Quy trình các bước thiết kế HVAC không phải là một công việc đơn giản. Nó đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa nhiều chuyên môn cơ điện, kiến trúc, phòng cháy chữa cháy, và cả kiến thức kinh nghiệm thực tế của từng công trình. Trong bài viết này INTECH sẽ hướng dẫn bạn quy trình thiết kế HVAC đúng chuẩn.
Nội dung bài viết:
1. Khi nào cần thiết kế HVAC?
Việc thiết kế hệ thống HVAC không chỉ đơn thuần là việc đầu tư, lắp đặt các thiết bị phòng sạch, làm mát hay thông gió. Mà đây còn là một bước quan trọng cần được thực hiện ngay từ đầu để:
+ Phục vụ lập dự toán và kế hoạch đầu tư: Thiết kế giúp chủ đầu tư có cái nhìn tổng thể về chi phí, công suất, vật tư cần dùng cho từng hạng mục HVAC. Từ đó, dễ dàng cân đối ngân sách, phân kỳ đầu tư hoặc xin duyệt kế hoạch tài chính.
+ Đánh giá nhu cầu và định hướng giải pháp kỹ thuật phù hợp với mục tiêu sử dụng, cấp độ sạch, tiêu chuẩn vận hành trong từng lĩnh vực (dược phẩm, điện tử, thực phẩm…).
+ Xây dựng công trình mới: Lúc này, thiết kế HVAC cần đi song song với thiết kế kiến trúc, kết cấu và điện để đảm bảo bố trí không gian, đường ống gió, dàn lạnh, tủ điện… hợp lý và đồng bộ.
+ Khi cải tạo, mở rộng khu sản xuất hoặc nâng cấp chất lượng không khí: Cần thiết kế, thi công lại hệ thống HVAC để phù hợp với cấp độ sạch, công suất tải lạnh mới và quy chuẩn hiện hành.
+ Khi cần đạt chứng nhận GMP, ISO, LEED: Việc kiểm tra lại các thông số đo hạt bụi, áp suất,.. và thiết lại hệ thống sẽ giúp khắc phục triệt để lỗi kỹ thuật. Đây cũng là cơ sở để giúp nhà xưởng vượt qua các bước kiểm định, cấp phép.
>> Xem thêm: HVAC là gì? Nguyên lý, cấu tạo, ứng dụng| Tải tài liệu hệ thống HVAC
2. Quy trình các bước thiết kế HVAC đúng chuẩn
Bước 1: Khảo sát và lấy số liệu thiết kế
Trước khi tiến hành thiết kế, kỹ sư cần phải khảo sát thực tế để nắm rõ được những số liệu thiết kế quan trọng như chiều rộng, chiều cao và những yêu cầu của công trình.
– Lấy số liệu bản vẽ của công trình:
- Bản vẽ mặt bằng: nhằm bố trí các thiết bị như ống gió, cửa gió, dàn nóng, dàn lạnh…
- Bản vẽ mặt đứng: giúp xác định chiều cao tầng, vẽ sơ đồ nguyên lý,…
- Bản vẽ mặt cắt: giúp lựa chọn, bố trí thiết bị
- Bản vẽ nội thất: đảm bảo tính thẩm mỹ,….
– Những yêu cầu đặc biệt của chủ đầu tư (Ngân sách, cấp độ sạch, lĩnh vực, thiết bị sử dụng,…)
– Sau khi tham khảo sơ bộ những phương án thiết kế hệ thống điều hòa, tiến hành thống nhất và chốt tiến độ dự án.
Bước 2: Phân tích đặc điểm công trình
Trước khi tiến hành thiết kế, kỹ sư cần phải nắm rõ những đặc điểm của công trình để đảm bảo bản vẽ hệ thống HVAC tối ưu và phù hợp với công trình. Những yếu tố cần xem xét bao gồm:
Địa điểm xây dựng công trình: Tìm hiểu về khí hậu địa lý để tính toán tải nhiệt nhiệt độ, độ ẩm
Công năng của công trình: Ứng dụng cho lĩnh vực gì. Mỗi loại công trình trường học, bệnh viện, phòng sạch, nhà xưởng đều có một tiêu chuẩn và thông số khác nhau.
Kiến trúc của công trình: Có trần thạch cao hay không? Vị trí có thể lắp đặt dàn nóng không? Khả năng thông gió tốt không? Phân chia vùng sạch như nào? Tùy thuộc vào đặc điểm của công trình mà sẽ có những phương án thiết kế khác nhau.
Lưu ý: Sau khi trải qua 2 bước trên, nếu trong quá trình phân tích đặc điểm công trình. Kỹ sư nhận thấy có nhiều điểm bất cập như kích thước trục kỹ thuật quá nhỏ, không gian quá hẹp, không đủ đáp ứng nhu cầu. Cần thiết phải phản hồi, trao đổi lại với chủ đầu tư để đề xuất phương án khác.
Bước 3: Xác định các tiêu chuẩn quốc tế
Một bước quan trọng không thể thiếu trong các bước thiết kế HVAC đó là xác định các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế. Một vài tiêu chuẩn thường áp dụng như:
- TCVN 5687:2010: Tiêu chuẩn quốc gia về “Thông gió – Điều hòa không khí – Tiêu chuẩn thiết kế”.
- ASHRAE 62.1 – 2010: Tiêu chuẩn của Mỹ về thông gió, cấp gió tươi…
- QC 06: 2010-BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia của Bộ Xây dựng về an toàn cháy dành cho nhà và công trình
- SS 553:2009 – Tiêu chuẩn Singapore về thiết kế và vận hành hệ thống điều hòa, thông gió trong tòa nhà.
- BS 5588 – Tiêu chuẩn Anh về phòng cháy chữa cháy trong thiết kế và sử dụng công trình.
>> Xem thêm: [BẬT MÍ] Tiêu chuẩn thiết kế phòng sạch đạt chuẩn quốc tế
Bước 4: Tính toán tải nhiệt
Tính toán tải nhiệt là bước tiếp theo trong các bước thiết kế HVAC. Điều này giúp xác định nhu cầu làm lạnh, sưởi ấm hoặc thông gió của từng không gian sử dụng. Bước này cũng giúp kỹ sư thiết kế hvac lựa chọn thiết bị có công suất phù hợp, tránh lãng phí năng lượng hoặc quá tải hệ thống.
Quá trình tính tải bao gồm:
- Tính tải lạnh, tải nhiệt tổng thể: dựa trên diện tích phòng, số lượng người, thiết bị tỏa nhiệt, vật liệu xây dựng, mức độ cách nhiệt, hướng nắng…
- Sử dụng phần mềm chuyên dụng: như Head load hay phần mềm LATS – HVAC để mô phỏng chi tiết và chính xác tải nhiệt cho từng khu vực.
- Xác định công suất thiết bị cần lắp đặt: từ kết quả tính tải, kỹ sư sẽ chọn công suất phù hợp cho các thiết bị chính như Chiller (máy làm lạnh nước), AHU (bộ xử lý không khí), FCU (dàn lạnh FCU), đảm bảo hiệu suất tối ưu và tiết kiệm chi phí vận hành.
Bước 5: Lựa chọn hệ thống HVAC phù hợp
Sau khi phân tích các đặc điểm công trình, tiêu chuẩn thiết kế và kết quả tính toán tải nhiệt, kỹ sư có thể tiến hành lựa chọn được hệ thống điều hòa cho nhà máy. Tùy vào quy mô và chức năng công trình, người thiết kế có thể cân nhắc tham khảo lựa chọn một trong các hệ thống HVAC phổ biến dưới đây:
Thiết bị | Mô tả | Ứng dụng cụ thể |
| Hệ VRV/VRF (biến tần) | Sử dụng dàn nóng kết hợp nhiều dàn lạnh, có khả năng điều khiển riêng từng khu vực | Văn phòng, biệt thự, tòa nhà, nhà máy sản xuất trung bình |
| Hệ Chiller – AHU – FCU | Hệ làm lạnh trung tâm, truyền lạnh bằng nước, kết hợp với AHU, FCU và hệ thống ống gió | Trung tâm thương mại, khách sạn, nhà máy lớn |
| Hệ thống HVAC phòng sạch | Sử dụng thiết bị chuyên biệt như AHU, FFU, HEPA, lọc khí đa cấp, kiểm soát áp suất, độ sạch | Phòng sạch điện tử, dược phẩm, bệnh viện |
Ngoài ra để được tư vấn, báo giá lựa chọn các thiết bị phòng sạch, thiết bị xử lý không khí, điều hòa trung tâm,… cho hệ thống nhà xưởng của mình. Liên hệ ngay INTECH theo số Hotline: 0976 404 895 để được hỗ trợ tận tình.
Bước 6: Tính toán đường ống gas, thiết bị, đường ống nước
Dựa trên sự thống nhất về tiêu chuẩn, công năng, các yêu cầu của chủ đầu tư, bắt đầu tính toán đường ống gas, đường ống nước phù hợp. Cần xác định rõ vị trí bố trí ống, kích thước ống, quy định chiều dài tối đa, tối thiểu,…
Bước 7: Tính toán hệ thống ống gió
Hệ thống thông gió bao gồm:
+ Hệ thống phân phối gió lạnh
+ Cấp gió tươi
+ Hút khí thải
+ Hút khói hành lang, khói bếp
+ Tăng áp cầu thang
+ Thông gió tầng hầm
Bước 8: Hoàn thiện hồ sơ bản vẽ thiết kế
Sau khi hoàn thành các bước thiết kế HVAC, kỹ sư thiết kế cần hoàn thiện hồ sơ bản vẽ thiết kế hệ thống HVAC với các mục sau:
- Danh mục bản vẽ, ký hiệu chung
- Sơ đồ nguyên lý hệ thống
- Các bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị, đường ống
- Bản vẽ chi tiết lắp đặt, mặt cắt chi tiết điển hình
3. Một số lưu ý khi thiết kế HVAC
Để đảm bảo các bước thiết kế HVAC đáp ứng đúng yêu cầu kỹ thuật và tiết kiệm chi phí đầu tư. Kỹ sư thiết kế cũng cần lưu ý một số điểm quan trọng dưới đây:
+ Dự trù không gian bảo trì, bảo dưỡng:
Thiết kế cần tính đến khoảng không kỹ thuật, vị trí thay thế bộ lọc, bảo trì thiết bị sau này, tránh phải tháo dỡ phức tạp khi sửa chữa.
+ Phối hợp chặt chẽ với các bộ phận khác ngay từ đầu:
Các bước thiết kế HVAC nên được thực hiện song song với kiến trúc, điện, nước, kết cấu… để tránh xung đột không gian và tăng hiệu quả triển khai thực tế.
+ Tích hợp hệ thống điều khiển tự động (BMS/SCADA):
Giúp giám sát, điều chỉnh các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất theo thời gian thực – đảm bảo độ chính xác và tiết kiệm năng lượng.
+ Ưu tiên sử dụng hệ thống tiết kiệm năng lượng:
Tiêu hao điện năng chiếm phần lớn chi phí vận hành hệ thống HVAC. Vì vậy, ngay từ khâu thiết kế cần ưu tiên lựa chọn các giải pháp tiết kiệm điện.
+ Đảm bảo yêu cầu về an toàn phòng cháy chữa cháy (PCCC)
Hệ thống HVAC khi thiết kế sai có thể trở thành tác nhân lan truyền khói, khí độc trong tình huống cháy nổ. Do đó cần đảm bảo kỹ các tiêu chuẩn về an toàn phòng cháy chữa cháy để đảm bảo an toàn.
+ Lựa chọn đơn vị thiết kế có kinh nghiệm và chuyên môn
Việc lựa chọn đơn vị thiết kế HVAC không chỉ dừng lại ở bản vẽ kỹ thuật, mà còn đòi hỏi sự hiểu biết toàn diện về công suất hệ thống, tiêu chuẩn cấp độ sạch, quy chuẩn ngành và khả năng vận hành ổn định lâu dài. Điều này giúp công trình khi đi vào vận hành đạt hiệu suất tối ưu nhất, tiết kiệm chi phí và đạt đúng yêu cầu kiểm định ngay từ đầu.
Với năng lực kinh nghiệm 15 năm thiết kế, thi công hệ thống HVAC cho nhà máy dược, điện tử, thực phẩm và bệnh viện, INTECH tự hào là đối tác tin cậy đồng hành tư vấn thiết kế thi công HVAC phòng sạch cho mọi ngành nghề lĩnh vực.
Hy vọng qua bài viết trên đây bạn đã nắm rõ các bước thiết kế HVAC. Đây là một quy trình kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa nhiều chuyên môn cơ điện, kiến trúc, phòng cháy chữa cháy, và cả kiến thức vận hành thực tế của công trình.
Do đó, đừng quên liên hệ Hotline: 0976 404 895 để được hỗ trợ tư vấn báo giá các thiết bị phòng sạch trong hệ thống HVAC của bạn.
>> Xem thêm: Vai trò của hệ thống HVAC trong từng lĩnh vực ứng dụng
FAQ
Khảo sát hiện trường giúp kỹ sư nắm được đặc điểm không gian lắp đặt như diện tích, chiều cao trần, hướng nắng, vật liệu xây dựng, nguồn nhiệt phát sinh… Đây là cơ sở quan trọng để tính toán tải lạnh chính xác, từ đó chọn được công suất thiết bị phù hợp, tránh tình trạng dư thừa hoặc thiếu hụt công suất.
Một bộ bản vẽ HVAC tiêu chuẩn cần bao gồm: sơ đồ nguyên lý hệ thống, bản vẽ bố trí thiết bị (layout), đường ống gió – ống nước, vị trí van gió – miệng gió, hệ thống điều khiển – cảm biến, chi tiết cách nhiệt, lắp đặt thiết bị chính (chiller, AHU, FCU…), ghi chú kỹ thuật và tiêu chuẩn lắp đặt.
Tùy vào tính chất sử dụng từng khu vực. Với các khu vực yêu cầu vi khí hậu khác nhau (ví dụ: phòng sạch, kho mát, khu văn phòng…), cần tách hệ thống điều khiển độc lập để đảm bảo hiệu quả vận hành, dễ kiểm soát và bảo trì. Việc gom chung có thể tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu nhưng dễ gây chồng chéo khi vận hành.
Có. Thiết kế HVAC cần phối hợp chặt chẽ với hệ thống điện, cấp thoát nước, phòng cháy chữa cháy và kết cấu xây dựng. Ví dụ: bố trí đường ống tránh xung đột với trần, đi dây nguồn cho bơm – quạt – cảm biến, thoát nước ngưng đúng kỹ thuật, không ảnh hưởng đến hệ thống sprinkler…
Có. Giai đoạn hậu thiết kế bao gồm lập hồ sơ khối lượng (BOQ), dự toán chi phí vật tư – nhân công và tiến độ thi công chi tiết. Đây là cơ sở để chủ đầu tư so sánh, lựa chọn nhà thầu thi công phù hợp và kiểm soát ngân sách hiệu quả trong suốt quá trình triển khai.
Có. Trong thực tế, bản vẽ thiết kế có thể cần điều chỉnh (shop drawing) để phù hợp với điều kiện thi công, vật tư thực tế hoặc thay đổi từ chủ đầu tư. Việc này cần có kỹ sư giám sát, kiểm tra hiện trường và phê duyệt điều chỉnh để đảm bảo chất lượng công trình đúng với tiêu chuẩn ban đầu.
Tin liên quan