BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
= = = = = =
PHAN NGỌC THIẾT TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ
THỐNG ĐHKK CHO CÔNG TRÌNH
GALINA HOTEL AND SPA
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT - LẠNH NHA TRANG - NĂM 2013
Phan Ngọc Thiết Đồ án tốt nghiệp
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án này là hoàn toàn do tôi tự lập tính toán và thiết kế
dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy Lê Nhƣ Chính, sự giúp đỡ của các Thầy cô
trong bộ môn Công nghệ kỹ thuật nhiệt - lạnh và một số cán bộ kỹ thuật của Công
ty Cổ Phần KT-XD-TM Việt Can nơi tôi thực tập.
Trong đồ án này tôi chỉ sử dụng những tài liệu được liệt kê trong mục Tài
liệu thamkhảo, và bản vẽ thi công xây dựng của công trình ngoài ra không có tài
liệu nào khác.
Tôi xin cam đoan những điều trên là hoàn toàn chính xác, nếu sai tôi xin chịu
trách nhiệm.
Sinh viên thực hiện
Phan Ngọc Thiết.
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ii
DANH MỤC HÌNH Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC BẢNG ix
LỜI NÓI ĐẦU 1
Chương 1:TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ 2
1.1.Sự hình thành và phát triển của kỹ thuật điều hòa không khí 3
1.2. Mục đích – ý nghĩa của điều hòa không khí 3
Chƣơng 2:GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU
HÒA KHÔNG KHÍ 5
2.1. Giới thiệu về công trình lắp đặt hệ thống đièu hòa không khí 6
2.2 . Phân tích đặc điểm công trình và lựu chọn phương án thiết kế 11
2.2.1. Phân tích đặc điểm của các hệ thống điều hòa không khí hiện nay 11
2.2.1.1. Hệ thống điều hòa cục bộ 11
2.2.1.2. Máy điều hòa cửa sổ 12
2.2.1.3. Máy điều hòa tách 13
2.2.1.4. Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn 14
2.2.1.5. Máy điều hòa nguyên cụm 14
2.2.1.6. Máy điều hòa VRV 15
2.2.1.7. Hệ thống điều hòa trung tâm nước 18
2.2.2. Lựu chọn phương án thiết kế 28
Chƣơng 3:CHỌN CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ VÀ TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM30
3.1. Chọn các thông số thiết kế 31
3.1.1. Chọn thông số thiết kế trong nhà 31
3.1.2. Chọn thông số thiết kế ngoài nhà 32
3.2. Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa 36
3.2.1. Nhiệt xâm nhập qua cửa kính do bức xạ mặt trời, Q
11
37
56
3.2.7.1. Nhiệt hiện do người tỏa vào phòng, Q
4h
56
3.2.7.2. Nhiệt ẩn do người tỏa ra, Q
4â
56
3.2.8. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào, Q
hN
và Q
âN
57
3.2.9. Nhiệt hiện và ẩn do gío lọt mang vào, Q
5h
và Q
5â
57
3.2.10. Các nguồn nhiệt khác, Q
6
58
3.2.11. Tính toán phụ tải lạnh chọn thiết bị 58
Chƣơng 4:THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ
62
4.1. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí 63
4.1.1.Thành lập sơ đồ điều hòa không khí 63
4.2. Tính toán sơ đồ điều hòa không khí 66
4.2.1. Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện 66
4.2.2 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF ( Room Sensible Heat Factor)
hf
6.3.1 Phương pháp thiết kế đường ống gió 86
6.3.2. Tính toán đường ống 87
6.4 Tính toán đường ống cấp gió tươi và chọn quạt hỗ trợ 90
6.4.1 Tính toán kích thước đường ống 90
6.4.2. Tính tổn thất áp suất trên đường ống và chọn quạt cấp gió tươi 92
6.4.2.1. Cơ sở lý thuyết 92
6.4.2.2 Tính toán tổn thất áp suất 93
6.4.3 Chọn quạt 96
6.4.3.1 Cơ sở lý thuyết 96
6.4.3.2 Chọn quạt hỗ trợ cấp gió tươi 99
II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ, HÖT KHÓI VÀ TĂNG ÁP CẦU
THANG 100
6.5.1 Tính toán hệ thống hút khí thải nhà vệ sinh 101
6.5.1.1 Tính cho toilet văn phòng tầng hầm 1. 101
6.5.2 Tính tổn thất áp suất trên đường ống và chọn quạt hút gió thải 104
6.5.2.1 Cơ sở lý thuyết 104
6.5.2.2 Tính toán tổn thất áp suất 105
6.5.3. Chọn quạt hút 108
6.5.4. Chọn miệng hút. 108
iv
Phan Ngọc Thiết Đồ án tốt nghiệp
6.5. 109
6.6 Tính toán tăng áp cầu thang 109
6.6.1 Tính toán tăng áp cho cầu thang 1 111
6.6.2.1 Tính toán tổn thất áp suất 114
6.6.3 Tính toán cho cầu thang bộ 2 117
6.7 Tính toán thông gió tầng hầm 120
6.7.1. Hệ thống thông gió 120
8.5.2. Công tác gia công, lắp đặt đường ống nước lạnh 166
8.5.3. Lắp đặt đường ống thải nước ngưng 168
8.5.4. Công tác gia công, lắp đặt đường ống gió lạnh (gió cấp, gió hồi, gió tươi) 169
8.5.5. Công tác lắp đặt các dàn lạnh FCU 170
8.5.6. Công tác lắp đặt tổ máy Chiller 171
8.5.7. Lắp đặt bơm nước, các loại quạt gió 173
8.5.8. Công tác thử bền, thử kín và chạy thử hệ thống điều hoà không khí 175
8.5.8.1. Thử bền, thử kín đường ống nước 175
8.5.8.2. Chạy thử hệ thống và kiểm tra độ bền, độ kín, lưu lượng đường ống gió176
8.6. Vận hành và bảo dưỡng hệ thống điều hoà không khí 177
8.6.1. Vận hành hệ thống 177
8.6.2. Bảo dưỡng hệ thống 179
8.7. Tính Sơ bộ về giá thành 180
8.8. Kết luận _ đề xuất ý kiến 182
Tài Liệu Tham Khảo 183
PHỤ LỤC 1 184
vi
Phan Ngọc Thiết Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Hình ảnh phối cảnh công trình Galina Hotel and Spa 10
Hình 2.2. Cấu tạo của máy điều hòa cửa sổ 12
Hình 2.3. Cấu tạo máy điều hòa dạng tách 13
Hình 2.4. Sơ đồ hệ thống VRV 16
Hình 2.5. Sơ đồ lắp đặt hệ thống VRV 16
Hình 2.6. Sơ đồ hệ thống trung tâm với chiller giải nhiệt nước 19
Hình 2.8. Hệ thống lưu lượng không đổi sử dụng van 2 ngả 21
Hình 2.9. Sơ đồ hệ thống Decoupled 22
Hình 5.2. Hình ảnh FCU CVFC-500 dùng cho phòng 501 76
Hình 5.3. Biểu diễn trạng thái không khí vào và ra khỏi PAU 77
Hình 5.4. Hình ảnh PAU sử dụng trong công trình 78
Hình 5.5. Hình ảnh chiler FC3002 của hãng Climaveneta 79
Hình 6.1. Sơ đồ đường ống dẫn gió lạnh từ FCU tới các miệng thổi 88
Hình 6.2. Sơ đồ cấp gió tươi cho các FCU 90
Hình 6.3. Tê rẽ nhánh 94
Hình 6.4. loại Côn giảm 95
Hình 6.5. Co 90
0
tiết diện hình chữ nhật 95
Hình 6.6. Đồ thị đặc tính của quạt 97
Hình 6.7. Hình ảnh quạt hướng trục Fantech MMD354 100
Hình 6.8. Sơ đồ bố trí ống gió thải toilet văn phòng tầng hầm 1 102
Hình 6.9. Tê rẽ nhánh 106
Hình 6.10. loại Côn giảm 107
Hình 6.11. Co 90
0
tiết diện hình chữ nhật 107
Hình 6.12. Tê rẽ nhánh 115
Hình 6.13. loại Côn giảm 116
Hình 6.13. Sơ đồ bố trí thông gió tầng hầm dùng 1 quạt 120
Hình 6.14. Tê rẽ nhánh 124
Hình 6.15. loại Côn giảm 125
Hình 6.16. Co 90
0
tiết diện hình chữ nhật 126
Hình 6.17. Sơ đồ bố trí thông gió tầng hầm hoàn chỉnh 128
Hình 7.1. Sơ đồ bố trí đường ống nước 129
Phan Ngọc Thiết Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. So sánh ưu nhược điểm của 2 hệ thống 2 mảng và điều hòa trung tâm
14
Bảng 3.1. Gió tươi và hệ số thay đổi không khí 32
Bảng 3.3. Thông số thiết kế trong và ngoài nhà 35
Bảng 3.4. Nhiệt bức xạ qua kính lớn nhất của 4 hướng (W/m
2
) 38
Bảng 3.5.Thông số vật liệu xây tường 50
Bảng 3.6. Tổng hợp nhiệt tải của công trình 60
Bảng 5.1. Thông số các FCU bố trí trong tầng 5 75
Bảng 6.1 Kích thước đường ống gió phòng Vip room 3 tầng 3 89
Bảng 6.2 Kích thước của đường ống cấp gió tươi 92
Bảng 6.3.Tổn thất ma sát trên đoạn ống nhánh tầng 5 93
Bảng 6.4 . Tổn thất cục bộ trên đường ống gió tươi (hình 6.2) 96
Bảng 6.5. Kích thước của đường ống gió thải 104
Bảng 6.6. Tổn thất ma sát trên đường gió thải nhà vệ sinh tầng hầm 1 105
Bảng 6.7. Tổn thất cục bộ trên đường gió thải vệ sinh văn phòng tầng hầm 1
108
Bảng 6.8. Kích thước của đường ống tăng áp 112
Bảng 6.9. Tổn thất ma sát trên đường gió tăng áp cầu thang 114
Hình 4.10. Co 90
0
tiết diện hình chữ nhật 116
Bảng 6.10. Tổn thất cục bộ trên đường gió tăng áp cầu thang 117
Bảng 6.11. Kích thước của đường ống tăng áp cầu thang 2 119
Bảng 6.12 Kích thước của đường ống hút gió tầng hầm 123
Bảng 6.13. Tổn thất ma sát trên đường thông gió tầng hầm 123
Bảng 6.1. Kích thước ống gió tươi cho căn tin và P.quản lý 245
Bảng 6.2. Tổn thất ma sát trên đường ống cấp gió căn tin và P.quản lý 245
Bảng 6.3. Tổn thất cục bộ trên đường ống cấp gió căn tin và P.Quản lý . 245
Bảng 6.4. Kích thước ống gió cấp vào phòng thay đồ và kỹ thuật (Tầng hầm 1)
246
Bảng 6.5. Tổn thất ma sát trên đường cấp gió vào phòng thay đồ và kỹ thuật
246
Bảng 6.6. Tổn thất cục bộ trên đường cấp gió vào phòng thay đồ và kỹ thuật
246
Bảng 6.7. Kích thước ống gió cấp vào văn phòng (Tầng hầm 1) 247
xi
Phan Ngọc Thiết Đồ án tốt nghiệp
Bảng 6.8. Tổn thất ma sát trên đường cấp gió vào văn phòng 247
Bảng 6.9. Tổn thất cục bộ trên đường cấp gió vào văn phòng 247
Bảng 6.9. Kích thước ống gió cấp vào nhà bếp (Tầng hầm 1) 248
Bảng 6.10. Tổn thất ma sát trên đường cấp gió vào nhà bếp 248
Bảng 6.11. Tổn thất cục bộ trên đường cấp gió vào nhà bếp 248
Bảng 6.12. Kích thước ống gió thải tầng hầm 1 248
Bảng 6.13. Tổn thất ma sát ống gió thải tầng hầm 1 249
Bảng 6.14. Tổn thất cục bộ ống gió thải tầng hầm 1 249
Bảng 6.15. Kích thước ống gió tầng hầm 2 249
Bảng 6.16. Tổn thất ma sát trên đường ống gió tầng hầm 2 250
Bảng 6.17. Tổn thất cục bộ trên đường ống gió tầng hầm 2 250
Bảng 6.18. Kích thước ống gió thải nhà bếp 250
Bảng 6.19. Tổn thất ma sát trên đường gió thải nhà bếp 250
Bảng 6.20. Tổn thất cục bộ trên đường gió thải nhà bếp 251
Bảng 6.21. Kích thước ống gió tăng áp cầu thang 2 251
Bảng 6.22. Tổn thất ma sát trên đường ống gió tăng áp cầu thang 2 251
điều hòa không khí cho công trình: Galina Hotel And Spa – 05 – Hùng Vƣơng
– TP. Nha Trang.
Trong thời gian thực hiện đề tài tôi đã được sự giúp đỡ rất nhiều của Nhà
trường, các Thầy cô song chắc hẳn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vậy tôi rất
mong sự đóng góp chỉ bảo của Thầy cô cùng các bạn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa
Cơ Khí cùng các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ kỹ thuật nhiệt - lạnh Trường
Đại Học Nha trang đặc biệt là: Thầy Lê Nhƣ Chính đã tận tình giúp đỡ tôi trong
suốt thời gian vừa qua. Nhân đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè
những người đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành đồ án này.
Nha trang, ngày 05 tháng 06 năm 2013.
Sinh viên thực hiện
Phan Ngọc Thiết
2
Phan Ngọc Thiết Đồ án tốt nghiệp
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ
3
trong lành, bảo vệ sức khỏe, phát huy năng suất lao động của con người.Hiện nay
trong các công trình xây dựng như: Các công sở, khách sạn, nhà hàng, siêu thị, nhà
4
Phan Ngọc Thiết Đồ án tốt nghiệp
hát, các trung tâm vui chơi giải trí, nhà ở… đều được trang bị hệ thống điều hòa
không khí.
Ngoài mục đích tạo điều kiện tiện nghi cho cơ thể con người, điều hòa không
khí còn nhằm phục vụ cho nhiều quá trình công nghệ khác.
Cùng với quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, các ngành nghề
ngày càng được phát triển và mở rộng và kéo theo đó là sự phát triển của kỹ thuật
điều hòa không khí. Một số ngành sản xuất có công nghệ đặc biệt nó đòi hỏi phải có
một chế độ nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí phù hợp. Điều này chỉ có kỹ
thuật điều hòa không khí mới có khả năng đáp ứng được. Ngành công nghiệp sợi
đòi hỏi độ ẩm phải thật thích hợp. Ngành cơ khí chính xác chế tạo dụng cụ đo
lường, dụng cụ quang học… thì yêu cầu về nhiệt độ độ ẩm, độ sạch của không khí.
Ngành công nghiệp sản xuất thuốc lá cũng đòi hỏi có một môi truờng sản xuất có
nhiệt độ và độ ẩm thích hợp…Còn rất nhiều qui trình công nghệ đòi hỏi phải áp
dụng kỹ thuật điều hòa không khí mới có thể sản xuất hiệu quả được.
Như vậy kỹ thuật điều hòa không khí không chỉ là một công cụ đắc lực phục
vụ cho nhu cầu thiết yếu cuộc sống của con ngườimà nó còn có mặt trong mọi lĩnh
vực kinh tế. Nó đóng một phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lựong cuộc sống
của con người, nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm của các ngành
sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, vốn đầu tư và chi phí vận hành một hệ thống điều
hòa là không nhỏ. Và để đảm bảo tính kỹ thuật, tính kinh tế, thì nhiệm vụ đạt ra đối
với người Kỹ sư thiết kế là phải tính toán chính xác tải nhiệt, chọn được phương án
thiết kế hợp lý vừa đảm bảo đáp ứng được tuổi thọ, các thông số yêu cầu, vừa tiết
kiệm được vốn đầu tư ban đầu mà lại vận hành đơn giản và tiết kiệm năng lượng.
LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG
KHÍ
6
Phan Ngọc Thiết Đồ án tốt nghiệp
2.1. Giới thiệu về công trình lắp đặt hệ thống đièu hòa không khí
Công trình Galina Hotel And Spa là một tòa nhà lớn với kiến trúc hiện đại
bao gồm 18 tầng (kể cả tầng hầm và tầng mái), cao trên 60 m, được xây dựng trên
khuôn viên rộng khoảng 2500 m
2
. Trong đódiện tích xây dựng khoảng 2225m
2
với
chiều cao trung bình 4m mỗi tầng,tọa lạc tại địa chỉ: 05, đường Hùng Vương,
Tp.Nha Trang. Tòa nhà có mặt tiền, hướng Tây quay ra đường Hùng Vương,
hướng Đông quay ra biển.Đây là công trình khách sạn với tiêu chuẩn 4 sao của công
ty TNHH Hải Đăng, là một trong những khách sạn lớn của thành phố Nha Trang
làm cho cảnh quan của thành phố biển thêm hiện đại và to đẹp hơn góp phần nâng
cao văn hóa, văn minh và lịch sự thể hiện quá trình phát triển của thành phố du lịch.
Tòa nhà được xây dựng bằng kết cấu bê tông dầm chịu lực vừng chắc, tường
bao được xây bởi lớp gạch thẻ dày khoảng 200 mm bên ngoài được chát 2 lớp vữa
dày 20 mm và bả matit rồi sơn màu lên. Các sàn trần đều được đổ bằng bê tông cốt
thép chịu lực, phía dưới trần 700 mm là một lớp trần giả bằng thạch cao. Tòa nhà có
tất cả 5 cầu thang, bao gồm 2 thang máy và 3 thang bộ chạy suốt từ tầng 1 đến tầng
mái. Bên ngoài mặt tiền phía Đông và phía Tây của tòa nhà được ốp kính cường
lực 8 ly toàn màu xanh ngọc theo mặt trụ và được cố định bằng các khung nhôm
sơn tĩnh điện hệ 1000, ngoài ra một phần của vách phía bắc còn được lát gạch
CERAMIC nhám 450 x 450.
Trên tầng mái được thiết kế mái vòmròn bằng bê tông, bằng kính. Được
- Tầng lửng có sàn cách mặt đất 6,5 m với diện tích khoảng 1568 m
2
chủ yếu
dùng làm nhà hàng và khu vực buffet, khu vực bếp Trung Quốc nhằm mang đến
cho khách hàng chút hương vị Á Đông.
- Tầng cos có sàn cách mặt đất 9m với diện tích khoảng 1568m
2
, tầng này
phần lớn diện tich dùng làm phòng Tổng Giám Đốc (93.09 m
2
) , phòng hợp rộng
khoảng (97.56 m
2
), phòng thư ký (82.05 m
2
).
- Tầng 2 có phòng hội nghị tiệc cưới với diện tích 271.63 m
2
. Phòng ăn phục
vụ cho hội nghị, phòng cô dâu,khu vực bếp (khu vưc bếp chính, phòng nhào bột,
phòng chế biến thức ăn). Đây là khu vực nhà bếp vì thế không thẻ điều hòa không
khí bằng các FCU mà chỉ bố trí thông gió hợp lý cho toàn bộ không gian.
- Tầng 3 cao 5m so với sàn. Gồm trung tâm chăm sóc sức khỏe, phòng
massage , các phòng vip với các diện tích khác nhau phục vụ cho quá trình làm đẹp
cho khách hàng, quầy tiếp tân, sauna, phòng tắm bùn, tắm khoáng nhằm tạo điều
kiện nghỉ dưởng tốt nhất cho khách du lịch.
- Tầng 4 với diện tích sàn 1608 m
2
được dùng làm hồ bơi được chia ra hồ bơi
người lớn và hồ bơi trẻ em.Trang bị phòng tắm áp lực, các phong xông hơi, khu vực
- Hệ thống thông gió và điều hòa không khí được thiết kế lắp đặt không
ảnh hưởng tới kiến trúc công trình. Làm tăng vẻ đẹp nội thất, độ ồn do hệ thống gây
ra ở mức độ cho phép không ảnh hưởng tới các khu vực trong và ngoài công trình.
- Thiết bị lựa chọn cho hệ thống phải đảm bảo tính hiện đại, làm việc tin
cậy, vận hành đơn giản và thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sửa chữa.
- Hệ thống có khả năng phục vụ độc lập theo yêu cầu sử dụng cho từng
khu vực.
9
Phan Ngọc Thiết Đồ án tốt nghiệp
- Công suất của hệ thống được tự động điều chỉnh theo tải nhiệt thực tế
của toà nhà tại từng thời điểm để nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống và
giảm chi phí vận hành.
- Hệ thống được thiết kế tuân theo các tiêu chuẩn và quy phạm về an toàn
phòng chống cháy, không tạo ra các nguồn nhiệt có nhiệt độ cao, và không sử dụng
các loại vật liệu dễ gây cháy nổ.
- Cầu thang bộ được sử dụng làm lối thoát hiểm khi xảy ra cháy, do đó cần
phải được thiết theo đúng các tiêu chuẩn quy định đối với nhà cao tầng. Ngoài ra
phải thiết kế hệ thống thông gió điều áp và không bị tụ khói ở buồng thang.
- Để khói từ các tầng không lan vào buồng thang thì trong buồng thang
phải đảm bảo áp suất dư của không khí là 2kg/m
2
khi có một cửa mở. 10
Phan Ngọc Thiết Đồ án tốt nghiệp