Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Dự án Khách sạn – Resort Lạc Hồng được đầu tư xây dựng tại Phân khu V.1, Phường 4, thuộc Khu du lịch Hồ Tuyền Lâm, thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. Công trình do Công ty Cổ phần Du lịch Sinh thái Lạc Nam làm chủ đầu tư và Công ty Cổ phần Sao Hỏa đảm nhận vai trò đơn vị thi công. Khách sạn tọa lạc tại cao độ địa lý khoảng 1500 m so với mực nước biển, có hướng nhìn trực diện ra hồ Tuyền Lâm.

Về quy mô kiến trúc, công trình gồm 2 tầng hầm, 4 tầng nổi và 1 tầng kỹ thuật mái với tổng cộng 109 phòng nghỉ tiện nghi, cùng các khu chức năng phụ trợ phục vụ nhu cầu nghỉ dưỡng, nhà hàng, khu chế biến ẩm thực và không gian tổ chức sự kiện, hội nghị, tiệc cưới. Tòa nhà được trang bị đồng bộ các hệ thống kỹ thuật công trình như hệ thống cấp điện, điện nhẹ, cấp thoát nước, khí đốt và phòng cháy chữa cháy. Trong đó, hệ thống thông gió và điều hòa không khí (HVAC) giữ vai trò then chốt trong việc kiểm soát vi khí hậu, duy trì tiện nghi nhiệt và đảm bảo an toàn thoát hiểm khi có sự cố hỏa hoạn.

Đề tài tốt nghiệp được thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu và kỹ thuật cụ thể sau:

  1. Tính toán kiểm tra tải lạnh của công trình theo phương pháp giải tích Carrier và phần mềm mô phỏng chuyên dụng Heatload của hãng Daikin.
  2. So sánh, đối chiếu kết quả tải lạnh tính được giữa hai phương pháp trên với hồ sơ thiết kế kỹ thuật ban đầu của công trình.
  3. Tính toán thiết kế hệ thống điều áp tạo áp cầu thang bộ thoát hiểm cho tòa nhà nhằm phục vụ yêu cầu an toàn phòng cháy chữa cháy.
  4. Lựa chọn sơ bộ các thiết bị chính của hệ thống điều hòa không khí, bao gồm cụm dàn nóng ngoài trời và các cụm dàn lạnh (FCU) trong phòng.
  5. Xác định lưu lượng gió tươi cấp vào không gian điều hòa và lưu lượng thông gió thải cục bộ cho toàn bộ khu vệ sinh của công trình.
  6. Ứng dụng phần mềm Duct Sizer và Duct Checker Pro để tính toán thủy lực và xác định kích thước mạng lưới đường ống gió.
  7. Sử dụng cơ sở dữ liệu phần mềm ASHRAE Duct Fitting Database để tính toán chính xác tổn thất áp suất cục bộ qua các phụ kiện đường ống (co, cút, rẽ nhánh).
  8. Sử dụng phần mềm chuyên ngành Fantech để tính chọn các chủng loại quạt thông gió, quạt hút khói và quạt tăng áp phù hợp với lưu lượng và cột áp yêu cầu.
  9. Ứng dụng phần mềm Autodesk Revit MEP 2022 nhằm thiết lập mô hình thông tin công trình không gian ba chiều (3D), triển khai hồ sơ bản vẽ kỹ thuật và tự động hóa công tác bóc tách khối lượng vật tư ống gió, thiết bị.

Đối tượng nghiên cứu là hệ thống điều hòa không khí VRF và mạng lưới thông gió cơ khí (cấp gió tươi, hút khí thải, hút khói hành lang, tăng áp cầu thang) tại Khách sạn – Resort Lạc Hồng. Phạm vi nghiên cứu về mặt không gian bao quát từ tầng hầm 2 đến tầng mái, trong đó hệ thống điều hòa không khí tập trung tại khu bếp tầng 1 và các phòng ngủ từ tầng 2 đến tầng 4; hệ thống thông gió cơ khí bố trí cho 2 tầng hầm và các khu phụ trợ kỹ thuật. Thời gian hoàn thành đề tài vào tháng 02 năm 2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành cùng các mô hình tính toán nhiệt công trình chuẩn hóa:

  • Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 5687:2010 về "Thông gió - Điều hòa không khí - Tiêu chuẩn thiết kế" được áp dụng để xác định thông số vi khí hậu tiện nghi trong nhà. Tiêu chuẩn ASHRAE 62.1 được sử dụng để xác định định mức cấp gió tươi trên đầu người và mật độ người theo công năng từng phòng. Tiêu chuẩn ASHRAE 90.1, ASHRAE 90.2 và tài liệu CIBSE Guide A (2006) làm căn cứ tra cứu mật độ phụ tải nhiệt từ hệ thống đèn chiếu sáng và trang thiết bị máy móc.
  • Khung lý thuyết tính toán tải lạnh: Tác giả áp dụng phương pháp cân bằng nhiệt ẩm Carrier. Phụ tải nhiệt truyền vào không gian điều hòa được xác lập thông qua tổng hợp các nguồn nhiệt thành phần:
    • Nhiệt hiện bức xạ mặt trời qua kính ($Q_{11}$), có xét đến hệ số tác dụng tức thời ($n_t$), hệ số hiệu chỉnh độ cao địa hình ($\varepsilon_c$), độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương ($\varepsilon_{ds}$), tình trạng mây mù ($\varepsilon_{mm}$), loại khung kính ($\varepsilon_{kh}$), đặc tính truyền nhiệt của kính ($\varepsilon_m$) và rèm che tối màu ($\varepsilon_r$).
    • Nhiệt hiện truyền qua kết cấu bao che vách ($Q_{22}$), gồm nhiệt truyền qua tường xây ($Q_{22t}$), cửa ra vào ($Q_{22c}$) và cửa sổ kính ($Q_{22k}$).
    • Nhiệt hiện truyền qua kết cấu nền, sàn tiếp xúc đất hoặc không gian không điều hòa ($Q_{23}$).
    • Nhiệt tỏa ra từ hệ thống chiếu sáng nhân tạo ($Q_{31}$) và máy móc, thiết bị điện sinh hoạt ($Q_{32}$).
    • Nhiệt hiện ($Q_{4h}$) và nhiệt ẩn ($Q_{4a}$) do người tỏa ra trong quá trình sinh hoạt, làm việc.
    • Nhiệt hiện ($Q_{hN}$) và nhiệt ẩn ($Q_{aN}$) do hệ thống cấp gió tươi mang vào phòng.
    • Nhiệt hiện ($Q_{5h}$) và nhiệt ẩn ($Q_{5a}$) do hiện tượng gió lọt qua các khe hở kết cấu bao che.
  • Phương pháp nghiên cứu: Đồ án phối hợp phương pháp giải tích truyền thống (tính toán bảng tính theo công thức lý thuyết Carrier trên đồ thị không khí ẩm) với phương pháp tính toán mô phỏng số thông qua phần mềm chuyên dụng Heatload của Daikin. Thủy lực mạng đường ống được tính toán theo phương pháp ma sát đồng đều và phục hồi áp suất tĩnh bằng phần mềm Duct Sizer, kết hợp tra cứu hệ số tổn thất cục bộ trên ASHRAE Duct Fitting Database và lựa chọn thiết bị động lực trên phần mềm Fantech.

Nguồn dữ liệu đầu vào phục vụ tính toán gồm bộ hồ sơ thiết kế kiến trúc thực tế của Khách sạn – Resort Lạc Hồng (mặt bằng, mặt đứng, quy cách vật liệu) kết hợp chuỗi số liệu khí hậu đặc trưng của thành phố Đà Lạt.

Thiết kế và triển khai kỹ thuật

Thông số khí hậu ngoài trời và tiện nghi trong nhà

Căn cứ vào đặc thù vị trí địa lý của Đà Lạt tại cao độ 1500 m so với mực nước biển, áp suất khí quyển giảm kéo theo sự thay đổi về entanpy và dung ẩm. Hệ thống điều hòa không khí của resort được phân loại thuộc cấp III (hệ thống có khả năng duy trì thông số tính toán trong nhà với thời gian sai số cho phép không vượt quá 400 giờ/năm, phù hợp với công năng khách sạn nghỉ dưỡng).

Thông số thiết kế Ngoài nhà (Đà Lạt) Trong nhà (Tiện nghi cấp III)
Nhiệt độ không khí khô ($t$) $26{,}0^\circ\text{C}$ $24{,}0^\circ\text{C}$
Độ ẩm tương đối ($\varphi$) $83%$ $60%$
Entanpy ($I$) $71{,}3\text{ kJ/kg.kkk}$ $52{,}3\text{ kJ/kg.kkk}$
Dung ẩm ($d$) $12{,}6\text{ g/kg.kkk}$ $10{,}4\text{ g/kg.kkk}$

Giải pháp kỹ thuật hệ thống điều hòa không khí và thông gió

Công trình sử dụng giải pháp hệ thống điều hòa trung tâm phân tán biến lưu lượng môi chất VRF (hoạt động theo nguyên lý VRV). Toàn bộ các cụm dàn nóng được bố trí tập trung trên sàn tầng mái nhằm bảo toàn cảnh quan kiến trúc sinh thái của resort. Đường ống đồng dẫn môi chất R-410A kết nối từ tầng mái xuống các dàn lạnh FCU (dạng giấu trần nối ống gió và treo tường) tại các tầng với khoảng cách ống dẫn cho phép đạt tới 150 m và độ cao chênh lệch tối đa đạt 50 m.

Máy nén của hệ thống VRF trang bị công nghệ biến tần Inverter với dải biến đổi tần số từ 68 đến 120 bước, cho phép điều chỉnh công suất tuyến tính theo phụ tải thực tế của từng phòng riêng biệt. Hệ thống điều khiển trung tâm sử dụng bộ quản trị thông minh I-manager (Intelligent Manager), cung cấp khả năng:

  • Giám sát trạng thái hoạt động (bật/tắt, báo lỗi, điều chỉnh nhiệt độ cài đặt) của toàn bộ dàn lạnh và dàn nóng.
  • Đo lường và phân bổ điện năng tiêu thụ độc lập cho từng khu vực hoặc từng phòng chức năng.
  • Thực thi các thuật toán tiết kiệm năng lượng: Chế độ khống chế công suất đỉnh (Power Limit Control), chế độ tiết kiệm điện (ECO Mode), chế độ trượt nhiệt độ theo giờ trong ngày nhằm giảm sốc nhiệt giữa trong nhà và ngoài trời.
  • Kết nối liên động với hệ thống báo cháy và hệ thống an ninh tòa nhà.

Hệ thống thông gió được thiết kế gồm mạng đường ống cấp gió tươi kết hợp quạt cơ khí; mạng hút khí thải vệ sinh và bếp; hệ thống hút khói sự cố hành lang sử dụng quạt chịu nhiệt; và hệ thống quạt tăng áp cầu thang bộ tạo chênh lệch áp suất dương nhằm ngăn ngừa khói độc xâm nhập vào lối thoát hiểm.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu công trình và chọn thông số tính toán ban đầu

Chương này trình bày chi tiết cấu trúc không gian và chức năng sử dụng của từng hạng mục trong Khách sạn – Resort Lạc Hồng.

Khu vực Chức năng sử dụng Diện tích ($m^2$) Chiều cao ($m$)
Tầng hầm 2 Giặt là (Laundry), phòng máy nén (Compress), các phòng kỹ thuật 760 2,7
Tầng hầm 1 Máy phát điện, phòng MBS, trạm biến áp, phòng điện, kỹ thuật, sảnh nhập hàng 247 2,7
Tầng 1 Hành lang bếp, khu chế biến bếp, khu nhà hàng ẩm thực, phòng kỹ thuật 235 4,7
Tầng 2 đến 4 Khối phòng ngủ nghỉ dưỡng (109 phòng từ $34\text{ m}^2$ đến $109\text{ m}^2$), sảnh, hành lang, WCS 1795 2,7

Chương 1 phân tích kỹ lưỡng các tiêu chí phân loại hệ thống điều hòa không khí theo mức độ quan trọng (Cấp I, Cấp II, Cấp III) và theo nguyên lý xử lý không khí (cục bộ, phân tán VRF/Chiller, trung tâm AHU). Qua đối chiếu yêu cầu về thẩm mỹ cảnh quan, tính độc lập trong vận hành phòng nghỉ và hiệu quả sử dụng năng lượng, tác giả luận chứng việc lựa chọn hệ thống VRF giải nhiệt gió kết hợp bộ điều khiển I-manager là giải pháp tối ưu cho công trình.

Chương 2: Tính toán tải lạnh

Chương 2 là nội dung trọng tâm của đồ án, tập trung tính toán chi tiết từng thành phần phụ tải nhiệt theo phương pháp giải tích Carrier:

  • Nhiệt bức xạ qua kính ($Q_{11}$): Công trình dùng kính Antisun phẳng dày 6 mm ($\alpha_k = 0{,}15; \rho_k = 0{,}08; \tau_k = 0{,}77$) kèm rèm che tối màu ($\varepsilon_r = 0{,}56$). Do ở độ cao 1500 m, hệ số độ cao đạt $\varepsilon_c = 1{,}0345$. Dòng bức xạ cực đại qua kính được tính toán theo 8 hướng địa lý; ví dụ phòng bếp tầng 1 có diện tích kính hướng Đông $7\text{ m}^2$ chịu nhiệt bức xạ tức thời $Q_{11}' = 1245\text{ W}$, với hệ số tác dụng tức thời $n_t = 0{,}62$, tải bức xạ thực tế xác định là $0{,}77\text{ kW}$.
  • Nhiệt truyền qua kết cấu bao che vách ($Q_{22}$): Xác định hệ số truyền nhiệt thực tế cho các loại kết cấu tường gồm: tường gạch dày 200 mm tiếp xúc ngoài trời có $k = 2{,}54\text{ W/m}^2\text{K}$; vách ngăn gạch trong nhà dày 100 mm có $k = 3{,}12\text{ W/m}^2\text{K}$; vách ngăn bê tông dày 200 mm có $k = 2{,}96\text{ W/m}^2\text{K}$. Nhiệt truyền qua cửa ra vào có $k_c = 3{,}27\text{ W/m}^2\text{K}$ và cửa sổ kính có $k_k = 5{,}8\text{ W/m}^2\text{K}$.
  • Nhiệt truyền qua nền ($Q_{23}$): Nền khu bếp tầng 1 nằm ngay trên tầng hầm không điều hòa có diện tích $160\text{ m}^2$, hệ số truyền nhiệt $k_n = 2{,}18\text{ W/m}^2\text{K}$, chịu độ chênh nhiệt $\Delta t = 0{,}5 \times (26 - 24) = 1\text{ K}$, cho tải nhiệt qua nền là $0{,}35\text{ kW}$. Các tầng 2, 3, 4 tiếp xúc với không gian bên dưới có điều hòa nên $\Delta t = 0$, phụ tải $Q_{23} = 0$.
  • Nhiệt từ đèn chiếu sáng ($Q_{31}$) và thiết bị điện ($Q_{32}$): Suất tiêu hao chiếu sáng phòng ngủ được chọn $12\text{ W/m}^2$, bếp là $15\text{ W/m}^2$ với hệ số đồng thời $n_d = 0{,}4$ và hệ số tức thời $n_t = 0{,}87$. Thiết bị máy móc phòng ngủ gồm tivi (120 W), tủ lạnh mini (350 W), dàn lạnh FCU (300 W) và thiết bị cá nhân, tương đương mật độ tải $5\text{ W/m}^2$.
  • Nhiệt do người ($Q_4$), gió tươi ($Q_N$) và gió lọt ($Q_5$): Tải nhiệt người trong phòng ngủ xác định ở mức $q_h = 67\text{ W/người}$ (nhiệt hiện) và $q_a = 33\text{ W/người}$ (nhiệt ẩn); định mức cấp gió tươi đạt $2{,}5\text{ l/s.người}$. Khu bếp có mật độ 30 người chịu tải $q_h = 80\text{ W/người}$, $q_a = 80\text{ W/người}$ với mức cấp gió tươi $3{,}8\text{ l/s.người}$. Gió lọt được xác định theo thể tích không gian với hệ số kinh nghiệm $\zeta = 0{,}7$.

Tác giả lập sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp, xác định các điểm trạng thái nút trên đồ thị $I-d$ cho phòng ngủ điển hình $35\text{ m}^2$ tầng 2. Sau đó, toàn bộ dữ liệu hình học, kết cấu bao che, lịch trình hoạt động và thông số vi khí hậu được nhập vào phần mềm Heatload Daikin để chạy kiểm tra tải lạnh tự động. Cuối chương là bước chọn dàn lạnh FCU và dàn nóng VRV thông qua phần mềm VRV Xpress.

Chương 3: Tính toán hệ thống thông gió

Nội dung chương 3 triển khai toàn diện các bài toán tính toán cơ khí cho hệ thống đường ống và quạt:

  1. Hệ thống cấp gió tươi: Xác định tổng lưu lượng gió tươi cấp cho từng tầng và toàn tòa nhà theo định mức của ASHRAE 62.1. Sử dụng phần mềm Duct Sizer để chọn tiết diện đường ống gió chính, ống nhánh và chọn kích thước miệng gió cấp. Áp dụng ASHRAE Duct Fitting Database tính tổng tổn thất áp suất ma sát và trở lực cục bộ, làm cơ sở nhập vào phần mềm Fantech chọn model quạt cấp gió tươi.
  2. Hệ thống hút gió thải: Thiết kế mạng đường ống hút gió thải cục bộ cho các cụm nhà vệ sinh (WCS) từ tầng hầm đến các tầng nổi, tính toán trở lực đường ống và chọn quạt hút khí thải chuyên dụng.
  3. Hệ thống hút khói hành lang: Phân tích vai trò của việc kiểm soát khói khi có cháy, tính toán lưu lượng hút khói cần thiết tại hành lang các tầng, xác định kích thước ống dẫn bằng tôn mạ kẽm chịu nhiệt, bố trí van chặn lửa (FD/Mfd) và chọn quạt hút khói sự cố Fantech chịu được nhiệt độ cao trong thời gian quy định.
  4. Hệ thống tạo áp cầu thang bộ: Xác định áp suất dương cần duy trì tại giếng thang thoát hiểm (tối thiểu từ $20\text{ Pa}$ đến $50\text{ Pa}$) nhằm chống khói xâm nhập. Tính toán lưu lượng không khí rò rỉ qua khe cửa đóng và lượng khí thất thoát khi mở cửa thoát nạn; tính toán thủy lực tổn thất áp suất trên trục ống đứng và chọn quạt tăng áp Fantech.

Chương 4: Triển khai bản vẽ và bóc khối lượng bằng Revit 2022

Chương 4 mô tả quy trình ứng dụng công nghệ BIM (Building Information Modeling) thông qua phần mềm Autodesk Revit MEP 2022:

  • Dựng mô hình kiến trúc ba chiều (3D) của Khách sạn – Resort Lạc Hồng dựa trên mặt bằng thiết kế.
  • Triển khai định tuyến không gian 3D toàn bộ mạng lưới kỹ thuật HVAC: dàn nóng trên tầng mái, hệ thống dàn lạnh FCU kết nối ống đồng, mạng đường ống cấp gió tươi, đường ống gió hồi, đường ống hút gió thải vệ sinh và ống hút khói hành lang.
  • Bố trí chi tiết hệ thống cửa gió (miệng cấp khuếch tán, miệng hút, miệng gió nan Louver) tại các không gian phòng ngủ và sảnh.
  • Sử dụng công cụ New Schedules / Quantities trong Revit để lập bảng thống kê khối lượng vật tư ống gió (theo từng dải kích thước tiết diện như $100 \times 100\text{ mm}$, $200 \times 150\text{ mm}$...), phụ kiện côn cút, van gió và thiết bị cơ điện một cách tự động, loại bỏ các sai số thủ công trong công tác lập dự toán thi công.

Kết quả và đóng góp

Kết quả tính toán và đối chiếu số liệu

Tác giả đã hoàn thiện bảng tính toán chi tiết tải lạnh bằng phương pháp Carrier và xuất kết quả từ phần mềm Heatload Daikin cho tất cả các phòng chức năng. Kết quả tổng hợp tải lạnh và lưu lượng gió được so sánh trực tiếp với hồ sơ thiết kế kỹ thuật ban đầu của công trình Khách sạn Lạc Hồng:

Hạng mục khu vực Tải lạnh Carrier ($kW$) Tải lạnh Heatload ($kW$) Chênh lệch tương đối Thiết kế ban đầu
Bếp tầng 1 ($160\text{ m}^2$) $41{,}2$ $43{,}1$ $+4{,}6%$ Phù hợp công suất thiết kế
Phòng ngủ điển hình $35\text{ m}^2$ (Tầng 2) $3{,}2$ $3{,}35$ $+4{,}7%$ Khớp dải chọn model FCU
Phòng ngủ $36\text{ m}^2$ (Tầng 2) $3{,}3$ $3{,}48$ $+5{,}4%$ Khớp dải chọn model FCU
Phòng ngủ $54\text{ m}^2$ (Tầng 2) $4{,}8$ $5{,}05$ $+5{,}2%$ Khớp dải chọn model FCU
Phòng ngủ VIP $109\text{ m}^2$ (Tầng 2) $8{,}9$ $9{,}32$ $+4{,}7%$ Khớp dải chọn model FCU
Hệ thống tạo áp cầu thang bộ Đạt dải áp suất dương $20 - 50\text{ Pa}$ theo tiêu chuẩn Chọn quạt Fantech đáp ứng lưu lượng và cột áp Đúng tiêu chuẩn PCCC Khớp thiết kế hệ thống thoát hiểm

Kết quả so sánh cho thấy sai số giữa tính toán lý thuyết bằng phương pháp Carrier và mô phỏng trên phần mềm Heatload Daikin dao động trong khoảng $4% - 6%$. Mức sai lệch này nằm trong ngưỡng cho phép của kỹ thuật nhiệt công trình, phản ánh độ tin cậy của thuật toán phần mềm cũng như tính chuẩn xác của bảng tính Carrier. Đồng thời, số liệu kiểm tra cho thấy hồ sơ thiết kế ban đầu của dự án đã lựa chọn công suất thiết bị hợp lý, đảm bảo an toàn vận hành mà không gây lãng phí công suất lắp đặt.

Giải pháp kỹ thuật và đóng góp của đề tài

  • Khẳng định tính đúng đắn của giải pháp thiết kế: Đề tài đã kiểm chứng độc lập tính chuẩn xác của hệ thống điều hòa không khí VRF và thông gió tòa nhà, chứng minh cấu hình thiết bị hiện hữu đủ năng lực giải quyết phụ tải nhiệt và đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn PCCC về hút khói, tăng áp cầu thang.
  • Chuẩn hóa quy trình tính toán kiểm tra: Thiết lập quy trình phối hợp khoa học giữa phương pháp giải tích truyền thống Carrier, công cụ mô phỏng tải lạnh Heatload Daikin, công cụ tính chọn quạt Fantech và phần mềm tra cứu phụ kiện ASHRAE Duct Fitting Database.
  • Hiện đại hóa công tác thiết kế qua BIM Revit MEP: Chuyển đổi thành công hồ sơ thiết kế từ dạng bản vẽ 2D rời rạc sang mô hình thông tin công trình 3D trực quan, hỗ trợ kiểm soát xung đột không gian giữa hệ thống đường ống gió và kết cấu tòa nhà, đồng thời tự động hóa công tác trích xuất khối lượng vật tư chính xác phục vụ thi công.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Do điều kiện thực tế chưa cho phép khảo sát trực tiếp tại công trình khi đi vào vận hành đầy đủ, các thông số về mật độ người, lịch trình sử dụng thiết bị điện và công suất máy móc sinh hoạt được giả định dựa trên bảng tra của các tiêu chuẩn quốc tế (ASHRAE 62.1, ASHRAE 90.1, CIBSE Guide A) và tài liệu kinh nghiệm, chưa thu thập được số liệu quan trắc thực tế.
    • Phụ tải nhiệt truyền qua mái tầng kỹ thuật ($Q_{21}$) chưa được tính toán chi tiết do tầng kỹ thuật mái là không gian đệm không điều hòa, mặc dù bức xạ mái vẫn có khả năng truyền nhiệt gián tiếp qua sàn xuống tầng 4.
    • Đồ án chưa thực hiện phân tích động học dòng khí (CFD) để đánh giá chi tiết sự phân bố vận tốc gió và trường nhiệt độ bên trong các không gian lớn như sảnh đón tiếp và nhà hàng ẩm thực.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Thu thập số liệu đo đạc thực tế về vi khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ $CO_2$) và hóa đơn điện năng tiêu thụ thực tế của hệ thống VRF sau khi khách sạn vận hành toàn tải để hiệu chỉnh mô hình tính toán.
    • Ứng dụng mô phỏng động học dòng khí CFD nhằm tối ưu hóa vị trí lắp đặt miệng cấp, miệng hồi, hạn chế hiện tượng quẩn gió hoặc tạo vùng chết vi khí hậu trong các phòng có hình học phức tạp.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn hữu ích cho sinh viên thuộc các chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt, Kỹ thuật Cơ điện công trình (MEP), Kỹ thuật Xây dựng và Kiến trúc.

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

  • Phương pháp tính toán phụ tải nhiệt công trình nghỉ dưỡng có xét đến ảnh hưởng của yếu tố địa hình cao độ lớn (1500 m tại Đà Lạt).
  • Quy trình chuẩn từng bước khi sử dụng bộ công cụ phần mềm kỹ thuật nhiệt: Heatload Daikin tính tải, VRV Xpress tính chọn đường ống gas và thiết bị, Duct Sizer tính kích thước ống gió, ASHRAE Duct Fitting Database tính trở lực phụ kiện và Fantech chọn quạt.
  • Phương pháp luận tính toán các hệ thống thông gió an toàn PCCC gồm hệ thống hút khói hành lang và tăng áp buồng thang bộ.
  • Quy trình triển khai mô hình BIM bằng Autodesk Revit MEP 2022 từ thiết lập mặt bằng, dựng hệ thống 3D đến thiết lập bộ lọc bóc tách khối lượng vật liệu (Schedules).

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao công trình Khách sạn – Resort Lạc Hồng lựa chọn hệ thống điều hòa không khí cấp III thay vì cấp I hay cấp II?
Hệ thống điều hòa không khí cấp III cho phép duy trì các thông số nhiệt ẩm trong nhà với thời gian sai số không quá 400 giờ/năm. Công trình là khách sạn nghỉ dưỡng với yêu cầu tiện nghi thông thường, không đòi hỏi điều kiện kiểm soát vi khí hậu khắt khe, liên tục tuyệt đối như các công trình phòng sạch công nghệ cao hay phòng mổ bệnh viện (vốn bắt buộc dùng cấp I). Lựa chọn cấp III giúp cân bằng tối ưu giữa mức độ tiện nghi và chi phí đầu tư, vận hành hệ thống.

2. Độ cao 1500 m của thành phố Đà Lạt ảnh hưởng như thế nào đến phép tính tải nhiệt bức xạ qua kính?
Tại cao độ $H = 1500\text{ m}$ so với mực nước biển, lớp khí quyển quyển mỏng hơn và bức xạ mặt trời chiếu xuống mặt đất mạnh hơn. Trong công thức tính nhiệt bức xạ qua kính của Carrier, nhóm tác giả đã đưa hệ số hiệu chỉnh độ cao $\varepsilon_c = 1 + \frac{H}{1000} \times 0{,}023 = 1 + \frac{1500}{1000} \times 0{,}023 = 1{,}0345$, làm gia tăng lượng nhiệt bức xạ tức thời tính toán so với các công trình ở vùng đồng bằng.

3. Vì sao phụ tải nhiệt truyền qua nền ($Q_{23}$) tại các phòng ngủ từ tầng 2 đến tầng 4 lại được tính bằng 0?
Nhiệt truyền qua nền phụ thuộc vào độ chênh nhiệt độ $\Delta t$ giữa không gian xét và không gian bên dưới sàn. Tại tầng 1, sàn nằm ngay trên tầng hầm không điều hòa nên tồn tại độ chênh nhiệt độ ($\Delta t = 1\text{ K}$, sinh ra tải $0{,}35\text{ kW}$). Ngược lại, sàn của các phòng ngủ từ tầng 2 đến tầng 4 nằm tiếp giáp trực tiếp với trần của các phòng ngủ có điều hòa ở tầng dưới (cùng duy trì $24^\circ\text{C}$), do đó $\Delta t = 0$, dẫn đến thành phần phụ tải nhiệt truyền qua nền $Q_{23} = 0$.

4. Hệ thống điều khiển trung tâm I-manager của dàn VRF có những tính năng đặc thù nào?
Bộ I-manager cho phép đặt tên, quản lý trạng thái, hẹn giờ bật/tắt toàn bộ thiết bị trong tòa nhà; đo đếm và tính toán điện năng tiêu thụ cho từng phòng riêng biệt; vận hành các chế độ tiết kiệm năng lượng chuyên dụng như Power Limit Control (khống chế giới hạn điện năng tiêu thụ giờ cao điểm), ECO Mode và chế độ trượt nhiệt độ tạo độ chênh hợp lý giữa trong và ngoài nhà; đồng thời kết nối liên động với hệ thống báo cháy và an ninh.

5. Việc ứng dụng phần mềm Autodesk Revit MEP 2022 giải quyết được vấn đề gì so với phương pháp vẽ CAD 2D truyền thống?
Revit MEP 2022 cho phép mô phỏng mạng lưới ống gió và thiết bị trên không gian 3 chiều đồng bộ với kiến trúc tòa nhà, giúp phát hiện sớm các va chạm không gian giữa ống gió, dầm kết cấu và các hệ thống cơ điện khác. Ngoài ra, phần mềm cho phép tạo bảng New Schedules để tự động thống kê chính xác quy cách và chiều dài ống gió tôn mạ kẽm (như loại $100 \times 100\text{ mm}$), số lượng phụ kiện co cút, cửa gió, giúp hạn chế sai lệch trong công tác bóc tách dự toán vật tư thi công.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp đã giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ tính toán kiểm tra hệ thống thông gió và điều hòa không khí cho công trình Khách sạn – Resort Lạc Hồng tại thành phố Đà Lạt. Bằng việc kết hợp phương pháp giải tích Carrier với phần mềm mô phỏng Heatload Daikin và bộ công cụ tính toán thủy lực chuyên ngành, nhóm tác giả đã xác thực độ tin cậy và tính an toàn của hồ sơ thiết kế kỹ thuật ban đầu với sai số kỹ thuật dao động trong mức $4% - 6%$. Việc ứng dụng thành công nền tảng BIM Revit MEP 2022 vào mô hình hóa 3D và bóc tách khối lượng vật tư khẳng định tính thực tiễn cao của đề tài, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện đại của ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt.