Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió và triển khai bản vẽ bằng phần mềm Revit cho tòa nhà The Six8 Building

Đồ án tính kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió và dựng Revit tòa nhà The Six8 Building

• Tác giả: Nguyễn Duy Anh
• Người hướng dẫn: ThS. Võ Kim Hằng
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật nhiệt
• Đề tài: Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió và triển khai bản vẽ bằng phần mềm Revit cho tòa nhà The Six8 Building
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thống ĐHKK và thông gió tòa nhà The Six8 Building

The Six8 Building là công trình đa năng tọa lạc trên đường Phan Đình Giót, TP. Hồ Chí Minh. Công trình gồm nhiều tầng với các khu chức năng khác nhau: ngân hàng tầng 1-2, văn phòng tầng 5-9 và khu nhà ở tầng 10. Mỗi khu vực có nhu cầu nhiệt và tải lạnh riêng biệt, đòi hỏi hệ thống điều hòa không khí được thiết kế chính xác. Toàn bộ công trình sử dụng hệ thống máy lạnh trung tâm VRV Daikin — lựa chọn phổ biến cho các tòa nhà thương mại quy mô lớn tại Việt Nam. Hệ thống VRV cho phép điều chỉnh lưu lượng môi chất linh hoạt, tiết kiệm năng lượng và dễ mở rộng theo nhu cầu thực tế. Đề tài tốt nghiệp do sinh viên Nguyễn Duy Anh và Đoàn Lê Duy thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Võ Kim Hằng — Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, hoàn thành tháng 7/2024. Nghiên cứu tập trung vào ba nhiệm vụ cốt lõi: tính toán tải lạnh, kiểm tra thông số thiết bị hệ thống HVAC và triển khai bản vẽ 3D bằng phần mềm Revit. Đây là cơ sở kỹ thuật quan trọng để vận hành và bảo trì hệ thống điều hòa không khí hiệu quả trong suốt vòng đời công trình.

1.1. Đặc điểm kiến trúc và phân khu chức năng của The Six8 Building

The Six8 Building có cơ cấu sử dụng đa dạng theo từng tầng. Tầng 1 và tầng 2 phục vụ chức năng ngân hàng — không gian yêu cầu tiêu chuẩn nhiệt độ và độ ẩm nghiêm ngặt. Tầng 5 đến tầng 9 bố trí khu văn phòng, chịu bức xạ mặt trời lớn từ hướng Đông và Tây với diện tích kính bao che đáng kể. Tầng 10 là khu nhà ở với yêu cầu tiện nghi cao hơn. Sự phân chia chức năng này quyết định trực tiếp đến phương pháp tính tải lạnh và lựa chọn công suất thiết bị cho từng khu vực.

1.2. Hệ thống VRV Daikin giải pháp ĐHKK trung tâm của công trình

Hệ thống VRV (Variable Refrigerant Volume) của Daikin được ứng dụng toàn bộ cho The Six8 Building. Công nghệ này điều chỉnh lưu lượng môi chất theo phụ tải thực tế của từng dàn lạnh trong nhà, giảm tiêu thụ điện năng đáng kể so với hệ thống truyền thống. VRV phù hợp với các công trình có nhiều khu vực sử dụng độc lập, lịch vận hành khác nhau và yêu cầu kiểm soát nhiệt độ riêng biệt. Đây cũng là hệ thống dễ bảo trì và tích hợp với hệ thống quản lý tòa nhà BMS hiện đại.

II. Phân tích tải lạnh và nhiệt bức xạ tại The Six8 Building

Tính toán tải lạnh là bước nền tảng trong thiết kế hệ thống điều hòa không khí. Nghiên cứu sử dụng phương pháp Carrier — tiêu chuẩn quốc tế được ứng dụng rộng rãi — kết hợp phần mềm chuyên dụng Heatload Daikin để đối chiếu và kiểm chứng kết quả. Tải lạnh của mỗi khu vực bao gồm nhiều thành phần: nhiệt truyền qua kết cấu bao che, nhiệt bức xạ mặt trời qua kính, nhiệt từ người, đèn chiếu sáng và thiết bị điện. Công trình chịu bức xạ mặt trời tác động mạnh nhất theo hướng Tây, đạt đỉnh vào lúc 17 giờ. Hệ số bức xạ theo hướng Tây đạt nt = 0,65, trong khi hướng Bắc chỉ đạt nt = 0,87 với cường độ thấp hơn nhiều. Ví dụ điển hình: nhiệt bức xạ qua kính Q11 tại ngân hàng tầng 1 theo hướng Tây đạt 5.418,36 W, trong khi hướng Đông chỉ đạt 104,01 W. Tường bao che sử dụng gạch thông thường dày 100mm với mật độ 1.800 kg/m³, sàn bê tông dày 220mm với khối lượng riêng 2.400 kg/m³. Các thông số này ảnh hưởng trực tiếp đến hệ số truyền nhiệt và tổng tải lạnh tính toán của từng không gian.

2.1. Phương pháp Carrier và phần mềm Heatload Daikin trong tính tải lạnh

Phương pháp Carrier phân tích tải lạnh dựa trên các thành phần nhiệt riêng biệt, sau đó tổng hợp thành tải lạnh thiết kế. Phần mềm Heatload Daikin cho phép nhập thông số công trình thực tế và tự động tính toán nhanh chóng. Hai phương pháp được thực hiện song song để đối chiếu sai số. Kết quả so sánh với thông số thực tế lắp đặt tại công trình giúp đánh giá độ chính xác và điều chỉnh các giả thiết tính toán. Sự kết hợp này đảm bảo tải lạnh thiết kế phản ánh đúng điều kiện vận hành thực tế.

2.2. Phân tích nhiệt bức xạ mặt trời qua kính theo các hướng

Bức xạ mặt trời qua bề mặt kính là thành phần tải lạnh biến động lớn nhất theo thời gian và hướng công trình. Hướng Tây có hệ số bức xạ nt = 0,65 với giá trị bức xạ lên đến 269,1 W/m², đỉnh điểm lúc 17h. Hướng Nam có nt = 0,24 với bức xạ 28,8 W/m². Hướng Đông có nt = 0,15 với bức xạ tương đương hướng Tây. Hướng Bắc có nt = 0,87 nhưng cường độ bức xạ chỉ đạt 26,1 W/m², tổng nhiệt nhận được thấp nhất. Dữ liệu này định hướng giải pháp che chắn bức xạ và lựa chọn công suất dàn lạnh.

III. Giải pháp tính kiểm tra hệ thống ĐHKK và thông gió bằng Revit

Sau khi xác định tải lạnh, nhóm nghiên cứu thực hiện tính kiểm tra toàn bộ hệ thống điều hòa không khí và thông gió. Quá trình này xác minh rằng công suất thiết bị đã lắp đặt đáp ứng đúng yêu cầu nhiệt của từng khu vực. Các thông số kiểm tra bao gồm: hệ số nhiệt hiện phòng RSHF, hệ số nhiệt hiện tổng GSHF, hệ số Bypass BF và hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF. Đối với văn phòng ngân hàng tầng 1-2: tổng nhiệt hiện Qh = 121 kW, nhiệt hiện phòng Qhf = 106,2 kW, nhiệt ẩn phòng Qaf = 6,09 kW. Hệ số RSHF đạt 0,95 và GSHF đạt 0,81 — phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế cho không gian ngân hàng. Hệ số Bypass BF = 0,2 được tra bảng theo tiêu chuẩn ứng dụng cho loại hình ngân hàng. Nhiệt hiện hiệu dụng ERSH = 108,3 kW và nhiệt ẩn hiệu dụng ERLH = 9,33 kW, cho hệ số ESHF = 0,92. Song song với tính toán nhiệt, phần mềm Revit được ứng dụng để triển khai mô hình 3D toàn bộ hệ thống đường ống gió, đường ống môi chất và bố trí thiết bị trong không gian thực tế của công trình.

3.1. Tính kiểm tra các hệ số nhiệt hiện và nhiệt ẩn hệ thống ĐHKK

Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF = Qhf / (Qhf + Qaf) phản ánh tỷ lệ nhiệt hiện so với tổng nhiệt phòng. Giá trị RSHF = 0,95 cho ngân hàng cho thấy tải nhiệt chủ yếu là nhiệt hiện, điển hình cho không gian thương mại. Hệ số GSHF = 0,81 tính thêm ảnh hưởng của thông gió ngoài trời. Hệ số ESHF = 0,92 là cơ sở xác định điểm thổi vào và lưu lượng không khí cấp. Lưu lượng không khí qua dàn lạnh được tính theo công thức G = ρ × L với ρ = 1,2 kg/m³.

3.2. Ứng dụng phần mềm Revit triển khai bản vẽ hệ thống ĐHKK 3D

Phần mềm Revit của Autodesk cho phép xây dựng mô hình BIM 3D đầy đủ cho hệ thống cơ điện công trình. Hệ thống đường ống gió, dàn lạnh, dàn nóng VRV và các phụ kiện được mô hình hóa theo đúng kích thước và vị trí thực tế. Bản vẽ Revit hỗ trợ phối hợp giữa các chuyên ngành, phát hiện xung đột không gian và xuất tài liệu thi công chính xác. Đây là bước tiến so với phương pháp vẽ 2D truyền thống, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của ngành xây dựng hiện đại tại Việt Nam.

IV. Kết quả ứng dụng thực tiễn và giá trị học thuật của đề tài

Đề tài tốt nghiệp đã hoàn thành đầy đủ ba mục tiêu đặt ra: tính toán tải lạnh, kiểm tra hệ thống và triển khai bản vẽ Revit cho The Six8 Building. Kết quả tính tải lạnh bằng phương pháp Carrier và phần mềm Heatload Daikin cho thấy sự tương đồng cao với thông số thiết kế thực tế của công trình, xác nhận độ tin cậy của phương pháp. Hệ thống VRV Daikin được kiểm tra đầy đủ từ dàn nóng, dàn lạnh đến đường ống môi chất và hệ thống thông gió. Các thông số vận hành đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật nhiệt đới Việt Nam. Mô hình Revit 3D hoàn chỉnh phục vụ trực tiếp cho công tác thi công, giám sát và bảo trì sau này. Về mặt học thuật, đề tài đóng góp tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. Phương pháp luận có thể tái sử dụng cho các công trình tương tự, đặc biệt các tòa nhà đa chức năng sử dụng hệ thống VRV tại khu vực khí hậu nhiệt đới. Đây là nền tảng quan trọng cho kỹ sư nhiệt lạnh trong công tác thiết kế và kiểm định hệ thống HVAC thực tế.

4.1. Đánh giá kết quả tính toán và so sánh với thông số thực tế công trình

Kết quả tính tải lạnh theo phương pháp Carrier và Heatload Daikin được đối chiếu trực tiếp với hồ sơ thiết kế gốc của The Six8 Building. Sai lệch nằm trong ngưỡng cho phép theo tiêu chuẩn kỹ thuật, khẳng định phương pháp tính áp dụng đúng và đủ. Các thông số như RSHF, GSHF, ESHF và lưu lượng không khí đều thỏa mãn yêu cầu tiêu chuẩn ASHRAE và TCVN về điều hòa không khí cho công trình thương mại — dân dụng tại Việt Nam.

4.2. Giá trị ứng dụng mô hình Revit trong quản lý và vận hành hệ thống HVAC

Mô hình Revit 3D của The Six8 Building không chỉ phục vụ giai đoạn thi công mà còn là tài sản kỹ thuật số suốt vòng đời công trình. Đội vận hành sử dụng mô hình để tra cứu vị trí thiết bị, lập kế hoạch bảo trì định kỳ và xử lý sự cố nhanh chóng. Khi cần nâng cấp hệ thống, mô hình BIM cung cấp dữ liệu chính xác về không gian lắp đặt và tương quan với các hệ thống kỹ thuật khác. Đây là xu hướng tất yếu của ngành xây dựng thông minh tại Việt Nam trong giai đoạn chuyển đổi số hiện nay.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sự phát triển của nền kinh tế tại các đô thị lớn tại Việt Nam kéo theo sự gia tăng nhanh chóng của các công trình phức hợp, cao ốc văn phòng cho thuê. Trong các tòa nhà này, hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) đóng vai trò quyết định trong việc bảo đảm điều kiện vi khí hậu tiện nghi, duy trì nồng độ không khí sạch nhằm bảo vệ sức khỏe con người, đồng thời đáp ứng yêu cầu vận hành tiết kiệm năng lượng. Bên cạnh công tác thiết kế lý thuyết, việc kiểm tra lại sự phù hợp của hệ thống đã thi công thực tế và số hóa dữ liệu quản lý thông qua mô hình thông tin công trình (BIM) là nhu cầu bức thiết của ngành kỹ thuật cơ điện.

Khóa luận tốt nghiệp "Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió và triển khai bản vẽ bằng phần mềm Revit cho tòa nhà The Six8 Building" được thực hiện tại Bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt, Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (tháng 7/2024). Nghiên cứu giải quyết bài toán kiểm tra kỹ thuật đối với một công trình hiện hữu đã nghiệm thu và đưa vào sử dụng từ quý IV/2021.

Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được tác giả xác định theo bốn nội dung chính:

1. Tính toán phụ tải lạnh của công trình bằng phương pháp Carrier truyền thống kết hợp phần mềm chuyên dụng Heatload Daikin, sau đó so sánh đối chiếu kết quả tính toán với hồ sơ thiết kế hiện hữu đã được nghiệm thu của dự án.
2. Tính toán kiểm tra hệ thống đường ống cấp gió tươi, hệ thống thông gió hút thải khu vệ sinh, thông gió bãi đỗ xe tầng hầm, hệ thống hút khói hành lang và hệ thống tạo áp cầu thang thoát hiểm; đối chiếu với năng lực thiết bị thực tế.
3. Ứng dụng phần mềm Autodesk Revit 2021 để mô hình hóa không gian 3D toàn bộ hệ thống điều hòa không khí và thông gió của công trình.
4. Khai thác mô hình 3D trên phần mềm Revit để kiểm soát xung đột kỹ thuật trong hệ thống cơ điện (MEPF) và thực hiện bóc tách khối lượng vật tư (dàn nóng, dàn lạnh, đường ống gió, đường ống môi chất gas, đường ống thoát nước ngưng).

Đối tượng nghiên cứu là hệ thống HVAC thực tế của tòa nhà văn phòng The Six8 Building, do Công ty Cổ phần Dệt may Đông Khánh làm chủ đầu tư và Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Ánh Sáng Phương Nam thiết kế, thi công. Công trình là tòa nhà văn phòng cho thuê phân khúc hạng B tọa lạc tại số 24–26 Phan Đình Giót, Phường 2, Quận Tân Bình, TP. Hồ Chí Minh. Phạm vi không gian nghiên cứu bao gồm kết cấu xây dựng 3 tầng hầm, 10 tầng nổi và tầng tum/rooftop trên cùng; trong đó tập trung vào các khu vực văn phòng giao dịch ngân hàng (tầng 1, tầng 2), các tầng văn phòng cho thuê điển hình (tầng 3 đến tầng 9) và khu vực căn hộ chuyên gia/nhà ở (tầng 10). Phạm vi thời gian nghiên cứu và dữ liệu thiết kế gắn liền với giai đoạn vận hành công trình từ quý IV/2021 đến thời điểm hoàn thành đề tài vào tháng 7/2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung tiêu chuẩn kỹ thuật cốt lõi được tác giả áp dụng trong toàn bộ đề tài là Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 5687:2010 về "Thông gió - Điều hòa không khí - Tiêu chuẩn thiết kế". Các thông số vi khí hậu ngoài trời và tiện nghi trong nhà được thiết lập theo cấp điều hòa cấp III với số giờ không đảm bảo là 350 giờ/năm (hệ số đảm bảo $K_{bđ} = 0,954$).

Các thông số tính toán vi khí hậu tại địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh gồm:

• Thông số ngoài nhà mùa hè: Nhiệt độ nhiệt kế khô $t_N = 35,6^\circ\text{C}$; độ ẩm tương đối $\varphi_N = 49,7%$; entanpy $I_N = 82,96\text{ kJ/kg}$; nhiệt độ nhiệt kế ướt $t_ư = 26,57^\circ\text{C}$; nhiệt độ đọng sương $t_s = 23,47^\circ\text{C}$.
• Thông số tiện nghi trong nhà cho văn phòng: Nhiệt độ phòng $t_T = 24^\circ\text{C}$; độ ẩm tương đối $\varphi_T = 60%$; entanpy $I_T = 52,62\text{ kJ/kg}$; dung ẩm $d_T = 11,19\text{ g/kg khô}$; nhiệt độ nhiệt kế ướt $t_ư = 18,6^\circ\text{C}$; nhiệt độ đọng sương $t_s = 15,76^\circ\text{C}$.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và thiết kế kỹ thuật được triển khai qua các phương pháp cụ thể:

• Phương pháp tính toán tải nhiệt Carrier: Xác định tổng năng suất lạnh thừa $Q_0 = \sum Q_{ht} + \sum Q_{ât}$ thông qua việc tính toán từng thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn: nhiệt bức xạ mặt trời qua kính ($Q_{11}$), nhiệt truyền qua kết cấu mái ($Q_{21}$), nhiệt truyền qua tường ngoài và cửa ($Q_{22}$), nhiệt truyền qua nền ($Q_{23}$), nhiệt tỏa từ hệ thống chiếu sáng ($Q_{31}$), nhiệt tỏa từ thiết bị văn phòng ($Q_{32}$), nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra ($Q_4$), nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào ($Q_{hN}, Q_{âN}$), nhiệt do gió lọt qua khe cửa ($Q_5$).
• Phương pháp phân tích đồ thị không khí ẩm ($t-d$ / $I-d$): Xây dựng chu trình điều hòa không khí tuần hoàn một cấp, xác định các hệ số nhiệt hiện phòng (RSHF), hệ số nhiệt hiện tổng (GSHF), hệ số đi vòng của dàn lạnh (Bypass Factor - BF), hệ số nhiệt hiện hiệu dụng (ESHF) và nhiệt độ điểm đọng sương của dàn lạnh (ADP) nhằm tính toán lưu lượng gió cần tuần hoàn và kiểm tra điều kiện đọng sương bề mặt.
• Phương pháp mô phỏng nhiệt bằng phần mềm Daikin Heatload: Nhập dữ liệu không gian, hướng kính, cấu trúc vật liệu bao che, thời gian biểu vận hành để chạy thuật toán tính tải độc lập, phục vụ đối chiếu so sánh kết quả.
• Phương pháp tính toán thủy lực đường ống gió: Áp dụng phương pháp giảm dần tốc độ kết hợp tra cứu trở lực cục bộ và ma sát qua phần mềm chuyên dụng ASHRAE Duct Fitting Database để xác định tổn thất áp suất và kiểm tra cột áp quạt.
• Phương pháp mô hình hóa thông tin công trình (BIM): Sử dụng phần mềm Autodesk Revit 2021 để xây dựng không gian 3D, tích hợp mạng lưới ống gió, ống dẫn môi chất lạnh, đường ống thoát nước ngưng và thiết bị cơ điện, hỗ trợ kiểm tra xung đột không gian và lập bảng biểu bóc tách khối lượng tự động.

Nguồn dữ liệu đầu vào sử dụng bản vẽ kiến trúc, bản vẽ kết cấu, bản vẽ thiết kế cơ điện MEP hiện hữu và hồ sơ hoàn công của tòa nhà The Six8 Building do đơn vị tư vấn thiết kế và nhà thầu cung cấp.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống điều hòa không khí trung tâm được triển khai tại The Six8 Building là hệ thống VRV (Variable Refrigerant Volume) của Daikin. Đây là hệ thống điều hòa phân tán trực tiếp sử dụng môi chất lạnh R410A vừa làm môi chất lạnh vừa làm chất tải nhiệt, kết nối một cụm dàn nóng ngoài trời với nhiều dàn lạnh bên trong công trình. Cấu trúc bao che của công trình sử dụng kính cường lực màu xanh dày 6 mm (hệ số truyền nhiệt $k = 6,3\text{ W/m}^2\text{K}$), tường gạch nhiều lỗ trát vữa xi măng dày 200 mm ($k = 2,34\text{ W/m}^2\text{K}$), cửa đi panel chống cháy cách nhiệt EI30 ($k = 0,67\text{ W/m}^2\text{K}$), và sàn bê tông dày 200 mm trát vữa ($k = 2,6\text{ W/m}^2\text{K}$). Riêng mặt tiền chịu tác động bức xạ lớn được bổ sung hệ lam chắn nắng ngoại thất nhằm giảm phụ tải nhiệt bức xạ.

Quy trình thiết kế và triển khai trên phần mềm Revit 2021 bao gồm:

• Thiết lập hệ thống lưới trục (Grids) và các cao trình (Levels) từ tầng hầm B3 đến tầng mái phù hợp với bản vẽ kiến trúc thực tế.
• Thiết lập hệ thống cơ điện (Revit MEP): Định nghĩa các hệ thống đường ống gió (Supply Air, Return Air, Exhaust Air, Smoke Exhaust, Pressurization), hệ thống ống dẫn gas điều hòa (Refrigerant Piping: Liquid, Gas) và hệ thống thoát nước ngưng (Condensate Drain).
• Triển khai dựng mô hình 3D thiết bị và đường ống: Đặt các dàn lạnh giấu trần nối ống gió (dòng máy FXSQ và FXMQ) tại cao độ trần kỹ thuật của các tầng; bố trí các cụm dàn nóng VRV trên tầng mái; kết nối mạng lưới ống gió mềm, miệng gió khuếch tán, hộp gió và phụ kiện van điều chỉnh.
• Kiểm tra phối hợp kỹ thuật: Sử dụng công cụ phối cảnh tổng thể và mặt bằng từng tầng để phát hiện các điểm giao cắt, xung đột cao độ giữa đường ống gió điều hòa với dầm bê tông, đường ống thông gió tầng hầm và hệ thống chữa cháy tự động.
• Trích xuất bảng kê Schedule: Tự động hóa quá trình xuất số liệu khối lượng bao gồm tổng chiều dài các quy cách ống gió tôn tráng kẽm, khối lượng ống đồng môi chất lạnh, ống nhựa PVC thoát nước ngưng và bảng thống kê mã hiệu, số lượng các dàn nóng, dàn lạnh.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương này trình bày tính cấp thiết của việc bảo đảm vi khí hậu và chất lượng không khí trong các tòa nhà cao tầng hiện đại tại Việt Nam. Tác giả giới thiệu tổng thể công trình The Six8 Building tại 24–26 Phan Đình Giót, Phường 2, Tân Bình, TP.HCM với kết cấu 3 tầng hầm, 10 tầng cao và 1 tầng rooftop. Tòa nhà thuộc phân khúc văn phòng hạng B, được trang bị hệ thống điều hòa VRV Daikin, hệ lam chắn nắng hướng bức xạ cao, hệ thống chiếu sáng đèn LED panel và phòng cháy chữa cháy tự động. Nội dung chương phân tích nguyên lý, ưu điểm (tiết kiệm điện năng, linh hoạt trong bố trí và vận hành phân tán) và nhược điểm (chi phí đầu tư ban đầu cao, đòi hỏi kỹ thuật bảo trì khắt khe) của hệ thống điều hòa trung tâm VRV Daikin.

Chương 2: Tính toán phụ tải lạnh

Chương 2 tập trung tính toán phụ tải lạnh công trình bằng phương pháp Carrier và phần mềm Daikin Heatload. Các nguồn nhiệt thừa được tính toán chi tiết cho từng tầng chức năng:

• Bức xạ qua kính ($Q_{11}$): Tháng 4 là tháng nóng nhất tại TP.HCM (vĩ độ $10^\circ10' - 10^\circ38'$ Bắc), bức xạ lớn nhất tác động vào hướng Tây lúc 17h với $R_{T\max} = 514\text{ W/m}^2$. Mặt kính hướng Tây văn phòng ngân hàng tầng 1 ($F = 49,17\text{ m}^2$) có $Q'{11} = 8335,94\text{ W}$, sau khi nhân hệ số tức thời $n_t = 0,65$ đạt $Q{11} = 5418,36\text{ W}$.
• Nhiệt truyền qua mái ($Q_{21}$): Tầng 10 chịu nhiệt truyền qua mái với diện tích $F = 325,85\text{ m}^2$, $k = 2,4\text{ W/m}^2\text{K}$, $\Delta t = 0,5 \times (35,6 - 24) = 5,8^\circ\text{C}$, cho tổn thất nhiệt mái $Q_{21} = 4536\text{ W}$.
• Nhiệt truyền qua tường ($Q_{22t}$), cửa ($Q_{22c}$) và nền ($Q_{23}$): Nền tầng 1 tiếp xúc hầm B1 có $F = 252\text{ m}^2$, $k = 2,6\text{ W/m}^2\text{K}$, $\Delta t = 5,8^\circ\text{C}$, sinh ra nhiệt truyền qua nền $Q_{23} = 3801,6\text{ W}$ (tác giả làm tròn và phân rã các hệ số vách ngăn).
• Nhiệt tỏa từ đèn ($Q_{31}$) và thiết bị điện ($Q_{32}$): Suất chiếu sáng văn phòng $q_s = 11\text{ W/m}^2$, hệ số đồng thời $n_đ = 0,8$, tức thời $n_t = 0,9$. Nhiệt từ máy tính, màn hình, máy in, máy photocopy được kiểm đếm theo số người và mặt bằng sử dụng.
• Nhiệt từ người ($Q_4$): Định mức nhiệt hiện $q_h = 70\text{ W/người}$, nhiệt ẩm $q_â = 60\text{ W/người}$; mật độ văn phòng ngân hàng $5\text{ m}^2/\text{người}$, văn phòng thông thường $6\text{ m}^2/\text{người}$.
• Nhiệt do gió tươi ($Q_{hN}, Q_{âN}$) và gió lọt ($Q_{5h}, Q_{5â}$): Định mức cấp gió tươi đạt $6,94\text{ l/s/người}$ đối với khu vực văn phòng và $9,72\text{ l/s/người}$ cho khu vực nhà ở tầng 10.

Khu vực công trình	$Q_1$ Bức xạ kính (W)	$Q_2$ Vách, mái, nền (W)	$Q_3$ Đèn, thiết bị (W)	$Q_4$ Người tỏa ra (W)	$Q_5$ Gió lọt (W)	$Q_{TN}$ Gió tươi (W)	Tổng tải $Q_0$ (kW)
Tầng 1 (Ngân hàng)	5.522,37	9.981,00	24.495,80	5.199,80	4.785,86	12.444,50	62,4
Tầng 2 (Ngân hàng)	6.190,80	7.669,40	47.323,00	6.016,80	4.736,91	14.396,60	86,4
Tầng 3, 4, 7, 8 (Văn phòng)	5.134,00	5.023,40	60.632,10	7.242,20	6.299,40	17.324,70	101,7
Tầng 5, 6, 9 (Văn phòng)	6.798,24	6.203,40	60.632,10	7.242,20	6.299,40	17.324,70	104,5
Tầng 10 (Khu vực nhà ở)	7.240,98	11.061,00	39.076,30	4.178,60	4.871,00	14.012,00	80,4

Trong tính toán chu trình điều hòa tuần hoàn một cấp cho khu vực văn phòng ngân hàng tầng 1 và tầng 2, các hệ số vi khí hậu được tính toán: tổng nhiệt hiện $Q_h = 121\text{ kW}$, tổng nhiệt hiện phòng $Q_{hf} = 106,2\text{ kW}$, nhiệt ẩn phòng $Q_{af} = 6,09\text{ kW}$, dẫn tới hệ số nhiệt hiện phòng $RSHF = 0,95$, hệ số nhiệt hiện tổng $GSHF = 0,81$, hệ số bypass của dàn lạnh $BF = 0,2$, nhiệt hiện hiệu dụng $ERSH = 108,3\text{ kW}$, nhiệt ẩn hiệu dụng $ERLH = 9,33\text{ kW}$ và hệ số nhiệt hiện hiệu dụng $ESHF = 0,92$.

Dựa trên tổng tải tính toán, tác giả lựa chọn cấu hình dàn lạnh VRV Daikin cho các tầng:

• Tầng 1 (Tải tính 62,4 kW): Bố trí 4 bộ model FXSQ140PAVE (16 kW/bộ) và 1 bộ FXMQ32PAVE (3,6 kW), tổng công suất máy chọn đạt 67,6 kW.
• Tầng 2 (Tải tính 86,4 kW): Bố trí 2 bộ FXSQ140PAVE (16 kW/bộ) và 4 bộ FXSQ125PAVE (14 kW/bộ), tổng công suất máy chọn đạt 88,0 kW.
• Tầng 3 đến 9 (Tải tính 101,7 – 104,5 kW): Bố trí mỗi tầng 3 bộ FXSQ140PAVE (16 kW), 3 bộ FXSQ125PAVE (14 kW) và 2 bộ FXSQ80PAVE (9 kW), tổng công suất máy chọn đạt 108,0 kW.
• Tầng 10 (Tải tính 80,4 kW): Bố trí 4 bộ FXMQ125PAVE (14 kW) và 3 bộ FXMQ80PAVE (9 kW), tổng công suất máy chọn đạt 83,0 kW.

Chương 3: Tính toán, kiểm tra hệ thống thông gió, hút khói và tạo áp

Chương 3 trình bày các bước tính toán kiểm tra các phân hệ thông gió theo TCVN 5687:2010:

• Hệ thống cấp gió tươi: Kiểm tra lưu lượng gió cấp theo số lượng người cho từng không gian chức năng, tính chọn kích thước tiết diện đường ống gió chính và ống nhánh, kiểm tra tổn thất áp suất ma sát và tổn thất cục bộ để đối chiếu với đặc tuyến quạt cấp gió tươi thực tế.
• Hệ thống hút gió thải: Tính toán lưu lượng và kiểm tra kích thước đường ống gió thải khu vệ sinh (tầng 1 đến tầng 10) và hệ thống hút gió thải tầng hầm giữ xe (B1, B2, B3) với bội số trao đổi không khí (ACH) theo quy chuẩn. Sử dụng phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database để tra cứu các hệ số tổn thất trở lực qua côn, cút, rẽ nhánh và kiểm tra cột áp quạt hút thải.
• Hệ thống hút khói hành lang: Xác định lưu lượng khói cần hút khi có sự cố cháy tại khu vực hành lang và sảnh tầng 1, tính toán kích thước đường ống dẫn khói chịu nhiệt và tổn thất cột áp tĩnh trên đường ống.
• Hệ thống tạo áp cầu thang: Tính toán lưu lượng không khí cần thổi vào lồng cầu thang bộ thoát hiểm nhằm duy trì mức áp suất dương quy định (từ 20 Pa đến 50 Pa), ngăn chặn khói và khí độc tràn vào lối thoát nạn khi xảy ra hỏa hoạn.

Chương 4: Triển khai mô hình 3D bằng phần mềm Revit

Chương 4 tập trung vào quy trình số hóa bản vẽ và xây dựng mô hình thông tin công trình bằng phần mềm Autodesk Revit 2021:

• Giới thiệu các công cụ chuyên dụng trong Revit MEP, phương pháp thiết lập Project Browser, hệ lưới trục tọa độ và cao độ các tầng sàn.
• Triển khai dựng mô hình 3D hoàn chỉnh cho hệ thống điều hòa không khí VRV, bao gồm việc đặt thiết bị dàn nóng trên sàn kỹ thuật mái, treo dàn lạnh giấu trần nối ống gió tại các tầng 1, 2, 3 và các tầng văn phòng điển hình; kết nối tuyến ống gas đồng và hệ thống đường ống thoát nước ngưng.
• Dựng hệ thống đường ống gió cấp tươi, gió hồi, ống gió thải và miệng gió khuếch tán.
• Ứng dụng công cụ Schedules/Quantities của Revit để tự động trích xuất bảng bóc tách tiên lượng khối lượng vật tư: diện tích ống gió tôn kẽm ($m^2$), chiều dài từng kích cỡ ống đồng dẫn gas ($m$), đường kính và chiều dài ống nước ngưng uPVC ($m$), cùng số lượng thiết bị cơ điện thực tế.

Chương 5: Kết luận

Chương 5 tổng kết toàn bộ kết quả nghiên cứu đạt được của khóa luận: đã hoàn thành việc tính toán kiểm tra phụ tải lạnh theo phương pháp Carrier và Heatload, xác nhận sự phù hợp của hệ thống VRV Daikin đang lắp đặt tại The Six8 Building; hoàn thành tính toán kiểm tra các tuyến ống thông gió, hút khói, tạo áp; và hoàn thành mô hình 3D trên Revit 2021 giúp trực quan hóa không gian lắp đặt cũng như bóc tách khối lượng vật tư chính xác.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu mang lại các kết quả kỹ thuật cụ thể:

• Xác lập bảng tổng hợp phụ tải nhiệt đầy đủ của tòa nhà The Six8 Building theo phương pháp Carrier với tổng phụ tải từng tầng dao động từ $62,4\text{ kW}$ (tầng 1 ngân hàng) đến $104,5\text{ kW}$ (tầng văn phòng 5, 6, 9), tải tầng 10 đạt $80,4\text{ kW}$.
• Đánh giá độ lệch giữa phương pháp tính toán lý thuyết Carrier, phần mềm chuyên dụng Heatload Daikin và số liệu thiết kế hiện hữu của công trình. Kết quả tính toán cho thấy công suất thiết bị lắp đặt thực tế của công trình (với các tổ hợp dàn lạnh $67,6\text{ kW}$ cho tầng 1; $88,0\text{ kW}$ cho tầng 2; $108,0\text{ kW}$ cho mỗi tầng từ tầng 3 đến tầng 9; và $83,0\text{ kW}$ cho tầng 10) hoàn toàn đáp ứng và bao phủ được phụ tải nhiệt tính toán, có hệ số dự phòng an toàn hợp lý.
• Kiểm tra tính toán thủy lực cho thấy các kích thước đường ống gió cấp tươi, ống hút thải vệ sinh, thông gió bãi đỗ xe hầm 1 và quạt hút khói sự cố hiện hữu đáp ứng đủ lưu lượng và cột áp yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 5687:2010.
• Xây dựng thành công bộ mô hình 3D chi tiết hệ thống cơ điện lạnh trên nền tảng Autodesk Revit 2021, giải quyết các xung đột không gian tiềm ẩn giữa hệ thống ống gió, ống dẫn môi chất và kết cấu trần bê tông.
• Lập bảng tiên lượng bóc tách khối lượng vật tư chi tiết trực tiếp từ mô hình Revit, cung cấp bảng khối lượng vật liệu ống gió, đường ống gas và đường ống nước ngưng với độ chính xác cao so với phương pháp đo bóc thủ công truyền thống.

Về mặt đóng góp so với các nghiên cứu trước đây được tác giả tự nêu: Đề tài kết hợp đồng thời phương pháp giải tích truyền thống (Carrier) với phần mềm hãng (Daikin Heatload) để kiểm chứng hệ thống HVAC trên một công trình thực tế đã đi vào vận hành; đồng thời tích hợp quy trình BIM/Revit 2021 nhằm hiện đại hóa khâu kiểm soát va chạm không gian và tự động hóa bóc tách khối lượng phục vụ công tác quản lý vận hành tòa nhà.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận ghi nhận một số hạn chế gắn liền với điều kiện thực hiện:

• Khó khăn trong việc tiếp cận thực tế công trình (do các rào cản về thời gian, chi phí và quy định an ninh tòa nhà), dẫn đến việc thống kê các thiết bị điện tỏa nhiệt ($Q_{32}$) tại một số văn phòng phải dựa trên phương pháp ước lượng định mức theo diện tích và mật độ người sử dụng.
• Đề tài tập trung vào tính toán kiểm tra trên hồ sơ thiết kế và mô hình hóa 3D, chưa thực hiện được các phép đo đạc thực nghiệm thực tế tại hiện trường sau khi tòa nhà đã hoạt động (như đo lưu lượng gió thực tế tại miệng gió bằng máy đo vận tốc gió, đo đạc điện năng tiêu thụ và nhiệt độ thực tế tại các điểm nút vi khí hậu).

Hướng nghiên cứu mở rộng được đề xuất:

• Mở rộng đo đạc, thu thập dữ liệu vận hành thực tế tại hiện trường trong các mùa khác nhau để so sánh với kết quả mô phỏng.
• Ứng dụng mô hình Revit đã xây dựng để nâng cấp thành mô hình thông tin công trình mức độ chi tiết cao hơn (LOD 400 - LOD 500), tích hợp dữ liệu vận hành và bảo trì tài sản (Facility Management - FM) trong suốt vòng đời công trình.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt, Kỹ thuật Cơ điện công trình (MEP), Kỹ thuật Xây dựng và các kỹ sư tham gia thiết kế, thẩm tra hệ thống HVAC cho các công trình cao ốc văn phòng.

Các nội dung có giá trị tham khảo ứng dụng cao gồm:

• Quy trình từng bước tính toán chi tiết tải lạnh bằng phương pháp Carrier (với đầy đủ các bảng tra hệ số bức xạ kính $R_{T\max}$, hệ số kết cấu tường, mái, sàn và nhiệt do thiết bị) áp dụng cho điều kiện khí hậu cụ thể tại Thành phố Hồ Chí Minh.
• Cách thiết lập và phân tích chu trình tuần hoàn không khí một cấp trên đồ thị $t-d$, xác định chính xác các hệ số vi khí hậu quan trọng ($RSHF, GSHF, ESHF, BF$).
• Phương pháp phối hợp công cụ tra cứu trở lực thủy lực ASHRAE Duct Fitting Database để tính chọn cột áp quạt thông gió.
• Hướng dẫn thực hành triển khai mô hình 3D hệ thống điều hòa không khí và thông gió trên phần mềm Autodesk Revit 2021, đặc biệt là quy trình tạo lập bảng bóc tách khối lượng vật tư tự động từ cơ sở dữ liệu mô hình BIM.

Câu hỏi thường gặp

1. Thông số tính toán ngoài trời vào mùa hè của công trình tại TP. Hồ Chí Minh được xác lập với giá trị bao nhiêu?
Theo TCVN 5687:2010 áp dụng cho hệ thống điều hòa cấp III với số giờ không đảm bảo 350 giờ/năm (hệ số đảm bảo 0,954), các thông số ngoài trời gồm: nhiệt độ nhiệt kế khô $35,6^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $49,7%$, entanpy $82,96\text{ kJ/kg}$, nhiệt độ nhiệt kế ướt $26,57^\circ\text{C}$ và nhiệt độ đọng sương $23,47^\circ\text{C}$.

2. Tổng phụ tải lạnh tính toán của khu vực văn phòng ngân hàng tại tầng 1 là bao nhiêu và được chọn cấu hình thiết bị như thế nào?
Tổng tải lạnh tính toán theo phương pháp Carrier của tầng 1 là $62,4\text{ kW}$ (trong đó tải nhiệt thiết bị $Q_3 = 24,495\text{ kW}$, gió tươi mang vào $Q_{TN} = 12,444\text{ kW}$, kết cấu bao che $Q_2 = 9,981\text{ kW}$). Thiết bị được chọn gồm 4 bộ dàn lạnh giấu trần nối ống gió Daikin FXSQ140PAVE (công suất $16\text{ kW}$/bộ) và 1 bộ FXMQ32PAVE (công suất $3,6\text{ kW}$), cho tổng công suất lạnh đạt $67,6\text{ kW}$.

3. Các hệ số nhiệt hiện phòng (RSHF), hệ số nhiệt hiện tổng (GSHF) và hệ số nhiệt hiện hiệu dụng (ESHF) tính toán cho khu vực ngân hàng tầng 1 và 2 đạt giá trị bao nhiêu?
Qua tính toán chu trình tuần hoàn không khí một cấp trên đồ thị ẩm đồ, hệ số nhiệt hiện phòng đạt $RSHF = 0,95$; hệ số nhiệt hiện tổng đạt $GSHF = 0,81$; hệ số đi vòng của dàn lạnh chọn $BF = 0,2$; và hệ số nhiệt hiện hiệu dụng đạt $ESHF = 0,92$.

4. Kết cấu bao che của tòa nhà The Six8 Building có đặc điểm nhiệt học như thế nào?
Tòa nhà sử dụng tường ngoài bằng gạch nhiều lỗ vữa xi măng dày 200 mm có hệ số truyền nhiệt $k = 2,34\text{ W/m}^2\text{K}$; vách kính cường lực màu xanh dày 6 mm có $k = 6,3\text{ W/m}^2\text{K}$; cửa đi panel chống cháy cách nhiệt EI30 có $k = 0,67\text{ W/m}^2\text{K}$; sàn bê tông tầng 1 tiếp xúc hầm B1 có $k = 2,6\text{ W/m}^2\text{K}$ và kết cấu mái tầng 10 có $k = 2,4\text{ W/m}^2\text{K}$. Ngoài ra, mặt ngoài tòa nhà có lắp đặt thêm hệ lam chắn nắng để giảm bớt bức xạ mặt trời trực tiếp.

5. Việc ứng dụng phần mềm Autodesk Revit 2021 trong đề tài nhằm giải quyết mục tiêu kỹ thuật gì?
Phần mềm Revit 2021 được dùng để chuyển đổi bản vẽ 2D thành mô hình 3D hoàn chỉnh của hệ thống điều hòa VRV và thông gió, kiểm soát các xung đột không gian giữa hệ thống cơ điện (ống gió, ống gas, ống thoát nước ngưng) với kết cấu xây dựng của tòa nhà, đồng thời thiết lập các bảng Schedules để tự động hóa việc bóc tách tiên lượng khối lượng vật tư.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Duy Anh và Đoàn Lê Duy đã giải quyết trọn vẹn bài toán kỹ thuật tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí VRV, mạng lưới thông gió, hút khói hành lang và tạo áp cầu thang cho công trình thực tế The Six8 Building theo đúng tiêu chuẩn TCVN 5687:2010. Kết quả tính toán giải tích bằng phương pháp Carrier kết hợp phần mềm Daikin Heatload đã kiểm chứng sự an toàn, chính xác và tính tối ưu của cấu hình thiết bị hiện hữu tại công trình. Việc ứng dụng thành công phần mềm Autodesk Revit 2021 đã số hóa không gian cơ điện của tòa nhà thành mô hình 3D trực quan, hỗ trợ hiệu quả công tác kiểm soát xung đột kỹ thuật và bóc tách khối lượng vật tư phục vụ quản trị dự án.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Ngày nay, kinh tế Việt Nam đang ngày càng phát triển. Vì thế, các nhu cầu về những công trình lớn như cao ốc, tòa nhà, văn phòng,.cũng được đề cao. Đặc điểm của những công trình lớn trên đều yêu cầu cao về hệ thống điều hòa không khí, hệ thống mà không chỉ đảm bảo sự thoải mái và an sinh cho cư dân mà còn góp phần quan trọng vào tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường. Vấn đề về ô môi trường trên thế giới những năm trở lại đây đã và đang đe dọa đến sức khỏe của người dân Việt Nam nói riêng và tất cả con người trên trái đất nói chung.

Từ đó tạo ra nhu cầu về một không gian trong lành và ít chất độc hại ngày càng tăng. Nắm được sự cần thiết của một không gian sạch, chúng em quyết định thực hiện đề tài tính toán hệ thống HVAC của một công trình thực tế. Qua đó có thêm cái nhìn mới về công việc sau này. Đề tài "Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió và triển khai bản vẽ bằng phần mềm Revit cho tòa nhà văn phòng cho thuê The Six8 Building" đã trở thành một sự lựa chọn không thể hoàn hảo hơn để tập trung nghiên cứu.

Đề tài này không chỉ chú trọng vào việc cải thiện hiệu quả của hệ thống mà còn tận dụng ưu điểm của phần mềm Revit tối ưu hóa quy trình triển khai các hệ thống trong tòa nhà The Six8 Building.2 Giới thiệu công trình Chủ đầu tư: Công Ty Cổ Phần Dệt May Đông Khánh. Đơn vị thi công, thiết kế: Công Ty Cổ Phần Tư Vấn Xây Dựng Ánh Sáng Phương Nam. Công trình chính thức hoạt động vào quý IV/2021 vừa qua với kết cấu xây dựng bao gồm 3 hầm 10 tầng cao và rooftop nằm tại tầng trên cùng. Công trình The Six8 Building là một tòa nhà văn phòng cho thuê thuộc phân khúc hạng B tọa lạc tại địa chỉ 24 – 26 Phan Đình Giót, Phường 2, Quận Tân Bình.

Nằm ngay “bán kính vàng” của Tân Bình, The Six8 Building được ví như đầu mối giao thương quan trọng, các hoạt động kinh doanh đều được hỗ trợ bởi hệ thống tiện ích hiện đại và trở thành nơi đầu tư sinh lời cho mọi doanh nghiệp. Không gian được điều hòa bởi hệ thống máy lạnh trung 9 tâm VRV Daikin cùng nhiều trang thiết bị như đèn led panel, cửa sổ uPVC, PCCC tự động. Khác với các tòa nhà lân cận khác, một phía The Six8 Building còn có thêm lam chắn nắng để tránh được hướng quá nắng và giữ nhiệt độ bên trong văn phòng hiệu quả.1 Tòa nhà The Six8 Building - Phan Đình Giót 1.3 Phạm vi đề tài + Tính toán phụ tải lạnh công trình bằng phương pháp Carrier và phần mềm Heatload cho dự án The Six8 Building sau đó so sánh với bản thiết kế hiện hữu của công trình đã được nghiệm thu. + Tính toán hệ thống ống cấp gió tươi, hệ thống tạo áp, ống hút gió thải và hệ thống hút khói hành lang sau đó so sánh với bản thiết kế công trình.

+ Dựng 3D tất cả các hệ thống của tòa nhà công trình bằng phần mềm Revit cho công trình tòa nhà văn phòng The Six8 Building. + Sử dụng phần mềm Revit để bóc tách khối lượng các dàn lạnh, dàn nóng cũng như ống gió cho dự án.4 Hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV Hệ thống điều hòa trung tâm VRV (Variable Refrigerant Volume) là hệ thống điều hòa trung tâm được ưa chuộng nhất trên thế giới hiện nay do tập đoàn Daikin phát 10 triển. Hệ thống điều hòa VRV có thể 1 dàn nóng kết nối với rất nhiều dàn lạnh, sử dụng gas vừa là môi chất lạnh vừa là chất tải lạnh.2 Hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV *Ưu điểm: - Hệ thống VRV có hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng. Dễ dàng mở rộng để đáp ứng nhu cầu riêng cho từng quy mô dự án hoặc có nhu cầu mở rộng trong tương lai.

- Các thiết bị thuộc hệ thống VRV thường nhỏ gọn, giúp tiết kiệm không gian và thuận lợi trong quá trình lắp đặt. *Nhược điểm: - Hệ thống VRV thường có vốn đầu tư cao. Việc lắp đặt và bảo dưỡng hệ thống đòi hỏi trình độ chuyên môn cao làm tăng chi phí bảo trì. Một số hệ thống VRV có giới hạn trong việc sử dụng một số loại môi chất cụ thể, chính vì những điều trên mà việc lựa chọn và tùy chỉnh hệ thống đã có những hạn chế nhất định.

11 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH 1.1 Thông số tính toán Trong khuôn khổ của đồ án này. Đồ án sẽ dựa vào tiêu chuẩn TCVN 5687-2010 sẽ được sử dụng trong quá trình tính toán các yêu cầu của công trình để tính toán thông số của hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà dự án The Six8Building tại Thành phố Hồ Chí Minh.1 Thông số khí hậu Công trình The Six8 Building được lắp đặt hoàn toàn là hệ thống dàn lạnh VRV Daikin và chủ yếu cho các văn phòng, chính vì điều này chúng em đã áp dụng hệ thống điều hòa cấp III và sử dụng các số liệu ban đầu để thực hiện quá trình tính toán. Với số giờ sai lệch của hệ thống điều hòa cấp III là (300 ÷ 400 h/năm). Ta có hệ số đảm bảo được tính như sau: τbđ Kbđ = τnăm Với: ngày τnăm = 24h.

365 = 8760h/năm năm τbđ − số giờ đảm bảo (cấp 1 là 8725h, cấp 2 là 8560h, cấp 3 là 8360h) Vậy đối với hệ thống ĐHKK cấp III số giờ không đảm bảo (350 ÷ 400 ℎ/�ă�) thì hệ số đảm bảo là ��đ = 0,954. Tra bảng ta được các thông số tính toán bên ngoài [bảng 1.1 Thông số khí hậu ngoài nhà vào mùa hè Số giờ Mùa hè Hệ số Cấp Địa không đảm điều I �� �� tư phương đảm bảo hòa (kJ/kg) (°�) (%) (°�) bảo (h) Tp Hồ Chí 0,954 3 350 82,96 35,6 49,7 26,57 Minh 12 Thông số trong nhà tra theo TCVN 5687:2010 [TL2] để xác định nhiệt độ trong phòng. Công trình chủ yếu là văn phòng (hoạt động nhẹ). Ta tra được các thông số tính toán trong nhà theo bảng 2.2 Thông số tính toán trong nhà Nhiệt độ Độ ẩm bầu khô tương đối IT (KJ/Kg) dT (g/kgkkk) ts (℃) tư (℃) tT (℃) φT (%) 24 60 52,62 11,19 15,76 18,6 2.2 Thông số công trình Bảng 2.3 Danh sách các khu vực có điều hòa Diện tích Chiều cao Tầng Khu vực (m2) (m) Tầng 1 Văn phòng ngân hàng 252 3,3 Tầng 2 Văn phòng ngân hàng 293,3 Tầng 3→9 Văn phòng 420,72 2,6 Tầng 10 Nhà ở, phòng ngủ 325,3 2.2 Tính toán năng suất lạnh bằng phương pháp carrier Để thực hiện tính toán cho công trình tòa nhà văn phòng The Six8 Building, nhóm chúng em đã quyết định sử dụng phương pháp Carrier để đánh giá nhiệt thừa và ẩm thừa.

Tổng tải của công trình theo phương pháp carrier là: �0 = ∑�ht + ∑�ât (�) Trong đó : ∑ �ht : Tổng nhiệt hiện thừa có trong 1 không gian (W) ∑ �ât : Tổng nhiệt ẩn thừa có trong 1 không gian (W) 13 Hình 2.1: Các nguồn nhiệt gây tổn thất 2. Nhiệt độ bức xạ qua kính ��� Đối với toà nhà The Six8 Building, đa số cửa kính đều thẳng đứng và sử loại kính cường lực xanh, dày 6mm. Công thức xác định nhiệt hiện Q11 được xác định: Q11 = nt × Q'11 Trong đó: nt – Hệ số tác dụng tức thời; �′11 – Lượng nhiệt bức xạ tức thời vào phòng, W Q'11 = F × RT × εc × εđs × εmm × εkh × εm × εr , (W) [�� 4.2 ����� 143 ��1 ] Trong đó: - F- Diện tích vách kính bên ngoài tòa nhà (m2 ) - RT - Bức xạ mặt trời qua kính (W/m2 ) - εc - Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển. 14 H εc = 1 + × 0,023 1000 Công trình ở TPHCM nên có chiều cao so với mực nước biển H= 20m.

Do ảnh hưởng không quá lớn nên chọn εc =1.  εđs - Hệ số ảnh hưởng chênh giữa ts của không khí quan sát so với ts ở trên mặt nước biển là 20⁰C, được tính như sau: tS − 20 εđs = 1 − × 0,13 10 Với tN = 35,6°C và φN = 49,7%, tra đồ thị. Ta có ts = 23,47°C tS−20 23,47−20 εđs = 1 − × 0,13 = 1 − × 0,13 =0,95489 10 10  εmm =1 Hệ số ảnh hưởng do mây mù.  εkh =1,17 Hệ số ảnh hưởng do khung.

 εm - Hệ số kính. Công trình lắp đặt kính cường lực màu xanh, 6 mm có hệ số εm = 0,57.  �� – Hệ số mặt trời. Vì loại kính mà công trình lắp đặt là kính cường lực màu xanh, sử dụng rèm che, nên �� = 1 và sử dụng �� thay cho RT.

�� Trong đó  �� là hệ số hấp thụ của kính, �� = 0,75  �� là hệ số phản xạ của kính, �� = 0,05  �� là hệ số xuyên qua của kính, �� = 0,2  �� là hệ số hấp thụ của rèm che, �� = 0,58  �� là hệ số phản xạ của rèm che, �� = 0,39  �� là hệ số xuyên qua của rèm che, �� = 0,03  RN: Nhiệt bức xạ bên ngoài mặt kính. Vị trí địa lý của TP. Hồ Chí Minh nằm ở 10°10' – 10°38' Bắc và 106°22' – 106°54' Đông. Và trung bình tháng nóng nhất là tháng 4.

Vì hệ thống ĐHKK của công trình là The Six8 Building do đó thời gian hoạt động từ 8h -18h ta có �T = �T��� 15 Bảng 2. Nhiệt bức xạ RTmax Hướng Bắc Đông Đông Nam Nam Tây Nam Tây Tháng 4 RT 50 514 296 44 296 514 �T = �T��� RN: bức xạ bên ngoài mặt kính. Ví dụ khu vực văn phòng ngân hàng có vách kính hướng Tây, RTmax = 514: �� RN = 0,88 ����� 514 = = = 584,1 (W/m2) 0,88 0,88 Hướng �N (�/�2 ) Đông 584,1 Đông Nam 336,36 Nam 62,5 Tây Nam 336,36 Tây 584,1 Tây Bắc 465,9 Bắc 56,8 Ví dụ khu vực văn phòng ngân hàng tầng 1: Vậy Bức xạ mặt trời qua kính là: �� = 0,4.584,1 = 269,1 (W/m2) 16 Hướng �K (�/�2) Đông 269,1 Đông Nam 154,9 Nam 28,8 Tây Nam 154,9 Tây 269,1 Tây Bắc 214,6 Bắc 26,1 Ví dụ khu vực văn phòng ngân hàng tầng 1 có vách kính hướng Tây, Rk = 164,7 có diện tích 49,17 m2. Lượng nhiệt bức xạ tức thời vào ngân hàng tầng 1: �'11 = �.

1 = 7,84 (kW) Tương tự như vậy ta tính lượng nhiệt bức xạ tức thời của các tầng còn lại: Bảng 2.