Thiết kế hệ thống kỹ thuật tòa nhà Lakeside Tower Đà Nẵng

Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống kỹ thuật tòa nhà Lakeside Tower Đà Nẵng - ĐH SPKT TP.HCM

• Tác giả: Lâm Trí Thiên
• Người hướng dẫn: TS. Bùi Anh Kiệt
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hệ thống kỹ thuật công trình xây dựng
• Đề tài: Thiết kế hệ thống kỹ thuật tòa nhà Lakeside Tower Đà Nẵng
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan hệ thống kỹ thuật tòa nhà Lakeside Tower Đà Nẵng

Dự án Lakeside Tower tọa lạc tại thành phố Đà Nẵng với quy mô tổ hợp căn hộ hiện đại. Công trình đòi hỏi mạng lưới kỹ thuật hoàn chỉnh để phục vụ cư dân ổn định. Hệ thống cơ điện công trình bao gồm ba phân khu trọng tâm: cấp nước sinh hoạt, thoát nước vệ sinh và điều hòa không khí. Mỗi phân hệ chịu trách nhiệm duy trì tiện nghi sống và an toàn sinh hoạt. Các kỹ sư tính toán chi tiết lưu lượng, áp lực và tải nhiệt theo tiêu chuẩn hiện hành. Thiết kế chú trọng cân bằng giữa chi phí đầu tư ban đầu và hiệu suất sử dụng lâu dài. Mọi hạng mục thiết kế đều tuân thủ chặt chẽ quy chuẩn xây dựng Việt Nam. Môi trường ven biển Đà Nẵng đặt ra yêu cầu khắt khe về độ bền vật liệu. Thiết bị cơ điện được tuyển chọn nhằm chống chịu tốt khí hậu nóng ẩm và hơi mặn. Quy hoạch đường ống được bố trí logic qua hộp kỹ thuật xuyên tầng. Nhờ vậy, công tác vận hành, bảo trì và kiểm tra định kỳ diễn ra thuận tiện. Hệ thống kỹ thuật đóng vai trò huyết mạch tạo nên giá trị sống bền vững cho toàn bộ tòa nhà.

1.1. Quy mô công trình và mục tiêu thiết kế cơ điện

Tòa nhà Lakeside Tower Đà Nẵng là dự án cao tầng kết hợp thương mại và căn hộ sinh sống. Mục tiêu cốt lõi của đồ án thiết kế là xây dựng hệ thống cơ điện tin cậy, vận hành liên tục. Các giải pháp kỹ thuật cần giải quyết đồng thời bài toán tiện nghi sinh hoạt và tiết kiệm tài nguyên. Quy mô dự án đòi hỏi sự liên kết chặt chẽ giữa kiến trúc, kết cấu và cơ điện. Đơn vị thiết kế xác định rõ nhu cầu sử dụng của từng căn hộ và khu vực công cộng. Mọi thông số lưu lượng cấp thoát nước và công suất làm mát đều dựa trên dữ liệu thực tế. Mục tiêu an toàn cháy nổ và vệ sinh môi trường luôn đặt lên hàng đầu. Đồ án tạo tiền đề vững chắc cho việc quản lý vận hành tòa nhà thông minh sau này.

1.2. Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng trong công trình

Thiết kế kỹ thuật tòa nhà bám sát hệ thống tiêu chuẩn xây dựng quốc gia Việt Nam. Tiêu chuẩn TCVN 4513-1988 giữ vai trò nền tảng trong việc tính toán cấp nước bên trong công trình. Quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT định hướng xử lý nước thải sinh hoạt đạt ngưỡng xả thải an toàn. Đối với hệ thống điều hòa không khí, các kỹ sư ứng dụng phương pháp hệ số nhiệt hiện tiên tiến. Các tài liệu khí hậu xây dựng tại vĩ độ 16 Đà Nẵng cung cấp dữ liệu đầu vào chính xác. Tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy TCVN 2622-1995 cũng được tích hợp vào dung tích bể chứa ngầm và bồn mái. Việc tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn giúp nâng cao độ an toàn cơ sở hạ tầng. Thiết kế đảm bảo sự phê duyệt thuận lợi từ các cơ quan thẩm định chuyên ngành.

II. Phân tích hệ thống kỹ thuật tòa nhà Lakeside Tower Đà Nẵng

Việc phân tích hệ thống kỹ thuật cao tầng đòi hỏi xử lý nhiều xung đột phức tạp. Thách thức đầu tiên nằm ở sự biến thiên áp lực nước theo chiều cao của công trình. Các tầng thấp thường xuyên đối mặt nguy cơ quá áp làm hỏng thiết bị vệ sinh. Ngược lại, những tầng áp mái dễ rơi vào tình trạng thiếu áp lực nước sinh hoạt. Đối với hệ thống thoát nước, nguy cơ tắc nghẽn và phát tán mùi hôi qua phễu thu là vấn đề lớn. Nếu hệ thống thông hơi thiếu chuẩn xác, hiện tượng rút xiphong sẽ phá vỡ bẫy nước ngăn mùi. Bên cạnh đó, khí hậu nhiệt đới gió mùa tại Đà Nẵng gây áp lực lớn lên điều hòa không khí. Nắng nóng kéo dài cùng bức xạ mặt trời qua kết cấu kính làm gia tăng nhiệt tải phòng khách. Điều này dẫn tới nguy cơ tiêu thụ điện năng vượt mức cho phép nếu tính toán thiếu đồng bộ. Không gian bố trí đường ống trong giếng kỹ thuật cũng rất chật hẹp, dễ phát sinh va chạm kết cấu. Vì vậy, kỹ sư cần phân tích kỹ lưỡng từng thông số thủy lực và nhiệt động học trước khi thi công.

2.1. Thách thức về áp lực và phân vùng cấp thoát nước

Độ cao của tòa nhà Lakeside Tower tạo ra áp lực tĩnh rất lớn tại chân các trục đứng. Áp lực vượt quá giới hạn cho phép sẽ phá hủy van khóa và gây rò rỉ mối nối ống. Giải pháp phân vùng cấp nước trở thành yêu cầu bắt buộc nhằm bảo vệ thiết bị cơ điện. Bên cạnh đó, hệ thống thoát nước đứng phải chịu vận tốc rơi tự do lớn của dòng thải. Hiện tượng áp suất âm trong ống đứng dễ hút cạn bẫy nước của bồn cầu và lavabo. Nếu không bố trí đủ ống thông hơi nhánh và ống thông hơi đứng, khí độc sẽ tràn ngược vào phòng. Do đó, việc xác định đường kính ống theo lưu lượng đương lượng cần độ chính xác cao tuyệt đối.

2.2. Vấn đề phụ tải lạnh và bức xạ mặt trời tại Đà Nẵng

Vị trí địa lý tại vĩ độ 16 khiến công trình chịu lượng bức xạ nhiệt mặt trời rất lớn vào mùa hè. Cửa kính lớn ở các phòng khách căn hộ làm tăng đột biến thành phần nhiệt bức xạ Q11. Nhiệt truyền qua kết cấu bao che như tường ngoài, vách và mái cũng đóng góp lượng nhiệt tải đáng kể. Nếu hệ thống điều hòa không khí tính toán thiếu tải, không gian bên trong sẽ không đạt độ lạnh yêu cầu. Ngược lại, việc chọn dư công suất máy lạnh gây lãng phí năng lượng và tăng chi phí đầu tư. Các thông số về độ ẩm và độ chênh nhiệt độ đọng sương cần được xem xét kỹ lưỡng. Đây là bài toán kỹ thuật đòi hỏi phương pháp tính toán chi tiết và khoa học.

III. Giải pháp hệ thống kỹ thuật tòa nhà Lakeside Tower Đà Nẵng

Đồ án đưa ra tổ hợp giải pháp kỹ thuật tối ưu nhằm xử lý triệt để các vấn đề đặt ra. Đối với cấp nước, hệ thống sử dụng bể chứa ngầm kết hợp trạm bơm tăng áp đẩy lên bồn mái. Phương án cấp nước trọng lực từ mái xuống các tầng đảm bảo áp lực ổn định và an toàn. Các tầng áp mái được lắp bơm tăng áp phụ trợ, trong khi các tầng thấp lắp van giảm áp. Hệ thống thoát nước thiết kế tách riêng nước đen và nước xám trước khi vào bể tự hoại có ngăn lọc. Trục ống thông hơi song song được bố trí liên tục lên mái để cân bằng áp suất khí quyển. Về điều hòa không khí, đồ án áp dụng phương pháp hệ số nhiệt hiện để tính tải cho từng căn hộ. Giải pháp dùng kính cách nhiệt 6 mm kết hợp rèm che Hà Lan giảm 67% bức xạ nhiệt mặt trời. Đường ống đồng và ống gió được bố trí gọn gàng trong trần thạch cao giúp bảo đảm thẩm mỹ. Mạng lưới điều khiển trung tâm giúp giám sát tự động tình trạng vận hành của toàn bộ thiết bị.

3.1. Phương pháp tính toán thủy lực cấp thoát nước TCVN 4513 1988

Công tác tính toán thủy lực cấp nước dựa trên công thức mục 6.7 của tiêu chuẩn TCVN 4513-1988. Lưu lượng tính toán Qtt được xác định từ tổng đương lượng thiết bị vệ sinh của từng căn hộ. Kỹ sư tính toán sơ bộ đường kính ống theo công thức kinh nghiệm và vận tốc kinh tế cho phép. Vận tốc nước chảy trong đường ống được kiểm tra kỹ lưỡng để tránh hiện tượng va đập thủy lực. Độ dốc thủy lực i và tổn thất áp lực dọc đường Hl được tổng hợp chi tiết cho từng đoạn. Tổn thất cục bộ Hcb tính bằng 30% tổn thất dọc đường đối với mạng lưới cấp nước sinh hoạt. Nhờ đó, công suất máy bơm và thể tích bể chứa ngầm được lựa chọn với độ chính xác cao.

3.2. Tính toán phụ tải lạnh theo phương pháp hệ số nhiệt hiện

Phụ tải lạnh của tòa nhà được tính toán dựa trên phương pháp hệ số nhiệt hiện cho từng không gian. Dòng nhiệt bức xạ qua cửa kính Q11 được xác định từ hệ số bức xạ Rt tại vĩ độ 16. Các hệ số ảnh hưởng độ cao, độ đọng sương, khung cửa nhôm và kính trắng dày 6 mm được tích hợp. Khi kết hợp màn che bên trong kiểu Hà Lan, hệ số mặt trời giảm xuống mức 0,33 giúp triệt tiêu nhiệt bức xạ. Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q22 gồm tường ngoài, vách ngăn và cửa sổ được phân tích cụ thể. Các nguồn nhiệt phát sinh nội bộ từ đèn chiếu sáng Q31 và người cư ngụ cũng được tổng hợp đầy đủ. Kết quả tính toán cung cấp căn cứ để chọn công suất dàn lạnh phù hợp cho từng phòng.

IV. Ứng dụng hệ thống kỹ thuật tòa nhà Lakeside Tower Đà Nẵng

Thiết kế hệ thống kỹ thuật tại Lakeside Tower chứng minh tính khả thi cao khi đưa vào triển khai thực tế. Bản vẽ và bảng tính cung cấp cơ sở kỹ thuật hoàn chỉnh cho quá trình thi công lắp đặt. Việc ứng dụng công nghệ mô hình hóa thông tin công trình BIM giúp kiểm soát không gian giếng kỹ thuật hiệu quả. Nhờ vậy, hiện tượng xung đột giữa đường ống cấp thoát nước và đường ống gió được triệt tiêu hoàn toàn. Hiệu quả tiết kiệm năng lượng của hệ sinh thái cơ điện giúp giảm chi phí tiền điện hàng tháng cho cư dân. Bể tự hoại có ngăn lọc bảo vệ nguồn nước ngầm khu vực và đáp ứng tiêu chuẩn xả thải môi trường. Quy trình vận hành tòa nhà được đơn giản hóa nhờ sơ đồ phân phối nước và điện lạnh khoa học. Các thiết bị cơ điện có tuổi thọ cao nhờ tính toán dự phòng và chống ăn mòn ven biển thích hợp. Đồ án tạo ra hình mẫu chuẩn mực cho các công trình cao tầng ven biển miền Trung. Công trình khẳng định giá trị bền vững và tính kinh tế qua suốt vòng đời khai thác dự án.

4.1. Hiệu quả kinh tế và tối ưu vận hành công trình

Mô hình thiết kế kỹ thuật đem lại lợi ích kinh tế rõ nét trong giai đoạn khai thác công trình. Việc tính toán chính xác công suất thiết bị giúp chủ đầu tư tránh lãng phí vốn đầu tư cơ điện ban đầu. Hệ thống cấp nước trọng lực kết hợp bồn mái hạn chế tối đa số lần kích hoạt máy bơm nước. Điều này giúp giảm tiêu thụ điện năng và kéo dài tuổi thọ cho toàn bộ trạm bơm sinh hoạt. Hệ thống điều hòa nhiệt độ có tải lạnh tối ưu giúp cắt giảm chi phí vận hành máy lạnh trong mùa hè. Bố trí van khóa và đồng hồ đo nước độc lập tại từng căn hộ hỗ trợ quản lý chi phí minh bạch. Công tác sửa chữa cục bộ không làm gián đoạn việc cấp nước của toàn tòa nhà.

4.2. Khả năng nhân rộng cho các dự án cao tầng ven biển

Giải pháp kỹ thuật của tòa nhà Lakeside Tower mang tính ứng dụng cao cho nhiều dự án tương đồng. Các thông số khí hậu và bức xạ mặt trời tại Đà Nẵng là dữ liệu tham chiếu hữu ích cho khu vực duyên hải miền Trung. Phương pháp xử lý tổn thất áp lực và cân bằng hệ thống ống đứng cung cấp bài học kinh nghiệm giá trị. Ngoài ra, việc thiết kế bể tự hoại tích hợp ngăn lọc đáp ứng xu hướng phát triển công trình xanh hiện đại. Quy trình tính toán phụ tải lạnh theo hệ số nhiệt hiện có thể chuẩn hóa thành cẩm nang kỹ thuật cho kỹ sư cơ điện. Sự kết hợp đồng bộ giữa các hệ thống kỹ thuật là chìa khóa bảo đảm sự phát triển bền vững của đô thị.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành Hệ thống Kỹ thuật Công trình Xây dựng với đề tài "Thiết kế hệ thống kỹ thuật tòa nhà Lakeside Tower Đà Nẵng" do sinh viên Lâm Trí Thiên thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Bùi Anh Kiệt, TS. Nguyễn Ngọc Âu và ThS. Lại Hoài Nam tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (khoa Xây dựng, hoàn thành tháng 12 năm 2024).

Công trình nghiên cứu là tòa nhà cao tầng Lakeside Tower, tọa lạc tại số 72 đường Hàm Nghi, phường Thạc Gián, thành phố Đà Nẵng. Đây là vị trí trung tâm kết nối giữa đường Hùng Vương và tuyến đường tài chính Nguyễn Văn Linh, tiếp giáp trực tiếp với hai hồ Thạc Gián. Quy mô kiến trúc tổng thể của công trình bao gồm 1 tầng hầm và 32 tầng nổi. Tầng hầm (chiều cao 3,2 m) gồm khu để xe diện tích 1.772 m² và khu sảnh/khu kỹ thuật 1.911 m². Tầng 1 và tầng 2 (chiều cao 4,0 m mỗi tầng) bố trí bãi xe 1.772 m² cùng sảnh và khu vực khác 1.911 m². Tầng 3 (chiều cao 4,5 m) có diện tích sàn 3.683 m² phục vụ thương mại, dịch vụ và sảnh. Tầng 4 (chiều cao 3,2 m) gồm khu vực hồ bơi, sân vườn rộng 1.772 m² và khu căn hộ 1.911 m². Các tầng từ 5 đến 32 (chiều cao 3,2 m mỗi tầng) là các tầng căn hộ điển hình với diện tích sàn 1.911 m² mỗi tầng.

Do khối lượng tính toán cho toàn bộ tổ hợp 32 tầng là quá lớn đối với phạm vi một cá nhân, tác giả giới hạn phạm vi thiết kế kỹ thuật cho 16 tầng đặc trưng của công trình, bao gồm: 1 tầng hầm, các tầng từ 1 đến 14 và tầng mái.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu được phân chia thành ba hạng mục thiết kế kỹ thuật chính:

1. Thiết kế hệ thống cấp thoát nước: Tính toán mạng lưới cấp nước sinh hoạt, mạng lưới thoát nước thải phân dòng (nước thải đen, nước thải xám), mạng lưới thoát nước mưa kết hợp thoát nước ngưng máy lạnh; xác định dung tích các bể chứa (bể ngầm, két nước mái, bể tự hoại) và lựa chọn trạm bơm, thiết bị điều áp.
2. Thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió (HVAC): Tính toán phụ tải lạnh theo phương pháp hệ số nhiệt hiện; thiết lập sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn một cấp; thiết kế hệ thống cấp gió tươi, hút khí thải khu vực đỗ xe tầng hầm, khu vệ sinh, phòng bơm; thiết kế hệ thống thông gió sự cố gồm tăng áp buồng thang bộ, tăng áp giếng thang máy và hút khói hành lang, nhà bếp.
3. Thiết kế hệ thống cung cấp điện: Tính toán chiếu sáng nhân tạo; xác định nhu cầu phụ tải điện sinh hoạt và động lực; lựa chọn máy biến áp trung/hạ thế, nguồn máy phát điện dự phòng, tụ bù công suất phản kháng; tính toán chọn cáp dẫn, thiết bị đóng cắt bảo vệ, hệ thống nối đất an toàn và chống sét công trình.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Thiết kế kỹ thuật của đồ án dựa trên các quy chuẩn xây dựng, tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành của Việt Nam và các tiêu chuẩn quốc tế chuyên ngành:

• Lĩnh vực cấp thoát nước: Quy chuẩn hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình (QC CTNVN - 2000), Tiêu chuẩn thiết kế cấp nước bên trong (TCVN 4513:1988), Tiêu chuẩn mạng lưới đường ống và công trình cấp nước (TCXDVN 33:2006), Tiêu chuẩn thiết kế thoát nước bên trong (TCVN 4474:1987), Tiêu chuẩn mạng lưới thoát nước bên ngoài và công trình (TCVN 7957:2008), Tiêu chuẩn thiết kế bể bơi (TCVN 4260:2022) và Tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy cho nhà và công trình (TCVN 2622:1995).
• Lĩnh vực nhiệt - lạnh và thông gió: Tiêu chuẩn thiết kế thông gió, điều tiết không khí và sưởi ấm (TCVN 5687:2024), Giáo trình thiết kế hệ thống điều hòa không khí, Cơ sở dữ liệu phụ kiện đường ống gió ASHRAE (ASHRAE Duct Fitting Database).
• Lĩnh vực cung cấp điện: Các tiêu chuẩn của Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) cùng các tiêu chuẩn quốc gia về chiếu sáng nhân tạo, nối đất an toàn và chống sét bảo vệ công trình cao tầng.

Phương pháp tính toán kỹ thuật được áp dụng chuyên biệt cho từng hệ thống:

• Phương pháp tính toán thủy lực mạng lưới cấp - thoát nước: Dựa trên công thức xác định lưu lượng tính toán theo tổng đương lượng thiết bị vệ sinh quy định tại TCVN 4513:1988, tính toán đường kính ống dựa trên vận tốc kinh tế ($V_{kt}$), xác định tổn thất áp lực dọc đường và cục bộ, phân vùng áp lực thủy tĩnh để thiết kế hệ thống van giảm áp và trạm bơm tăng áp.
• Phương pháp hệ số nhiệt hiện (Sensible Heat Factor method) và biểu đồ không khí ẩm: Xác định các dòng nhiệt bức xạ qua kính ($Q_{11}$), nhiệt truyền qua kết cấu bao che ($Q_{21}, Q_{22}, Q_{23}$), nhiệt tỏa từ nguồn sáng ($Q_{31}$), máy móc ($Q_{32}$), nhiệt hiện và nhiệt ẩn từ người ($Q_4$), gió tươi ($Q_{hN}, Q_{aN}$) và gió lọt ($Q_{5h}, Q_{5a}$). Xây dựng sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp, xác định các hệ số nhiệt hiện phòng (RSHF), hệ số nhiệt hiện tổng (GSHF) và hệ số nhiệt hiện hiệu dụng (ESHF) trên ẩm đồ nhằm tính toán năng suất lạnh yêu cầu cho hệ thống FCU/VRV.
• Phương pháp tính toán phụ tải điện: Xác định phụ tải chiếu sáng theo suất phụ tải trên diện tích sàn và độ rọi yêu cầu; tính toán phụ tải động lực (bơm, quạt, thang máy, máy nén điều hòa); áp dụng hệ số nhu cầu, hệ số đồng thời để xác định công suất biểu kiến tính toán ($S_{tt}$), từ đó định cỡ máy biến áp, máy phát điện dự phòng và tụ bù dung kháng.
• Nguồn dữ liệu: Số liệu kiến trúc công trình Lakeside Tower Đà Nẵng; dữ liệu khí tượng thủy văn thành phố Đà Nẵng (vĩ độ 16° Bắc); dữ liệu kỹ thuật từ catalogue thương mại của nhà sản xuất Grundfos (máy bơm), Mitsubishi (quạt thông gió, máy phát điện), Reetech (miệng gió), Vintec (máy biến áp) và Rạng Đông (thiết bị chiếu sáng, đèn chỉ dẫn sự cố).

Thiết kế và triển khai

Hệ thống kỹ thuật của công trình được thiết kế theo sơ đồ nguyên lý hợp khối và triển khai chi tiết qua 21 bản vẽ kỹ thuật:

Nhóm hệ thống	Bản vẽ kỹ thuật triển khai	Giải pháp kiến trúc và công nghệ
Cấp nước	A101 (Sơ đồ nguyên lý), A102 (Mặt bằng ngầm đến tầng 3), A103 (Mặt bằng tầng 4 đến mái), A104 (Chi tiết thiết bị vệ sinh)	Nguồn nước từ thành phố $\rightarrow$ bể ngầm bê tông cốt thép $\rightarrow$ trạm bơm trung chuyển $\rightarrow$ két nước mái. Tầng 11 đến 14 dùng trạm bơm tăng áp tự động; tầng 5 đến tầng hầm dùng van giảm áp khống chế áp suất tĩnh $\le 3\text{ kg/cm}^2$.
Thoát nước	B101 (Sơ đồ nguyên lý), B102 (Thoát nước xám hầm), B103 (Tầng 1), B104 (Tầng 3-4), B105 (Tầng 2), B106 (Tầng 4 đến mái)	Tách riêng dòng nước thải đen (chứa phân, tiểu) xả về 4 bể tự hoại 3 ngăn có lọc trước khi ra cống thành phố; nước thải xám (tắm, giặt, rửa) qua hố ga thu xả trực tiếp ra cống. Thoát nước mưa kết hợp thu gom nước ngưng FCU.
Điều hòa không khí	C101 (Sơ đồ nguyên lý ĐHKK & thông gió), C102 (Mặt bằng tầng 1, 2, 3), C103 (Mặt bằng tầng 4)	Hệ thống biến dòng môi chất VRV kết hợp thiết bị xử lý cục bộ FCU giấu trần nối ống gió; dàn nóng bố trí trên tầng mái hoặc khu kỹ thuật; phân phối gió lạnh qua miệng khuếch tán Reetech.
Thông gió & Sự cố	D101 (Thông gió đỗ xe), D102 (Thoát nước ngưng điển hình)	Cấp gió tươi bằng quạt FAF; hút khí thải khu hầm để xe, khu vệ sinh bằng quạt âm trần Mitsubishi; hệ thống tăng áp buồng thang bộ và giếng thang máy, hút khói hành lang bằng quạt công nghiệp chịu nhiệt.
Cung cấp điện	E101 (Sơ đồ nguyên lý điện), E102 (Hạ tầng điện hầm), E103 (Tầng 1-2), E104 (Nguyên lý tủ tầng 1-2), E105 (Tầng 3), E106 (Tầng 4)	Nguồn trung áp qua MBA dầu Vintec 3000 kVA; máy phát dự phòng Mitsubishi 1750 kVA kết nối bộ chuyển đổi nguồn tự động ATS; phân phối qua tủ tổng MSB, các tủ tầng; sử dụng thiết bị đóng cắt ACB, MCCB, MCB, RCBO.

Quá trình tính toán đường ống gió và kiểm tra thủy lực phụ kiện được thực hiện thông qua phần mềm chuyên dụng Duct Checker Pro và Ashrae Duct Fitting Database. Các thông số bơm cấp nước và tăng áp được tra cứu, lựa chọn trực tiếp từ phần mềm chuyên ngành của hãng Grundfos. Toàn bộ hồ sơ thiết kế được lập trình bày bằng phần mềm AutoCAD.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Số liệu thiết kế

Chương này trình bày tổng quan về vị trí địa lý, đặc điểm kiến trúc và phân chia chức năng sử dụng của công trình Lakeside Tower tại 72 Hàm Nghi, thành phố Đà Nẵng. Tác giả tổng hợp diện tích sàn xây dựng chi tiết cho từng tầng, thiết lập bảng diện tích sàn cho 32 tầng nổi và 1 tầng hầm. Đồng thời, chương 1 công bố giới hạn phạm vi tính toán thiết kế của đồ án gồm 16 tầng (tầng hầm, tầng 1 đến tầng 14 và tầng mái), xác định ranh giới tính toán cho 3 hệ thống kỹ thuật MEP chủ chốt: Cấp thoát nước, Điều hòa không khí - Thông gió, và Cung cấp điện.

Chương 2. Cấp nước bên trong công trình

Chương 2 tính toán toàn diện mạng lưới cấp nước lạnh sinh hoạt và chữa cháy cho công trình. Tác giả tính toán áp lực sơ bộ cần thiết để cấp nước cho công trình 14 tầng: $$H_{sb} = 10 + 4(n - 1) = 10 + 4(14 - 1) = 62\text{ m}$$ Đối chiếu với áp lực mạng lưới đô thị Đà Nẵng ($H_{ngmin} = 10\text{ m}$, $H_{ngmax} = 20\text{ m}$), áp lực bên ngoài không đủ cấp trực tiếp lên các tầng, tác giả chọn sơ đồ hệ thống cấp nước gián tiếp qua bể ngầm, trạm bơm trung chuyển, két nước mái kết hợp bơm tăng áp và van giảm áp.

Dựa trên tiêu chuẩn dùng nước 300 lít/người.ngày cho đô thị loại I, tổng số người tính toán khối căn hộ (tầng 4–14) là 672 người, kết hợp lượng nước cấp cho bể bơi ngoài trời (người lớn 74,33 m³/ngày; trẻ em 10,26 m³/ngày), diện tích cây xanh sân vườn (7,52 m³/ngày) và nhà rác tầng hầm (0,17 m³/ngày), tổng nhu cầu dùng nước sinh hoạt toàn công trình đạt $W_{sh} = 293,88\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.

Dung tích điều hòa của bể nước ngầm được tính với hệ số an toàn 1,5: $$W_{đh} = 1,5 \times 293,88 = 440,82\text{ m}^3$$ Dung tích nước dự trữ chữa cháy trong 3 giờ (2 họng chữa cháy đồng thời, lưu lượng mỗi họng 2,5 l/s) là $W_{cc} = 54\text{ m}^3$. Tổng dung tích bể ngầm yêu cầu là $W = 440,82 + 54 = 494,82\text{ m}^3$. Tác giả chọn xây dựng 2 bể ngầm bê tông cốt thép, dung tích mỗi bể $300\text{ m}^3$ (tổng dung tích $600\text{ m}^3$). Đường ống cấp nước từ mạng lưới thành phố vào bể ngầm có đường kính ngoài chọn OD250 mm, chiều dài 70 m, lưu lượng $83,3\text{ l/s}$ (thời gian tự nạp đầy bể là 2 giờ).

Đối với két nước mái, dung tích điều hòa xác định bằng $30%$ dung tích điều hòa bể ngầm ($W_{đh.ket} = 132,25\text{ m}^3$), dung tích chữa cháy trong 10 phút đầu là $3\text{ m}^3$, tính thêm hệ số dự trữ kết cấu $K = 1,3$, tác giả lựa chọn 2 két nước mái bê tông cốt thép, dung tích mỗi két là $100\text{ m}^3$.

Lưu lượng cấp nước sinh hoạt toàn công trình được xác định theo TCVN 4513:1988 qua tổng đương lượng thiết bị vệ sinh ($\sum N = 2637,35$), đạt $Q_{tt} = 11,3\text{ l/s}$. Tác giả bố trí trạm bơm trung chuyển gồm 2 bơm hoạt động song song và 2 bơm dự phòng ($Q_b = 5,65\text{ l/s}$ mỗi bơm). Phân tích thủy lực áp suất thủy tĩnh cho thấy két nước mái đặt tại cao độ $H_k = 45,95\text{ m}$. Các tầng từ tầng 5 xuống tầng hầm có áp suất dư vượt mức tiện nghi ($P_d > 3\text{ kg/cm}^2$, tầng hầm đạt $5,1\text{ kg/cm}^2$) nên được bố trí cụm van giảm áp khống chế về $1,5\text{ kg/cm}^2$. Ngược lại, tầng 14 yêu cầu áp lực $H_{ct} = 56,07\text{ m}$, cao hơn áp lực tự chảy từ két mái ($45,95\text{ m}$), do đó các tầng từ tầng 11 đến tầng 14 được cấp nước qua hệ thống bơm tăng áp tự động Grundfos với lưu lượng tính toán $Q = 3,43\text{ l/s}$.

Chương 3. Thoát nước bên trong công trình

Chương 3 xây dựng giải pháp phân tách độc lập giữa hệ thống thoát nước thải sinh hoạt và thoát nước mưa:

• Phân dòng nước thải: Tách biệt hoàn toàn nước thải đen và nước thải xám. Nước thải đen từ 368 bồn cầu được dẫn qua 4 trục đứng $P_1, P_2, P_3, P_4$ (đường kính OD125 mm, độ dày 3,2 mm) về 4 bể tự hoại 3 ngăn có lọc làm bằng bê tông cốt thép đặt ngầm. Nước thải xám từ chậu rửa, bồn tắm, máy giặt, phễu thu sàn dẫn qua 4 trục đứng $B_1, B_2, B_3$ (OD90 mm) và $B_4$ (OD140 mm) đưa thẳng ra hố ga thoát nước xám đô thị.
• Bể tự hoại: Tổng lưu lượng nước thải của công trình là $Q_{th} = 0,8 \times Q_{capnuoc} = 0,8 \times 201,6 = 161,28\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$. Dung tích yêu cầu của hệ thống bể tự hoại theo QC CTNVN - 2000 là $W = 0,75 \times Q_{th} + 4,25 = 125,21\text{ m}^3$. Tác giả thiết kế 4 bể tự hoại bằng bê tông cốt thép, kích thước mỗi bể $D \times R \times C = 7\text{ m} \times 4\text{ m} \times 2\text{ m}$ (dung tích $56\text{ m}^3$/bể, tổng dung tích 4 bể là $224\text{ m}^3$). Mỗi bể gồm 1 ngăn chứa ($28\text{ m}^3$) và 2 ngăn lắng (mỗi ngăn $14\text{ m}^3$).
• Hệ thống thông hơi: Bố trí ống thông hơi đứng uPVC đường kính D75 mm chạy song song trong hộp kỹ thuật, vươn cao hơn bề mặt mái tối thiểu 150 mm để giải phóng khí độc hại ($H_2S, NH_3, CH_4$).
• Hệ thống thoát nước mưa và nước ngưng: Tính toán với cường độ mưa tính toán tại Đà Nẵng $q_5 = 370,6\text{ l/s.ha}$. Diện tích thu nước sân thượng $1.955,7\text{ m}^2$ ($Q = 144,9\text{ l/s}$) sử dụng 24 phễu thu DN150 và 16 ống đứng xả mưa DN160. Khu vực sân vườn, hồ bơi tầng 4 có diện tích $1.771,3\text{ m}^2$ ($Q = 131,3\text{ l/s}$) sử dụng 29 phễu thu DN150 và 4 ống đứng DN160. Hệ thống này kết hợp thu gom lượng nước ngưng xả ra từ 60 cụm dàn lạnh căn hộ với tổng lưu lượng nước ngưng tính toán $0,65\text{ l/s}$.

Chương 4. Hệ thống điều hòa không khí

Chương 4 thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho công trình dựa trên thông số vi khí hậu ngoài trời tại Đà Nẵng theo TCVN 5687:2024: nhiệt độ bầu khô $t_N = 36,5^\circ\text{C}$, nhiệt độ bầu ướt $t_{Nu} = 27,52^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $\varphi_N = 50,6%$, dung ẩm $d_N = 19,59\text{ g/kg}$. Thông số tiện nghi trong nhà duy trì ở mức nhiệt độ bầu khô $t_T = 25^\circ\text{C}$, nhiệt độ bầu ướt $t_{Tu} = 19,47^\circ\text{C}$, độ ẩm $\varphi_T = 60%$, dung ẩm $d_T = 11,9\text{ g/kg}$.

Tác giả áp dụng phương pháp hệ số nhiệt hiện tính toán phụ tải chi tiết cho căn hộ điển hình (phòng khách diện tích $13,8\text{ m}^2$, số người $n = 2$). Trong đó, dòng nhiệt bức xạ qua cửa kính nhôm kính trắng dày 6 mm có màn che bên trong đạt $Q'_{11} = 151,12\text{ W}$; nhiệt truyền qua kết cấu bao che, tường, vách ngăn, trần, sàn, nhiệt tỏa từ thiết bị chiếu sáng, máy móc, nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra, cùng phụ tải nhiệt ẩm do gió tươi mang vào được tổng hợp để xác định công suất lạnh. Hệ thống sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp, xác định quá trình hòa trộn và xử lý trên ẩm đồ, từ đó lựa chọn tổ hợp dàn lạnh giấu trần FCU và dàn nóng biến tần VRV lắp đặt trên tầng kỹ thuật/tầng mái.

Chương 5. Hệ thống thông gió

Chương 5 tính toán mạng lưới thông gió cơ khí và hệ thống kiểm soát khói sự cố:

• Cấp gió tươi: Sử dụng quạt cấp gió tươi FAF kết hợp hệ thống lọc bụi, dẫn gió tươi qua hệ thống ống chính và ống nhánh cấp tới từng buồng hòa trộn hoặc kết nối trực tiếp vào không gian căn hộ.
• Thông gió tầng hầm và khu phụ: Tính toán thông gió bãi đỗ xe tầng hầm theo số lần trao đổi không khí (ACH) nhằm khống chế nồng độ khí CO phát thải từ phương tiện giao thông. Khu vệ sinh và phòng bơm trang bị quạt hút âm trần nối ống gió Mitsubishi chuyên dụng.
• Hệ thống an toàn PCCC: Thiết kế hệ thống tăng áp cho cầu thang bộ thoát nạn và giếng thang máy nhằm duy trì áp suất dương ngăn chặn khói tràn vào khi xảy ra hỏa hoạn; hệ thống hút khói sự cố hành lang sử dụng miệng gió hút khói kích thước tiêu chuẩn và hệ thống hút khói nhiệt cho khu vực bếp ăn. Quá trình tính toán tổn thất áp lực và kích thước đường ống gió được kiểm chứng bằng phần mềm Duct Checker Pro và Ashrae Duct Fitting Database.

Chương 6. Hệ thống cung cấp điện công trình

Chương 6 thiết kế hệ thống cấp điện động lực, chiếu sáng và chống sét:

• Chiếu sáng và phụ tải: Xác định độ rọi thiết kế theo từng công năng; lựa chọn đèn LED tiết kiệm năng lượng và đèn thoát hiểm, chỉ dẫn sự cố Rạng Đông (model KC04 và CD01). Phân loại phụ tải ưu tiên (cấp điện cho bơm chữa cháy, quạt tăng áp, chiếu sáng sự cố, thang máy cứu nạn) qua các tủ điện MSB-3, MSB-4 và hệ thống chuyển nguồn tự động ATS.
• Trạm biến áp và nguồn dự phòng: Chọn 1 máy biến áp ngâm dầu ba pha Vintec công suất 3.000 kVA. Hệ thống nguồn dự phòng sử dụng 1 tổ máy phát điện diesel Mitsubishi công suất định mức 1.750 kVA, tự động cấp nguồn qua tủ ATS khi mất điện lưới.
• Bù công suất và thiết bị bảo vệ: Tính toán dàn tụ bù tĩnh tự động đóng cắt nhằm nâng cao hệ số công suất $\cos\varphi$; chọn thiết bị bảo vệ đóng cắt gồm máy cắt không khí ACB cho tủ tổng, aptomat khối MCCB cho các tủ phân phối và aptomat tép MCB/RCBO chống rò dòng bảo vệ nhánh tiêu thụ. Hệ thống nối đất bao gồm mạng lưới tiếp địa an toàn làm việc kết hợp hệ thống cọc tiếp địa chống sét đánh trực tiếp bảo vệ công trình.

Kết quả và đóng góp

Đồ án hoàn thành trọn vẹn bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật MEP cho 16 tầng công trình Lakeside Tower Đà Nẵng với các kết quả cụ thể:

• Hệ thống cấp nước hoàn chỉnh với 2 bể ngầm bê tông cốt thép ($300\text{ m}^3$/bể, tổng $600\text{ m}^3$), 2 két nước mái ($100\text{ m}^3$/két, tổng $200\text{ m}^3$); trạm bơm trung chuyển gồm 4 máy bơm Grundfos ($5,65\text{ l/s}$ mỗi bơm, gồm 2 vận hành, 2 dự phòng); phân vùng áp lực khoa học với trạm bơm tăng áp cho 4 tầng trên cùng (tầng 11 đến 14) và hệ thống van giảm áp cho 6 tầng dưới (tầng 5 đến hầm).
• Hệ thống thoát nước phân tách triệt để dòng nước thải đen và xám; xử lý nước thải đen qua 4 bể tự hoại 3 ngăn có lọc tổng dung tích $224\text{ m}^3$; mạng lưới thoát nước mưa gồm 53 phễu thu DN150 và 20 ống đứng xả mưa DN160 đáp ứng lượng mưa $q_5 = 370,6\text{ l/s.ha}$.
• Hệ thống HVAC tính toán chuẩn xác phụ tải lạnh bằng phương pháp hệ số nhiệt hiện kết hợp ẩm đồ theo TCVN 5687:2024; hệ thống thông gió hầm và tăng áp hút khói sự cố được định cỡ ống và quạt qua phần mềm chuyên ngành.
• Trạm biến áp dầu 3.000 kVA và tổ máy phát điện dự phòng 1.750 kVA đáp ứng toàn bộ nhu cầu phụ tải sinh hoạt, dịch vụ và phụ tải an toàn PCCC.
• Bộ hồ sơ kỹ thuật kèm 21 bản vẽ chi tiết từ sơ đồ nguyên lý đến mặt bằng bố trí thiết bị của 3 hệ thống, tạo cơ sở cho việc lập dự toán và thi công công trình.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Do khối lượng tính toán lớn đối với một cá nhân, tác giả chỉ giới hạn phạm vi thiết kế cho 16 tầng đại diện (tầng hầm, tầng 1–14 và tầng mái), chưa hoàn thiện tính toán chi tiết cho 18 tầng căn hộ còn lại (từ tầng 15 đến tầng 32). Ngoài ra, các phân tích về nhiệt và thông gió chủ yếu thực hiện cho các căn hộ điển hình rồi nhân rộng mà chưa tính toán riêng biệt cho từng hướng bức xạ đặc thù của toàn bộ 32 tầng.
• Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng tính toán chi tiết mạng lưới kỹ thuật cho toàn bộ 32 tầng nổi; ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM - Revit MEP) để mô hình hóa 3D không gian lắp đặt, kiểm tra xung đột không gian (clash detection) giữa hệ thống cơ điện và kết cấu kiến trúc; tích hợp hệ thống quản lý tòa nhà thông minh (BMS) để tối ưu hóa năng lượng vận hành.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo cho sinh viên, giảng viên ngành Hệ thống Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Kỹ thuật Cơ Điện (MEP), Kỹ thuật Nhiệt - Điện lạnh và các kỹ sư thiết kế công trình công cộng, chung cư cao tầng.

Nội dung đồ án có giá trị tham khảo nổi bật ở phương pháp luận tính toán thủy lực cấp thoát nước phân vùng áp lực cao trình, quy trình tính toán phụ tải lạnh theo phương pháp hệ số nhiệt hiện cập nhật theo tiêu chuẩn mới TCVN 5687:2024, và phương pháp kết hợp các phần mềm tra cứu chuyên ngành (Duct Checker Pro, Ashrae Duct Fitting Database, Grundfos Pump Selection) vào đồ án thiết kế kỹ thuật thực tế.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao công trình phải phân chia mạng lưới cấp nước thành vùng tăng áp và vùng giảm áp?
Áp lực tĩnh của cột nước từ két nước mái đặt ở cao độ $45,95\text{ m}$ phân bố không đồng đều xuống các tầng. Tại các tầng trên cùng (tầng 11 đến 14), chênh lệch độ cao hình học nhỏ khiến áp lực tự do tại vòi sen không đạt yêu cầu ($H_{ct}$ tầng 14 cần $56,07\text{ m}$ trong khi cột áp tự chảy chỉ đạt $45,95\text{ m}$), bắt buộc phải lắp bơm tăng áp. Ngược lại, tại các tầng dưới (từ tầng 5 xuống tầng hầm), áp suất tĩnh của cột nước vượt quá ngưỡng chịu áp an toàn của phụ tùng và thiết bị vệ sinh ($P_d > 3\text{ kg/cm}^2$, tầng hầm lên tới $5,1\text{ kg/cm}^2$), do đó phải lắp cụm van giảm áp khống chế áp suất đầu ra ở mức $1,5\text{ kg/cm}^2$.

2. Thể tích bể nước ngầm và két nước mái được phân bổ như thế nào giữa sinh hoạt và chữa cháy?
Bể nước ngầm có tổng dung tích thiết kế là $600\text{ m}^3$ (chia làm 2 bể $300\text{ m}^3$), bao gồm $440,82\text{ m}^3$ dung tích điều hòa sinh hoạt và $54\text{ m}^3$ dung tích dự trữ chữa cháy liên tục trong 3 giờ cho 2 họng cứu hỏa. Két nước mái có tổng dung tích $200\text{ m}^3$ (chia làm 2 két $100\text{ m}^3$), bao gồm $132,25\text{ m}^3$ dung tích điều hòa sinh hoạt và $3\text{ m}^3$ dự trữ chữa cháy trong 10 phút đầu khi đám cháy mới bùng phát.

3. Tại sao đồ án lựa chọn phương án thoát nước phân dòng riêng biệt nước thải đen và xám?
Phương án phân dòng giúp đưa riêng nước thải đen (từ bồn cầu) về hệ thống 4 bể tự hoại 3 ngăn có lọc ($224\text{ m}^3$) để xử lý kỵ khí, tránh gây quá tải thể tích bể tự hoại. Nước thải xám (từ tắm, giặt, chậu rửa ít cặn hữu cơ) được xả trực tiếp qua hố ga ra hệ thống thoát nước ngoài đô thị. Phương án này giảm thiểu mùi hôi phát tán ngược lại công trình, tối ưu kích thước bể ngầm xử lý và đảm bảo chất lượng nước xả thải ra môi trường.

4. Căn cứ nào được sử dụng để xác định thông số vi khí hậu khi tính phụ tải lạnh?
Tác giả căn cứ vào TCVN 5687:2024 để chọn thông số vi khí hậu ngoài nhà tại Đà Nẵng (nhiệt độ bầu khô $36,5^\circ\text{C}$, nhiệt độ bầu ướt $27,52^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $50,6%$, dung ẩm $19,59\text{ g/kg}$). Thông số tiện nghi trong phòng được chọn theo quy chuẩn cho căn hộ là nhiệt độ bầu khô $25^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $60%$, độ chênh nhiệt độ tính toán $\Delta t = 11,5\text{ K}$.

5. Thiết bị nguồn điện chính và nguồn dự phòng của công trình gồm những loại máy móc nào?
Nguồn điện cấp chính từ lưới điện trung áp được hạ thế qua 1 máy biến áp dầu ba pha Vintec công suất định mức 3.000 kVA. Nguồn điện dự phòng sử dụng 1 tổ máy phát điện diesel Mitsubishi công suất 1.750 kVA, tự động đóng điện qua tủ ATS trong trường hợp nguồn điện lưới gặp sự cố để duy trì hoạt động cho các hệ thống phụ tải ưu tiên.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế hệ thống kỹ thuật tòa nhà Lakeside Tower Đà Nẵng" của tác giả Lâm Trí Thiên là công trình học thuật chuyên ngành kỹ thuật công trình được triển khai bài bản và có độ tin cậy kỹ thuật cao. Thông qua việc phân tích và tính toán chi tiết 16 tầng đại diện cho cả ba phân hệ cấp thoát nước, điều hòa không khí - thông gió và cung cấp điện, tác giả đã chứng minh năng lực áp dụng chuẩn xác hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam hiện hành kết hợp phần mềm chuyên dụng. Hồ sơ thiết kế kèm theo 21 bản vẽ kỹ thuật chi tiết tạo nên nguồn tài liệu tham khảo thực tế cho công tác nghiên cứu, đào tạo và thiết kế cơ điện công trình cao tầng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1 Giới thiệu chung Tòa nhà cao tầng Lakeside Tower tọa lạc ngay tại trung tâm thành phố Đà Nẵng, cạnh hai Hồ Thạc Gián. Địa chỉ của công trình tại số 72 Hàm Nghi, là con đường kết nối giữa đường Hùng Vương (Trung Tâm thành phố) và Phố Tài Chính Nguyễn Văn Linh.1 Phối cảnh kiến trúc công trình Công trình gồm 32 tầng (không kể đến tầng hầm): Bảng 1.1 Diện tích sàn công trình ST Chiều Diện tích Khu vực Số tầng T cao (m) (m2) Tầng hầm 1 1 Khu vực để xe 1 3,2 1772 2 Sảnh và các khu vực khác 1 3,2 1911 Tầng 1, 2 3 Khu vực để xe 2 4 1772 5 Sảnh và các khu vực khác 2 4 1911 Tầng 3 6 Sảnh và các khu vực khác 1 4,5 3683 Tầng 4 7 Khu vực hồ bơi, sân vườn 1 3,2 1772 8 Khu vực căn hộ 1 3,2 1911 Tầng 5-32 9 Khu vực căn hộ 28 3,2 1911 1.2 Các hạng mục thiết kế Do khối lượng công trình tính toán là quá lớn đối với cá nhân làm đề tài thiết kế hệ thống kỹ thuật công trình của tòa nhà cao tầng Lakeside Tower Đà Nẵng nên bản thân đã chọn xuống tính toán hệ thống kỹ thuật cho 16 tầng (bao gồm tầng hầm, tầng 1- 14, tầng mái) của công trình này. Công trình được tính toán, thiết kế 3 hệ thống chính bao gồm: - Tính toán hệ thống cấp thoát nước: + Tính toán, thiết kế hệ thống cấp nước lạnh, thoát nước thải đen, thải xám và thoát nước mưa.

+ Tính toán được các đường ống chính, ống nhánh, các cụm bơm và van điều khiển và thể tích của các bể trữ nước. + Áp dụng được các quy chuẩn, tiêu chuẩn liên quan trong quá trình làm đồ án. - Tính toán hệ thống điều hòa không khí, thông gió, tăng áp và hút khói: 2 + Tính toán được tổng công suất lạnh cho các khu vực cần điều hòa trong công trình. + Tính toán được hệ thống đường ống gió cấp gió tươi bao gồm ống chính, ống nhánh đưa gió tươi đến thiết bị hòa trộn.

+ Tính toán, thiết kế được hệ thống tăng áp hút khói cho công trình. + Áp dụng được các tiêu chuẩn quy chuẩn thiết kế hiện hành cho HVAC trong quá trình làm đồ án. - Tính toán hệ thống điện: + Tính toán được hệ thống chiếu sáng cho công trình. + Tính toán được nhu cầu sử dụng theo công năng của từng khu vực trong công trình.

+ Tính toán được các đường dây cấp nguồn và thiết bị bảo vệ cho thiết bị điện. + Thiết kế được hệ thống tủ điện phân phối cho công trình. + Tính toán được hệ thống nối đất cho công trình. + Áp dụng được các quy chuẩn, tiêu chuẩn về điện công trình và các tiêu chuẩn liên quan xuyên suốt quá trình làm đồ án.

Ngoài ra, để việc thiết kế và tính toán trở nên trực quan hơn đồ án này còn thể hiện các bản vẽ liên quan trong quá trình thiết kế bằng phần mềm AutoCAD và các phần mềm hỗ trợ tính toán. CẤP NƯỚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH 2.1 Sơ lược về cấp nước trong công trình 2.1 Tài liệu thiết kế Các quy chuẩn và tiêu chuẩn áp dụng: - QC CTNVN – 2000: Quy chuẩn cấp thoát nước trong nhà và công trình [1]. - TCVN 4513-1988: Cấp nước bên trong–Tiêu chuẩn thiết kế [2]. - TCXDVN 33-2006: Cấp nước–Mạng lưới đường ống và công trình–Tiêu chuẩn thiết kế [3].2 Lựa chọn sơ đồ cấp nước Để có thể chọn được sơ đồ cấp nước cho công trình ta trước hết phải xác định được áp lực sơ bộ cần thiết của công trình: Hsb =10+4(n-1)=10+4(14-1)=62 (m) Trong đó: - Hsb: Áp lực sơ bộ cần thiết của công trình.

- n: Số tầng của công trình. Áp lực của mạng lưới cấp nước đô thị: Hngmin =10 (m) và Hngmax =20 (m) Áp lực sơ bộ cần thiết của công trình > Áp lực mạng lưới cấp nước đô thị. Nên không thể sử dụng nước trực tiếp từ mạng lưới cấp nước. Vì vậy ta chọn sơ đồ cấp nước cho công trình là: Hệ thống có bể chứa nước ngầm, trạm bơm, két nước, bơm tăng áp và bình tích áp.

Bơm tăng Hệ thống Bể chứa Két nước áp, (ở nơi Thiết bị cấp nước nước Bơm mái không đủ sử dụng đô thị ngầm áp lực) 2.3 Vạch tuyến hệ thống cấp nước Mạng lưới cấp nước bên trong bao gồm: đường ống chính, đường ống nhánh dẫn nước tới các thiết bị vệ sinh. Yêu cầu vạch tuyến: - Đường ống phải dẫn nước đi được tới các thiết bị vệ sinh bất lợi nhất.Tổng chiều dài đường ống là ngắn nhất. - Đường ống dễ thi công và sửa chữa. 4 - Đường ống trục đứng chính được đặt trong các hộp kĩ thuật.

Ta ta tiến hành vạch tuyến như sau: - Nước cấp bên ngoài đi vào đồng hồ rồi vào bể chứa nước ngầm. - Nước được trạm bơm dẫn từ bể chứa nước ngầm lên két nước mái. - Đối với tầng không cần tăng áp, nước được dẫn trực tiếp từ két nước mái xuống thiết bị vệ sinh bằng đường ống đứng và đường ống nhánh, két nước được đặt trên tầng mái. - Đối với tầng có sử dụng bơm tăng áp thì nước sau khi lên két nước mái sẽ được dẫn vào hệ thống bơm tăng áp, hệ thống làm việc để cấp đầy đủ và liên tục lưu lượng, áp lực theo đúng yêu cầu kĩ thuật.2 Tổng lưu lượng nước cấp Đặc điểm công trình là nhà chung cư nên lưu lượng tính toán được xác định theo công thức TCVN 4513-1988 mục 6.7: α Qtt =0,2√∑N+K×∑N+Qtthb Trong đó: - Qtt: Lưu lượng tính toán (l/s).

- Qtthb : Lưu lượng tính toán hồ bơi (l/s, lấy theo bảng 2. - ∑N: Tổng đương lượng của các dụng cụ vệ sinh trong nhà hay đoạn ống tính toán (Bảng 2-TCVN 4513-1988). - α: Trị số phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước tính cho 1 người trong một ngày (Bảng 9-TCVN 4513-1988). - K: Hệ số phụ thuốc số đương lượng đơn vị (Bảng 10-TCVN 4513-1988).1 Tổng số đương lượng thiết bị dùng nước (Theo TCVN 4513–1988) Thiết bị Ký hiệu Trị số Số lượng thiết Tổng đương bị (N) đương lượng lượng Bồn cầu BC 3 368 1104 Chậu rửa mặt CRM 0,33 364 120,12 Vòi sen VS 1 342 342 5 Bồn rửa chén BRC 1 168 168 Vòi rửa VR 1 178 178 Vòi tưới VT 2,5 20 50 Máy giặt MG 4 168 672 Chậu tiểu treo CTT 0,17 19 3,23 Tổng ĐLĐV 2637,35 Dựa theo TCXDVN 33-2006, công trình nằm trong đô thị loại I, giai đoan 2050.

Tiêu chuẩn dùng nước chọn 300 (lít/người.ngày) => α = 2 ∑N=2641,44 => K= 0,006 α Lưu lượng tính toán cho toàn công trình là: Qtt =0,2√∑N+K∑N+Qtthb 2 = 0,2√2637,35+0,006×2637,35 +0,98 = 11,3 (l/s) 2.3 Đồng hồ đo nước 2.1 Đồng hồ đo nước chung cho công trình Chọn đồng hồ đo nước dựa trên điều kiện: Qngđ tb (m3 /ngđ) ≤ 2Qđtr (m3 /h) qtc ×N 300×672 Qngđ tb = = =201,6 (m3 /ngđ) 1000 1000 Trong đó: - Qtbng: Lưu lượng nước trung bình ngày đêm (m3 /ngđ) - Qđtr : Lưu lượng nước đặc trưng của đồng hồ đo nước(m3 /h) - Lưu lượng đặc trưng của đồng hồ tức là lưu lượng nước chảy qua đồng hồ tính bằng m3/h, khi tổn thất áp lực qua đồng hồ là 10m Tổn thất áp lực qua đồng hồ: hđh =S×Q2 Trong đó: - hđh : Tổn thất áp lực qua đồng hồ (m). - S: Sức kháng của đồng hồ đo nước (Bảng 7 TCVN 4513-1988). 6 Tổn thất áp lực qua đồng hồ kiểu cánh quạt không được vượt quá 2,5m, qua đồng hồ kiểu tuốc bin không quá 1m và khi có cháy tương ứng là 5m và 2,5m.2 Đồng hồ đo nước cho toàn công trình Vị trí Lưu lượng Kiểu đồng Kích cỡ Sức cản Tổn thất áp nước trung hồ đồng hồ đồng hồ lực h(m) bình ngày S đêm Qtbng (𝐦𝟑 /ngđ) Đồng hồ từ 201,6 Tuốc bin 80 0,00207 0,01127 đường ống thành phố vào công trình 2.2 Đồng hồ đo nước cho từng phòng Bảng 2.3 Đồng hồ đo nước cho từng căn hộ Vị trí Thiết bị Tổng Lưu Kiểu Kích Sức cản Tổn đương lượng đồng cỡ đồng hồ thất lượng tính toán hồ đồng S áp lực N Qtt (l/s) hồ h(m) Căn hộ 2BC+2 14,66 0,77 Tuốc 50 0,265 0,16 điển CRM+2 bin hình VS+1B RC+1M G+1VR 2.4 Bể chứa nước ngầm 2.1 Thiết kế bể nước ngầm Bể chứa nước ngầm sẽ dự trữ nước cho ngôi nhà, cung cấp nước cho bơm, bể chứa nước ngầm xây dựng dựa theo TCVN 4513-1988 (mục 7.1, chú thích) khi hệ thống sử dụng bơm, khi dùng bơm không được hút trực tiếp từ mạng lưới cấp nước đô thị mà phải qua bể chứa nước điều hòa. Ngoài ra còn dùng để cấp nước chữa cháy cho công trình.

7 Bể chứa được xây dựng bằng bê tông cốt thép. Vị trí đặt bể chứa lợi dụng kết cấu ngôi nhà, bể chứa đặt ngầm trong nhà. Bể chứa có ống cấp, ống hút, ống dẫn nước tràn, ống xã nước bẩn, thước báo mực nước, ống thông hơi, và cửa ra vào bể. Bể nước có chống thấm.2 Dung tích điều hòa Nhu cầu dùng nước của công trình được xác định dựa theo TCXDVN 33:2006 và TCVN 4260:2022 Bảng 2.4 Nhu cầu dùng nước của công trình Tổng Tiêu chuẩn nhu cầu Đơn vị tính toán dùng nước dùng Khu nước Đối tượng dùng vực sử nước Diện dụng tích Số m²/người l/người l/m² m³/ngày sàn người (m2) Khối nhà ở Tầng Cấp nước sinh 672 300 201,6 4-14 hoạt Khối phục vụ và công cộng Bể bơi nguời lớn Tầng 4 180,2 5 36 74,33 ngoài trời Bể bơi trẻ em Tầng 4 38,85 5 7 10,26 ngoài trời Tưới cây thảm cỏ, Tầng 4 bồn hoa, rửa 626,4 12 7,52 đường Tầng Nhà rác 13,8 12 0,17 hầm Theo TCVN 4513:1988 thì: Q ×n 300×672 Wsh = sh +D= +(74,33+10,26+0,17+7,52)=293,88 (m3 /ngđ) 1000 1000 Wđh =(0,5-2)×Wsh =1,5×293,88=440,82 (m3 /ngđ) 8 Trong đó: - Wsh : Dung tích sinh hoạt (m3 /ngđ).

- D: Nhu cầu dùng nước cho các mục đích khác. - n: Số người trong công trình. - Wđh : Dung tích điều hòa (m3 /ngđ). - (0,5-2): Hệ số an toàn, chọn 1,5.3 Dung tích dự trữ chữa cháy t×3600×qtc ×n 3×3600×2,5×2 WCC = = =54 (m3 /ngđ) 1000 1000 Trong đó: - Wcc: Dung tích nước dự trữ chữa cháy trong vòng 3h (m3 /ngđ).

- t: Thời gian cung cấp đủ nước chữa cháy của bể nước ngầm (TCVN 2622-1995). - qtc: Lưu lượng tính toán cho mỗi họng chữa cháy (TCVN 2622-1995 bảng 14). - n: Số họng chữa cháy hoạt động đồng thời (TCVN 2622-1995 bảng 13).4 Dung tích bể chứa nước ngầm Dung tích bể chứa nước ngầm: W=Wđh +Wcc =440,82+54=494,82 (m3 ) Vậy chọn 2 bể nước ngầm, mỗi bể có dung tích 300m3 .