Đồ án tốt nghiệp tự động hoá toà nhà trên cơ sở ứng dụng công nghệ tự động hoá của hãng alc

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

MỤC LỤC

MỤC LỤC............................................................................................................................1

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT......................................................................................5

LỜI NÓI ĐẦU......................................................................................................................6

VÀI NÉT VỀ CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT T&D NƠI TÁC GIẢ CÔNG TÁC............7

CHƯƠNG 1..........................................................................................................................9

CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA TÒA NHÀ CAO TẦNG HIỆN ĐẠI

..............................................................................................................................................9

1. Đánh giá chất lượng môi trường và mức độ tự động hóa trong tòa nhà cao tầng hiện đại

..............................................................................................................................................9

1.1 Chiếu sáng nhân tạo trong tòa nhà cao tầng hiện đại.....................................................9

1.1.1 Nguồn sáng..................................................................................................................9

1.1.2 Tiêu chuẩn độ rọi ánh sáng nhân tạo...........................................................................9

1.1.3 Đặc điểm chiếu sáng trong tòa nhà..............................................................................9

1.2 Thang máy phục vụ trong tòa nhà cao tầng hiện đại....................................................10

1.2.1 Khái niệm chung về thang máy.................................................................................10

1.2.2 Phân loại thang máy..................................................................................................10

1.3 Phòng chống cháy nổ trong tòa nhà cao tầng hiện đại.................................................11

1.3.1 Nguyên nhân gây ra cháy trong các tòa nhà cao tầng hiện đại..................................11

1.3.1.1Cháy do tác động của ngọn lửa trần hoặc tia lửa ,tàn lửa........................................11

1.3.1.2 Cháy do ma sát, va chạm giữa các vật rắn.............................................................12

1.3.1.3 Cháy do tác dụng của hóa chất...............................................................................12

1.3.1.4 Cháy do tác dụng của năng lượng điện..................................................................12

1.3.2 Biện pháp phòng chống cháy nổ trong tòa nhà cao tầng hiện đại.............................12

1.3.2.1 Cháy và phương tiện chữa cháy.............................................................................12

1.3.2.1.1Đặc điểm của đám cháy........................................................................................12

1.3.2.1.2 Diễn biến đám cháy và sự phát triển của nó........................................................13

1.3.2.1.3 Các dụng cụ chữa cháy thô sơ............................................................................13

1.3.2.1.4 Phương tiện báo cháy và chữa cháy tự động......................................................13

1.4 Điều hòa không khí trong tòa nhà cao tầng hiện đại....................................................14

1.4.1Các thành phần của hệ thống điều hòa không khí trong tòa nhà................................15

1.4.2 Mối quan hệ giữa môi trường và cơ thể con người trong tòa nhà cao tầng hiện đại.15

1.4.3 Sự ô nhiễm không khí và vẫn đề thông gió trong tòa nhà cao tầng hiện đại.............16

1.4.4 Tiêu chuẩn môi trường trong điều tiết không khí......................................................18

1.4.5 Hệ thống điều khiển - đo lường của thiết bị điều tiết không khí trong tòa nhà cao

tầng hiện đại.......................................................................................................................19

1.4.5.1 Khái niệm về hệ thống điều khiển..........................................................................19

1.4.5.1.1Nhiệm vụ chức năng của hệ thống điều khiển.....................................................19

1.4.5.1.2 Đo lường và kiểm tra tại chỗ...............................................................................20

1.4.5.1.3 Đo lường và kiểm tra từ xa..................................................................................20

1.4.5.1.4 Điều khiển tự động..............................................................................................20

Ng¬i thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 1

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

2. Phương pháp quản lý tòa nhà cao tầng :Thực trạng & sự cần thiết quản lý các tòa nhà

cao tầng ở Việt Nam..........................................................................................................20

2.1 Phân loại nhà cao tầng:.................................................................................................21

2.2 Hệ thống quản lý các tòa nhà.......................................................................................21

2.3 Thực trạng nhà cao tầng hiện nay.................................................................................22

2.3 Sự cần thiết của hệ thống BMS cho các tòa nhà cao tầng............................................23

CHƯƠNG 2........................................................................................................................24

TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG NGHIỆP.............24

1.Mô hình phân cấp hệ thống.............................................................................................24

2. Cấu trúc và thiết bị mạng...............................................................................................26

2.1 Cấu trúc bus.................................................................................................................27

2.2 Cấu trúc mạch vòng......................................................................................................28

2.3 Cấu trúc hình sao .........................................................................................................29

2.4 Kiến trúc giao thức.......................................................................................................29

2.5 Mô hình tham chiếu OSI..............................................................................................31

2.6 Kiến trúc giao thức TCP/IP..........................................................................................33

2.7 Truy nhập bus ..............................................................................................................34

2.7.1 Master/Slaver.............................................................................................................34

2.7.2 TDMA:......................................................................................................................34

2.7.3 Token Passing:..........................................................................................................34

2.7.4 CSMA/CD.................................................................................................................35

2.7.5 CSMA/CA.................................................................................................................35

2.8 Bảo toàn dữ liệu............................................................................................................35

2.9 Mã hoá bit.....................................................................................................................35

2.10 Chuẩn và môi trường truyền dẫn:...............................................................................36

3. Cấu trúc cơ bản của một hệ thống giám sát...................................................................38

3.1 Cấu trúc tập trung – Concentrated Architechure..........................................................38

3.2 Cấu trúc phân quyền.....................................................................................................39

3.3 Cấu trúc phân tán..........................................................................................................40

4.Hệ thống điều khiển phân tán DCS.................................................................................41

4.1 Khái niệm về hệ thống điều khiển phân tán DCS........................................................41

4.2 Mô hình phân lớp của hệ thống điều khiển DCS:........................................................43

4.2.1 Lớp I/O......................................................................................................................43

4.2.2 Lớp điều khiển...........................................................................................................44

4.2.3 Lớp điều hành............................................................................................................44

4.2.4 Lớp thông tin quản lý................................................................................................44

4.3 Các mô hình mạng trong hệ thống điều khiển phân tán...............................................45

4.3.1 Các mạng I/O.............................................................................................................45

4.3.2 Mạng điều khiển........................................................................................................45

4.3.3 Mạng diện rộng của nhà máy....................................................................................46

4.3.4 Nhận xét....................................................................................................................46

5.Các hệ DCS thông dụng..................................................................................................47

5.1 DeltaV của Emerson.....................................................................................................47

5.2 PlantScape của Honeywell...........................................................................................48

Ng¬i thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 2

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

5. 3 Hệ điều khiển PCS 7 của SIEMENS...........................................................................50

5. 4 Hệ điều khiển CENTUM 3000 của Yokogawa...........................................................51

CHƯƠNG 3........................................................................................................................52

TÌM HIỀU VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ TOÀ NHÀ WEBCTRL CỦA ALC........52

1. Giới thiệu về hệ thống tự động hoá toà nhà...................................................................52

2. Các hệ thống được điều khiển trong toà nhà.................................................................52

2.1. Hệ thống HVAC..........................................................................................................53

2.2. Hệ thống điện..............................................................................................................56

2.3. Hệ thống chiếu sáng....................................................................................................57

2.4. Hệ thống cấp nước.......................................................................................................57

2.5. Hệ thống thang máy.....................................................................................................57

2.6. Hệ thống chữa cháy.....................................................................................................57

2.7.Hệ thống an ninh..........................................................................................................58

3. Lợi ích của việc trang bị hệ thống BMS cho toà nhà.....................................................59

4. Hệ thống BMS của ALC................................................................................................60

4.1 Kiến trúc hệ thống........................................................................................................60

4.2 Các thành phần cơ bản..................................................................................................61

4.2.1 WebCTRL Server......................................................................................................61

4.2.1.1 Cấu hình tối thiểu của PC dùng làm server...........................................................61

4.2.1.2 Phần mềm WebCTRL Server.................................................................................62

4.2.1.3 Công cụ lập trình....................................................................................................62

4.2.1.3.1Eikon....................................................................................................................62

4.2.1.3.2 Sitebuilder...........................................................................................................64

4.2.1.3.3 Viewbuilder.........................................................................................................64

4.2.1.4 Trạm vận hành........................................................................................................66

4.2.1.5 Các bộ điều khiển...................................................................................................71

4.2.1.6 Các thiết bị khác.....................................................................................................77

4.3 So sánh hệ BMS của WebCTRL với hệ BMS của Siemens........................................80

4.4 Các đặc tính nổi bật và hạn chế của WebCTRL...........................................................87

4.4.1Các đặc tính nổi bật....................................................................................................87

4.4.2 Các hạn chế của ALC................................................................................................88

CHƯƠNG 4........................................................................................................................89

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ TOÀ NHÀ CHO KHÁCH SẠN NEWWAY

TRÊN NỀN WEBCTRL CỦA ALC..................................................................................89

1.Trình tự thiết kế..............................................................................................................89

2.Khảo sát hiện trạng.........................................................................................................89

3. Lập phương án thiết kế................................................................................................103

3.1Với tủ điều khiển B1-1................................................................................................103

3.2 Tủ điều khiển LG-1:...................................................................................................105

3.3 Tủ điều khiển B1-2.....................................................................................................105

3.4 Tủ điều khiển B1-2A..................................................................................................106

3.5 Tủ điều khiển UG-1....................................................................................................107

Ng¬i thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 3

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

3.6 Tủ điều khiển UG-2....................................................................................................107

3.7 Tủ điều khiển LF-1.....................................................................................................107

3.8 Tủ điều khiển 1-1:......................................................................................................108

3.9 Tủ điều khiển 1-2:......................................................................................................108

3.10Tủ điều khiển 1-3:.....................................................................................................108

3.11Tủ điều khiển 2-1:.....................................................................................................108

3.12 Các tủ từ 3-1 cho đến 9-1.........................................................................................109

3.13 Tủ điều khiển R-2:....................................................................................................109

3.14 Tủ điều khiển R-1:....................................................................................................110

4.Thuật toán điều khiển các thiết bị trong hệ thống.........................................................110

4.1Máy lạnh - Chiller.......................................................................................................110

4.2 FCU............................................................................................................................112

4.3 AHU...........................................................................................................................114

5 Xây dựng hệ thống điều khiển......................................................................................118

5.1 Xây dựng kiến trúc mạng...........................................................................................118

5.2 Xây dựng chương trình điều khiển.............................................................................119

5.3 Xây dựng giao diện vận hành.....................................................................................119

5.4 Vận hành hệ thống......................................................................................................120

6.Thử nghiệm và đánh giá hệ thống.................................................................................127

6.1 Phương pháp thử nghiệm...........................................................................................127

6.2 Đánh giá hệ thống.......................................................................................................127

KẾT LUẬN......................................................................................................................128

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................129

PHỤ LỤC.........................................................................................................................130

Ng¬i thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 4

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

AI – Analog Input (Đầu vào tương tự).

AO – Analog Ouput (Đầu ra tương tự).

AV – Analog Value (Giá trị tương tự - giá trị trung gian có thể hiệu chỉnh hay chỉ đọc).

ALC –Automated Logic Corporation.

AHU – Air HandingUnit.

Alarm - Hệ thống điều khiển sẽ được định dạng để phát ra những cảnh báo khi một đối

tượng điều khiển vượt quá ngưỡng do người sử dụng xác định, như được miêu tả trong

trình tự hoạt động.

BI – Binary Input (Đầu vào số).

BO – Binary Ouput (Đầu ra số).

BV – Binary Value (Giá trị nhị phân - Là giá trị trung gian mà có thể hiệu chỉnh hay chỉ

đọc).

Ng¬i thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 5

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

BMS – Building Managerment System

CSMA/CD - Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection

CSMA/CA – Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance

CRC – Cyclic Redundancy Check

DDC – Direct Digital Controller

DTE – Data Terminal Equipment

DCS –Distributed Control System

ES – Engineering Station

FCU – Fan coil Unit.

FCS – Field Control System

Sched – Schedule (Lịch biểu - Thuật toán điều khiển lịch hoạt động của thiết).

Show on Graphic - Hiển thị trên màn hình đồ hoạ của hệ thống.

SS– Server Station.

HMI –Human and machine interface

HVAC – Heating, ventilation, and air-conditioning control.

Trend - Hệ điều khiển sẽ được định dạng lựa chọn và hiển thị bảng đồ thị thời gian của

đối tượng. Thời gian thực hiện vẽ đồ thị thời gian không nhỏ hơn thời gian lấy

mẫu(5phút).

TCP/IP–Transmisstion Control Protocol/Internet Protocol

TDMA– Time Division Multiple Access

OP – Operation Panel

OS– Operation Station

OSI – Open System Interconnection

PLC – Programmable Logic Controller

MPC–Model Predictive Control

QCS – Quality Control System

Ng¬i thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 6

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

Ngêi thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 7

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời đại ngày nay việc xây dựng các toà nhà cao tầng làm công sở, trung tâm

thương mại, khách sạn,…ngày càng trở nên phổ biến.. Chúng ngày càng trở nên hiện đại,

tiện nghi để phục vụ các yêu cầu ngày càng cao của con người. Giải pháp kết hợp hệ thống

các thiết bị cơ điện sử dụng trong toà nhà với công nghệ tự động hoá nhằm đem lại khả

năng tự hoạt động (hệ thống thông gió, hệ thống chiếu sáng,…) đã không còn là điều mới

mẻ nữa. Tuy nhiên vấn đề sống còn của giải pháp này lại nằm ở chỗ làm sao có thể quản

lý chúng trong một hệ thống thống nhất. Các hệ thống tự động hoá toà nhà (Building

Managerment System - BMS) đã ra đời để giải quyết bài toán này.

Nhiệm vụ chính của hệ thống BMS là điều khiển, giám sát, quản lý các thiết bị

cơ/điện trong một tòa nhà cao tầng, giúp cho việc vận hành, bảo dưỡng và quản lý tòa nhà

một cách thuận tiện, an toàn và tiết kiệm.

Hệ thống BMS được phát triển dựa trên nền kiến trúc của một hệ điều khiển phân tán với

các bộ điều khiển số trực tiếp (Direct Digital Controler – DDC) được kết nối với hệ thống

mạng tầng (Floor Networks); các bộ điều khiển, định tuyến cấp cao hơn liên kết các DDC

với hệ thống mạng ”Backbone” của tòa nhà.

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều nhà cung cấp hệ thống BMS như: Siemens, Johnson,

Invensys, ALC, AA Matrix, Andover Control,… Hệ thống BMS của mỗi hãng đều có

những đặc trưng riêng. Trong số đó ALC là một trong những đại diện hàng đầu. Chính vì

vậy chúng em đã chọn tìm hiểu về hệ thống BMS của ALC làm đề tài tôt nghiệp.

Đề tài của chúng em là “ Tìm hiểu và thiết kế hệ thống tự động hoá toà nhà cho khách sạn

NewWay”. Nhiệm vụ của luận văn bao gồm:

- Nêu lên các đặc trưng cơ bản về tòa nhà cao tầng hiện đại

- Nghiên cứu về các hệ thống điều khiển trong công nghiệp.

- Nghiên cứu về hệ thống tự động hoá toà nhà nói chung, tìm hiểu sơ bộ hệ thống

BMS của Siemens và tìm hiểu sâu về hệ thống BMS của ALC.

- Đưa ra giải pháp cải tạo và nâng cấp hệ BMS cũ của KS NewWay trên nền hệ

thống BMS của ALC.

Sau 6 tháng nghiên cứu và thực tập tại công ty TNHH kỹ thuật T&D chúng em đã

hoàn thành việc thiết kế hệ BMS cho NewWay.

Để hoàn thành đồ án này chúng em xin chân thành cảm ơn cô Phan Xu©n Minh,

anh Lê Chí Hiếu - Quản lý dự án của công ty TNHH kỹ thuật T&D và toàn thể các thầy

cô giáo trong bộ môn §iÒu KhiÓn Tù §éng đã giúp đỡ chúng em hoàn thành luËn v¨n

này. Hệ thống tự động hoá toà nhà là một lĩnh vực rất mới ở Việt Nam, do vậy mặc dù đã

rất cố gắng nhưng cũng không tránh khỏi thiếu sót trong quá trình tìm hiểu. Chúng em rất

mong nhận được sự góp ý và bổ sung của các thầy cô giáo.

Ngêi thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 8

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

VÀI NÉT VỀ CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT T&D NƠI TÁC GIẢ

CÔNG TÁC

Thành lập từ năm 1999, Công ty TNHH Kỹ thuật T&D là doanh nghiệp trẻ, năng

động hoạt động trong phạm vi cả nước, chuyên cung cấp các giải pháp tổng thể cho khách

hàng trong các lĩnh lực phân phối và truyền tải điện năng.

Không những bảo đảm sự phát triển ổn định của mình trong các lĩnh vực truyền

thống, Công ty còn nghiên cứu, ứng dụng các giải pháp và sản phẩm mới trong công nghệ

tự động hoá toà nhà cũng như trong các dây chuyền công nghiệp.

Với kinh nghiệm của mình thông qua các dự án trọng điểm như: Trung tâm hội

nghị Quốc tế ASEM 5; Văn phòng Chính phủ; Kho lưu trữ Bộ Quốc phòng, Cầu Bãi

cháy… Công ty đang phấn đấu trở thành một doanh nghiệp toàn diện có khả năng đáp ứng

các nhu cầu ngày càng cao của khách hàng trong xây dựng và công nghiệp.

Mặt khác để bảo đảm sức cạnh tranh của mình trong quá trình hội nhập quốc tế,

Công ty đang từng bước phát triển nguồn nhân lực mới có trình độ chuyên môn cao, nhiệt

tình, năng động, sáng tạo; mở rộng quan hệ với các tập đoàn nổi tiếng trên thế giới như:

ABB; Automated Logic Corporation (USA); Home Automation Inc. (USA); TSA

Transformation Schaltanlagen (Đức)…

Với tư cách là nhà đại lý độc quyền hoặc nhà phân phối chính thức của các hãng

nêu trên, Công ty luôn cam kết với khách hàng về chất lượng của giải pháp công nghệ, sản

phẩm và dịch vụ được cung cấp.

Chất lượng của giải pháp công nghệ, sản phẩm, dịch vụ do T&D cung cấp là một

phần quan trọng trong sự thành đạt của công ty. Bên cạnh đó, một phần khác không kém

phần quan trọng đó chính là mối quan hệ và sự tín nhiệm của khách hàng đối với Công ty

trong suốt thời gian qua. Với sự quan tâm và tín nhiệm đó, Công ty sẽ luôn nỗ lực vươn

lên để phục vụ khách hàng ngày càng tốt hơn.

Vì vậy dù hoạt động trong bất kỳ lĩnh vực nào, Công ty TNHH Kỹ thuật T&D luôn

duy trì sự sáng tạo kết hợp với việc ứng dụng công nghệ tiên tiến nhất để bảo đảm chất

lượng công trình, đem lại sự hài lòng cho khách hàng cũng như uy tín và sự phát triển bền

vững của Công ty.

TRONG XÂY LẮP ĐIỆN

Công ty TNHH Kỹ thuật T&D là một trong các nhà phân phối sản phẩm của Công

ty TNHH ABB tại Việt Nam. Với sự hỗ trợ của ABB, T&D đã hoàn thành thi công các dự

án trọng điểm theo phương thức trọn gói như: Trung tâm hội nghị Quốc tế ASEM5; cầu

Bãi cháy; Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông….

Ngêi thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 9

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HOÁ TOÀ NHÀ

Không chỉ là nhà tích hợp hệ thống mà T&D còn là đại lý độc quyền về hệ thống tự

động hoá toà nhà cho tập đoàn Automated Logic (ALC), một trong 5 tập đoàn hàng đầu

của Mỹ trong lĩnh vực này. Chất lượng sản phẩm của ALC cùng với các giải pháp sáng tạo

sẽ làm cho các toà nhà trở nên “thông minh”hơn.

Đối với những ngôi nhà biệt lập, căn hộ chung cư hay các văn phòng, khách sạn

nhỏ, T&D đưa ra các giải pháp của Home Automation Inc.(HAI), một trong những tập

đoàn hàng đầu trên thế giới của Mỹ trong lĩnh vực tích hợp và tự động hoá các hệ thống,

thiết bị gia dụng trong nhà.

Ngêi thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 10

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

CHƯƠNG 1

CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA TÒA NHÀ CAO TẦNG HIỆN ĐẠI

1. Đánh giá chất lượng môi trường và mức độ tự động hóa trong tòa nhà cao tầng

hiện đại.

Đánh giá chất lượng về một tòa nhà cao tầng hiện nay ở Việt Nam và trên thế giới

thì có nhiều tiêu chuẩn song ở phạm vi luận văn tốt nghiệp này em xin đề cập đến về chất

lượng môi trường trong tòa nhà và mức độ tự động hóa của nó để đem lại chất lượng môi

trường như mong muốn để phụ vụ con người cũng như bảo quản các thiết bị trong tòa nhà.

1.1 Chiếu sáng nhân tạo trong tòa nhà cao tầng hiện đại

Chiếu sáng trong các tòa nhà hiện nay ngoài chiếu sáng tự nhiên là chiếu sáng

điện.Thời gian sử dụng chiếu sáng trong nhà của mỗi nước do tình hình khí hậu, trình độ

kỹ thuật cũng như hiệu quả kinh tế của tòa nhà nức đó quyết định.Ở nước ta hiện nay do

chiếu sáng tự nhiên nhiều và và kéo dài trong ngày nên chiếu sáng trong các tòa nhà chủ

yếu là chiếu sáng tự nhiên.Chiếu sáng điện chủ yếu dùng khi chiếu sáng tự nhiên không

đủ.

Chiếu sáng điện trong tòa nhà phải đảm bảo điều kiện nhìn rõ, nhìn tinh, và phân giải

nhanh các vật nhìn bằng mắt.Tất cả các yêu cầu đó phụ thuộc vào đặc điểm của nguồn

sáng.Cách bố trí các nguồn sáng trong phòng cũng như việc duy tu bảo dưỡng hệ thống

chiếu sáng trong tòa nhà.

1.1.1 Nguồn sáng

Hiện nay nguồn sáng chủ yếu là bóng đèn dây tóc và bóng huỳnh quang

1.1.2 Tiêu chuẩn độ rọi ánh sáng nhân tạo.

Mục đích cơ bản của quy định của tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo là đảm bảo điều

kiện làm việc tốt cho thị giác người sinh hoạt và làm việc trong tòa nhà .Hiện nay chiếu

sáng nhân tạo được được quy định bằng tiêu chuẩn vệ sinh thiết kế các xí nghiệp công

nghiệp.Tùy theo yêu cầu của các tòa nhà mà độ rọi khác nhau.trong phụ lục sẽ có bảng độ

rọi nhỏ nhất trên bề mặt làm việc trong tòa nhà theo tiêu chuẩn Việt nam.

1.1.3 Đặc điểm chiếu sáng trong tòa nhà.

Thiết kế chiếu sáng điện trong tòa nhà là tìm ra những phương thức và giải pháp

nhằm đảm bảo những yêu cầu chiếu sáng cho con người sinh hoạt và làm việc trong tòa

nhà được tốt nhất. có ba phương thức cơ bản sau:

-Phương thức chiếu sáng chung:trong toàn phòng có một hệ thống chiếu sáng từ

trên xuống gây ra một độ chói không gian nhất định và một độ rọi nhất định trên tòa bộ

các mặt phẳng của tòa nhà.

-Phương thức chiếu sáng cục bộ.Chia không gian lớn của tòa nhà ra nhiều không

gian nhỏ, phòng nhỏ. Mỗi một không gian nhỏ, phòng nhỏ lại có chế độ chiếu sáng riêng.

-Phương thức chiếu sáng hỗn hợp:Là phương thức chiếu sáng chung được bổ sung

thêm những đèn cần thiết đảm bảo độ rọi lớn tại những chỗ làm việc của con người.

Ngêi thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 11

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

Tùy theo tính chất của từng phòng mà tòa nhà được chọn phương thức chiếu sáng

thích hợp.Thông thường những phòng có lao động không đòi hỏi nhiều ánh sáng, không

đòi hỏi nghiêm ngặt về hướng chiếu sáng, có mật độ chỗ lao động cao, có cùng một loại

công việc nhất định, hoặc có thay đổi lại thiết bị trong phòng thì người ta dùng phương

thức chiếu sáng chung

Điều khiển hệ thống chiếu sáng dựa vào nhiều thông số như lưu lượng, cường độ

ánh sáng, độ rọi để đảm bảo chất lượng chiếu sáng đúng như yêu cầu. Bên cạnh hệ thống

chiếu sáng bên trong phòng, còn có hệ thống chiếu sáng bên ngoài như chiếu sáng cầu

thang, chiếu sáng buồng thang máy, chiếu sáng phòng lễ tân, phòng ăn…, cũng cần đảm

bảo chất lượng chiếu sáng cả ngày và đêm. Hệ thống điều khiển chiếu sáng có khả năng

thông báo cho bạn biết khi nào ắc quy dự phòng của hệ thống chiếu sáng khẩn cấp ở trạng

thái yếu, nhờ đó bạn có thể thay thế kịp thời. Mọi sự cố liên quan đến hệ thống chiếu sáng

đều được truyền về trung tâm, bạn cũng có thể biết những thông tin này ở bất cứ nút nào

trong mạng điều khiển.

1.2 Thang máy phục vụ trong tòa nhà cao tầng hiện đại

1.2.1 Khái niệm chung về thang máy.

Thang máy trong các tòa nhà là một thiết bị chuyên dụng để vận chuyển người và

hàng hóa và vật liệu .. theo phương thẳng đứng hoặc nghiêm một góc nhỏ hơn 150

so với

phương thẳng đứng theo một tuyến đã định sẵn.Thang máy thường được dùng trong các

công sở, chung cư, khách sạn...đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương

tiện vận chuyển khác là chu kỳ vận chuyển bé, tần suốt vận chuyển lớn, đóng mở máy liên

tục.Ngoài ý nghĩa vận chuyển, thang máy còn là yếu tố làm tăng vẽ đẹp và tiện nghi của

tòa nhà hiện đại.Nhiều quốc gia trên thế giới đối với tòa nhà cao 6 tầng trở lên là phải

trang bị thang máy để đảm bảo cho người đi lại thuận tiện, tiết kiệm thời gian và tăng năng

suất lao động.Đối với những công trình như bệnh viện, nhà máy khách sạn...tuy số tầng

nhỏ hơn 6 do nhu cầu phục vụ lên vẫn phải trang bị thang máy.Trong các tòa nhà cao tầng

thi việc trang bị thang máy phục vụ cho việc đi lại là bắt buộc.nếu vận chuyển người trong

các tòa nhà không được thực hiện thì xây các tòa nhà cao tầng không thành hiện

thực.Thang máy đòi hỏi tình an toàn nghiêm ngặt,nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính

mạng con người.Thang máy chỉ có cabin đẹp, sang trọng, thông thoáng, êm dịu chưa đủ để

đưa vào sử dụng mà phải có đầy đủ các thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậy như:điện chiếu

sáng, dự phòng khi mất điện,điện thoại nội bộ (interphone) chuông báo,bộ hãm bảo

hiểm,an toàn cabin (đối trọng),công tắc an toàn của cửa cabin, khóa an toàn cửa tầng, bộ

cứu hộ khi mất điện nguồn v.v .v

1.2.2 Phân loại thang máy

Thang máy hiện nay đã được thiết kế chế tạo với nhiều loại khác nhau rất đa dạng

để phù hợp với mục đích từng công trình.

Thang máy chuyên chở người

Thang máy chuyên chở người có tính đến hàng hóa đi kèm

Thang máy chuyên chở bệnh nhân.

Thang máy chuyên chở hàng hóa có người đi kèm.

Ngêi thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 12

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

Thang máy chuyên chở hàng hóa không có người đi kèm..

Hệ thống điều khiển thang máy là toàn bộ các trang thiết bị và linh kiện điện tử bán

dẫn đảm bảo cho thang máy hoạt động theo đúng chức năng yêu cầu và đảm bảo an toàn.

Hệ thống điện của thang máy bao gồm các mạch sau:

Mạch động lực:là hệ thống điều khiển cơ cấu dẫn động của thang máy để đóng

mở,đảo chiều động cơ dẫn động và phanh các bộ tời kéo.Hệ thống phải đảm bảo việc điều

chỉnh tốc độ chuyển động của cabin sao cho quá trình mở máy và phanh được êm dịu và

dừng cabin chính xác

Mạch điều khiển:là hệ thống điều khiển tầng có tác dụng thực hiện một chương

trình điều khiển phức tạp, phù hợp với chức năng yêu cầu của thang máy.Hệ thống điều

khiển tầng có nhiệm vụ lưu trữ các lệnh di chuyển từ cabin, các lệnh gọi tầng của hành

khách và thực hiện các lệnh di chuyển hoặc dừng theo một thứ tự ưu tiên nào đó.Sau khi

thực hiện xong lệnh điều khiển thì xóa bỏ.Xác định và ghi nhận thường xuyên vị trí cabin

và hướng chuyển động của nó.Tất cả các hệ thống điều khiển tự động đều dùng nút ấn.

Mạch tín hiệu:là các hệ thống đèn tín hiệu và các ký hiệu đã thồng nhất hóa để báo

hiệu trạng thái của thang máy, vị trí và hướng chuyển động của cabin.

Mạch chiếu sáng:là hệ thống đèn chiếu sáng cabin buồng máy và hố thang.

Mạch an toàn:là hệ thống công tắc, rơle,tiếp điểm nhằm đảm bảo an toàn cho con

người ,hàng hóa và thang máy khi hoạt động, cụ thể là:bảo vệ quá tải cho động cơ, thiết bị

hạn chế tải trong nâng, các công tắc hạn chế hành trình, các tiếp điểm tại cửa cabin, cửa

tầng, tại hệ thống treo cabin và tại bộ hạn chế tốc độ, các rơle...Mạch an toàn tự động ngắt

điện đến mạch động lực để dừng thang máy hoặc thang không hoạt động được trong các

trường hợp sau:

- mất điện, mất pha,đảo pha,mất đường tiếp đất.

- quá tải.

- cabin vượt quá giới hạn đặt công tắc hạn chế hành trình.

- đứt cáp hoặc tốc độ hạ cabin vượt quá giá trị cho phép (bộ hạn chế tốc độ và bộ

hãm bảo hiểm làm việc).

- một trong các cáp nâng chùng quá giới hạn cho phép.

-cửa cabin hoặc một cửa trong các cửa tầng chưa đóng hẳn.

Ngoài ra, đối với thang máy có cửa lùa đóng mở tự động, khi đóng cửa nếu gặp

chướng ngại vật thì cửa sẽ tự động mở ra và đóng lại.Thang máy chở người thường được

trang bị nút ần cấp cứu phòng khi có hỏa hoạn.

1.3 Phòng chống cháy nổ trong tòa nhà cao tầng hiện đại.

1.3.1 Nguyên nhân gây ra cháy trong các tòa nhà cao tầng hiện đại

Về khái niệm này, các nhà chuyên môn định ra các dạng khác nhau như nhiều

nguyên nhân cháy trực tiếp, nguyên nhân cháy gián tiếp, nguyên nhân sâu xa.ví dụ chỉ nói

một nguyên nhân do con người gây ra như: vô ý trong đun nấu hay sử dụng điện gây ra

cháy, nguyên nhân cố ý gây ra cháy (phá hoại).ở đây đề cập đến những nguyên nhân trực

tiếp gây cháy để có những biện pháp phòng ngừa thích hợp.

1.3.1.1Cháy do tác động của ngọn lửa trần hoặc tia lửa ,tàn lửa

Ngêi thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 13

Tù ®éng ho¸ toµ nhµ trªn c¬ së øng dông c«ng nghÖ tù ®éng

ho¸ cña h·ng ALC

Đây là nguyên nhân cháy nổ phổ biến vì nhiệt độ của ngọ lửa trần rất cao, đủ sức

đốt cháy hầu hết các vật.Ví dụ:Nhiệt độ ngọn lửa que diêm là 7800

-:-8000C ngọn lửa đèn

dầu là 760 -:-10000C nhiệt độ mẩu thuốc lá đang cháy là 700 -:- 7500C. Trong khi đó nhiệt

độ tự bốc cháy của một số vật như sau.Gỗ thông thường 2500C, giấy 1840C ,vải sợi 1800C

(sợi hóa học). Trong các tòa nhà và ở nhiều nơi như ống khói, ống xả ô tô, bếp đang đun

nấu, sưởi sấy ..thường có tàn lửa, nếu gặp những chất dễ cháy như xăng dầu sẽ dẫn đến

cháy.

1.3.1.2 Cháy do ma sát, va chạm giữa các vật rắn.

Đây cũng là nguyên nhân thường gặp ở trong các trường hợp máy móc không được

bôi trơn tốt,các ổ bi, ổ trục cọ sát vào nhau, sinh ra nhiệt hoặc có khi phát ra tia lửa sinh ra

cháy. Trong khi máy hoạt động, nhất là các máy cào bông ,sợi đay....

1.3.1.3 Cháy do tác dụng của hóa chất

Trong các khâu sản xuất, vận chuyển ,bảo quản, xử dụng hóa chất người ta có

những quy định hết sức ngặt để đề phòng các sự cố gây tai nạn cho con người và môi

trường nói chung và cháy nổ nói riêng.Về mặt phòng cháy chữa cháy phải chú ý thường

xuyên phản ứng hóa học tỏa nhiệt phát ra ngọn lửa.Người ta phân định như sau.

- Các hóa chất tác dụng với nhau sinh nhiệt hoặc hình thành ngọn lửa có thể dẫn

đến cháy nếu không chủ động kiểm soát được chúng trong các phòng thí nghiệm, nơi sản

xuất... ví dụ như Clo với amoniac,clo với hidro..

- Hóa chất gặp nước, gặp không khí, một số hóa chất tiếp xúc với môi trường

không khí cũng có khả năng gây cháy.Do đó việc bảo quản hóa chất phải thực hiện đúng

các quy định.Các chất phôt pho trắng,bụi kẽm, bụi nhôm,.. dẽ gây phản ứng trong không

khí và nước.

1.3.1.4 Cháy do tác dụng của năng lượng điện

Đây cũng là trường hợp chuyển hóa từ điện năng sang nhiệt năng.Trong các trường

hợp như chập mạch điện, quá tải, nhiệt độ trên dây dẫn tăng cao có thể gây ra cháy vỏ

cách điện, rồi cháy lan sang các vật khác.Các trường hợp sinh ra tia lửa điện do đóng ngắt

cầu dao, cháy cầu chì, mối nối dây dẫn không chặt cũng là những nguồn gây cháy.Đối với

những dụng cụ điện có công suất cao như bàn là, bếp điện ,tủ sấy.. khi sử dụng sẽ tỏa

nhiệt, sức nóng trên bề mặt rất lớn.

Nguyên nhân gây ra cháy nổ trong thực tế rất nhiều và đa dạng không thể mô tả

hết.nhưng chúng ta lưu ý rằng nguyên nhân cháy nổ còn xuất phát từ sự không quan tâm

đầy đủ trong thiết kế công nghệ, thiết bị cũng như thanh tra, kiểm tra của người quản lý.

1.3.2 Biện pháp phòng chống cháy nổ trong tòa nhà cao tầng hiện đại

Ngoài các biện pháp như giáo dục tuyên truyền huấn luyện, biện pháp hành chính

pháp lý, biện pháp kỹ thuật.

Phòng cháy là khâu quan trọng nhất trong công tác phòng cháy chữa cháy vì khi

đám cháy đã xảy ra thì dù các biện pháp chống cháy có hiệu quả như thế nào thì thiệt hại

vẫn to lớn và kéo dài.trên cơ sở phân tích được nguyên nhân và điều kiện gây cháy có thể

đề ra các biện pháp phòng ngừa thích hợp, không để xảy ra cháy hoặc ngăn chặn kịp thời

không cho đám cháy phát triển.

1.3.2.1 Cháy và phương tiện chữa cháy.

1.3.2.1.1Đặc điểm của đám cháy

Tất cả các đám cháy đều có đặc điểm chung như sau:

Ngêi thùc hiÖn- Phan V¨n Thîng- Cao Häc kho¸ 2005 _ 2007 14