở các khu vực kho, WC,… do có nhu cầu sử dụng ít nên chọn suất ổ cắm Po = 10 (W/m2 ) và chọn loại ổ cắm đơn với công suất ổ cắm đơn là 0,3 kW theo mục 5.3 TCVN 9206:2012 Công suất tính toán phụ tải ổ cắm được tính theo công thức sau: 𝑛 PT 2.

5 𝑃𝑂𝐶 = 𝐾𝑆 ∑ 𝑃𝑜𝑐𝑖 22 Trong đó: • 𝑃𝑜𝑐𝑖 : Công suất ổ cắm thứ i, đơn vị kW • 𝐾𝑆 : Hệ số đồng thời, tra theo TCVN 9206:2012 Lấy suất phụ tải nhân diện tích rồi chia công suất 1 ổ cắm ta được số lượng ổ cắm sau khi chọn được số lượng ta nhân với công suất 1 ổ và hệ số đồng thời sẽ ra được công suất tính toán ổ cắm, chi tiết tính toán tại file excel trang ổ cắm Tổng hợp suất phụ tải ổ cắm tại các khu vực điển hình: Khu vực điển Suất phụ tải Công suất 1 ổ cắm Công năng (kW) hình (W/𝐦𝟐 ) Phòng kỹ thuật Điện 30 0,5 Kỹ thuật Kho 10 0,3 Lễ tân 10 0,3 Phòng thay đồ 10 0,3 WC 10 0,3 Chung Góc chơi chung 10 0,3 Sảnh chính 0 0 Hành lang 0 0 Cầu thang 0 0 Phòng học 30 0,5 Làm việc Phòng giáo viên 30 0,5 Phòng họp 30 0,5 Phòng y tế 30 0,5 Phòng mỹ thuật 30 0,5 Khu bể bơi 10 0,3 Đặc biệt Phòng server 30 0,5 Khu bếp nấu 30 0,5 Phòng giặt 30 0,5 Phòng ăn giáo viên 10 0,3 Bảng 2.