Bài giảng Trang thiết bị công trình - Chương 1: Nêu mục đích yêu cầu môn học. Khái quát những vấn đề cơ bản có liên quan

Nội dung text: Bài giảng Trang thiết bị công trình - Chương 1: Nêu mục đích yêu cầu môn học. Khái quát những vấn đề cơ bản có liên quan

1. môn học Trang thiết bị công trình ( Phục vụ cho sinh viên ngành kiến trúc và xây dựng ) Giới thiệu đại cương môn học . Gồm 3 phần : Phần A : Chương I : Nêu mục đích yêu cầu môn học Khái quát những vấn đề cơ bản có liên quan . Phần B : Nội dung chính của môn học, bao gồm các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật chủ yếu cho công trình Chương II : Hệ thống cấp và thoát nước trong công trình . Chương III : Hệ thống điện - Thu lôi chống sét trong công trình . Chương IV : Hệ thống phòng cháy chữa cháy . Chương V : Hệ thống ĐHKK và thông gió Chương VI: Hệ thống thiết bị giao thông (thang máy) và các loại trang thiét bị khác như Máy vệ sinh bề mặt công trình - Vách ngăn di động - Hệ thống thiết bị bếp gia đình - Bếp công nghiệp . Chương VII: Hệ thống điện tử tin học công trình . Chương VIII: Một số hệ thống trang thiết bị khác Phần C : ứng dụng vào việc thiết kế các không gian kỹ thuật trong công trình kiến trúc - Một số lưu ý cần thiết và tài liệu tham khảo .
2. Chương I Nêu mục đích yêu cầu môn học Khái quát những vấn đề cơ bản có liên quan I.1 . Mục đích yêu cầu của môn học : I.1.1. Nêu vấn đề: Sự cần thiết của hệ thống TTBCT - Hệ thống TTBCT hiện đại như hệ thống điều hoà không khí và thông gió, thang máy, điện tử âm thanh, camera bảo vệ, cửa điện tử trợ giúp rất nhiều cho chất lượng sử dụng của các công trình kiến trúc, nhằm phục vụ người sử dụng một cách tốt nhất, hữu hiệu nhất . - Việc trang bị kỹ thuật hiện đại cho công trình ngày càng trở thành một nhu cầu cần thiết không thể thiếu cho các công trình kiến trúc . - Do đó trong quá trình sáng tác, thiết kế kiến trúc đòi hỏi người KTS cần phải đồng thời nghiên cứu các hệ thống TTBCT cho phù hợp với nhu cầu sử dụng và phù hợp với thiết kế thi công sau này. - Bởi vậy, ngày nay việc nghiên cứu TKXD phải gắn liền với việc nghiên cứu các hệ thống TTB kỹ thuật công trình . Có nghĩa là khi thiết kế kiến trúc phải đồng thời nghiên cứu các không gian kỹ thuật cho việc bố trí các hệ thống TTBCT. - Người KTS chủ trì công trình cần phải nắm bắt một cách tổng quát các vấn đề kỹ thuật để chỉ huy thi công xây dựng sau này, như vậy mới đảm bảo tính hoàn thiện của công trình kiến trúc hiện đại I.1.2. Mục đích vai trò của môn học : -Trang bị cho KTS những vấn đề cơ bản của các hệ thống TTBKTCT. - Đóng một vai trò quan trọng trong quá trình nghiên cứu TKKT để khi thiết kế sáng tác cần xem xét một cách đồng bộ cả lĩnh vực nghệ thuật cũng kỹ thuật của công trình
3. I.2. Các hệ thống TTBCT: 1/ Hệ thống cấp thoát nước trong công trình . 2/ Hệ thống điện và chống sét cho công trình. 3/ Hệ thống ĐHKK và thông gió . 4/ Hệ thống giao thông thẳng đứng và một số hệ thống kỹ thuật khác . I.3. Những yếu tố ảnh hưởng và phụ thuộc vào TTBCT: I.3.1. Yếu tố khí hậu: - Nắng: Che nắng , mưa - cách nhiệt - cách ẩm - cách âm - Mưa . - Nhiệt độ KK : nóng , lạnh ( đảm bảo nhiệt độ thích hợp ). - Độ ẩm KK : cao - thấp . - Gío : nhiều - ít I.3.2. Yếu tố ánh sáng : Dùng ánh sáng tự nhiên , nhân tạo. I.3.3. Yếu tố vệ sịnh môi trường: cấp nước, thoát nước , vệ sinh khu vực , tiếng ồn. I.3.4. Yếu tố năng lượng : Điện - nhiệt - năng lượng mặt trời - thuỷ năng - năng lượng gió - các loại nhiên liệu - nồi hơi - bình nén khí I.3.5. Yếu tố hình khối , kích thước không gian kiến trúc : Lớn - nhỏ - cao thấp trên mặt đất , dưới mặt đất , các công trình KT xung quanh che chắn hoặc gây ảnh hưởng khác
4. I.4. Mối quan hệ giữa các hệ thống TTBKTCT: - Các hệ thống TTBKTCT có mối quan hệ mật thiết, hệ thống này phụ thuộc vào sự cung cấp của hệ thống kia và trợ giúp lẫn nhau cùng hoạt động . - Các hệ thống kỹ thuật có thể sử dụng chung không gian kỹ thuật hoặc có thể tách riêng độc lập. Nhưng nói chung đều có quy luật là làm sao bố trí đường đi được ngắn nhất tới các điểm sử dụng và phát huy hiệu quả cao nhất về công suất , chất lượng , năng suất , lưu lượng , thế năng và kinh tế - Ngoài chức năng phục vụ cho nhu cầu sử dụng của công trình , các hệ thống TTBCT còn có thể đóng góp vào việc làm đẹp cho công trình kiến trúc (phong cách kiến trúc High-tech, phô trương kỹ thuật cao ) .
5. I.5. Nội dung của KTS chủ nhiệm đồ án: - KTS chủ nhiệm đồ án phải là người nắm bắt các vấn đề cơ bản của các hệ thống TTBCT. - Ngoài ý tưởng kiến trúc là nhiệm vụ chính còn phải chỉ đạo các cộng tác viên trong nhóm thiết kế cho hợp lý với các phương án TTBKT, đồng thời nêu rõ dự định mạng lưới hệ thống TTB cho người thiết kế kỹ thuật chi tiết. - KTS chủ nhiệm đồ án là người chịu trách nhiệm lớn nhất về hiệu quả sử dụng và công năng của công trình sau này. Chính vì vậy KTS chủ nhiệm đồ án mà không có kiến thức căn bản về các hệ thống TTBCT sẽ mang lại hiệu quả không tốt cho các công trình kiến trúc hiện đại. - Ngay ở giai đoạn thiết kế ban đầu (nghiên cứu dự án đầu tư XD ). Người KTS chủ nhiệm đồ án phải tư vấn, có đề xuất ngay về những hệ thống TTBKT cần thiết , chuẩn bị đầu tư hợp lý cho công trình sau này.
6. 1. Khái niệm chung về trang thiết bị kỹ thuật ( TTBKT ) cho công trình kiến trúc : Trang thiết bị kỹ thuật cho công trình kiến trúc là việc thiết kế lắp đặt trang bị các thiết bị kỹ thuật, máy móc cần thiết cho một công trình kiến trúc nào đó, nhằm phục vụ cho nhu cầu sử dụng của công trình một cách tốt nhất , thích hợp với những yêu cầu và khả năng đầu tư của chủ công trình . Với nhu cầu sử dụng và trình độ phát triển xã hội và phát triển khoa học kỹ thuật ngày nay đòi hỏi bất kỳ một công trình kiến trúc nào đều phải được thiết kế lắp đặt các hệ thống trang thiết bị kỹ thuật hiện đại , đặc biệt là các công trình cao tầng . Tuỳ theo quy mô công trình và khả năng đầu tư mà việc lựa chọn các thiết bị và thiết kế lắp đặt có khác nhau . 2. Các từ viết tắt sử dụng nhiều trong GT : - TTBKT ( Trang thiết bị kỹ thuật ) - TTBCT ( Trang thiết bị công trình ) - TTBKTCT ( Trang thiết bị kỹ thuật công trình ) - CTN ( Cấp thoát nước) - ĐHKK ( Điều hoà không khí ) - TG( Thông gió) - ĐHKK-TG( Điều hoà không khí và thông gió) - PCCC( Phòng cháy chữa cháy ) - TM ( Thang máy )
7. 3. Khái niệm về không gian kỹ thuật trong công trình kiến trúc Khi lắp đặt các hệ thống TTBKT cho một công trình , đòi hỏi phải có các khoảng không gian dành để lắp đặt cho các đường ống , đường dây , giá đỡ , các máy móc thiết bị , các phòng máy , thậm trí cả một tầng nhà dùng cho lắp đặt TTBKT. Những khoảng không gian đó đều được gọi chung là không gian kỹ thuật . Hay nói cách khác không gian kỹ thuật chính là các không gian dành cho việc lắp đặt các hệ thống TTBKT trong công trình kiến trúc . Không gian kỹ thuật có thể phân ra nhiều loại khác nhau : - Trần kỹ thuật (Trần KT) : là khoảng không gian nằm phía trên trần treo và dưới của trần kết cấu sàn , dành để lắp đặt các đường ống , đường dây và các thiết bị cho các hệ thống kỹ thuật mà trong phòng không thể nhìn thấy nhờ lớp trần treo đã che khuất - Sàn kỹ thuật (sàn KT) : là khoảng không gian nằm phía trên sàn kết cấu và phía dưới lớp sàn nội thất (thường cấu tạo bằng các tấm cứng kê lên trên hệ thống khung thép , mặt sàn trải tấm thảm ) thường dành để đi các dây điện tới các thiết bị cần thiết cung cấp cho các ổ cắm điện , ổ cắm điện thoại , ổ cắm vi tính , micro , tai nghe vv cho các bàn làm việc hay các bàn đại biểu hội nghị .
8. - Hộp kỹ thuật ( Hộp KT) : là khoảng không gian hình ống đứng , chạy xuyên suốt qua các tầng nhà , dành để lắp đặt các đường ống hoặc các đường dây trục đứng ( trục chính ) để phân phối các đường ống hay các đường dây nhánh vào các tầng , hoặc thu gom từ các ống nhánh đưa về - Tầng kỹ thuật ( Tầng KT) : là khoảng không gian của một tầng nhà dành riêng cho việc bố trí lắp đặt các hệ thống TTBKT , trường hợp này thường gặp với những công trình có quy mô số tầng nhà lớn cần phải phân khu kỹ thuật cho đảm bảo về áp lực và độ dài đường ống hoặc các công trình phải thu gom nhiều đường ống kỹ thuật nằm giải giác về một vài điểm để không ảnh hưởng đến không gian các phòng công cộng bên dưới - Phòng kỹ thuật ( Phòng KT) : là không gian buồng phòng khép kín , thường có cửa ra vào để bảo vệ an toàn , dành để lắp đặt các máy móc thiết bị điều khiển đo đếm , van khoá , công tắc cầu dao vv Phòng kỹ thuật có thể là một phòng nhỏ chỉ 1-2m2 nhưng cũng có thể là cả một phòng rất lớn tới 100 m2 như cho hệ thống máy điều hoà trung tâm .
9. 4.Giới thiệu tổng quát về các hệ thống TTBKT cho công trình : 4.1. Hệ thống cấp thoát nước ( CTN) : Đây là một hệ thống TTBKT rất phổ biến cho tất cả các công trình kiến trúc , hệ thống cấp nước được thiết kế và lắp đặt để cung cấp nước sinh hoạt , nước cứu hoả và nước sản xuất cho công trình , hệ thống thoát nước làm chức năng tiêu thoát nước thải sinh hoạt , nước thải công nghiệp , thoát nước mưa cho công trình , tuỳ theo cấp độ , quy mô công trình , chiều cao nhà mà việc thiết kế lắp đặt đòi hỏi có thiết kế khác nhau , các vật liệu đường ống , thiết bị máy móc cũng khác nhau theo tính toán , lựa chọn cụ thể . 4.2 Hệ thống điện và chống sét : Đây cũng là một hệ thống TTBKT rất phổ biến cho tất cả các công trình kiến trúc từ trước tới nay . Hệ thống điện được thiết kế và lắp đặt nhằm phục vụ cho các nhu cầu tất yếu về sử dụng điện của ngôi nhà như : điện cho sinh hoạt ( chiếu sáng , các ổ cắm , các phụ tải sinh hoạt khác ) , điện cho hệ thống sự cố , điện sản xuất , điện động lực , điện dự phòng vv Hệ thống chống sét được thiết kế lắp đặt nhằm đảm bảo an toàn chống sét cho ngôi nhà , cho người và an toàn cho các thiết bị dùng điện trong toà nhà , có nhiều giải pháp thiết kế chống sét từ đơn giản đến hiện đại như : Franklin , Faraday hay chống sét tiên tiến . Tuỳ theo yêu cầu và quy mô của công trình mà việc thiết kế và lựa chọn các giải pháp , thiết bị của hệ thống điện và chống sét cụ thể có khác nhau .
10. 4.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy ( PCCC ) : Như trước đây việc PCCC cho một công trình kiến trúc chủ yếu là các bình cứu hoả cầm tay hoặc thiết kế hệ thống vòi cứu hoả thủ công treo tường . Nhưng ngày nay do nhu cầu về PCCC đòi hỏi cao hơn , kịp thời hơn để đảm bảo an toàn cho con người trong các toà nhà cao tầng , các công trình công cộng đông người với những tài sản và kinh phí đầu tư rất lớn vào công trình , do đó các hệ thống PCCC hiện đại và tự động hoá cao đã được ứng dụng rất rộng rãi trong các công trình kiến trúc hiện đại. Các hệ thống PCCC này là những hệ thống TTBKT mới cập nhật với chúng ta trong thời gian gần đây từ khi bắt đầu xây dựng những toà nhà cao tầng đầu tiên trong những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ XX . Tuỳ theo quy mô và yêu cầu cụ thể của mỗi công trình mà có thể lựa chọn các giải pháp thiết kế và lựa chọn các thiết bị PCCC cho phù hợp . 4.4 Hệ thống điều hoà không khí và thông gió ( ĐHKK-TG) : Đây là một hệ thống TTBKT hiện đại , mới cập nhật với chúng ta , hệ thống ĐHKK với các máy cục bộ ( máy nhỏ kiểu một cục , hai cục ) được làm quen và lắp đặt cho các công trình kiến trúc từ những năm 80 của thế kỷ XX, còn các hệ thống ĐHKK lớn hơn như dạng tủ và dạng trung tâm thì cũng đến những năm 90 của thế kỷ XX mới được cập nhật với một số công trình cao tầng do nước ngoài đầu tư . Trang thiết bị của hệ thống ĐHKK-TG trung tâm thường chiếm nhiều không gian trong công trình, mạng lưới hệ thống và lắp đặt cũng khá phức tạp . Do đó khi thiết kế kiến trúc cần phải có dự kiến sớm nếu có để chuẩn bị các không gian kỹ thuật cần thiết cho nó , tránh tình trạng khi vào thiết kế thi công hoặc xây dựng lại phải thay đổi thiết kế hay phải đục phá công trình để lắp đặt thiết bị .
11. 4.5. Hệ thống thang máy : Đây cũng là một hệ thống TTBKT mới được cập nhật với chúng ta khi bắt đầu xây dựng những ngôi nhà cao tầng đầu tiên . Với nhà cao tầng thang máy là phương tiện giao thông chính , do đó việc thiết kế lắp đặt là bắt buộc . Ngoài ra đối với một số công trình đặc biệt khác như bệnh viện , nhà ga , siêu thị , hội chợ triển lãm không kể số tầng , người ta vẫn có thể lắp đặt thang máy để sử dụng cho thuận tiện ( như để vận chuyển bệnh nhân ,vận chuyển trong các trường hợp các công trình công cộng đông người có số lượt người qua lại lớn , mật độ tập trung ) Thang máy có nhiều loại : thang máy đứng , thang máy cuốn ( thang máy đặt nghiêng khoảng 25o đến 30o, còn gọi là thang tự hành , khi hoạt động động cơ quay liên tục và kéo theo các bậc thang theo một hướng đi lên hoặc đi xuống ). Ngoài ra tại các công trình như nhà ga còn sử dụng loại thang máy cuốn nằm ngang với mặt sàn để vận chuyển người và hàng hoá dọc theo các hành lang dài , và các loại băng tải vận chuyển hàng hoá cũng được coi là hệ thống TTBKT cùng loại với thang máy Khi thiết kế kiến trúc , tuỳ theo nhu cầu sử dụng của công trình mà lựa chọn , thiết kế các loại thang máy cho công trình . Cần phải xác định vị trí lắp đặt thang cho hợp lý về giao thông , số lượng phục vụ đủ , khoảng cách giữa các nhóm thang và bán kính phục vụ hợp lý đồng thời phải bố trí khoảng trống đủ kích thước để lắp đặt các thiết bị cho thang , tránh tình trạng khi lắp đặt bị quá chật hẹp , không đủ kích thước hoặc quá rộng thì lãng phí và phải bổ sung thêm khung tốn kém .
12. 4.6. Một số hệ thống trang thiết bị kỹ thuật khác : 4.6.1. Hệ thống trang thiết bị điện nhẹ: Đây là một hệ thống TTBKT mới, hiện đại , cũng mới được cập nhật từ khi xây dựng những công trình cao tầng đầu tiên. Hệ thống bao gồm nhiều loại: hệ thống điện thoại; hệ thống ăng ten; hệ thống mạng máy tính ; hệ thống điều khiển tự động cho toàn nhà; hệ thống âm thanh công cộng; hệ thống báo cháy; hệ thống bảo vệ chống đột nhập vv Khi thiết kế cần chú ý mạng lưới các hệ thống đường dây đi qua các trục đứng , ngang qua trần , tường và chú ý vị trí cho các phòng kỹ thuật trung tâm . 4.6.2. Hệ thống cấp gas: Đây là một hệ thống TTBKT còn rất mới với chúng ta , hệ thống được thiết kế lắp đặt chủ yếu để cung cấp gas đốt cho các căn hộ của nhà ở cao tầng , đòi hỏi thiết bị kỹ thuật phải đảm bảo và an toàn cao . Hiện nay ở nước ta mới bắt đầu đưa vào ứng dụng lắp đặt ở một số nhà ở cao tầng mới như khu Trung Hoà - Nhân Chính , Mỹ Đình . Khi thiết kế cũng cần phải chú ý các vị trí và không gian lắp đặt dành cho hệ thống .
13. 4.6.3. Hệ thống đổ rác nhà cao tầng : Đây là một hệ thống TTBKT thường dùng cho nhà ở cao tầng để giảm bớt sự vất vả cho người dân và hạn chế sự ô nhiễm ra môi trường xung quanh khi vận chuyển rác . Hệ thống cũng phải có ống kỹ thuật đứng xuyên suốt từ trên xuống dưới , có các cửa đổ rác tại các tầng trong một phòng các ly với không gian xung quanh , bên dưới có phòng chứa rác thường tiếp cận với mặt ngoài nhà để tiện cho việc ra vào vận chuyển và ít chiếm diện tích mặt bằng nhà. Tuy nhiên trên thế giới hiện nay cũng có một số quan điểm khác về việc thu gom vận chuyển rác mà không làm ống đổ rác . ở nước ta vấn đề này còn là mới mẻ , có lẽ còn phải qua một thời gian thực tế sử dụng và kiểm nghiệm thì mới có thể đánh giá được . 4.6.4. Hệ thống trang thiết bị bảo dưỡng và sửa chữa mặt nhà cao tầng : Đây là hệ thống TTBKT dành riêng cho nhà cao tầng với lý do là khi cần thiết bảo dưỡng hoặc sửa chữa mặt nhà cao tầng , người ta không thể bắc dàn dáo được . Trong trường hợp này người ta thường sử dụng một hệ thống máy có cấu tạo giống như một chiếc cần cẩu mini có thể vận chuyển đi xung quanh mép nhà trên tầng mái , treo cabin và vận chuyển lên xuống xung quanh mặt nhà tới đúng vị trí cần bảo dưỡng , sửa chữa.