Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp thực hiện trong bối cảnh tốc độ đô thị hóa và nhu cầu hiện đại hóa công sở tại Thành phố Hồ Chí Minh gia tăng từ năm 2010, kéo theo yêu cầu chuyển dịch nơi làm việc của các cơ quan, doanh nghiệp sang các tòa nhà văn phòng có hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, tiện nghi và đáp ứng tiêu chuẩn an toàn cao. Trong công trình cao tầng hỗn hợp, hệ thống Cơ Điện - Cấp thoát nước (MEP - Mechanical, Electrical, Plumbing) đóng vai trò bảo đảm điều kiện vi khí hậu, cung cấp lưu lượng và áp lực nước ổn định, cung ứng điện năng, chiếu sáng liên tục và phòng ngừa rủi ro cháy nổ. Đề tài được thực hiện nhằm tính toán, kiểm tra sự tương quan giữa lý thuyết thiết kế và thông số lựa chọn thiết bị thực tế cho công trình.

Mục tiêu nghiên cứu được xác định gồm 3 nội dung chính:

  1. Đảm bảo toàn bộ giải pháp kỹ thuật tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn, tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam và quốc tế liên quan.
  2. Đáp ứng đầy đủ các yêu cầu công năng sử dụng từ chủ đầu tư (Công ty TNHH Đầu tư Ngọc Phú) và người làm việc trong tòa nhà.
  3. Bảo đảm an toàn sinh mạng, tối ưu hóa năng lượng và không gây tác động tiêu cực đến môi trường xung quanh.

Nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm:

  1. Thu thập dữ liệu tổng quan và phân tích hiện trạng hạ tầng khu đất xây dựng dự án Tòa nhà Golden Tower.
  2. Thiết kế hệ thống cấp nước sinh hoạt và nước nóng.
  3. Thiết kế hệ thống thoát nước thải sinh hoạt, thoát nước mưa và chống ngập úng tầng hầm.
  4. Thiết kế hệ thống báo cháy tự động và hệ thống chữa cháy (vách tường, Sprinkler).
  5. Thiết kế hệ thống điều hòa không khí trung tâm (VRF), thông gió cơ khí và tạo áp buồng thang.
  6. Thiết kế hệ thống điện động lực, chiếu sáng, trạm biến áp, máy phát điện dự phòng và chống sét - bảo vệ ngắn mạch.
  7. Ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) qua phần mềm Autodesk Revit MEP để mô hình hóa không gian, phối hợp hệ thống (Combine) và bóc tách khối lượng vật tư.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Toàn bộ hệ thống kỹ thuật MEP cho công trình Tòa nhà Golden Tower.
  • Phạm vi không gian: Khu đất xây dựng có diện tích $485\text{ m}^2$ tại số 6 đường Nguyễn Thị Minh Khai, phường Đa Kao, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh. Quy mô công trình gồm 19 tầng (2 tầng hầm, 15 tầng nổi gồm trệt, lửng 1, lửng 2, tầng 1 đến tầng 12, 1 tầng thượng và 1 tầng mái).
  • Phạm vi thời gian và dữ liệu: Dữ liệu quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành đến tháng 01 năm 2024.

Cơ sở lý thuyết, quy chuẩn và phương pháp thiết kế

Hệ thống quy chuẩn và tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng

Đồ án sử dụng các văn bản quy chuẩn xây dựng và tiêu chuẩn thiết kế chuyên ngành, bao gồm:

  • Cấp thoát nước: QCCTNVN-2000 (Quy chuẩn cấp thoát nước trong nhà và công trình), TCVN 4513:1988 (Cấp nước bên trong - Tiêu chuẩn thiết kế), TCXDVN 33:2006 (Cấp nước - Mạng lưới đường ống và công trình), TCVN 4474:1987 (Thoát nước bên trong - Tiêu chuẩn thiết kế), TCVN 7957:2008 và TCXDVN 51:2008 (Thoát nước - Mạng lưới và công trình bên ngoài), QCVN 07-02:2016/BXD (Công trình hạ tầng kỹ thuật - Thoát nước).
  • Phòng cháy chữa cháy và an toàn thoát hiểm: QCVN 06:2021/BXD (An toàn cháy cho nhà và công trình), TCVN 2622:1995 (Phòng cháy chữa cháy cho nhà và công trình - Yêu cầu thiết kế), TCVN 3890:2009 (Phương tiện phòng cháy và chữa cháy cho nhà và công trình), BS 5588:1998 (Tiêu chuẩn kiểm soát khói và tạo áp cầu thang của Anh).
  • Nhiệt - Thông gió và Điện: Tiêu chuẩn về điều hòa không khí, chiếu sáng (Lighting Practice Chapter 3) và các quy chuẩn ngành điện lực Việt Nam.

Phương pháp nghiên cứu và tính toán chuyên ngành

  • Phương pháp tính toán thủy lực cấp thoát nước: Xác định đương lượng cấp nước ($N$), tính toán lưu lượng tính toán ($Q_{tt}$) theo hàm phụ tải và hệ số chức năng ($\alpha = 1{,}5$ cho văn phòng); tính toán tổn thất áp lực dọc đường và cục bộ theo phương pháp Hazen-Williams với hệ số nhám $C_{HW} = 140$. Xác định dung tích bể chứa, két nước mái và điểm làm việc của trạm bơm theo biểu đồ cột áp - lưu lượng ($Q - H$).
  • Phương pháp cân bằng nhiệt tải điều hòa không khí: Tính toán nhiệt hiện và nhiệt ẩn truyền qua kết cấu bao che: bức xạ nhiệt qua kính màu Carolex dày $6\text{ mm}$ ($Q_{11}$), truyền nhiệt qua mái ($Q_{21}$), qua tường bao dày $100\text{ mm}$, $200\text{ mm}$, $300\text{ mm}$ ($Q_{22}$), qua nền ($Q_{23}$), nhiệt tỏa từ hệ thống chiếu sáng ($Q_{31}$), thiết bị văn phòng ($Q_{32}$), thân nhiệt người ($Q_4$), nhiệt do gió tươi ($Q_{gt}$) và gió lọt ($Q_5$). Biểu diễn quá trình nhiệt ẩm trên ẩm đồ (Psychrometric Chart) để xác định điểm hòa trộn, năng suất lạnh cần thiết và các hệ số nhiệt hiện $SHF$, $RSHF$, $GSHF$, $ESHF$.
  • Phương pháp khí động học và tạo áp: Tính toán lưu lượng rò rỉ qua khe cửa và cửa mở theo BS 5588:1998 để chọn quạt tạo áp cầu thang bộ thoát hiểm loại N2, N3 và giếng thang máy.
  • Phương pháp tính toán phụ tải điện và ngắn mạch: Xác định công suất tính toán qua hệ số nhu cầu, hệ số đồng thời; tính sụt áp trên từng tuyến cáp phân phối từ tủ tổng MSB đến các tủ tầng; tính toán dòng ngắn mạch ba pha để chọn định mức cắt của thiết bị bảo vệ (MCB, MCCB).
  • Nguồn dữ liệu đầu vào: Hồ sơ kiến trúc công trình Golden Tower, thông số khí hậu Thành phố Hồ Chí Minh (nhiệt độ cao nhất $40^\circ\text{C}$, thấp nhất $13{,}8^\circ\text{C}$, độ ẩm trung bình $79%$, lượng mưa bình quân $1934\text{ mm/năm}$), catalogue thông số kỹ thuật của các nhà sản xuất: Grundfos (bơm), Tiền Phong (ống PPR), Bình Minh (ống uPVC), Daikin/Mitsubishi (VRF), Fantech (quạt thông gió), Philips (chiếu sáng), Thibidi (máy biến áp).
  • Công cụ phần mềm hỗ trợ: Phần mềm mô phỏng chiếu sáng Dialux, phần mềm tra cứu quạt Fantech, phần mềm tính thủy lực ống gió DuctSize và phần mềm Autodesk Revit MEP 2024.

Thiết kế và triển khai kỹ thuật các phân hệ MEP

Phân hệ kỹ thuật Giải pháp và sơ đồ nguyên lý Thiết bị và vật liệu chính được chọn
Cấp nước sinh hoạt Nguồn thủy cục vào bể chứa ngầm, bơm trung chuyển lên két mái, phân phối tự chảy kết hợp trạm bơm tăng áp cho tầng trên cùng và van giảm áp cho tầng dưới. Ống nhựa PPR-PN10 Tiền Phong; 02 bơm trung chuyển Grundfos CR10-10 ($9\text{ m}^3\text{/h}, 69{,}3\text{ mH}_2\text{O}$); 01 cụm bơm tăng áp Hydro MPC-E 2 CR3-7; két nước mái Đại Thành $10\text{ m}^3$; bể nước ngầm $17{,}74\text{ m}^3$.
Thoát nước Hệ thống thoát nước riêng biệt hoàn toàn giữa nước thải đen, nước thải xám và nước mưa; thu gom tầng hầm qua rãnh về hố thu có bơm chìm. Ống nhựa uPVC Bình Minh; Bể tự hoại xử lý sơ bộ nước đen; 02 bơm nước thải bể tự hoại SPK 1-5/3; 02 bơm chìm chống ngập tầng hầm DPK.
Báo cháy & Chữa cháy Báo cháy tự động dạng địa chỉ theo vùng (Zone); Chữa cháy vách tường kết hợp mạng đầu phun tự động Sprinkler ướt. Tủ trung tâm báo cháy địa chỉ; Bình chữa cháy xách tay; Đầu phun Sprinkler hệ số $K = 80$; Bơm chữa cháy chính Grundfos NBG 125-80-315/307; Bơm bù áp Jockey NBG 65-40-315/298.
HVAC & Thông gió Hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRF; Cấp gió tươi qua PAU; Hút thải vệ sinh; Tạo áp cầu thang bộ N2/N3; Thông gió - hút khói hầm B1, B2. Dàn nóng/lạnh VRF kết hợp bộ chia gas; Quạt hút vệ sinh Fantech AP0402AP10/35; Quạt cấp gió tươi AP0562BP7/29; Quạt tạo áp buồng thang AP0632BP7/30; Quạt thông gió hầm AP0402AP5/26, 27, 29.
Điện & Chiếu sáng Lưới 24kV qua trạm biến áp hạ thế, phân phối qua tủ MSB, tủ tầng; Có máy phát dự phòng và tủ chuyển nguồn tự động. Máy biến áp khô Thibidi 800 kVA (24/0.4kV); Máy phát điện dự phòng 400 kVA; Tủ ATS 1250A; Tụ bù công suất phản kháng; Đèn chiếu sáng hầm Philips WT470C L1300.
Mô hình hóa BIM Dựng không gian 3D, kiểm tra va chạm liên bộ môn, xuất khối lượng vật tư phục vụ dự toán. Autodesk Revit MEP (Phối hợp Cấp thoát nước, PCCC, HVAC và Điện).

Nội dung chính theo từng phần và chương

Phần I: Tổng quan về dự án

  • Chương 1: Mở đầu: Trình bày tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh phát triển công trình cao tầng tại TP.HCM; xác định mục tiêu thiết kế MEP tuân thủ tiêu chuẩn, đáp ứng nhu cầu chủ đầu tư và bảo vệ môi trường; xác định 7 nhiệm vụ nghiên cứu và phạm vi thiết kế.
  • Chương 2: Tổng quan dự án: Cung cấp thông tin dự án Tòa nhà Golden Tower tại số 6 Nguyễn Thị Minh Khai, Quận 1; chủ đầu tư là Công ty TNHH Đầu tư Ngọc Phú; diện tích khu đất $485\text{ m}^2$. Công trình gồm 17 tầng nổi và 2 tầng hầm. Diện tích sàn tầng hầm 2 là $413{,}5\text{ m}^2$, hầm 1 là $311\text{ m}^2$, khối văn phòng trệt đến tầng 12 là $5443{,}2\text{ m}^2$, tầng thượng là $378{,}6\text{ m}^2$. Mật độ người tính toán toàn tòa nhà là 1095 người (theo Bảng G9 - QCVN 06:2021/BXD). Phân tích đặc điểm khí hậu cận xích đạo và hạ tầng đấu nối kỹ thuật tại khu đất.

Phần II: Hệ thống cấp thoát nước

  • Chương 3: Thiết kế hệ thống cấp nước trong công trình: Tính toán nhu cầu dùng nước sinh hoạt khối văn phòng ($16{,}42\text{ m}^3\text{/ngày}$) và nhân viên ($0{,}74\text{ m}^3\text{/ngày}$). Tổng đương lượng thiết bị vệ sinh $N = 68{,}56$, lưu lượng tính toán $Q_{tt} = 2{,}5\text{ l/s}$. Chọn đồng hồ đo nước cánh quạt đường kính DN40 ($S = 0{,}08$, tổn thất qua đồng hồ $H_{đh} = 0{,}5\text{ m}$). Áp lực ngoài nhà $H_{ngoài} = 20\text{ m}$, áp lực cần thiết của công trình $H_{ct} = 74\text{ m}$, do đó chọn sơ đồ cấp nước có bể chứa ngầm ($17{,}74\text{ m}^3$), trạm bơm và két nước mái ($10\text{ m}^3$, gồm $2{,}25\text{ m}^3$ điều hòa và $3\text{ m}^3$ dự trữ chữa cháy 10 phút). Thiết kế 5 trục ống đứng PPR-PN10 (CWP, CW1, CW2...). Bố trí van giảm áp tại các tầng từ tầng 4 trở xuống đến tầng hầm để duy trì áp lực dưới $3{,}5\text{ bar}$. Chọn 02 máy bơm trung chuyển Grundfos CR10-10 ($Q = 9\text{ m}^3\text{/h}, H = 69{,}3\text{ mH}_2\text{O}$) và 01 cụm bơm tăng áp Hydro MPC-E 2 CR3-7 ($Q = 4\text{ m}^3\text{/h}, H = 24{,}28\text{ mH}_2\text{O}$) phục vụ các tầng sát mái.
  • Chương 4: Thiết kế hệ thống thoát nước trong công trình: Lựa chọn hệ thống thoát nước riêng. Toàn bộ thiết bị vệ sinh được trang bị xi-phông ngăn mùi. Nước đen từ 82 bồn xí thu gom về bể tự hoại xử lý sơ bộ; nước xám và nước mưa thoát riêng vào mạng lưới đô thị. Ống nhánh và ống đứng dùng nhựa uPVC Bình Minh, bố trí độ dốc tối thiểu 2% cho ống đường kính nhỏ và 1% cho ống $D \ge 100\text{ mm}$. Bố trí 02 bơm chìm SPK 1-5/3 bơm nước thải bể tự hoại và 02 bơm chìm DPK thu gom nước rãnh chống úng ngập tầng hầm B2.

Phần III: Hệ thống báo cháy và chữa cháy

  • Chương 5: Thiết kế hệ thống báo cháy: Lựa chọn hệ thống báo cháy tự động dạng địa chỉ, quản lý theo từng vùng (Zone) chức năng. Trang bị đầu báo khói quang điện, đầu báo nhiệt gia tăng/cố định tại các phòng làm việc, hành lang, phòng kỹ thuật; tổ hợp chuông, đèn chớp và nút ấn khẩn cấp đặt tại lối thoát hiểm các tầng.
  • Chương 6: Thiết kế hệ thống chữa cháy: Thiết kế hệ thống họng nước chữa cháy vách tường sử dụng cuộn vòi DN50/DN65 trong nhà và trụ tiếp nước ngoài nhà. Thiết kế hệ thống Sprinkler tự động mạng đường ống ướt, bố trí đầu phun theo nhánh xương cá ($K = 80$, diện tích bảo vệ tiêu chuẩn). Tính toán thủy lực mạng vòng và ống đứng cấp nước PCCC. Lựa chọn trạm bơm chữa cháy gồm bơm điện chính Grundfos NBG 125-80-315/307 và bơm bù áp Jockey NBG 65-40-315/298 kết nối bể nước PCCC chuyên dụng.

Phần IV: Hệ thống điều hòa không khí và thông gió (HVAC)

  • Chương 7 - 11: Hệ thống điều hòa không khí trung tâm: Khảo sát các nguồn nhiệt tải hiện và ẩn toàn công trình. Tính toán chi tiết lượng nhiệt bức xạ qua kính Carolex xanh 6mm ($Q_{11}$), nhiệt qua kết cấu tường bao ($Q_{22}$) và mái ($Q_{21}$), nhiệt từ đèn ($Q_{31}$), máy tính ($Q_{32}$), thân nhiệt ($Q_4$) và gió tươi ($Q_{gt}$). Xác định tổng phụ tải lạnh, biểu diễn trên ẩm đồ Psychrometric để xác định điểm làm việc. Chọn hệ thống điều hòa biến tần trung tâm VRF (VRV), lựa chọn kích cỡ dàn nóng, dàn lạnh, mạng bộ chia gas, đường ống đồng dẫn gas R410A và đường ống thu gom nước ngưng.
  • Chương 12 - 16: Hệ thống thông gió và tạo áp: Thiết kế hệ thống hút khí thải khu vệ sinh sử dụng quạt Fantech AP0402AP10/35 kết hợp cửa gió Louver. Thiết kế hệ thống cấp gió tươi văn phòng dùng quạt Fantech AP0562BP7/29. Tính toán hệ thống tạo áp chống nhiễm khói cho buồng thang bộ thoát hiểm (loại N2, N3) và giếng thang máy theo tiêu chuẩn BS 5588:1998, chọn quạt tạo áp Fantech AP0562BP7/29 và AP0632BP7/30. Thiết kế hệ thống thông gió cơ khí kết hợp hút khói cho 2 tầng hầm đỗ xe dùng phần mềm DuctSize và quạt Fantech AP0402AP5/26, 27, 29.

Phần V: Hệ thống điện và chiếu sáng

  • Chương 17 - 22: Thiết kế hệ thống điện tòa nhà: Thiết kế chiếu sáng tầng hầm và khối văn phòng bằng phần mềm Dialux với đèn Philips WT470C L1300, kiểm tra độ rọi theo Lighting Practice Chapter 3. Tổng hợp phụ tải tính toán cho dịch vụ, văn phòng, thang máy, trạm bơm cấp thoát nước và phụ tải sự cố. Lựa chọn máy biến áp khô Thibidi 800 kVA (24/0.4kV), máy phát điện diesel dự phòng 400 kVA và tủ ATS 1250A. Tính toán dung lượng tụ bù nâng cao hệ số công suất $\cos\varphi$. Chọn cáp điện hạ thế, kiểm tra tổn thất điện áp từ tủ tổng MSB đến các tủ tầng; tính toán dòng ngắn mạch để chọn thiết bị đóng cắt MCB, MCCB.

Phần VI: Ứng dụng Revit MEP và Tổng kết

  • Chương 23: Ứng dụng Revit MEP vào công trình: Xây dựng mô hình 3D cho toàn bộ hệ thống đường ống cấp thoát nước, ống gió HVAC, khay cáp điện và đường ống PCCC. Thực hiện phối hợp mô hình (Combine) nhằm phát hiện và xử lý xung đột không gian (clash detection) giữa các hệ thống kỹ thuật với kết cấu dầm, cột. Xuất bảng thống kê khối lượng vật tư bóc tách phục vụ lập dự toán.
  • Chương 24: Kết luận và kiến nghị: Tổng kết các kết quả đạt được và đề xuất định hướng phát triển đề tài.

Kết quả và đóng góp kỹ thuật

Kết quả tính toán và thông số kỹ thuật chính

Đồ án đã hoàn thành thiết kế chi tiết toàn bộ các phân hệ MEP cho công trình Golden Tower với các thông số được tổng hợp như sau:

Hạng mục kỹ thuật Thông số tính toán / Thiết bị được chọn Căn cứ / Tiêu chuẩn áp dụng
Dân số tính toán 1095 người Bảng G9 - QCVN 06:2021/BXD
Lưu lượng nước sinh hoạt $Q_{tt} = 2{,}5\text{ l/s}$; Nhu cầu ngày: $17{,}16\text{ m}^3\text{/ngày}$ TCVN 4513:1988, TCXDVN 33:2006
Đồng hồ đo nước Loại cánh quạt đường kính DN40 TCVN 4513:1988 ($H_{đh} = 0{,}5\text{ m}$)
Bể nước ngầm & Két mái Bể ngầm: $17{,}74\text{ m}^3$; Bồn nước mái Đại Thành: $10\text{ m}^3$ TCVN 33:2006, TCVN 4513:1988
Bơm cấp nước sinh hoạt 02 bơm Grundfos CR10-10 ($9\text{ m}^3\text{/h}, 69{,}3\text{ mH}_2\text{O}$) Tính toán cột áp hình học và tổn thất
Bơm tăng áp tầng mái Cụm Hydro MPC-E 2 CR3-7 ($4\text{ m}^3\text{/h}, 24{,}28\text{ mH}_2\text{O}$) Bù áp lực thiết bị vệ sinh bất lợi nhất
Bơm chữa cháy chính Grundfos NBG 125-80-315/307 TCVN 2622:1995
Bơm bù áp PCCC Grundfos Jockey NBG 65-40-315/298 TCVN 2622:1995
Máy biến áp chính MBA khô Thibidi công suất 800 kVA Tính toán phụ tải tổng tòa nhà
Máy phát điện dự phòng Công suất 400 kVA kết hợp ATS 1250A Cấp nguồn nhóm phụ tải ưu tiên/sự cố

Giải pháp kỹ thuật tác giả đề xuất

  • Thiết kế hệ thống cấp nước phân vùng: Phối hợp linh hoạt giữa cấp nước tự chảy từ két mái, sử dụng cụm bơm tăng áp biến tần cho các tầng áp lực thấp sát mái và lắp đặt các trạm van giảm áp trên trục đứng cho các tầng dưới (từ tầng 4 xuống tầng hầm) để triệt tiêu áp suất tĩnh dư thừa, bảo vệ thiết bị vệ sinh và chống ồn do hiện tượng búa nước.
  • Áp dụng hệ thống thoát nước riêng biệt hoàn toàn nhằm giảm tải cho hệ thống xử lý sinh học cục bộ (bể tự hoại chỉ tiếp nhận nước thải đen chứa phân).
  • Thiết kế tích hợp hệ thống điều hòa VRF kết hợp xử lý gió tươi PAU và hệ thống tạo áp giếng thang/buồng thang bộ thoát hiểm theo tiêu chuẩn BS 5588:1998, bảo đảm an toàn sinh mạng khi xảy ra sự cố hỏa hoạn.

Đóng góp về mặt kỹ thuật và phương pháp

  • Ứng dụng quy trình BIM thông qua phần mềm Autodesk Revit MEP để mô hình hóa toàn diện hệ thống cơ điện công trình 19 tầng, giải quyết triệt để các vị trí giao cắt không gian giữa ống gió kích thước lớn, máng cáp điện và mạng ống cấp thoát nước/PCCC trước khi triển khai thi công thực tế.
  • Xây dựng bảng xuất khối lượng vật tư chính xác trực tiếp từ mô hình 3D, giảm thiểu sai sót so với phương pháp đo bóc thủ công trên bản vẽ 2D truyền thống.

Hạn chế và hướng phát triển đề tài

Hạn chế

  • Số liệu áp lực mạng lưới cấp nước bên ngoài tại khu vực đường Nguyễn Thị Minh Khai được lấy theo giả định tham khảo ($H_{ngoài} = 20\text{ m}$), chưa phản ánh đầy đủ dao động áp lực theo giờ dùng nước thực tế tại khu vực Quận 1.
  • Giải pháp tiết kiệm năng lượng công trình mới dừng lại ở việc chọn thiết bị hiệu suất cao (biến tần VRF, đèn LED Philips, biến áp khô) mà chưa nghiên cứu mô phỏng đánh giá vòng đời năng lượng tổng thể (BPS) hay tích hợp năng lượng tái tạo (điện mặt trời mái).

Hướng phát triển đề tài

  • Nghiên cứu tích hợp hệ thống quản lý tòa nhà thông minh (BMS - Building Management System) để giám sát và điều khiển tự động toàn bộ thiết bị HVAC, trạm bơm và chiếu sáng theo thời gian thực.
  • Mở rộng mô hình BIM sang các chiều 4D (quản lý tiến độ lắp đặt thiết bị) và 5D (tích hợp quản lý chi phí, dự toán chi tiết) phục vụ công tác quản lý vận hành tòa nhà (Facility Management).

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn phù hợp cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Kỹ thuật Cơ điện (MEP), Kỹ thuật Nhiệt - Điện lạnh và Kỹ thuật Điện công trình khi thực hiện đồ án môn học hoặc đồ án tốt nghiệp công trình cao tầng.
  • Các kỹ sư thiết kế MEP trẻ cần tài liệu hướng dẫn từng bước tính toán thực tế: từ tra bảng quy chuẩn, lập bảng tính Excel thủy lực/nhiệt tải, lựa chọn mã hiệu thiết bị trong catalogue nhà sản xuất, đến việc sử dụng các phần mềm chuyên ngành (Dialux, Fantech, DuctSize, Revit MEP).
  • Phần đáng tham khảo nhất gồm: Bảng tính toán thủy lực cấp thoát nước phân vùng, phương pháp tính toán kiểm tra van giảm áp trên trục đứng, quy trình tính nhiệt tải và sơ đồ điều hòa không khí VRF, cùng giải pháp phối hợp hệ thống (Combine) trên Revit MEP.

Câu hỏi thường gặp

1. Tòa nhà Golden Tower có quy mô kiến trúc và mật độ người tính toán như thế nào? Công trình có diện tích khu đất $485\text{ m}^2$, gồm 19 tầng (2 tầng hầm, 15 tầng nổi gồm trệt, lửng 1, lửng 2, tầng 1 - 12, 1 tầng thượng và 1 tầng mái). Chiều cao tầng hầm 2 là $3{,}0\text{ m}$, hầm 1 là $2{,}2\text{ m}$, trệt đến lửng là $10{,}9\text{ m}$, tầng 1 - 12 là $3{,}4\text{ m/tầng}$, tầng thượng đến mái là $4{,}5\text{ m}$. Tổng số người tính toán toàn tòa nhà là 1095 người (căn cứ theo Bảng G9 - QCVN 06:2021/BXD).

2. Tại sao hệ thống cấp nước của công trình phải dùng kết hợp cả bơm tăng áp và van giảm áp? Do công trình cao 19 tầng, cấp nước bằng két nước trên mái ($10\text{ m}^3$). Các tầng sát mái (tầng 11, 12, tầng thượng) có cột áp thủy tĩnh không đủ áp lực tự do tối thiểu $10\text{ m}$ theo quy định, nên phải lắp đặt cụm bơm tăng áp Hydro MPC-E 2 CR3-7. Ngược lại, tại các tầng thấp (từ tầng 4 xuống tầng trệt và tầng hầm), áp suất thủy tĩnh vượt quá ngưỡng cho phép ($> 3{,}5\text{ bar}$), do đó bắt buộc phải lắp đặt các trạm van giảm áp để tránh hỏng hóc thiết bị vệ sinh và hạn chế tiếng ồn, rung giật đường ống.

3. Hệ thống thông gió và chống khói của tòa nhà được thiết kế theo những giải pháp nào? Công trình thiết kế hệ thống hút khí thải khu vệ sinh (quạt Fantech AP0402AP10/35), hệ thống cấp gió tươi văn phòng (quạt AP0562BP7/29), hệ thống hút khói hành lang và thông gió cơ khí cho 2 tầng hầm (quạt AP0402AP5/26, 27, 29). Để bảo vệ thoát hiểm, hệ thống tạo áp chống nhiễm khói cho buồng thang bộ loại N2, N3 và giếng thang máy được tính toán theo tiêu chuẩn BS 5588:1998 với quạt Fantech AP0562BP7/29 và AP0632BP7/30.

4. Trạm biến áp và nguồn điện dự phòng của công trình được lựa chọn với thông số kỹ thuật nào? Nguồn điện nhận từ lưới quốc gia $24\text{ kV}$ qua 01 máy biến áp khô Thibidi công suất $800\text{ kVA}$ hạ thế xuống $0{,}4\text{ kV}$. Để duy trì hoạt động cho các phụ tải ưu tiên và hệ thống PCCC khi mất điện lưới, công trình trang bị 01 máy phát điện diesel dự phòng công suất $400\text{ kVA}$ kết nối qua tủ chuyển nguồn tự động ATS định mức $1250\text{ A}$.

5. Ứng dụng Revit MEP trong đồ án giải quyết những vấn đề kỹ thuật nào? Revit MEP được sử dụng để xây dựng mô hình không gian 3D trực quan cho toàn bộ 4 phân hệ kỹ thuật (Cấp thoát nước, PCCC, HVAC, Điện). Mô hình giúp phối hợp đa bộ môn (Combine), phát hiện sớm các va chạm không gian giữa hệ thống đường ống kỹ thuật với kết cấu dầm sàn và kiến trúc, đồng thời tự động xuất bảng thống kê khối lượng vật tư phục vụ bóc tách dự toán chính xác.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Đặng Thị Tố Uyên đã hoàn thành tính toán và thiết kế kỹ thuật toàn diện các phân hệ MEP cho công trình Tòa nhà Golden Tower tại Quận 1, TP. Hồ Chí Minh. Các giải pháp tính toán cấp thoát nước phân tầng, hệ thống chữa cháy tự động, điều hòa trung tâm VRF kết hợp tạo áp thang bộ và hệ thống cấp điện đều tuân thủ chặt chẽ các quy chuẩn xây dựng hiện hành. Việc kết hợp thành công công cụ mô hình hóa BIM (Revit MEP) giúp hoàn thiện hồ sơ thiết kế kỹ thuật có tính ứng dụng thực tiễn cao và giá trị tham khảo học thuật rõ ràng cho chuyên ngành Hệ thống Kỹ thuật Công trình Xây dựng.