CHƯƠNG 1 GVHD: TS. PHAN THÀNH NHÂN 1. QUY MÔ CÔNG TRÌNH: Công trình Tòa nhà văn phòng 144 Công Hòa có quy mô như sau: - Tổng diện tích xây dựng: Sxd = 11000 m² - Công trình bao gồm 8 tầng và 1 hầm - Chiều cao 8 tầng nổi: 32,55 m - Chiều cao tầng hầm: 4 m - Mật độ xây dựng: 45% SVTH: QUÁCH VĨNH PHONG 3 CHƯƠNG 1 GVHD: TS. PHAN THÀNH NHÂN Bảng 1.1 Quy mô công trình Hướng khu vực / phòng Diện h h1 Tầng Khu vực/phòng tích Diện tích tường / kính (m) (m) N E S W (m²) Diện tích tường ngoài (m²) 7,98 20,58 SẢNH Diện tích vách/cửa sổ kính T1 70 4,2 4,2 20,58 THANG (m²) Diện tích tường trong (m²) 33,23 Diện tích tường ngoài (m²) 60,23 25.2 NH TIỆC Diện tích vách/cửa sổ kính T1 254 4,2 4,2 60,23 25.2 CƯỚI (m²) Diện tích tường trong (m²) 33,18 Diện tích tường ngoài (m²) 86,88 59,06 94,71 TRUNG TÂM Diện tích vách/cửa sổ kính T1 745 4,2 4,2 4,8 59,06 94,71 MUA SẮM (m²) Diện tích tường trong (m²) 180,03 Diện tích tường ngoài (m²) 52,92 8,4 CỬA HÀNG Diện tích vách/cửa sổ kính T1 57 4,2 4,2 52,92 8,4 COFFEE (m²) Diện tích tường trong (m²) 19,32 Diện tích tường ngoài (m²) 10,64 16,454 SVTH: QUÁCH VĨNH PHONG 4 CHƯƠNG 1 GVHD: TS.
PHAN THÀNH NHÂN T2 SẢNH Diện tích vách/cửa sổ kính 50,8 3,8 3,8 7,29 THANG (m²) Diện tích tường trong (m²) 39,14 Diện tích tường ngoài (m²) 113,62 119,32 148,24 42,67 TRUNG TÂM Diện tích vách/cửa sổ kính T2 1112 3,8 3,8 9,28 86,86 148,24 31,48 MUA SẮM (m²) Diện tích tường trong (m²) 72,96 Diện tích tường ngoài (m²) 113,62 119,43 163,59 50,92 TRUNG TÂM Diện tích vách/cửa sổ kính T3 1200 3,8 3,8 9,28 102,52 163,59 31,48 MUA SẮM (m²) Diện tích tường trong (m²) 72,96 Diện tích tường ngoài (m²) 10,64 16,454 SẢNH Diện tích vách/cửa sổ kính T3 50,8 3,8 3,8 7,29 THANG (m²) Diện tích tường trong (m²) 39,14 Diện tích tường ngoài (m²) 10,64 16,454 SẢNH Diện tích vách/cửa sổ kính T4 50,8 3,8 3,8 7,29 THANG (m²) Diện tích tường trong (m²) 39,14 Diện tích tường ngoài (m²) 119,32 123,75 163,58 42,52 TRUNG TÂM Diện tích vách/cửa sổ kính T4 1200 3,8 3,8 16,5 43,99 117,42 31,48 MUA SẮM (m²) Diện tích tường trong (m²) 72,96 T5 Diện tích tường ngoài (m²) 10,64 16,454 SVTH: QUÁCH VĨNH PHONG 5 CHƯƠNG 1 GVHD: TS. PHAN THÀNH NHÂN SẢNH Diện tích vách/cửa sổ kính 50,8 3,8 3,8 7,29 THANG (m²) Diện tích tường trong (m²) 39,14 Diện tích tường ngoài (m²) 119,32 123,75 163,58 42,52 TRUNG TÂM Diện tích vách/cửa sổ kính 1200 3,8 3,8 16,5 43,99 117,42 31,48 T5 MUA SẮM (m²) Diện tích tường trong (m²) 72,96 Diện tích tường ngoài (m²) 10,64 16,454 SẢNH Diện tích vách/cửa sổ kính T6&7 50,8 3,8 3,8 7,29 THANG (m²) Diện tích tường trong (m²) 39,14 Diện tích tường ngoài (m²) 119,32 123,75 163,58 50,92 T6 Diện tích vách/cửa sổ kính OFFICE 1200 3,8 3,8 9,28 23,78 113,9 31,48 &7 (m²) Diện tích tường trong (m²) 72,96 Diện tích tường ngoài (m²) 116,49 91,82 104,81 Diện tích vách/cửa sổ kính T8 TIỆC CƯỚI 848 3,71 3,71 33,76 13,02 2,88 (m²) Diện tích tường trong (m²) 52,19 Diện tích tường ngoài (m²) 10,388 62,33 SẢNH Diện tích vách/cửa sổ kính T8 110 3,71 3,71 7,29 THANG (m²) Diện tích tường trong (m²) 84,96 SVTH: QUÁCH VĨNH PHONG 6 CHƯƠNG 2 GVHD: TS. PHAN THÀNH NHÂN CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Lựa chọn phương pháp Carrier để tính cân bằng nhiệt ẩm. Phương pháp Carrier không cần lập sơ đồ điều hòa mà chỉ cần tính toàn bộ nhiệt hiện thừa Qht và nhiệt ẩn thừa Qât của mọi nguồn nhiệt tỏa và thẩm thấu tác động vào phòng điều hòa: Q 0 = ∑ Q ht + ∑ Q ât - Q11 : Nhiệt hiện bức xạ qua kính. - Q 21 : Nhiệt hiện truyền qua mái do bức xạ mặt trời và do chênh lệch nhiệt độ. - Q 22 : Nhiệt hiện truyền qua vách (Tường, Cửa ra vào và Kính cửa sổ).
- Q 23 : Nhiệt hiện truyền qua nền. - Q 31 : Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng. - Q 32 : Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc. - Q 4 : Nhiệt tỏa ra do người (Gồm nhiệt hiện Q 4h và nhiệt ẩn Q 4a ).
- Q N : Nhiệt do gió tươi mang vào (Gồm nhiệt hiện Q hN và nhiệt ẩn Q aN ). - Q 5 : Nhiệt hiện do gió lọt mang vào (Gồm nhiệt hiện Q 5h và nhiệt ẩn Q 5a ). THÔNG SỐ TÍNH TOÁN Nhiệt độ và độ ẩm không khí ngoài trời được tra theo bảng 1.11 Tài liệu [1]: Bảng 2.1 Nhiệt độ không khí ngoài trời tại Tp. Hồ Chí Minh Nhiệt độ Mùa nóng Mùa lạnh trung bình ttb ttbmax tmax φtb φ13−15 ttbmax tmax φtb φ13−15 27 34,6 40 74 55 21 13,8 74 54 SVTH: QUÁCH VĨNH PHONG 7 CHƯƠNG 2 GVHD: TS.
PHAN THÀNH NHÂN Về thông số tính toán bên trong công trình, lựa chọn theo để đảm bảo tiện nghi, tra theo TCVN 5687 – 2010 (Phụ lục A, bảng A1, tài liệu [3]), chọn thông số không khí ngoài trời như sau: - Nhiệt độ không khí ngoài trời: t N = 34,6℃. - Độ ẩm tương đối của không khí trong nhà: φN = 74%. - Nhiệt độ của không khí trong nhà: t T = 24℃. - Độ ẩm tương đối của không khí trong nhà: φT = 55%.
Từ cặp số liệu đã chọn theo tiêu chuẩn ở trên. Ta sử dụng Đồ thị t – d của không khí ẩm để tìm các thông số còn lại: - Enthalpy của không khí trong nhà: IT = 50,3 kJ/kg. - Độ chứa hơi của không khí trong nhà: dT = 10,29 g hơi/kg không khí khô. - Ta chỉ tính toán cho mỗi một phụ tải lạnh cho một phòng điển hình bằng phương pháp Carrier trong tháng 4, các phòng còn lại được tính dưa trên phòng điển hình bằng phần mềm Microsoft Excel 2019.
Lựa chọn khu vực trung tâm thương mại tại tầng 2 để tính toán phụ tải điển hình.1 Mặt bằng tầng 2 SVTH: QUÁCH VĨNH PHONG 8 CHƯƠNG 2 GVHD: TS. PHAN THÀNH NHÂN Bảng 2.2 Thông số kết cấu phòng Diện tích Tường Diện tích Diện tích Kính tiếp Không tiếp xúc Sàn/trần xúc bức xạ Cao bức xạ độ Không điều hòa không Sàn Trần Tường Hướng rèm (100 mm) kính mm m2 m2 m2 Bắc 9,28 Đông 86,86 3800 1112 1112 72,96 Nam 148,24 Tây 31,48 Tổng cộng 72,96 Tổng 275,86 2. TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA BỨC XẠ QUA KÍNH Q11 Nhiệt thừa do tác động của các tia bức xạ mặt trời được xem là thành phần khá quan trọng trong số các thành phần có nguồn góc từ bên ngoài. Với các cửa sổ, cửa kính quay về hướng Đông sẽ nhận bức xạ cực đại vào 8 đến 9 giờ sáng và kết thúc lúc 12 giờ trưa.
Cửa sổ hướng Tây sẽ nhận bức xạ cực đại lúc 4 đến 5 giờ chiều và nếu là cửa sổ nằm ngang trên mái tum sẽ nhận bức xạ cực đại vào 12 giờ trưa. Nhiệt hiện do bức xạ qua kính vào phòng theo công thức sau: Q11 = nt Q′11 Trong đó: nt: Hệ số tác dụng tức thời của bức xạ Q’11: Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng Q’11 được xác định bởi công thức sau: Q′11 = FR t εc εđs εmm εkh εm εr (W) SVTH: QUÁCH VĨNH PHONG 9 CHƯƠNG 2 GVHD: TS. PHAN THÀNH NHÂN Trong đó: F: Diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép, m², nếu là khung gỗ lấy bằng 0,85F RT: Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào trong phòng (W/m²) εc : Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, tính theo công thức: H 5 εc = 1 + 0,023 = 1 + 0,023 ≈ 1 1000 1000 Với H = 5m εđs : Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát so với nhiệt độ đong sương của không khí ở trên mặt nước biển là 20℃, xác định theo công thức: (t s − 20) (29,3 − 20) εđs = 1 − 0,13 = 1 − 0,13 = 0,879 10 10 Với nhiệt độ đọng sương ts=29,3℃, tra từ đồ thị không khí ẩm, với nhiệt độ khô và độ ẩm là: t=34,6℃, φ = 74% Hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không mây: εmm = 1 Hệ số ảnh hưởng của khung (Đối với cửa kính có khung nhôm): εkh = 1,17 Hệ số kính (Tài liệu [1], Chọn kính trong tráng màng phản xạ RS 20, 6 mm): εm = εk = 0,34 Nhiệt bức xạ qua kính khác kính cơ bản của Phòng trên trong tháng 4 (Với Nhiệt bức xạ qua kính cơ bản R lấy từ Tài liệu [1]) Với kính không có màn che bên trong ta lấy hệ số mặt trời hấp thụ εr = 1 Lựa chọn kính trong tráng màng phản xạ RS 20, 6 mm với các thông số kính như sau (Bảng 4.3, Tài liệu [1]): Hệ số hấp thụ: αk = 0,44 Hệ số phản xạ: ρk = 0,44 Hệ số xuyên qua: τk = 0,12 SVTH: QUÁCH VĨNH PHONG 10 CHƯƠNG 2 GVHD: TS. PHAN THÀNH NHÂN Hệ số kính: εm = 0,34 Với kính không sử dụng rèm, RT được tính theo công thức sau: R T = 0,34.
R T Với công trình tại Thành phố Hồ Chí Minh, vĩ độ 10o Bắc, giá trị nhiệt bức xạ Mặt Trời qua kính khác với kính cơ bản từ 6 giờ đến 17 giờ (được tra theo tài liệu [1]) Để xác định được hệ số tức thời, ta phải xác định được tổng khối lượng của các bề mặt tạo nên không gian điều hòa tính trên 1m² G′ + 0,5G" gs = Fs Trong đó: G’: Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn nằm trên mặt đất G”: Khối lượng của tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất Fs: Diện tích sàn Các phòng hoạt động từ 6 giờ sáng đến 17 giờ chiều, các mặt bên ngoại nhận nhiệt từ bức xạ mặt trời đều được lắp bằng kính ρ = 2500 kg/m³ và tường gạch dày 200 mm chọn ρ = 1800 kg/m³, trần nhà dày 40 mm và nền nhà dày 200 mm làm bằng bê tông cốt thép chọn ρ = 2400 kg/m³ Vậy ta tính được: G′ = 1800.653644,8 → gs = = = 341,82 kg/m2 sàn Fs 1112 Với diện tích tiếp xúc của tòa nhà với các hướng, hướng Nam có diện tích kính lớn. Bức xạ mặt trời xâm nhập vào tòa nhà theo các hướng. Theo lựa chọn thông số thời tiết SVTH: QUÁCH VĨNH PHONG 11 CHƯƠNG 2 GVHD: TS. PHAN THÀNH NHÂN ngoài trời theo Tài liệu [3], ta lựa chọn tháng nóng nhất là tháng 4, với nhiệt độ là 34,6 ℃ và độ ẩm là 74%.
Tra giá trị RT lớn nhất theo Tài liệu [1]: Bảng 2.