Bài giảng Kỹ thuật cơ điện

æi giã èng dÉn giã cã thÓ l¾p trùc tiÕp cöa mÆt n¹ ¸p vµo ®Ó thæi giã l¹nh trùc tiÕp vµo phßng èng n­íc l¹nh ®i vÒ èng hót giã t­¬i cã thÓ cã cöa hót giã håi - Dàn trao đổi nhiệt FCU ( Fan coil Unit) là dàn trao đổi nhiệt ống đồng cánh nhôm và quạt gió. Nước chuyển động trong ống đồng, không khí được quạt thổi ngang qua cụm ống để trao đổi nhiệt, sau đó thổi trực tiếp hoặc qua một hệ thống kênh gió vào phòng. Quạt FCU là quạt lồng sóc dẫn động trực tiếp. - Dàn AHU (Air Handling Unit) như dàn FCU nhưng được lắp ghép từ nhiều module gồm: Buồng hoà trộn, Bộ lọc bụi, dàn trao đổi nhiệt và hộp quạt tức là có làm tươi không khí trước khi thổi vào phòng. 7.7.2. Ưu và nhược điểm Ưu điểm: - Công suất lắp đặt lớn thích hợp cho các tòa nhà cao tầng (trên 50m) và công trình có quy mô rất lớn. - Hệ thống hoạt động ổn định, bền bỉ và tuổi thọ cao. Nhược điểm: - Thiết bị và đường ống cồng kềnh, chiếm diện tích lớn. - Chi phí vận hành, sửa chữa và bảo dưỡng cao. - Tiêu thụ điện năng cho một đơn vị công suất lạnh cao, đặc biệt khi sử dụng điều hoà ít. Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 297 7.8. Thông gió trong công trình 7.8.1. Khái niệm thông gió Trong quá trình sản xuất và sinh hoạt, con người luôn thải ra các chất độc hại và nhiệt thừa, ẩm thừa làm cho các thông số vi khí hậu trong đó thay đổi, mặt khác nồng độ ôxi cần thiết cho con người giảm, sinh ra mệt mỏi và ảnh hưởng lâu dài về sức khoẻ. Vì vậy cần thiết phải thải không khí đã bị ô nhiễm (bởi các chất độc hại và nhiệt) ra bên ngoài, đồng thời thay thế vào đó là không khí đã được xử lý, không có các chất độc hại, có nhiệt độ phù hợp và lượng ôxi đảm bảo. Quá trình như vậy gọi là thông gió. Quá trình thông gió thực chất là quá trình thay đổi không khí trong phòng đã ô nhiễm bằng không khí mới bên ngoài trời đã qua xử lý. 7.8.2. Phân loại thông gió a) Phân loại theo hướng chuyển động của gió: - Thông gió kiểu thổi: Thổi không khí sạch vào phòng và không khí trong phòng thải ra bên ngoài qua các khe hở của phòng nhờ chênh lệch cột áp Ưu điểm là có thể cấp gió đến các vị trí cần thiết, nơi tập trung nhiều người, hoặc nhiều nhiệt thừa, ẩm thừa, tốc độ gió luân chuyển thường lớn. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là áp suất trong phòng là dương nên gió tràn ra mọi hướng, do đó có thể tràn vào các khu vực không mong muốn. - Thông gió kiểu hút: Hút không khí bị ô nhiễm ra khỏi phòng và không khí bên ngoài tràn vào phòng theo các khe hở hoặc cửa lấy gió tươi nhờ chênh lệch cột áp. Ưu điểm là có thể hút trực tiếp không khí ô nhiễm tại nơi phát sinh, không cho phát tán ra trong phòng, lưu lượng thông gió nhờ vậy không yêu cầu quá lớn, nhưng hiệu quả cao. Tuy nhiên phương pháp này cũng có nhược điểm là gió tuần hoàn trong phòng rất thấp, hầu như không có sự tuần hoàn đáng kể, mặt khác không khí tràn vào phòng tương đối tự do, do đó không kiểm soát được chất lượng gió vào phòng, không khí từ những vị trí không mong muốn có thể tràn vào. - Thông gió kết hợp : Kết hợp cả hút lẫn thổi vào phòng Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 298 Vùng trung hoà Gió vào Gió ra Biểu đồ chênh lệch cột áp Thông gió kết hợp giữa hút xả và thổi gồm hệ thống quạt hút và thổi. Vì vậy có thể chủ động hút không khí ô nhiễm tại những vị trí phát sinh chất độc và cấp vào những vị trí yêu cầu gió tươi lớn nhất. Phương pháp này có tất cả các ưu điểm của hai phương pháp nêu trên, nhưng loại trừ các nhược điểm của hai kiểu cấp gió đó. Tuy nhiên phương pháp kết hợp có nhược điểm là chi phí đầu tư cao hơn. b) Phân loại theo động lực tạo ra thông gió: - Thông gió tự nhiên: Trao đổi không khí trong nhà và ngoài trời nhờ chênh lệch cột áp. Cột áp được tạo ra do chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong. - Thông gió cưỡng bức: Thông gió thực hiện bằng ngoại lực tức là sử dụng quạt. c) Phân loại theo phương pháp tổ chức: - Thông gió tổng thể: Thông gió cho toàn bộ một phòng hay một công trình - Thông gió cục bộ: Thông gió cho một khu vực nhỏ đặc biệt trong phòng hay các phòng có sinh các chất độc hại lớn. d) Phân loại theo chức năng: - Thông gió bình thường: Thông gió nhằm loại bỏ các chất độc hại, nhiệt thừa, ẩm thừa và cung cấp ôxi cho sinh hoạt của con người. - Thông gió sự cố: Thông gió nhằm khắc phục các sự cố xảy ra (ví dụ khi hoả hoạn, rò rỉ hoá chất, gas, khí gây nổ,...) 7.8.3. Bố trí thông gió tự nhiên Thông gió tự nhiên là hiện tượng trao đổi không khí trong và ngoài trời do chênh lệch mật độ không khí. Thông gió tự nhiên thực hiện nhờ gió, nhiệt thừa hoặc tổng hợp cả hai a) Thông gió tự nhiên dưới tác dụng của nhiệt thừa: Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 299 Gió ra Gió vào Khi nhiệt độ trong phòng lớn hơn nhiệt độ bên ngoài trời thì giữa chúng có sự chênh lệch áp suất và do đó có sự trao đổi không khí bên ngoài với bên trong. Các phần tử không khí trong phòng có nhiệt độ cao, khối lượng riêng nhẹ nên bốc lên cao, tạo ra vùng chân không phía dưới phòng và không khí bên ngoài sẽ tràn vào thế chổ. Ở phía trên các phần tử không khí bị dồn ép và có áp suất lớn hơn không khí bên ngoài và thoát ra ngoài theo các cửa gió phía trên. Như vậy ở một độ cao nhất định nào đó áp suất trong phòng bằng áp suất bên ngoài, vị trí đó gọi là vùng trung hoà b) Thông gió tự nhiên dưới tác dụng áp suất gió: Người ta nhận thấy khi một luồng gió đi qua một kết cấu bao che thì có thể tạo ra độ chênh cột áp 2 phía của kết cấu : - Ở phía trước ngọn gió : Khi gặp kết kết cấu bao che tốc độ dòng không khí giảm đột ngột nên áp suất tĩnh cao, có tác dụng đẩy không khí vào nhà. - Ngược lại phía sau công trình có dòng không khí xoáy quẩn nên áp suất giảm xuống tạo nên vùng chân không, có tác dụng hút không khí ra khỏi nhà. Đặc biệt trong các nhà xưởng người ta bố trí 4 cửa thông gió (2 cửa dưới và 2 cửa trên) để áp dụng biện pháp thông gió này. Với công trình dân dụng người ta bố trí cửa lấy gió và cửa thoát gió đối diện nhau. c) Thông gió tự nhiên theo kênh dẫn gió: Việc thông gió do chênh lệch nhiệt thừa và áp lực gió có nhược điểm là khi kết cấu công trình xây dựng không kín thì có rất nhiều cửa gió vào và ra . Kết quả chênh lệch độ cao giữa các cửa hút và thải nhỏ nên lưu lượng không khí trao đổi sẽ giảm. Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 300 Mặt khác nhiều công trình phức tạp có nhiều tầng, muốn thải gió lên trên nhờ thông gió tự nhiên không dễ dàng thực hiện được. Vì thế người ta sử dụng các kênh dẫn gió để đưa gió lên cao và hút những nơi cần thiết trong công trình. Các kênh gió thường được bố trí kín bên trong các kết cấu xây dựng. Ở phía đỉnh của kênh gió thường có các nón để chắn mưa, nắng. Để tránh hiện tượng quẩn gió các ống thông gió cần nhô lên cao hẳn so với mái nhà 0,5m. Trong nhà ống ở đô thị thường bố trí giếng trời vừa để lấy ánh sáng vừa để thông gió. Nắp đậy giếng trời thường bằng kính hoặc tôn sáng (Tuy nhiên nắp không được đậy kín). Nắp có thể cố định hoặc trượt trên ray để hứng nước mưa khi cần. Các phòng có đường thông gió qua giếng trời. d) Thông gió tự nhiên bằng quả cầu hút nhiệt: Quả cầu hút nhiệt được sử dụng khá phổ biến hiện nay trong bố trí thông gió tự nhiên ở các nhà xưởng. Nó có 2 chế độ làm việc: - Chế độ quả cầu hoạt động theo nguyên tắc turbine-quạt. Quả cầu nhận năng lượng từ gió bên ngoài (hoạt động như turbine), quay và tạo ra áp suất chân không bên trong quả cầu. Áp suất chân không giúp hút không khí từ bên trong nhà ra ngoài (hoạt động như quạt). Gió càng mạnh thì hiệu quả thông gió càng cao. Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 301 Lắp quạt thông gió nhà dân dụng Lắp quạt thông gió nhà xưởng - Chế độ hút gió do chênh lệch nhiệt độ giữa trong và ngoài nhà khi không có gió: quả cầu tự quay nhờ động lượng của luồng khí nóng thoát ra từ bên trong. Hiệu quả thông gió của quả cầu cao hơn ống thông gió cùng kích cỡ nhưng giá thành đắt hơn nhiều so với ống thông gió. 7.8.4. Bố trí thông gió cưỡng bức Thông gió nhờ động cơ quạt gió gọi là thông gió cưỡng bức. So với thông gió tự nhiên thông gió cưỡng bức có phạm vi hoạt động lớn hơn, hiệu quả cao hơn, có thể dễ dàng điều chỉnh và thay đổi lưu lượng thông gió cho phù hợp. Tuy nhiên thông gió cưỡng bức có chi phí đầu tư và vận hành khá lớn. a) Thông gió cưỡng bức không sử dụng kênh dẫn gió: Để thực hiện thông gió này thì các phòng phải tiếp xúc với không khí ngoài trời. Người ta thường lắp đặt các quạt gắn tường. Tuỳ từng trường hợp mà có thể chọn giải pháp hút thải không khí trong phòng hay thổi cấp khí tươi vào phòng. Để đảm bảo thông thoáng, trong phòng phải bố trí cửa lấy gió vào (trường hợp quạt hút) hoặc cửa thoát gió (trường quạt đẩy). Với cửa lấy gió vào có thể bố trí lưới lọc bụi hoặc tấm lọc công nghiệp chuyên dụng. Cách lắp đặt quạt thông gió kiểu gắn tường đơn giản. Tuy nhiên không phải phòng nào cũng lắp đặt được. Đối với các phòng nằm sâu trong công trình người ta sử dụng quạt thông gió đặt trên laphông cùng hệ thống kênh thông gió, miệng hút, miệng thổi. Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 302 b) Thông gió cưỡng bức sử dụng kênh dẫn gió: Hệ thống này cũng là hệ thống thông gió cưỡng bức bằng quạt nhưng khác ở chỗ có ống hoặc kênh dẫn gió. Gió thổi vào phòng phải được lọc bụi và các miệng gió phải tính toán để bố trí hợp lý. Quạt hút có thể dùng chung cho nhiều phòng hoặc theo từng phòng tuỳ theo thể tích nhà. Phòng thông gió Miệng thải gió Miệng hút Phòng làm việc Quạt hút gió Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 303 c) Thông gió cưỡng bức bằng quạt Jet Fan: Các tầng hầm tòa nhà cao tầng thường có chiều cao hạn chế, hơn nữa lại bố trí rất nhiều hệ thống kỹ thuật do đó nếu dùng hệ thống ống dẫn gió để thông gió sẽ tốn thêm nhiều không gian và phải nâng cao tầng hầm dẫn đến chi phí đầu tư tăng Một số công trình không thể bố trí ống dẫn gió (ví dụ đường hầm xuyên núi, tầng hầm của toà nhà,...) người ta sử dụng quạt Jet Fan để thông gió. Hệ thống này ngoài chức năng thông gió cho tầng hầm nó cũng rất thích hợp cho thông gió khi sự cố có khói nó hút khói ra khỏi tầng hầm rất nhanh. Quạt Jet Fan loại quạt có khả năng tạo ra dòng không khí chuyển động với vận tốc rất cao so với môi trường xung quanh (như động cơ phản lực). Nó có 2 thông số quan trọng: vận tốc theo chiều dài dòng khí và chiều dài + chiều rộng của dòng khí. Đặc điểm này khác với quạt thông thường (chỉ tạo ra lượng gió và áp lực gió). Khi quạt Jet Fan hoạt động tạo ra dòng không khí với vận tốc cao, dòng khí này sẽ cuốn theo không khí bao quanh do sự chênh lệch áp suất do đó tạo ra sự chuyển động không khí trong môi môi trường thông gió theo hướng chuyển động của dòng khí. Từ nguyên lý này, nếu sắp xếp các quạt Jet Fan hợp lí sẽ tạo ra những luồng không khí chuyển đông theo hướng mong muốn mà không cần kênh dẫn khí. Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 304 Một số phương án bố trí thông gió bằng quạt Jetfan trong tầng hầm Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 305 BÀI TẬP CHƯƠNG 1 HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG PHẦN I: NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN Bài I.1: Năm sợi cáp điện, mỗi sợi dài 270m có 3 ruột đồng, cấp điện áp 600V, tiết diện 50mm2. Năm sợi cáp này được lắp chung trong cùng một máng cáp. Hãy xác định điện trở và điện kháng của mỗi sợi cáp. Đáp số: X =0,017; R = 0,105 Bài I.2: Đường dây điện 3 pha cấp cho 4 hộ tiêu thụ với các thông số cho trên hình vẽ. Tính công suất biểu kiến S và dòng điện I mà nguồn điện cấp cho các hộ tiêu thụ này (Giả thiết bỏ qua tổn thất công suất trên đường dây). Cho Ud=22.000V. Hộ tiêu thụ nào sử dụng điện tốt nhất? So sánh I với I1 + I2 + I3 + I4 Tính cos chung của toàn bộ các phụ tải. Đáp số: S=151,47kVA; I=3,98A; Hộ số 4 dùng điện tốt nhất; Cos=0,79. PHẦN II: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN CÔNG TRÌNH Bài II.1 (Tham khảo từ ví dụ 1 trang 229 “Giáo trình Điện công trình”): Thiết kế cấp điện cho một chung cư 15 tầng dùng để ở và 1 tầng hầm để xe tại thành phố Hồ Chí Minh với các số liệu sau: - Khối căn hộ: Mỗi tầng có 4 căn hộ loại 1 và 3 căn hộ loại 2 ứng với các mức sống khác nhau nên số lượng thiết bị điện lắp đặt khác nhau như sau: Căn hộ loại 1: Loại thiết bị Phòng khách Phòng ngủ 1 Phòng ngủ 2 Bếp Ban công WC Đèn tuyp 40W chấn lưu sắt từ 2 2 2 Đèn tuyp 20W chấn lưu sắt từ 1 2 1 Đèn trang trí 11W 1 Quạt trần 80W 1 Quạt hút gió 30W 1 1 Bình tắm nóng lạnh 1500W 1 Máy hút mùi 300W 1 Ổ cắm điện đôi 16A 2 2 2 2 2 S P1=20kW Q1=25kVAr Đường dây 3 pha P2=27kW S2=35kVA Cos3=0,79 S3=27kVA Q4=30kVAr cos4=0,86 I I1 I2 I3 I4 Nguồn điện Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 306 Căn hộ loại 2: Loại thiết bị Phòng khách Phòng ngủ 1 Phòng ngủ 2 Bếp Ban công WC Đèn tuyp 40W chấn lưu sắt từ 2 2 3 2 Đèn tuyp 20W chấn lưu sắt từ 1 Đèn trang trí 11W 1 2 Quạt trần 80W 1 Quạt hút gió 50W 1 1 1 Bình tắm nóng lạnh 1500W 1 Điều hòa nhiệt độ 1HP 1 Máy hút mùi 300W 1 Ổ cắm điện đôi 16A 3 3 3 3 - Chiếu sáng chung: Tầng hầm (nơi để xe) được chiếu sáng bởi 112 bộ đèn đôi huỳnh quang 2x40W có chấn lưu sắt từ. Hành lang và cầu thang bộ của mỗi tầng được chiếu sáng bởi 4 bộ đèn huỳnh quang đơn 40W có chấn lưu sắt từ. - Thiết bị dùng chung: 2 bơm nước mỗi bơm có công suất 15kW-380V, 2 thang máy mỗi thang có công suất 20kW-380V. Hệ số đồng thời của ổ cắm và của căn hộ đều lấy mức cao nhất. Xác định công suất máy biến áp cung cấp cho công trình. Đáp số: Stt 277kVA. Bài II.2: Chung cư 8 tầng gồm 40 căn hộ giống nhau. Phụ tải mỗi căn hộ là: 5 bộ đèn huỳnh quang 2x40W-220V, 3 quạt trần 80W-220V, 2 máy tính mỗi máy 300W, 12 ổ cắm điện đôi. Trong đó mỗi đèn huỳnh quang có tổn hao 15W. Các thiết bị dùng chung trong chung cư: 2 bơm nước mỗi cái 5kW-380V có hiệu suất =100%, 2 thang máy mỗi cái 12kW- 380V. Chiếu sáng hành lang, cầu thang mỗi tầng dùng 4 bộ đèn 1x40W với tổn hao 15W/bộ đèn. Cho cos=0,9 toàn chung cư, Kđt của ổ cắm là 0,8 và Kđt mỗi căn hộ bằng 0,65. Tính Ptt của chung cư này. Đáp số:  84kW Bài II.3: Xác định công suất tính toán Stt của một ngôi nhà biệt thự có các thiết bị dùng điện và công suất được liệt kê như sau: TT Tên thiết bị Số lượng Pđm (W) 1 Máy giặt 02 1000 2 Bàn là 01 500 3 Tủ lạnh 02 300 4 Đèn chiếu sáng 20 40 5 Đèn trang trí 04 11 6 Quạt tường 02 80 7 Điều hòa 02 750 8 Bình nước nóng 01 1500 9 Ổ cắm điện đôi 20 Cho biết hệ số công suất toàn nhà là cos = 0,82; hệ số đồng thời toàn nhà kđt=0,6; hệ số đồng thời ổ cắm là 0,7. Đáp số: 8,9kVA Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 307 PHẦN III: SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Bài III.1: Cho bản vẽ mặt bằng bố trí các ổ cắm và thiết bị điện trong một căn hộ chung cư như hình vẽ bên dưới. Hãy vẽ sơ đồ nguyên lý của các mạch điện này (chỉ bao gồm: Tủ điện, địa chỉ đấu nối, tên mạch điện, số lượng, loại thiết bị). Ký hiệu: Aptomat 2 cực Ổ cắm đôi (ký hiệu không theo TCVN) Dây điện Điều hòa nhiệt độ HW: Bình tắm nước nóng Bài III.2: Cho sơ đồ bố trí thiết bị và sơ đồ nguyên lý trên tầng mái của một căn nhà phố như các hình vẽ bên dưới. Hãy vẽ sơ đồ kết nối các thiết bị trên mặt bằng. MẶT BẰNG BỐ TRÍ ĐÈN Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 308 Tên mạch Công suất (W) Số lượng Công tắc Loại thiết bị 1 DB-TF Đ èn ố p t rầ n 7 0 W 2 1 R C B O Đ èn ố p t rầ n 1 8W 1 1 D B -T F /S 1 D B -T F /A C 3 D B -T F /A C 2 D B -T F /A C 1 Đ èn g ắn t ư ờ ng Đ iề u h ò a n hi ệt đ ộ 3 1 1 1 1 Đ iề u h ò a n h iệ t độ Đ iề u h ò a n hi ệt đ ộ Ổ c ắm đ iệ n đ ô i MCB Đ èn t u yp 4 0W S1 MCB D B -T F /L 1 D B -T F /L 1 S2 S3 S4 Đ èn t u y p 4 0 W S5 S6 Đ èn t u y p 4 0 W Ký hiệu: Công tắc đơn, đôi Đèn gắn tường Đèn ốp trần 70W Đèn ốp trần 18W Đèn tuyp 40W MẶT BẰNG BỐ TRÍ Ổ CẮM VÀ THIẾT BỊ Ký hiệu: Ổ cắm đôi (ký hiệu không theo TCVN) Cục nóng điều hòa nhiệt độ Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 309 PHẦN V: TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHÂN PHỐI ĐIỆN Bài V.1: Cần tính toán chọn lựa dây dẫn cho hệ thống điện của một ngôi nhà phố có 1 tầng trệt và 1 tầng lầu, đi dây âm tường, khoảng cách từ nhà đến lưới điện công cộng là 30m, tất cả thiết bị điện trong nhà sử dụng điện 1 pha 220V với công suất đặt được nêu trong bảng sau: Tầng trệt Tầng lầu Tên thiết bị Số lượng Công suất đặt Pđ Tên thiết bị Số lượng Công suất đặt Pđ Đèn tuyp 40W chấn lưu điện tử 8 40 x 8 = 320W Đèn tuyp 40W chấn lưu điện tử 5 40 x5 = 200W Đèn trang trí 20W 5 20 x 5 = 100W Đèn trang trí 20W 3 20 x 3 = 60W Quạt điện 100W 4 100 x 4 = 400W Quạt điện 100W 3 100 x 3 = 300W Nồi cơm điện 600W 1 600 x 1 = 600W Máy điều hòa 1,5HP 1 1,5 x 745,7 x 1 = 1118,6W Tivi 150W 1 150 x 1 = 150W Tivi 150W 1 150 x 1 = 150W Đầu máy + ampli 150W 1 150 x 1 = 150W Bộ máy vi tính 500W 1 500 x 1 = 500W Lò nướng vi sóng 1000W 1 1000 x 1 = 1000W Máy sấy tóc 1000W 1 1000 x 1 = 1000W Bàn ủi 1000W 1 1000 x 1 = 1000W Laptop 100W 1 100 x1 =100W Máy điều hòa 1,5HP 2 1,5 x 745,7 x 2 = 2237,1W - - - Máy giặt 7kg 750W 1 750 x 2 = 1500W - - - Mô-tơ bơm nước 750W 1 750 x 1 = 750W - - - Cho biết kđt=0,65 và cos=0,85, hệ số hiệu chỉnh lắp đặt cáp theo môi trường khc=1 Đáp số: Ptt=7563,3W. Bài V.2 (Ví dụ 1 trang 174 “Giáo trình Điện công trình”): Tính chọn tiết diện dây dẫn ruột đồng bọc 1 lớp PVC (loại CV) theo điều kiện phát nóng, biết dây dẫn điện này chôn trực tiếp trong tường để cấp điện cho một bộ đèn huỳnh quang gồm 2 bóng dài 1,2m, công suất mỗi bóng 40W, tổn hao mỗi bóng 15W, điện áp 220V, cos =0,6. Cho biết nhiệt độ môi trường lắp đặt dây điện 350C. Đáp số: CV-1,5mm2 Bài V.3 (ví dụ 2 trang 174 “Giáo trình Điện công trình”): Tính chọn tiết diện dây cáp ngầm ruột đồng có 1 lớp cách điện PVC và 1 lớp vỏ bảo vệ PVC (loại CVV) theo điều kiện phát nóng, biết dây điện này chôn ngầm trực tiếp trong đất ở ngoài trời để cấp điện cho 1 máy bơm nước 3 pha có công suất 5kW, điện áp 380V, cos= 0,85. Cho nhiệt độ môi trường đất lắp đặt cáp điện là 370C, nền đất khô ráo. Đáp số: CVV-2,5mm2. Bài V.4 (ví dụ 3 trang 175 “Giáo trình Điện công trình”): Một đường cáp điện hạ thế 3 pha ruột đồng có 1 lớp cách điện PVC và 1 lớp vỏ bảo vệ PVC (loại CVV). Đường cáp này đặt trong không khí nhiệt độ 300C, tiết diện mỗi ruột 10mm2. Đường cáp này có thể cung cấp cho thiết bị có công suất tác dụng lớn nhất bằng bao nhiêu ? cho biết hệ số công suất của thiết bị cos=0,9. Đáp số: 47,4kW Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 310 Bài V.5: Tính chọn tiết diện dây cáp ngầm ruột đồng có 1 lớp cách điện PVC và 1 lớp vỏ bảo vệ PVC (loại CVV) theo điều kiện tổn thất điện áp. Các số liệu ban đầu là: - Phụ tải 3 pha có công suất 22kW, cos=0,89, điện áp 380V. - Khoảng cách từ phụ tải đến nguồn điện là 500m, điện kháng đơn vị của dây dẫn x0=0,38/km. Đáp số: CVV-3x50mm2. Bài V.6 (ví dụ 1 trang 180 “Giáo trình Điện công trình”): Chọn tiết diện dây cáp điện 3 pha ruột đồng cách điện PVC, vỏ bảo vệ bằng PVC (loại CVV) chôn ngầm trực tiếp trong đất khô ở ngoài trời theo điều kiện phát nóng và điều kiện tổn thất điện áp. Cho biết đường cáp này nhận điện từ trạm biến áp 22/0,4kV để cung cấp cho thiết bị điện có công suất đặt Pđ = 24kW, điện áp định mức của thiết bị là 380V, cos=0,8, Ucp%=5%. Thiết bị này đặt cách trạm biến áp 220m. Cho nhiệt độ môi trường đất là 370C. Điện kháng dây cáp bọc và cáp ngầm 3 lõi x0=0,07/km Điện kháng dây cáp ngầm và cáp bọc 2 lõi x0=0,3/km Đáp số: CVV-3x16mm2 . Bài V.7: Đường dây điện 3 pha điện áp Ud=22 kV cấp điện cho các hộ tiêu thụ bằng đường dây dài 5km. Điện áp đo được ở cuối đường dây là 20kV. a) Đường dây có đảm bảo chất lượng điện cung cấp hay không? Vì sao? b) Điện áp điểm cuối đường dây phải có giá trị nhỏ nhất và lớn nhất bằng bao nhiêu thì đảm bảo chất lượng điện? c) Do điện áp cuối nguồn có điện áp thấp nên tại nguồn điện người ta tăng điện áp lên 23.200V để cuối nguồn có Ud=22.000V. Cách làm này có được chấp nhận không ? Những phụ tải điện nào bị ảnh hưởng? Đáp số: a) Không đảm bảo; c) 5,45% Bài V.8: Tính điện trở nối đất cho một nhà xưởng biết các số liệu sau: - Đất tại khu vực nhà xưởng có điện trở suất 140m - Bố trí tiếp địa theo kiểu mạch vòng dọc theo chu vi nhà xưởng với tỷ số a l =2. Diện tích đóng cọc tiếp địa không bị hạn chế. Cọc được đóng thẳng đứng, thanh nối chôn nằm ngang. - Cọc sử dụng loại L50x50x5 dài 2,5 m đóng thẳng đứng, đầu cọc cách mặt đất 0,8m. Số lượng cọc sử dụng là 85 cọc. - Thanh sử dụng thép dẹt 40x4. Đáp số: 0,766 Bài V.9: Số liệu như bài tập trên nhưng kiểu nối đất mạch hở và số cọc tiếp địa là n=24. Đáp số: 1,79 Đường dây 3 pha 22kV 20kV Nguồn điện Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 311 PHẦN VI: NGUỒN ĐIỆN CẤP CHO CÔNG TRÌNH Bài VI.1: Một công trình xây dựng có các loại phụ tải điện 3 pha sau: - Phụ tải đặc biệt quan trọng (không cho phép gián đoạn cấp điện) có công suất 50kW, hệ số công suất cos=0,86 - Phụ tải điện quan trọng (cho phép mất điện <15s) có công suất 180kW, hệ số công suất cos=0,75. - Phụ tải điện thông thường (cho phép mất điện lâu dài) có công suất 1200kVA, hệ số công suất cos=0,88 Hãy đề xuất sơ đồ cung cấp điện cho công trình này và tính toán công suất biểu kiến (dung lượng) của từng nguồn điện cung cấp trên sơ đồ đó. Đáp số: SUPS=58,14kVA; SMF=297,32kVAl; SMBA=1493kVA Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 312 BÀI TẬP CHƯƠNG 2 CHỐNG SÉT CHO CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Bài 2.1: Xác định chiều cao kim thu sét đặt trên đỉnh ống khói hình trụ cao 20m, đường kính miệng ống là 1m. Đáp số: 0,67m Bài 2.2: Một nhà mái bằng diện tích 24x6m2 gồm 2 phần: phần cao 20m có diện tích 36m2, phần còn lại cao 14m. Thiết kế kim chống sét đặt tại các đỉnh ABDC có độ dài 1,2m và tại các đỉnh EGHF có độ dài 1,5m (lắp đặt như hình vẽ). Tính toán kiểm tra và vẽ phạm vi bảo vệ của các kim thu sét. Đáp số: Công trình an toàn. E F A B C D G H 6m 9m 9m 6 m H = 2 0 m H = 1 4m Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 313 Bài 2.3: Tính toán vùng bảo vệ của hai kim thu sét có cùng chiều cao h=10m đặt cách nhau 8m. Cho biết thiết bị được bảo vệ là hình khối cao 8m, rộng 2m, dài 7m đặt ở chính giữa 2 kim thu sét. Hãy tính toán xem thiết bị này có an toàn không? Đáp số: Thiết bị an toàn Bài 2.4: Hệ thống chống sét Franklin thiết kế cho nhà tập thể như hình vẽ gồm 4 kim có độ dài 0,8m. Kiểm tra xem thiết kế có an toàn không. Đáp số: Không an toàn. Bài 2.5: Thiết kế chống sét một khu ký túc xá công nhân ở huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương bằng kim thu sét phóng điện sớm đặt ở độ cao 5m so với mái (xem hình vẽ). Xung quanh ký túc xá có các công trình thấp hơn. Kiểm tra an toàn chống sét với hai trường hợp: 1. Dùng kim thu sét Dynasphere 2. Dùng kim thu sét Pulsar loại IMH-4512 Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 314 Đáp số: Cả 2 phương án đều an toàn 4 9 m 2 ,5 m 94m 5 7 ,6 m 7,8m 21,2m 6 m 1 8, 6 m 7,8m 21,2m 6 m 1 8, 6 m Kim thu sét tích cực 3 7 ,5 m 2 8, 8 m 7,8m 7,8m 18,4m 18,4m Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 315 BÀI TẬP CHƯƠNG 3 CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO BÊN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Bài 3.1: Một phòng học của trường đại học có kích thước dài 12m, rộng 6m, cao 3,45m với yêu cầu chiếu sáng phải đảm bảo độ rọi Emin=500lux, độ đồng đều Z=0,9. Cho biết trần sơn màu trắng, tường sơn màu trắng vừa, mặt làm việc có mlv = 0,1. Phòng học sử dụng bóng đèn huỳnh quang do Công ty Điện Quang sản xuất có mã hiệu FL40S.D. Máng đèn sử dụng loại lắp 3 bóng cấp E có hiệu suất 72%, treo cách trần 0,2m. Tính số đèn cần sử dụng cho phòng học và vẽ mặt bằng bố trí đèn. Cho hệ số công suất của bộ đèn cos=0,95. Tính dòng điện cung cấp cho hệ thống chiếu sáng và mật độ phụ tải điện trong phòng Đáp số: 5x3=15 bộ đèn Bài 3.2: Kiểm tra thiết kế chiếu sáng Phòng 404 của Trường ĐH Kiến trúc Đà Nẵng dài 9,6m, rộng 9,4m, cao 3,55m theo QCVN12:2014/BXD. Cho biết: + Phòng ít bụi + Dùng bộ đèn 2 bóng huỳnh quang lắp nổi cách trần 0,1m, mỗi bóng có quang thông 2650lm. + Cấp bộ đèn là E. Hiệu suất bộ đèn đ=0,83 + Độ đồng đều chung Z=0,96 + Trần sơn màu trắng (tr=0,7), tường sơn trắng vừa (t=0,5), bàn bằng gỗ (mlv=0,1) Hiện tại Phòng 404 đang lắp 9 bộ đèn, mỗi bộ đèn có 2 bóng đèn. Đáp số: Đạt yêu cầu Bài 3.3: (Ví dụ 2, trang 191 “Quang học Kiến trúc” - ĐH Kiến trúc TP Hồ Chí Minh): Một căn phòng dài 21m, rộng 8m, cao 4 m. Hệ số phản xạ của trần tr=70%, của tường t=50%, của mặt làm việc mlv=10%. Thông số bóng đèn huỳnh quang: 40W-220V-2000lm. Sử dụng loại máng đèn lắp 2 bóng cấp E, hiệu suất đ = 0,833 lắp đặt âm trần. Thiết kế chiếu sáng cho căn phòng này đảm bảo độ rọi tối thiểu Emin =200lux, độ đồng đều z=0,9, môi trường trong phòng không bị ô nhiễm. Đáp số: 7x3=21 bộ đèn Bài 3.4: Một nhà phố 16m, rộng 5m, cao 3,65m. Hệ số phản xạ của trần tr=70%, của tường t=50%, của mặt làm việc mlv=10%. Thông số bóng đèn huỳnh quang: 40W-220V- 3000lm. Sử dụng loại máng đèn lắp 1 bóng cấp E, hiệu suất đ = 0,82 lắp đặt cách trần 0,2m. Thiết kế chiếu sáng đảm bảo độ rọi tối thiểu Emin =400lux, độ đồng đều z=0,9, môi trường trong phòng không bị ô nhiễm. Đáp số: 10x3=30 bộ đèn Bài 3.5: Một phòng họp giảng viên đại học dài 10m, rộng 8m, cao 4m. Phòng họp có trần sơn màu trắng vừa (tr=0,7), tường sơn xanh nhạt (t=0,3), bàn họp bằng gỗ (mlv=0,1) và yêu cầu độ đồng đều Z=0,85. Phòng họp đã bố trí 60 bộ đèn compact ánh sáng trắng công suất mỗi bóng 26W, điện áp 220V, quang thông bđ = 1800lm. Chụp đèn dùng kiểu âm trần có hiệu suất đ=0,81 và cấp E. Phòng có yêu cầu độ rọi 500lux. Hãy kiểm tra độ rọi của phòng họp này xem có đạt tiêu chuẩn hay không? Đáp số: Không đạt yêu cầu. Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 316 BÀI TẬP CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY, CHỮA CHÁY TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Bài 4.1: Xác định số lượng và bố trí các đầu báo cháy dạng khói cho phòng có kích thước D×R×C=42×20×3,7m. Đáp số: 15 đầu; m=6,8m; p=3,2m; n=8,5m; q=4m Bài 4.2: Xác định số lượng và bố trí các đầu báo cháy dạng nhiệt cho phòng có kích thước D×R×C=42×20×3,7m. Đáp số: 36 đầu; m=5m; p=2,5m; n=4,667m; q=2,333m Bài 4.3: Xác định số lượng và bố trí các đầu phun Sprinkler cho phòng có kích thước 20×42m với nguy cơ cháy trung bình - Nhóm II Đáp số: 78 đầu; m=3,333m; p=1,667m; n=3,231m; q=1,616m Bài 4.4: Thiết kế đầu báo cháy khói cho tầng 5 của bệnh viện đa khoa Đà Nẵng với các kích thước cơ bản như hình dưới và chiều cao phòng là 3,6m. Vẽ mặt bằng bố trí đầu báo cháy khói. P. bệnh nhân P. bệnh nhân P. bệnh nhân P. bệnh nhân P. bệnh nhân P. bệnh nhân H àn h l an g k h o Điện kho H àn h la n g Soạn ăn Hộ lý Vệ sinh Sảnh Thang máy Vệ sinh Dụng cụ 8,5m 2,7m 8,5m 2,2m 6, 6 m 6 ,6 m 6 ,6 m 6, 6m 2 ,7 m 2 m 7m 1 ,5 m 2 ,5 m 2m 1 ,7 m Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 317 Đáp số: Bài 4.5: Hình vẽ bên là bản vẽ tầng 2 của block C thuộc Khu thương mại và nhà ở cao tầng Đất Phương Nam (Phường 12, Quận Bình Thạnh, TP.Hồ Chí Minh) quy mô 19 tầng. Thiết kế hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler với giả thiết công trình này thuộc nhóm nguy cơ cháy thấp theo TCVN7336. 7 m 10,1m 2,2m 6 ,6 m 10 m 10 ,6 m 7,4m 8m 7 m 6,6m 2m DỊCH VỤ SỨC KHỎE S Ả N H S Ả N H THỂ HÌNH NAM T H Ể H ÌN H N Ữ HÀNH LANG VỆ SINH Đ Ặ C B IỆ T P. bệnh nhân P. bệnh nhân P. bệnh nhân P. bệnh nhân P. bệnh nhân Đến tầng 3 k h o Điện H àn h la n g Soạn ăn Hộ lý Vệ sinh Sảnh Thang máy Vệ sinh 6 ,6 m 6 ,6 m 6 ,6 m 6, 6 m 2, 7m 2m 7m 1, 5m 2 ,5 m 2m 1, 7m Đến tầng 3 Đầu báo khói Dây điều khiển Sơ đồ bố trí đầu báo khói của đơn vị thiết kế Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 318 Đáp số: Sprinkler Đường ống nước Sprinkler bổ sung Sprinkler bổ sung Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 319 Bài 4.6: Như đề bài 4.5 nhưng thiết kế bình chữa cháy và hộp chữa cháy vách tường biết công trình sử dụng bình bột loại 6kg và cuộn vòi 20m Đáp số: 20 bình bột; Số họng nước Nhọng=2. Bài 4.7: Công trình tái định cư Bình Khánh (Thủ Thiêm, Quận 2, TP. Hồ Chí Minh) được thiết kế năm 2012 cao 27 tầng, trong đó tầng hầm có kích thước như hình vẽ. Thiết kế tường nước ngăn cháy, biết công trình sử dụng đầu phun Drencher có cường độ phun 1,05 lít/giây. 7m 6, 6m 1 0m 1 0, 6 m 7,4m 8m 7m 6,6m 2m DỊCH VỤ SỨC KHỎE S Ả N H S Ả N H THỂ HÌNH NAM T H Ể H ÌN H N Ữ HÀNH LANG VỆ SINH Đ Ặ C B IỆ T Hộp chữ cháy vách tường Vị trí lắp 3 bình Vị trí lắp 4 bình 46 ,5 m 18,6m 6 ,8 m 11 ,2 m 10m 6 m 18,7m 11 m 6,2m 15,5m 10 ,9 m Bơm cứu hỏa R ác K .T hu ật KT Điện Máy phát điện Trạm biến áp Rác Lối lên xuống 84,5m Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 320 Nối sang nhà học H2 Phòng học 160 chỗ Phòng học 120 chỗ Hành lang 9 40 0 3 5 0 0 7 3 0 0 12000 Đáp số: Bài 4.8: Thiết kế đầu báo cháy khói tầng 5 nhà học H3 Trường Đại học Kiến trúc Đà Nẵng. Nhà học gồm hành lang 3,5m ở giữa hai phòng học 160m2 và 120m2. Chiều cao phòng học là 3,4m. Đáp số: 4 đầu 46 ,5 m 18,6m 6 ,8 m 11 ,2 m 10m 6 m 18,7m 11 m 6,2m 15,5m 1 0, 9m Bơm cứu hỏa R ác K .T hu ật KT Điện Máy phát điện Trạm biến áp Rác Lối lên xuống Đường ống cấp nước Tường nước có 23 điểm lắp Drencher cách nhau 2,1m. Mỗi điểm có 2 đầu Drencher Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 321 Bài tập 4.9: Thiết kế bố trí bình chữa cháy và hệ thống chữa cháy vách tường tầng 3 Trường Đại học Kiến trúc Đà Nẵng với mặt bằng như hình vẽ dưới đây. Cho biết chiều cao toàn bộ công trình là 28m, hộp chữa cháy vách tường sử dụng cuộn vòi 20m. Mỗi phòng học có 2 cửa đi thông ra hành lang đặt ở đầu và cuối phòng học. Đáp số: - 24 bình chữa cháy, bố trí 7 điểm - 3 hộp chữa cháy vách tường, mỗi hộp 2 họng phun, bố trí ở 3 đầu cầu thang bộ WC WC Thang máy Hành lang Hành lang Hành lang Khoa kinh tế 4800 4800 12000 12000 28800 28800 73 0 0 94 0 0 3 5 0 0 Bài tập Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 322 50400 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 9 0 0 0 9 0 0 0 3 0 0 0 21 0 0 0 BÀI TẬP CHƯƠNG 5 THANG MÁY 5.1.: Trên thang máy có ghi giá trị tốc độ là 120 mét/phút. Theo cách phân loại thang máy dựa theo tốc độ thì thang máy này thuộc loại nào? Đáp số: Tốc độ bình thường 5.2: Một chung cư 20 tầng với mức độ phục vụ cao cấp, dân số trong chung cư được dự tính là 2000 người. Người ta quyết định sử dụng loại thang máy P24-CO để lắp cho công trình này. Số thang máy cần sử dụng cho công trình là bao nhiêu?. Đáp số: N=4 5.3: Một thang máy có ký hiệu P24-CO-210-20. Cho biết hiệu suất động cơ kéo thang máy là =0,80. Công suất động cơ kéo thang máy có giá trị bằng bao nhiêu?: Đáp số: Pđc = 105,94kW 5.4. Thiết kế hệ thống thang máy cho công trình chung cư có mặt bằng như sau: (công trình cao 27 tầng, chiều cao tầng 3,3m ). Giả thiết công trình dùng thang máy có công suất P24 của hãng Hagison. Đáp số: Dùng 2 thang máy do hãng Hagison sản xuất bố trí như hình dưới. 50400 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200 90 0 0 90 0 0 3 0 0 0 2 1 0 0 0 Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà Trang 323 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình Điện công trình, Trần Thị Mỹ Hạnh, Nhà xuất bản xây dựng, 2008. [2] Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp, đô thị và nhà cao tầng, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2001. [3] Thiết kế cấp điện, Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2007. [4] TCVN 9206:2012 - Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng - Tiêu chuẩn thiết kế. [5] TCVN 9207 : 2012 - Đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công trình công cộng - Tiêu chuẩn thiết kế. [6] TCXDVN 394: 2007 - Tiêu chuẩn thiết kế, lắp đặt trang thiết bị điện trong các công trình xây dựng - phần an toàn điện” [7] Quy chuẩn xây dựng Việt Nam QCXDVN: 09/2005 – các công trình xây dựng sử dụng năng lượng có hiệu quả. [8] Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Quy hoạch xây dựng QCVN:01/2008/BXD- Chương 7: Quy hoạch cấp điện. [9] Trang thiết bị kỹ thuật công trình, Trần Thị Mỹ Hạnh, Nhà xuất bản xây dựng, 2001. [10] Trang thiết bị kỹ thuật công trình xây dựng, Phạm Việt Anh, Nguyễn Lan Anh, Nhà xuất bản xây dựng, 2007 [11] Design of Electrical Services for Buildings, 4th Edition, Barrie Rigby [12] Mechanical and electrical systems in architecture, engineering and construction, Joseph B.Wujek, Frank R.Dagostino. [13] Mechanical and electrical systems, Marc Schiler& Shakeel Ahmed, Consulting Editor [14] Mechanical and electrical system in architecture, engineering and construction, Joseph B.Wujek, Frank R.Dagostino. [15] Mechanical and electrical equipment forbuildings, Benjamin Stein, John S.Reynolds, Walter T.Grondzik, Alison G.Kwok. Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 324 MỤC LỤC PHẦN MỞI ĐẦU: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÔN HỌC 1 1. Sự cần thiết của hệ thống kỹ thuật cơ điện trong công trình xây dựng 2. Không gian kỹ thuật: 3. Giới thiệu tổng quát các hệ thống kỹ thuật trong công trình xây dựng: 4. Những yếu tố ảnh hưởng đến việc bố trí hệ thống kỹ thuật trong công trình CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG 6 I. NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN 6 1.1. Khái quát về hệ thống cung cấp điện 1.1.1. Hệ thống điện: 1.1.2. Hệ thống cấp điện công trình công trình xây dựng: 1.1.3. Yêu cầu đối với hệ thống cấp điện công trình : 1.2. Các khái niệm cơ bản: 1.2.1. Cấu trúc mạng cung cấp điện trong công trình xây dựng: 1.2.2. Điện trở và điện kháng của dây dẫn điện: 1.2.3. Điện áp (U): 1.2.4. Nguồn điện áp (Unguồn): 1.2.5. Điện áp định mức của mạng điện: 1.2.6. Công suất: 1.2.7. Dòng điện (I): 1.2.8. Hệ số công suất cos: 1.2.9. Điện năng (A): 1.2.10. Ngắn mạch: 1.2.11. Quá tải 1.2.12. Hiện tượng rò điện: II. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN CÔNG TRÌNH 17 2.1. Phân loại phụ tải điện công trình 2.1.1. Phân loại theo quy mô sử dụng 2.1.2. Phân loại theo chức năng sử dụng điện 2.2. Các đại lượng dùng để xác định nhu cầu phụ tải điện: 2.2.1. Công suất định mức của thiết bị (Pđm) 2.2.2. Công suất đặt (Pđ): 2.2.3. Công suất tính toán (Ptt): 2.2.4. Suất phụ tải điện (P0): 2.3. Công suất tính toán của nhóm phụ tải chiếu sáng: 2.4. Công suất tính toán ổ cắm điện 2.5. Phụ tải tính toán của nhà ở riêng lẻ, căn hộ trong nhà tập thể, căn hộ cc 2.6. Phụ tải tính toán của công trình nhà ở tập thể, nhà chung cư, nhà trọ: 2.6.1. Công suất tính toán hệ thống thang máy PTM xác định như sau: 2.6.2. Công suất tính toán hệ thống dùng chung (bơm nước, thông gió,) PBT : 2.6.3. Công suất tính toán hệ thống điều hòa trung tâm PĐH : Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 325 2.7. Phụ tải tính toán của công trình nhà khách, khách sạn, nhà hàng: 2.8. Phụ tải tính toán của công trình công cộng, dịch vụ 2.9. Công suất điện dự phòng III. SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG 30 3.1. Sơ đồ và bản vẽ thiết kế cấp điện 3.1.1. Ký hiệu của thiết bị điện 3.1.2 Sơ đồ mặt bằng bố trí thiết bị điện 3.1.3. Phương pháp nối dây: 3.1.4. Sơ đồ nguyên lý: 3.2. Sơ đồ mạng điện bên ngoài công trình: 3.2.1. Sơ đồ cấp điện toà nhà thấp tầng (≤ 5 tầng) 3.2.2. Sơ đồ cấp điện toà nhà cao trung bình (6÷16 tầng): 3.2.3. Sơ đồ cấp điện toà nhà cao tầng (17÷30 tầng): 3.3. Sơ đồ trục đứng cấp điện trong nhà: 3.3.1. Sơ đồ trục đứng cấp điện trong toà nhà thấp tầng (≤ 5 tầng): 3.3.2. Sơ đồ trục đứng cấp điện trong toà nhà trung bình và cao (6÷30 tầng): 3.3.3. Sơ đồ trục đứng cấp điện toà nhà rất cao (> 30 tầng): 3.4. Sơ đồ trục ngang cấp điện trong nhà 3.4.1. Sơ đồ trục ngang kiểu hình tia 3.4.2. Sơ đồ trục ngang kiểu liên thông 3.5. Sơ đồ mạng điện căn hộ: 3.6. Một số mạch điện dân dụng phổ biến 3.6.1. Mạch điện chiếu sáng cầu thang: 3.6.2. Mạch điện chiếu sáng hành lang: 3.6.3. Mạch tự động bơm nước. 3.6.4. Mạch đèn huỳnh quang IV. BỐ TRÍ DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ PHÂN PHỐI ĐIỆN 48 4.1. Bố trí dây dẫn điện 4.1.1. Các loại dây dẫn điện: 4.1.2. Đặt dây dẫn điện ngoài nhà 4.1.3. Đặt dây dẫn điện trong nhà bằng cách chôn ngầm 4.1.3. Đặt dây dẫn điện trong nhà bằng cách đi nổi 4.1.4. Đặt dây dẫn điện trong nhà bằng thang cáp 4.1.5. Đặt dây dẫn điện trong nhà bằng máng cáp và khay cáp 4.2. Bố trí Busway 4.3. Bố trí tủ bảng điện. 4.3.1. Tủ điện chính 4.3.2. Tủ điện tầng, tủ điện phân phối 4.3.3. Bảng điện, hộp nối: 4.4. Aptomat (còn có các tên là MCB, MCCB, CB, cầu dao tự động): 4.5. Cầu dao chống rò (RCD – Residual Current Device): 4.6. Công tắc: Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 326 4.7. Ổ cắm điện: 4.8. Cầu dao cách ly: V. TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHÂN PHỐI ĐIỆN 74 5.1. Lựa chọn mạng cấp điện theo phương thức nối đất 5.1.1. Mạng điện TN-S 5.1.2. Mạng điện TN-C 5.1.3. Mạng điện TT 5.1.4. Mạng điện IT 5.2. Công suất tính toán của mạch điện và tủ điện 5.3 Chọn tiết diện dây pha của cáp điện 5.3.1. Chọn tiết diện dây dẫn cấp điện trực tiếp cho thiết bị. 5.3.2. Chọn dây điện theo điều kiện phát nóng cho phép: 5.3.3. Chọn dây điện theo điều kiện tổn thất điện áp: 5.4. Chọn tiết diện dây trung tính (dây N) 5.5. Chọn tiết diện dây bảo vệ (dây PE và PEN) 5.6. Chọn busway 5.7. Chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ 5.7.1. Chọn Aptomat 5.7.2. Chọn RCD 5.8. Tính toán điện trở của hệ thống nối đất 5.8.1. Điện trở suất của đất 5.8.2. Điện trở nối đất của một cọc đóng thẳng đứng 5.8.3. Điện trở nối đất của một thanh 5.8.4. Điện trở nối đất của hệ thống gồm nhiều cọc liên kết VI. NGUỒN ĐIỆN CẤP CHO CÔNG TRÌNH 93 6.1. Tổng quan về các loại nguồn điện cấp cho công trình 6.2. Những yêu cầu cơ bản của nguồn điện cấp cho công trình 6.3. Máy biến áp: 6.3.1 Cấu tạo chung của máy biến áp cấp điện công trình 6.3.2. Một số khái niệm và ký hiệu của MBA : 6.3.3. Nguyên lý làm việc của máy biến áp 6.3.4 Máy biến áp một pha: 6.3.5. Máy biến áp ba pha: 6.3.6. Lựa chọn máy biến áp cấp điện cho công trình: 6.4. Máy phát điện diezen 6.4.1. Cấu tạo máy phát điện diezen: 6.4.2. Nguyên lý làm việc của máy phát diezen 6.4.3. Lựa chọn máy phát điện: 6.5. Bộ lưu điện UPS (Uninterruptible Power Supply) : 6.5.1. Các thành phần UPS: 6.5.2. Các thông số UPS 6.5.3. Nguyên lý làm việc của UPS: Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 327 6.5.4. Lựa chọn UPS: 6.6. Kết cấu và không gian đặt trạm biến áp công trình: 6.6.1. Trạm biến áp treo trên cột: 6.6.2. Trạm biến áp đặt trên nền: 6.6.3. Trạm biến áp trong nhà: 6.6.4. Trạm biến áp Ki-ôt 6.6.5. Trạm biến áp ngầm 6.7.Các sơ đồ nối dây điển hình của nguồn điện công trình 6.7.1. Sơ đồ một nguồn cung cấp, không có dự phòng: 6.7.2. Sơ đồ hai nguồn cung cấp kiểu mạch vòng, không có dự phòng: 6.7.3. Sơ đồ nguồn điện công trình có dự phòng: VII. AN TOÀN ĐIỆN 111 7.1. Những vấn đề chung về an toàn điện: 7.1.1. Tác dụng của dòng điện khi chạy qua cơ thể người 7.1.2. Các trạng thái nguy hiểm khi cơ thể người bị điện giật: 7.1.3. Dòng điện chạm đất và điện áp bước: 7.1.4. Điện áp tiếp xúc: 7.1.5. Điện áp cho phép: 7.2. Nguyên nhân xảy ra tay nạn về điện trong hoạt động sử dụng điện 7.3. Các biện pháp kỹ thuật bảo vệ an toàn trong hoạt động sử dụng điện 7.3.1. Kiểm tra cách điện định kỳ và thường xuyên 7.3.2. Bảo vệ bằng biện pháp nối đất vỏ thiết bị 7.3.3. Bảo vệ bằng biện pháp nối vỏ thiết bị với dây trung tính của lưới điện 7.3.4. Bảo vệ bằng biện pháp lắp thiết bị tự động phát hiện và cách ly sự cố CHƯƠNG 2: CHỐNG SÉT CHO CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG 119 2.1. Hiện tượng sét và hậu quả của nó đối với công trình xây dựng 2.1.1. Hiện tượng sét: 2.1.2. Hậu quả của sét: 2.2. Yêu cầu chống sét cho công trình 2.3. Các bộ phân của hệ thống chống sét đánh thẳng 2.3.1. Bộ phận thu sét: 2.3.2. Bộ phận dẫn sét (thoát sét) 2.3.3. Bộ phận tản dòng điện sét : 2.4. Tính toán phạm vi bảo vệ của kim thu sét Franklin 2.4.1. Phạm vi bảo vệ của một kim thu sét: 2.4.2. Phạm vi bảo vệ của hai kim thu sét cao bằng nhau: 2.4.3. Phạm vi bảo vệ của hai kim thu sét có độ cao khác nhau 2.4.4. Phạm vi bảo vệ của ba kim thu sét cao bằng nhau: 2.4.5. Phạm vi bảo vệ của bốn kim thu sét cao bằng nhau: 2.5. Tính toán phạm vi bảo vệ của dây thu sét Franklin 2.5.1. Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét: 2.5.2. Phạm vi bảo vệ của hai dây thu sét cách nhau một khoảng là a: Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 328 2.6. Phạm vi bảo vệ của kim thu sét tích cực 2.6.1. Xác định cấp bảo vệ chống sét của công trình 2.6.2. Kim thu sét Dynasphere và Interceptor 2.6.3. Kim thu sét Stormaster: 2.6.4. Kim thu sét Saint Elmo Active : 2.6.5. Kim thu sét Pulsar: Phụ lục chương 2: Bảng mật độ sét đánh theo địa danh hành chính Việt Nam CHƯƠNG 3: CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO BÊN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG 153 3.1. Các khái niệm cơ bản và đại lượng đo ánh sáng 3.1.1. Bản chất của ánh sáng 3.1.2. Nguồn sáng tự nhiên và quang phổ liên tục 3.1.3. Nguồn sáng nhân tạo và quang phổ vạch 3.1.4. Các đại lượng cơ bản đo ánh sáng 3.2. Mắt người và sự cảm thụ ánh sáng 3.2.1. Cấu tạo mắt người 3.2.2. Hiện tượng thị giác: 3.2.3. Sự giải mã hình ảnh: 3.3. Bộ đèn dùng trong chiếu sáng nội thất 3.3.1. Nguồn sáng (bóng đèn) 3.3.2. Máng đèn, chụp đèn 3.3.3. Bộ đèn chiếu sáng nội thất 3.4. Thiết kế chiếu sáng nội thất theo phương pháp hệ số lợi dụng quang thông 3.4.1. Chọn độ rọi 3.4.2. Chọn bóng đèn (nguồn sáng) 3.4.3. Chọn bộ đèn 3.4.4. Hệ số lợi dụng quang thông 3.4.5. Bố trí đèn và xác định số lượng đèn lắp đặt 3.5. Ứng dụng phần mềm Dialux trong thiết kế chiếu sáng nội thất 3.5.1. Giới thiệu về phần mềm Dialux 3.5.2. Cài đặt phần mềm Dialux 3.5.3. Thiết kế chiếu sáng nội thất bằng Dialux 3.5.4. Thiết kế chiếu sáng có tính đến ánh sáng mặt trời trong Dialux: 3.5.5. Thiết kế chiếu sáng hỗn hợp trong Dialux: 3.5.6. Thiết kế chiếu sáng ngoài trời bằng Dialux: Phụ lục chương 3 Phụ lục 1: Thông số bóng đèn huỳnh quang do Công ty Điện Quang sản xuất Phụ lục 2: Thông số bóng đèn Compact do Công ty Điện Quang sản xuất Phụ lục 3: Thông số bóng đèn nung sáng do Công ty Điện Quang sản xuất Phụ lục 4: Bảng tra hệ số lợi dụng quang thông U Phụ lục 5: Tiêu chuẩn độ rọi tối thiểu trong công trình dân dụng (QCVN12:2014) Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 329 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY, CHỮA CHÁY TRONG CTXD 205 4.1. Khái niệm cơ bản về cháy 4.1.1. Hiện tượng cháy 4.1.2. Đặc điểm của đám cháy 4.1.3. Nguyên nhân và hậu quả của cháy nổ 4.2. Một số giải pháp PCCC trong quy hoạch và thiết kế xây dựng 4.2.1. Bố trí giao thông phục vụ PCCC trong khu dân cư 4.2.2. Bố trí trụ cấp nước chữa cháy ngoài nhà 4.2.3. Thiết kế bộ phận ngăn cháy (tường, vách, sàn ngăn cháy). 4.3. Hệ thống báo cháy thô sơ 4.4. Hệ thống báo cháy tự động 4.4.1. Cấu tạo của hệ thống báo cháy tự động: 4.4.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống báo cháy tự động: 4.4.3. Phân loại hệ thống báo cháy tự động 4.4.4. Các đầu báo cháy cơ bản 4.4.5. Thiết kế hệ thống báo cháy tự động 4.5. Các chất chữa cháy phổ biến 4.5.1. Nước 4.5.2. Bọt chữa cháy 4.5.3. Bột chữa cháy 4.5.4. Khí chữa cháy 4.6. Bố trí bình chữa cháy 4.6.1. Các loại bình chữa cháy: 4.6.2. Tính toán số lượng và mật độ lắp đặt bình chữa cháy: 4.6.3. Vị trí lắp đặt 4.7. Hệ thống chữa cháy vách tường 4.7.1. Cấu tạo: 4.7.2. Các công trình phải lắp hệ thống chữa cháy vách tường 4.7.3. Tính toán số lượng và mật độ lắp đặt hộp chữa cháy vách tường: 4.7.4. Vị trí lắp đặt: 4.7.5. Cung cấp nước và lượng nước dự trữ 4.8. Hệ thống chữa cháy tự động 4.8.1. Đầu phun mưa Sprinkler và Drencher 4.8.2. Các công trình phải lắp hệ thống chữa cháy tự động: 4.8.3. Tính toán số lượng và mật độ lắp đặt đầu phun Sprinkler/Drencher: 4.8.4. Lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler/Drencher: 4.8.5. Cung cấp nước và lượng nước dự trữ 4.9. Tường nước ngăn cháy: 4.9.1. Nguyên lý và ứng dụng của tường nước 4.9.2. Thiết kế tường nước: 4.10. Thiết bị chữa cháy tự động bằng khí: Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 330 CHƯƠNG 5: THANG MÁY, THANG CUỐN TRONG CÔNG TRÌNH XD 238 5.1. Những vấn đề chung về thang máy, thang cuốn 5.1.1. Sơ lược lịch sử thang máy, thang cuốn và vai trò của nó đối với công trình: 5.1.2. Phân loại thang máy, thang cuốn 5.2. Bố trí, sắp đặt thang máy trong công trình xây dựng 5.2.1. Cấu tạo thang máy 5.2.2. Các chế độ làm việc của thang máy: 5.2.3. Tính toán, lựa chọn và bố trí thang máy trong công trình 5.2.4. Thiết kế phần xây dựng và và lắp đặt, bảo trì thang máy 5.3. Bố trí, sắp đặt thang cuốn trong công trình xây dựng 5.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 5.3.2. Tính chọn thang cuốn và những yêu cầu an toàn 5.3.3. Thiết kế phần xây dựng và lắp đặt thang cuốn CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG THÔNG TIN – ĐIỆN TỬ TRONG CÔNG TRÌNH XD 260 6.1. Khái quát về hệ thống truyền dẫn có dây và không dây 6.1.1. Cáp xoắn đôi 6.1.2. Cáp đồng trục 6.1.3. Cáp quang 6.1.4. Truyền dẫn không dây 6.2. Hệ thống điện thoại trong công trình 6.2.1. Các thành phần của hệ thống điện thoại 6.2.2. Cấu trúc mạng điện thoại trong công trình 6.2.3. Bố trí, sắp đặt hệ thống điện thoại trong công trình 6.2.4. Tổng đài điện thoại IP 6.3. Hệ thống mạng internet 6.3.1. Các thành phần của mạng internet trong công trình 6.3.2. Mạng nội bộ 6.3.3. Thiết kế, lắp đặt mạng internet trong công trình: 6.4. Hệ thống truyền hình trong công trình 6.4.1. Các loại truyền hình hiện nay: 6.4.2. Các thành phần của mạng truyền hình trong công trình 6.4.3. Bố trí hệ thống thu sóng truyền hình vệ tinh trong công trình: 6.5. Camera an ninh và theo dõi sản xuất 6.5.1. Vai trò của hệ thống camera: 6.5.2. Các loại camera 6.5.3. Cấu trúc một hệ thống camera cơ bản: 6.5.4. Bố trí, sắp đặt hệ thống camera trong công trình 6.5.5. Mô hình camera IP giám sát đơn giản cho nhà ở gia đình: 6.6. Hệ thống chống trộm đột nhập nhà ở 6.6.1. Mục đích sử dụng 6.6.2. Các loại cảm biến dùng trong hệ thống chống trộm Bài giảng Kỹ thuật cơ điện Nguyễn Mạnh Hà - Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng Trang 331 6.6.3. Trung tâm xử lý tín hiệu và sơ đồ hệ thống báo trộm điển hình: CHƯƠNG 7: HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ 283 7.1. Những vấn đề chung về điều hoà không khí và thông gió 7.1.1. Ảnh hưởng của môi trường không khí đến con người 7.1.2. Điều hoà không khí và thông gió: 7.2. Phân loại các hệ thống điều hoà không khí 7.2.1. Phân loại theo chức năng làm việc: 7.2.2. Phân loại theo cấu tạo: 7.2.3. Phân loại theo phương pháp xử lý không khí: 7.2.4. Phân loại theo phương pháp làm mát: 7.3. Nguyên lý chung của máy điều hòa không khí 7.3.1. Để hiểu được nguyên lý ta cần bổ sung thêm một số kiến thức sau: 7.3.2. Nguyên lý làm việc của máy điều hoà nhiệt độ 7.3.3. Công suất lạnh của máy điều hoà nhiệt độ: 7.4. Máy điều hoà không khí cục bộ 7.4.1. Máy điều hoà không khí dạng cửa sổ (máy điều hoà 1 cục): 7.4.2. Máy điều hoà không khí kiểu rời (máy điều hoà 2 cục): 7.4.3. Máy điều hoà không khí kiểu ghép (phân mảnh): 7.4.4. Máy điều hoà không khí cục bộ dạng tủ: 7.5. Hệ thống điều hoà không khí trung tâm: 7.5.1. Cấu tạo và ứng dụng 7.5.2. Hệ thống ống gió 7.5.3. Ưu và nhược điểm của máy điều hòa trung tâm 7.6. Hệ thống điều hoà không khí trung tâm kiểu phân tán (VRV) 7.6.1. Cấu tạo và ứng dụng 7.6.2. Ưu điểm và những hạn chế 7.7. Hệ thống điều hoà không khí trung tâm Chiller 7.7.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc: 7.7.2. Ưu và nhược điểm 7.8. Thông gió trong công trình 7.8.1. Khái niệm thông gió 7.8.2. Phân loại thông gió 7.8.3. Bố trí thông gió tự nhiên 7.8.4. Bố trí thông gió cưỡng bức BÀI TẬP 305 TÀI LIỆU THAM KHẢO 323 MỤC LỤC 324