CHƯƠNG 1 GVHD: TS.PHAN THÀNH NHÂN Hình 1. 7 Mặt bằng tầng mái 1.4 Chọn thông số thiết kế ngoài nhà Theo QCVN 02/2009 BXD bảng 2.10 trang 57 nhiệt độ không khí trung bình cao nhất trong năm của trạm Tân Sơn Nhất Thành Phố Hồ Chí Minh là tháng 4: Nhiệt độ ngoài trời t N = 34,6 C o - - Độ ẩm không khí ngoài trời N = 72% Suy ra Nhiệt độ nhiệt kế ướt tuN = 30 C o - Nhiệt độ đọng sương tdsN = 28,8 C o - - Độ chứa hơi d N = 25,44 g/kg không khí khô - Enthalpy I N = 100,02 kJ/kg 6 SVTH: HUỲNH HỮU KHƯƠNG MSSV:1913851 CHƯƠNG 1 GVHD: TS.PHAN THÀNH NHÂN 1.5 Chọn thông số thiết kế trong nhà Theo tài liệu TCVN 5687:2010 phụ lục A, bảng A tra thông số tính toán của không khí bên trong nhà dùng để thiết kế điều hòa không khí đảm bảo tiện nghi nhiệt. Do đối tượng thiết kế là các văn phòng hay siêu thị nên chọn trạng thái lao động nhẹ hoặc vừa, khi đó: Nhiệt độ không khí trong nhà tT = 25 C o - - Độ ẩm trong nhà T = 55% Suy ra: Nhiệt độ nhiệt kế ướt tuT = 18,7 C o - Nhiệt độ đọng sương tdsT = 15,3 C o - - Độ chứa hơi dT = 10,93 g/kg không khí khô - Enthalpy IT = 52,971 kJ/kg Bảng 1. 1 Thông số diện tích, kính, tường các khu vực điều hòa Khu Diện tích h h1 Hướng khu vực/phòng Tầng Diện tích tường/kính vực/phòng (m2) (m) (m) NE SE SW NW Diện tích tường ngoài 33,62 7,76 32,13 Diện tích tường trong 63,24 60,35 1 Siêu thị 821 4,3 3,4 Diện tích vách kính/cửa sổ 23,5 73,5 78 Diện tích tường ngoài 13,62 1 Coffee shop 155 4,3 3,4 Diện tích tường trong 35,87 3,4 9,86 Diện tích vách kính/cửa sổ 43,5 Diện tích tường ngoài 31,325 37,57 2-5 Văn phòng 1 618 3,4 2,7 Diện tích tường trong 69,93 5,46 10,2 Diện tích vách kính/cửa sổ 29,92 28,25 Diện tích tường ngoài 11,85 2-5 Văn phòng 2 170 3,4 2,7 Diện tích tường trong 20,655 22,7 7 SVTH: HUỲNH HỮU KHƯƠNG MSSV:1913851 CHƯƠNG 1 GVHD: TS.PHAN THÀNH NHÂN Khu Diện tích h h1 Hướng khu vực/phòng Tầng Diện tích tường/kính vực/phòng (m2) (m) (m) NE SE SW NW Diện tích vách kính/cửa sổ 10,85 Diện tích tường ngoài 34,97 2-5 Văn phòng 3 460 3,4 2,7 Diện tích tường trong 67,5 Diện tích vách kính/cửa sổ 33,07 Diện tích tường ngoài 14,98 2-5 Văn phòng 4 177 3,4 2,7 Diện tích tường trong 22,14 7,56 6,75 15,66 Diện tích vách kính/cửa sổ 7,7 Diện tích tường ngoài 1,72 54,55 2-5 Văn phòng 5 774 3,4 2,7 Diện tích tường trong 85,995 7,56 Diện tích vách kính/cửa sổ 63,44 33,07 Diện tích tường ngoài 137,16 1,72 115,39 37,57 Diện tích tường trong 111,16 47,115 14,58 52,055 6-7 Văn phòng 2418 3,4 2,7 Diện tích vách kính/cửa 67,8 63,44 114,61 28,25 sổ Diện tích tường ngoài 7,16 Diện tích tường trong 52,87 23,46 1 Sảnh chính 184 4,3 3,4 Diện tích vách kính/cửa 21,4 sổ Diện tích tường ngoài 13,96 Phòng quản Diện tích tường trong 22,61 1 24 4,3 3,4 lý Diện tích vách kính/cửa 14,6 sổ Diện tích tường ngoài 31,95 Phòng bảo vệ Diện tích tường trong 52,25 1 29 4,3 3,4 + cứu hỏa Diện tích vách kính/cửa 8 sổ 8 SVTH: HUỲNH HỮU KHƯƠNG MSSV:1913851 CHƯƠNG 2 GVHD: TS.PHAN THÀNH NHÂN CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP CARRIER Để tính tải lạnh công trình thì có nhiều phương pháp khác nhau tuy nhiên quen thuộc nhất đó là phương pháp truyền thống và phương pháp Carrier.
Tính tải lạnh hay còn gọi là xác định năng suất lạnh công trình bằng việc tính tổng các nguồn nhiệt thừa cần triệt tiêu tỏa ra từ bên trong và xâm nhập từ bên ngoài vào không gian điều hòa. Ở đây ta sẽ xác định năng suất lạnh công trình theo phương pháp Carrier bằng cách tính riêng tổng nhiệt hiện thừa Qht và nhiệt ẩn thừa Qât của mọi nguồn nhiệt tỏa và thẩm thấu tác động vào phòng điều hòa: Qt = Qht + Qât Khai triển công thức trên ta có các thành phần nhiệt như sau: - Qt = Q11 + Q21 + Q22 + Q23 + Q31 + Q32 + Q4 + Q5 + Q6 ,W - Q11 : Nhiệt bức xạ qua kính, W - Q21 : Nhiệt truyền qua trần, W - Q22 : Nhiệt truyền qua vách, W - Q23 : Nhiệt truyền qua nền, W - Q31 : Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng, W - Q32 : Nhiệt tỏa ra do máy móc, W - Q4 : Nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra, W - Q5 : Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào, W - Q6 : Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt mang vào, W 2.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính vào phòng Q11 Theo công thức trang 123 tài liệu [1] Q11 = nt .Q '11 1 SVTH: HUỲNH HỮU KHƯƠNG MSSV:1913851 CHƯƠNG 2 GVHD: TS.PHAN THÀNH NHÂN Trong đó nt : Là hệ số tác dụng tức thời của bức xạ Q '11 : Là lượng bức xạ tức thời qua cửa kính vào phòng Ta có: Q '11 = F. r ,W Trong đó: - F là diện tích bề mặt cửa sổ có khung thép m2 - RT là lượng bức xạ mặt trời qua của kính vào phòng, W/m2 - c là hệ số ảnh hưởng độ cao H (m) so với mực nước biển H c = 1+ .0, 23 1000 Trong đó H là độ cao của nơi đặt kính so với mặt nước biển, do TP.HCM có chiều cao khá gần mặt nước biển nên chiều cao H là ảnh hưởng khá nhỏ đến hệ số c nên lấy luôn c = 1 cho tất cả các tầng - ds là hệ số ảnh hưởng của độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương của không khí ngoài trời so với nhiệt độ đọng sương không khí trên mặt nước biển là 20o C (tds − 20) 28,8 − 20 ds = 1 − 0,023.0,13 = 0,886 10 10 - mm là hệ số ảnh hưởng của mây mù khi trời không mây mm =1, khi trời có mây mm = 0 ở đây ta chọn mm =1 - kh là hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính. Nếu khung cửa gỗ ta lấy kh = 1, nếu khung kim loại ta lấy kh = 1,17. Ở đây ta chọn kh = 1,17 2 SVTH: HUỲNH HỮU KHƯƠNG MSSV:1913851 CHƯƠNG 2 GVHD: TS.PHAN THÀNH NHÂN - m là hệ số kính phụ thuộc vào màu sắc, kiểu, loại , ta chọn theo catalouge kính của hãng VIGLACERA m = 0,62 - r là hệ số ảnh hưởng đến kính cơ bản khi có màn che bên trong kính.
Có 2 trường hợp: phòng có rèm che màu sáng chọn r =0,56, phòng không có rèm che chọn r =1. - RT là bức xạ mặt trời qua kính vào trong không gian điều hòa ứng với trường hợp cửa sổ lắp kính cơ bản.1 tài liệu [1] vĩ độ 10o Bắc vào tháng 4, giá trị RT thay đổi theo từng giờ trong ngày, chọn RTmax ứng với hướng kính và khung giờ chịu bức xạ mặt trời - Rk là nhiệt bức xạ mặt trời qua các kính khác kính cơ bản vào phòng theo các hướng Bảng 2. 1 Đặc tính bứu xạ và các hệ số kính và màn Hệ số hấp thụ Hệ số phản xạ Hệ số xuyên qua Hệ số kính Hệ số mặt trời Kính Solar control k = 0,63 k = 0,08 k = 0,29 m = 0,62 neutral T45 Màn màu sáng m = 0,37 m = 0,51 m = 0,12 r = 0,56 Có màn che: Rk = [0,4. = 0, 49 R 0,88 Không màn che: 3 SVTH: HUỲNH HỮU KHƯƠNG MSSV:1913851 CHƯƠNG 2 GVHD: TS.PHAN THÀNH NHÂN R Rk = [0, 4.
= 0,62 R 0,88 Với công trình là tòa nhà văn phòng tại Thành phố Hồ Chí Minh ta chọn thời gian hoạt động từ 8h – 18h do đó ta có lượng bức xạ mặt trời qua kính vào phòng theo các hướng của tòa nhà như sau : Bảng 2. 2 Lượng bức xạ mặt trời qua kính vào phòng không rèm che RT (W/m2) Hướng Đông Bắc (NE) Đông nam (SE) Tây Nam (SW) Tây Bắc (NW) Bức xạ lớn nhất 410 296 296 410 Xác định hệ số tức thời nt : Từ công thức Q11 = nt .Q '11 => nt = Q11 / Q '11 Trong đó : Q11 là nhiệt lượng tác dụng trực tiếp đến phụ tải lạnh Q '11 là nhiệt lượng bức xạ tức thời qua kính vào phòng nhưng không tác dụng trực tiếp đến phụ tải lạnh Để xác định hệ số tác dụng tức thời ta phải xác định tổng khối lượng của các bề mặt tạo nên không gian điều hòa trên 1 m2 nt = f ( gs ) trong đó g s là khối lượng riêng trung bình kg/m2 sàn của toàn bộ kết cấu bao che vách, trần, sàn: G '+ 0,5.G '' gs = , kg/m2 sàn Fs Trong đó: G ' là khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc trực tiếp với bức xạ mặt trời và của sàn nằm trên mặt đất, kg 4 SVTH: HUỲNH HỮU KHƯƠNG MSSV:1913851 CHƯƠNG 2 GVHD: TS.PHAN THÀNH NHÂN G '' là khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất, kg Fs là diện tích sàn, m2 Xác định mật độ sàn và tường của công trình - Sàn bê tông cốt thép có =2400 kg/m3 dày 200mm - Tường gạch thông thường với vữa nặng =1800 kg/m3 tường dày 200mm ❖ Tính toán điển hình 1 không gian điều hòa : Không gian tính toán : Siêu thị ở tầng 1 ( do đây là khu vực phục vụ cho mục đích công cộng nên khu vực này tính theo công thức không có màn che) Bảng 2. 3 Bảng liệt kê kiến trúc không gian điều hòa Khu Diện tích h h1 Hướng khu vực/phòng Tầng Diện tích tường/kính vực/phòng (m2) (m) (m) NE SE SW NW Diện tích tường ngoài 33,62 7,76 32,13 1 Siêu thị 821 4,3 3,4 Diện tích tường trong 123,59 Diện tích vách kính/cửa sổ 23,5 73,5 78 Tổng diện tích tường giáp với không gian ngoài trời : F’= 73,51 m2 Tổng diện tích tường giáp với không gian bên trong không điều hòa : F’’= 123,59 m2 Diện tích sàn giáp với không gian bên dưới không điều hòa : Fs = 821 m2 Do dưới tầng 1 là tầng hầm nên sàn không nằm trên mặt đất nên : G’ = F’.1800 =26463,6 kg Khối lượng tường không tiếp xúc với đất : 5 SVTH: HUỲNH HỮU KHƯƠNG MSSV:1913851 CHƯƠNG 2 GVHD: TS.PHAN THÀNH NHÂN G’’= F’’.438572, 4 gs = = = 299,32 kg/m2 sàn Fs 821 Dựa vào g s = 299,32 (kg/m2 sàn) ta tra bảng 4.6, tài liệu [1] ta xác định hệ số nt lớn nhất trong khoảng từ 8 -18h trong trường hợp không có màn che là Bảng 2.