Chuyển đến nội dung

Điều hòa không khí

Thiết kế hệ thống HVAC trung tâm thương mại: Sơ đồ, tính tải lạnh và quy trình thiết kế

Thiết kế hệ thống HVAC cho trung tâm thương mại là một bài toán cơ điện có mức độ phức tạp cao do công trình thường tập trung nhiều khu vực với công năng, tải nhiệt và thời gian sử dụng khác nhau.

Một trung tâm thương mại có thể bao gồm khu mua sắm, siêu thị, sảnh thông tầng, rạp chiếu phim, nhà hàng, khu ẩm thực, văn phòng quản lý, tầng hầm để xe và các phòng kỹ thuật. Mỗi khu vực có yêu cầu riêng về điều hòa không khí, thông gió, kiểm soát mùi và điều kiện vận hành.

Nếu chỉ lấy tổng diện tích sàn nhân với một suất tải lạnh W/m² rồi lựa chọn công suất máy lạnh, hệ thống có nguy cơ không phù hợp với tải thực tế, tiêu thụ điện năng lớn và khó cân bằng khi đưa vào sử dụng.

Một phương án thiết kế HVAC trung tâm thương mại đúng cần bắt đầu từ phân tích công năng, phân chia vùng điều hòa, tính tải lạnh theo thời gian, xác định lượng gió ngoài trời, lựa chọn hệ thống và thiết kế mạng phân phối. Các giải pháp thông gió tầng hầm, hút thải bếp và kiểm soát khói cũng phải được phối hợp với hệ thống HVAC tiện nghi theo đúng yêu cầu kỹ thuật.

Bài viết này hướng dẫn quy trình thiết kế hệ thống điều hòa và thông gió cho trung tâm thương mại, phân tích các cấu hình Chiller, AHU, FCU, VRV/VRF, trình bày sơ đồ nguyên lý và các ví dụ tính toán minh họa dành cho kỹ sư HVAC/MEP.

Phối cảnh 3D cắt lớp trung tâm thương mại gồm gian hàng, sảnh thông tầng, tầng hầm, AHU, đường ống gió và đường nước lạnh
Tổng quan phân phối thiết bị HVAC theo các tầng trung tâm thương mại. Đường ống, thiết bị và nhãn trong ảnh là diễn họa khái niệm, không phải sơ đồ thiết kế được kiểm chứng.

1. Đặc điểm hệ thống HVAC trong trung tâm thương mại

Khác với văn phòng nhỏ hoặc căn hộ, trung tâm thương mại thường có nhiều loại không gian hoạt động trong cùng một công trình.

Những đặc điểm ảnh hưởng đến thiết kế HVAC gồm:

  • Diện tích sử dụng lớn, có thể trải rộng trên nhiều tầng.
  • Mật độ khách thay đổi đáng kể theo ngày và giờ.
  • Các cửa hàng có phụ tải điện, chiếu sáng và lịch vận hành riêng.
  • Khu ăn uống phát sinh tải nhiệt, hơi ẩm và mùi.
  • Sảnh thông tầng có chiều cao lớn, chịu ảnh hưởng của phân tầng nhiệt và dòng không khí.
  • Cửa ra vào thường xuyên mở, làm tăng ảnh hưởng của không khí xâm nhập.
  • Một số khu vực cần hoạt động ngoài giờ kinh doanh.
  • Tầng hầm và các phòng kỹ thuật có yêu cầu thông gió riêng.

ASHRAE Handbook – HVAC Applications, chương Retail Facilities, cũng nhấn mạnh vai trò của công năng, mức sử dụng, đặc điểm bao che và yêu cầu thông gió khi lựa chọn hệ thống cho công trình bán lẻ.

1.1. Hệ thống phải đáp ứng nhu cầu của nhiều đối tượng

Đối với khách hàng, yêu cầu quan trọng là môi trường thoải mái, không quá nóng, không quá lạnh và không có mùi khó chịu.

Đối với đơn vị vận hành, hệ thống cần có khả năng kiểm soát năng lượng, theo dõi thiết bị, bảo trì thuận tiện và đáp ứng sự thay đổi của các gian hàng.

Đối với kỹ sư thiết kế, cần bảo đảm hệ thống vận hành đúng về công suất, lưu lượng, áp suất, độ ồn, khả năng phối hợp và các yêu cầu an toàn áp dụng.

Vì vậy, không nên đánh giá một phương án HVAC chỉ bằng tổng công suất lạnh hoặc giá mua thiết bị ban đầu.

2. Phân chia khu vực điều hòa – HVAC Zoning

Phân chia vùng điều hòa (HVAC Zoning) là một trong những công việc đầu tiên và quan trọng nhất.

Phối cảnh cắt lớp trung tâm thương mại với các khu mua sắm, ẩm thực, rạp chiếu phim, sảnh và khu kỹ thuật được tách riêng
Phân vùng chức năng giúp tổ chức điều khiển HVAC và lịch vận hành riêng. Vị trí các zone trong hình chỉ là ví dụ minh họa.

Một vùng điều hòa nên tập hợp các không gian có yêu cầu vận hành và khả năng điều khiển phù hợp với nhau.

2.1. Các khu vực cần xem xét

Khu vực Đặc điểm tải nhiệt Yêu cầu HVAC cần lưu ý
Sảnh chính Nhiều kính, cửa ra vào, tải biến động Kiểm soát xâm nhập không khí và phân phối gió
Hành lang mua sắm Mật độ khách biến đổi Điều hòa theo khu vực, thông gió ngoài trời
Cửa hàng bán lẻ Chiếu sáng, thiết bị, khách hàng Điều khiển riêng, linh hoạt khi thay đổi mặt bằng
Siêu thị Thiết bị điện, tủ lạnh trưng bày Phối hợp tải ẩm và hệ thống lạnh thương mại
Food court Người đông, nguồn mùi và ẩm Thông gió, khử ẩm, phối hợp hút bếp
Rạp chiếu phim Tải người biến đổi theo suất chiếu Thông gió theo nhu cầu và kiểm soát tiếng ồn
Sảnh thông tầng Trần cao, bức xạ qua kính Phân tầng nhiệt, tầm thổi và hiệu ứng ống khói
Văn phòng quản lý Giờ làm việc tương đối ổn định Điều khiển độc lập
Tầng hầm để xe Khí thải phương tiện Thông gió chuyên dụng
Phòng máy và phòng điện Nguồn nhiệt thiết bị Làm mát hoặc thông gió theo tải thiết bị

Bảng trên dùng để phân tích công năng, chưa phải bảng định mức tải lạnh hoặc lưu lượng bắt buộc.

2.2. Không nên dùng chung một zone cho các khu vực khác công năng

Giả sử một tầng có cửa hàng thời trang, khu ăn uống và khu vui chơi trẻ em. Ba khu vực có thể có mật độ người và nguồn sinh nhiệt khác nhau.

Nếu sử dụng chung một cảm biến nhiệt độ để điều khiển toàn bộ tầng, hệ thống có thể làm lạnh quá mức ở một khu vực trong khi khu vực khác vẫn không đạt điều kiện yêu cầu.

Vì vậy, cần phân chia zone theo:

  • Công năng và lịch vận hành.
  • Hướng nắng và đặc điểm bao che.
  • Mật độ người và nguồn nhiệt.
  • Nhu cầu điều khiển của khách thuê.
  • Yêu cầu thông gió và xử lý không khí.
  • Phạm vi phân phối của hệ thống HVAC.

Việc phân chia zone hợp lý có thể giúp tăng tính linh hoạt và hạn chế vận hành thiết bị không cần thiết.

3. Các hệ thống HVAC thường dùng cho trung tâm thương mại

Có nhiều phương án phù hợp, tùy quy mô và đặc điểm công trình.

Phối cảnh kỹ thuật 3D phòng máy lạnh trung tâm với Chiller, bơm, đường ống nước màu xanh đỏ và cụm AHU nối ống gió
Minh họa phương án plant nước lạnh và AHU. Cần đối chiếu độc lập nhãn tháp giải nhiệt, hai mạch nước và chiều dòng trước khi sử dụng như sơ đồ nguyên lý kỹ thuật.

3.1. Hệ thống Chiller – AHU – FCU

Đây là một phương án thường được xem xét đối với công trình có phụ tải lạnh lớn và nhiều khu vực sử dụng.

Hệ thống sử dụng Chiller để tạo nước lạnh, sau đó phân phối nước lạnh đến các thiết bị xử lý không khí như AHU hoặc FCU.

Sơ đồ nguyên lý đơn giản:

Chiller → Bơm nước lạnh → Đường ống cấp → AHU/FCU → Đường ống hồi → Chiller.

Các AHU và FCU tiếp nhận nước lạnh để xử lý không khí cho những khu vực được phân công.

Nếu là Chiller giải nhiệt nước, hệ thống còn có mạch nước giải nhiệt với tháp giải nhiệt và các thiết bị liên quan.

Ưu điểm:

  • Phù hợp với nhiều công trình có tải lạnh lớn.
  • Có thể phục vụ nhiều zone.
  • Thuận lợi cho việc quản lý hệ thống tập trung.
  • Có thể tích hợp các chiến lược điều khiển tối ưu theo tải.
  • Linh hoạt phối hợp AHU, FCU và các thiết bị chuyên dụng.

Hạn chế cần xem xét:

  • Cần không gian cho phòng máy và hệ thống phân phối.
  • Có mạng đường ống và bơm nước lạnh.
  • Cần thiết kế điều khiển, cân bằng thủy lực và bảo trì phù hợp.
  • Phải phân tích hiệu quả ở chế độ tải một phần.

3.2. Hệ thống VRV/VRF

VRV/VRF sử dụng hệ thống môi chất lạnh để kết nối các dàn nóng với nhiều dàn lạnh theo cấu hình được hỗ trợ.

Phương án này có thể phù hợp với một số khu bán lẻ, văn phòng quản lý hoặc công trình có yêu cầu điều khiển riêng.

Tuy nhiên, cần kiểm tra:

  • Giới hạn công suất kết nối.
  • Chiều dài và chênh cao đường ống môi chất.
  • Khả năng đáp ứng tải ở điều kiện thực tế.
  • Khả năng vận hành đồng thời.
  • Thông gió ngoài trời, vì dàn lạnh tuần hoàn không khí không tự bảo đảm đủ gió tươi.
  • Yêu cầu an toàn môi chất lạnh.
  • Khả năng bảo trì và bố trí dàn nóng.

Không nên mặc định hệ VRV/VRF là phương án tối ưu cho mọi trung tâm thương mại lớn.

3.3. Hệ thống AHU dùng DX hoặc Rooftop Unit

Một số công trình có thể lựa chọn AHU sử dụng dàn lạnh giãn nở trực tiếp hoặc các cụm máy packaged rooftop phù hợp.

Phương án này cần được đánh giá theo điều kiện khí hậu, cấu hình mặt bằng, không gian đặt thiết bị và khả năng điều khiển.

3.4. Hệ thống kết hợp

Một trung tâm thương mại hoàn toàn có thể sử dụng nhiều cấu hình HVAC.

Ví dụ:

  • Chiller cấp nước lạnh cho AHU khu mua sắm.
  • FCU phục vụ văn phòng hoặc các phòng nhỏ.
  • VRF phục vụ khu quản lý hoạt động ngoài giờ.
  • AHU chuyên dụng xử lý gió tươi.
  • Quạt riêng cho khu vệ sinh và các hệ hút thải chuyên dụng.

Điều quan trọng là phải xác định được ranh giới thiết kế và phạm vi điều khiển của từng hệ thống.

4. Sơ đồ nguyên lý HVAC cho trung tâm thương mại

Đối với phương án Chiller trung tâm, có thể tổ chức theo ba nhóm chức năng chính.

4.1. Hệ thống sản xuất nước lạnh

Một phương án Chiller giải nhiệt nước có thể gồm:

  • Chiller.
  • Bơm nước lạnh.
  • Bơm nước giải nhiệt.
  • Tháp giải nhiệt.
  • Bình giãn nở và các thiết bị duy trì áp suất.
  • Bộ lọc, van, thiết bị đo và các thành phần phụ trợ.

Không phải mọi phương án đều cần cùng một sơ đồ bơm. Có thể lựa chọn cấu hình lưu lượng không đổi, lưu lượng biến đổi hoặc những kiến trúc khác phù hợp.

4.2. Hệ thống phân phối nước lạnh

Nước lạnh được đưa tới AHU và FCU thông qua đường ống.

Tùy phương án, có thể sử dụng van điều khiển hai ngả, ba ngả, van cân bằng, van điều khiển độc lập áp suất hoặc những thiết bị tương ứng.

Việc lựa chọn van ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng điều khiển và đặc tính thủy lực của hệ thống.

4.3. Hệ thống phân phối không khí

Một sơ đồ AHU điển hình có thể gồm:

Không khí ngoài trời + Không khí hồi → Buồng hòa trộn → Lọc → Coil lạnh → Quạt → Ống gió cấp → Miệng gió → Không gian sử dụng.

Đường hồi đưa một phần không khí về thiết bị theo phương án thiết kế.

Tuy nhiên, trình tự bố trí quạt, lọc, coil và buồng hòa trộn có thể khác nhau theo loại AHU.

Cần sử dụng đúng sơ đồ sản phẩm, không coi mô hình đơn giản này là cấu tạo bắt buộc. Đối với hệ xử lý 100% gió ngoài trời, sơ đồ sẽ khác hệ AHU có tuần hoàn gió hồi.

5. Tiêu chuẩn và quy chuẩn áp dụng khi thiết kế HVAC trung tâm thương mại

Một dự án tại Việt Nam cần được thiết kế theo hệ thống văn bản áp dụng cho công trình, không chỉ theo kinh nghiệm hoặc một tiêu chuẩn quốc tế đơn lẻ.

5.1. TCVN 5687:2024

TCVN 5687:2024 – Thông gió và điều hòa không khí – Yêu cầu thiết kế là tiêu chuẩn quốc gia thay thế TCVN 5687:2010.

Tiêu chuẩn này được sử dụng làm một cơ sở kỹ thuật cho việc thiết kế hệ thống thông gió, điều hòa không khí trong phạm vi áp dụng.

Kỹ sư cần đối chiếu các điều khoản liên quan đến công năng, điều kiện không khí và yêu cầu thiết kế của công trình.

5.2. ASHRAE Standard 62.1-2025

ASHRAE 62.1-2025 đề cập đến thông gió và chất lượng không khí trong nhà đối với các không gian thuộc phạm vi tiêu chuẩn.

Khi sử dụng phương pháp thông gió theo lưu lượng trên người và diện tích, phải lựa chọn đúng phân loại không gian cùng các thông số tương ứng.

Không nên dùng một mức lưu lượng gió tươi chung cho toàn bộ trung tâm thương mại.

5.3. ASHRAE Standard 55

ASHRAE 55 là tài liệu tham khảo về điều kiện môi trường nhiệt cho người sử dụng.

Đánh giá tiện nghi nhiệt không chỉ dựa vào nhiệt độ không khí mà còn có các yếu tố khác như độ ẩm, vận tốc không khí, nhiệt độ bức xạ trung bình, hoạt động và trang phục.

5.4. QCVN 06:2022/BXD và Sửa đổi 1:2023

Đây là một trong các cơ sở quan trọng khi phối hợp thiết kế thông gió, điều hòa không khí với yêu cầu an toàn cháy cho công trình trong phạm vi điều chỉnh.

Cần kiểm tra các yêu cầu liên quan tới khoang cháy, đường ống xuyên bộ phận ngăn cháy, cấp khí chống khói, hút khói, hệ thống điều khiển và liên động.

Không được tự động áp dụng sơ đồ thông gió tiện nghi như một hệ thống kiểm soát khói.

5.5. Quy chuẩn về sử dụng năng lượng hiệu quả

Tính đến tháng 10/2026, cần chú ý hai văn bản:

Văn bản Trạng thái áp dụng
QCVN 09:2017/BXD Quy chuẩn năng lượng đang áp dụng theo phạm vi và điều kiện tương ứng
QCVN 04-3:2026/BXD Đã ban hành, có hiệu lực từ 01/02/2027

Theo thông tin đã đối chiếu trong bản thảo Bước 1, QCVN 04-3:2026/BXD được ban hành theo Thông tư 61/2026/TT-BXD ngày 30/7/2026.

Quy chuẩn mới có điều khoản chuyển tiếp đối với các dự án đã được phê duyệt hoặc thuộc các trường hợp đã thực hiện thủ tục thẩm định tương ứng trước ngày có hiệu lực.

Vì vậy, khi thiết kế trung tâm thương mại, phải xác định đúng thời điểm và tình trạng pháp lý của hồ sơ trước khi lựa chọn bộ yêu cầu áp dụng.

6. Các dữ liệu đầu vào cần có trước khi tính tải lạnh

Để tính tải lạnh, kỹ sư cần thu thập dữ liệu từ kiến trúc, chủ đầu tư và các bộ môn liên quan.

6.1. Thông tin kiến trúc

Bao gồm:

  • Diện tích từng tầng.
  • Diện tích sử dụng điều hòa.
  • Mặt bằng và mặt cắt.
  • Chiều cao trần và sảnh thông tầng.
  • Hướng công trình.
  • Kết cấu tường, mái, kính.
  • Các khu vực có che nắng.
  • Vị trí cửa ra vào.
  • Không gian kỹ thuật, phòng AHU và phòng Chiller.

6.2. Thông tin sử dụng

Cần xác định:

  • Chức năng từng gian hàng.
  • Số lượng người thiết kế.
  • Công suất chiếu sáng.
  • Thiết bị điện và máy móc.
  • Lịch vận hành.
  • Giờ hoạt động ngoài giờ.
  • Những khu vực có yêu cầu nhiệt độ hoặc độ ẩm đặc biệt.

6.3. Thông tin khí hậu

Dữ liệu thiết kế cần phản ánh đúng địa điểm công trình và cơ sở tính.

Các thông số có thể gồm nhiệt độ bầu khô, bầu ướt, độ ẩm, dữ liệu mặt trời và những điều kiện liên quan.

Trong khí hậu nóng ẩm, kiểm tra tải lạnh ẩn của gió ngoài trời là một yêu cầu quan trọng.

7. Phương pháp tính tải lạnh trung tâm thương mại

Tải lạnh có thể gồm nhiều thành phần.

Tải từ bên ngoài:

  • Truyền nhiệt qua tường và mái.
  • Truyền nhiệt qua kính.
  • Bức xạ mặt trời.
  • Không khí xâm nhập.

Tải bên trong:

  • Con người.
  • Chiếu sáng.
  • Thiết bị điện.
  • Thiết bị trưng bày và hoạt động thương mại.
  • Các nguồn nhiệt, nguồn ẩm đặc biệt.

Tải liên quan đến xử lý không khí:

  • Gió ngoài trời.
  • Quạt và những thành phần hệ thống có liên quan.
  • Các thành phần nhiệt cần xử lý tại coil tùy cấu hình.

7.1. Tải lạnh cảm và tải lạnh ẩn

Ở cùng một ranh giới và thời điểm tính toán:

Qtotal = Qsensible + Qlatent

Trong đó Qtotal là tải lạnh tổng; Qsensible là tải lạnh cảm; Qlatent là tải lạnh ẩn.

Việc chọn thiết bị phải xét khả năng xử lý cả tải cảm và tải ẩn.

Một AHU có đủ công suất lạnh tổng nhưng công suất lạnh cảm không phù hợp vẫn có thể không đạt yêu cầu nhiệt độ hoặc độ ẩm thiết kế.

7.2. Tại sao không nên tính theo một hệ số W/m² chung?

Giả sử hai cửa hàng có cùng diện tích 200 m². Cửa hàng thứ nhất nằm trong khu vực giữa tầng, ít tiếp xúc ngoài trời. Cửa hàng thứ hai nằm sát mặt dựng kính hướng chịu nắng mạnh, có nhiều đèn chiếu sáng trưng bày.

Tải lạnh của hai cửa hàng có thể khác nhau đáng kể. Vì vậy, hệ số W/m² chỉ nên dùng để ước lượng sơ bộ hoặc kiểm tra tính hợp lý khi đã biết rõ cơ sở của hệ số.

7.3. Phần mềm tính tải lạnh

Tùy điều kiện dự án có thể sử dụng những công cụ tính tải hoặc mô phỏng phù hợp.

Tuy nhiên, phải kiểm tra dữ liệu khí hậu, lịch sử dụng, đặc tính kết cấu, tải người và gió ngoài trời. Không nên sử dụng kết quả đầu ra mà không rà soát giả thiết đầu vào.

8. Ví dụ phân tích sơ bộ tải lạnh cho trung tâm thương mại

Xét một trung tâm thương mại giả định có tổng diện tích sàn 12.000 m². Trong đó, diện tích dự kiến điều hòa là 9.000 m². Phần còn lại gồm những khu vực chưa được đưa vào ví dụ như tầng hầm, kho, phòng kỹ thuật và các không gian không điều hòa.

Giả sử kết quả nghiên cứu tải lạnh sơ bộ của các zone đã có như sau.

Zone Diện tích Tải cực đại riêng giả định
Khu cửa hàng bán lẻ 3.000 m² 390 kW
Hành lang và sảnh mua sắm 2.000 m² 220 kW
Siêu thị 2.000 m² 260 kW
Khu ẩm thực 1.200 m² 204 kW
Rạp chiếu phim và khu phụ trợ 800 m² 96 kW
Tổng 9.000 m² 1.170 kW

Đây là các số liệu hoàn toàn giả định để minh họa, không phải công suất khuyến nghị theo diện tích của từng loại không gian.

8.1. Tính tổng các tải cực đại riêng

Qsum = 390 + 220 + 260 + 204 + 96

Qsum = 1.170 kW

Tuy nhiên, đây mới chỉ là tổng tải cực đại riêng của từng zone.

8.2. Có thể chọn ngay Chiller 1.170 kW không?

Chưa thể kết luận. Các zone có thể đạt tải cực đại tại những thời điểm khác nhau. Ví dụ, khu có kính chịu nắng có thể đạt tải lớn vào buổi chiều, trong khi khu rạp chiếu phim có thể có tải người cao vào buổi tối.

Cần xác định tải đồng thời của toàn công trình. Giả sử một mô hình tính tải có xét thời gian và sự đồng thời đã cho kết quả cực đại toàn khối là:

Qblock = 1.030 kW

Như vậy, trong ví dụ:

  • Tổng tải cực đại riêng: 1.170 kW.
  • Tải đồng thời cực đại giả định: 1.030 kW.

Không được tự động sử dụng một hệ số 0,88 hay bất kỳ hệ số đồng thời cố định nào để thay cho phân tích tải.

Con số 1.030 kW phải xuất phát từ mô hình tải hoặc cơ sở tính phù hợp với dự án.

8.3. Tải block có bằng công suất lắp đặt Chiller không?

Không nhất thiết. Còn cần xác định:

  • Tải thực tế đặt lên plant nước lạnh.
  • Tải tại các coil.
  • Gió ngoài trời được xử lý bởi những hệ nào.
  • Các tổn thất và nguồn nhiệt liên quan.
  • Đặc tính công suất thiết bị tại điều kiện thiết kế.
  • Khả năng vận hành ở tải một phần.
  • Yêu cầu dự phòng, độ tin cậy và bảo trì.

Vì vậy, 1.030 kW trong ví dụ không tự động là công suất danh định của Chiller cần mua.

9. Tính toán lưu lượng nước lạnh cho hệ Chiller

Sau khi xác định được tải nhiệt phía nước của hệ thống, có thể tính lưu lượng nước lạnh theo cân bằng năng lượng.

Q = ṁ × cp × ΔT

Trong đó Q là công suất trao đổi nhiệt, kW; ṁ là lưu lượng khối lượng nước, kg/s; cp là nhiệt dung riêng, kJ/(kg·K); ΔT là chênh lệch nhiệt độ nước, K.

Nếu sử dụng lưu lượng thể tích V theo m³/h:

V = 3600 × Q / (ρ × cp × ΔT)

Trong đó ρ là khối lượng riêng kg/m³.

Ví dụ tính lưu lượng nước lạnh

Giả sử một nhóm tải tại coil có:

  • Công suất phía nước: 800 kW.
  • Nhiệt độ nước cấp: 7°C.
  • Nhiệt độ nước hồi: 12°C.
  • ΔT = 5 K.
  • ρ = 1.000 kg/m³.
  • cp = 4,186 kJ/(kg·K).

Thay số:

V = 3600 × 800 / (1000 × 4,186 × 5)

V ≈ 137,6 m³/h

Giá trị này chỉ là lưu lượng nước cần thiết cho công suất và chênh nhiệt giả định. Chưa bao gồm quyết định về sơ đồ bơm, lưu lượng tối thiểu, cấu hình van điều khiển, tổn thất đường ống và các yêu cầu vận hành.

10. Tính lưu lượng gió cấp cho từng zone

Sau khi có tải lạnh cảm, có thể tính sơ bộ lưu lượng gió cấp theo cân bằng nhiệt cảm.

Qs = ρ × V̇ × cp × ΔT

Trong đó Qs là tải lạnh cảm, kW; ρ là khối lượng riêng không khí, kg/m³; V̇ là lưu lượng gió, m³/s; cp là nhiệt dung riêng không khí, kJ/(kg·K); ΔT là chênh nhiệt độ phòng và gió cấp, K.

Suy ra:

V (m³/h) = 3600 × Qs / (ρ × cp × ΔT)

Ví dụ tính lưu lượng gió cấp cho một AHU

Giả sử một zone có:

  • Tải lạnh cảm: 72 kW.
  • Nhiệt độ phòng: 25°C.
  • Nhiệt độ gió cấp: 16°C.
  • ΔT = 9 K.
  • Khối lượng riêng giả định: 1,2 kg/m³.
  • Nhiệt dung riêng giả định: 1,005 kJ/(kg·K).

Khi đó:

V = 3600 × 72 / (1,2 × 1,005 × 9)

V ≈ 23.881 m³/h

Có thể xem khoảng 23.900 m³/h là kết quả sơ bộ của phép cân bằng nhiệt cảm.

Tuy nhiên, trước khi chọn AHU phải kiểm tra nhu cầu gió ngoài trời, công suất lạnh tổng và lạnh cảm, khả năng xử lý ẩm, đặc tính nhiệt ẩm của không khí, hiệu quả phân phối và độ ồn, áp suất tĩnh ngoài yêu cầu và điều kiện vận hành một phần tải.

Không nên chọn ngay AHU chỉ dựa vào một giá trị lưu lượng gió.

11. Tính lưu lượng gió ngoài trời cho trung tâm thương mại

Gió ngoài trời là thành phần không thể bỏ qua trong các không gian có người sử dụng.

Trong phương pháp Ventilation Rate Procedure của ASHRAE 62.1, có thể sử dụng biểu thức tính nhu cầu thông gió tại vùng thở:

Vbz = Rp × Pz + Ra × Az

Trong đó:

  • Vbz: lưu lượng ngoài trời tại vùng thở.
  • Rp: suất gió ngoài trời theo người.
  • Pz: số người thiết kế của zone.
  • Ra: suất gió ngoài trời theo diện tích.
  • Az: diện tích zone.

Các giá trị Rp và Ra phải được tra theo đúng phân loại công năng và phiên bản tiêu chuẩn đang áp dụng.

Ví dụ minh họa phương pháp

Giả sử một khu vực có:

  • Diện tích: 1.000 m².
  • Số người: 120.
  • Rp giả định: 3 L/s/người.
  • Ra giả định: 0,5 L/s·m².

Khi đó:

Vbz = 3 × 120 + 0,5 × 1000

Vbz = 860 L/s

Đổi đơn vị: 860 × 3,6 = 3.096 m³/h

Lưu ý quan trọng: Rp = 3 L/s/người và Ra = 0,5 L/s·m² trong ví dụ chỉ là những hệ số giả định để minh họa công thức, không phải các trị số được xác nhận cho khu bán lẻ theo ASHRAE 62.1-2025 hoặc TCVN 5687:2024.

Để xác định lưu lượng gió ngoài trời thực sự phải kiểm tra thêm hiệu quả phân phối gió tại zone, hiệu quả thông gió của hệ thống và các điều kiện khác theo phương pháp được lựa chọn.

Nếu một AHU cấp cho nhiều zone, lưu lượng gió ngoài trời tổng của hệ thống không đơn giản luôn bằng tổng các Vbz.

11.1. Không nhầm gió cấp với gió ngoài trời

Một AHU có thể cấp 20.000 m³/h nhưng chỉ sử dụng một phần lưu lượng đó từ không khí ngoài trời. Phần còn lại có thể là không khí hồi được tuần hoàn theo cấu hình cho phép.

11.2. Kiểm soát tải ẩn

Ở vùng khí hậu nóng ẩm, xử lý không khí ngoài trời có thể tạo tải ẩn đáng kể. Nếu AHU chỉ đủ tải lạnh cảm nhưng khả năng khử ẩm không phù hợp, không gian có thể đạt nhiệt độ nhưng độ ẩm vẫn cao.

Kỹ sư cần kiểm tra trạng thái không khí vào coil, ra coil, tải lạnh tổng và giải pháp điều khiển độ ẩm.

11.3. Điều khiển theo nhu cầu người sử dụng

Một số khu vực có mật độ khách thay đổi lớn có thể phù hợp để xem xét Demand-Controlled Ventilation.

Tuy nhiên, hệ thống phải duy trì được lưu lượng thông gió yêu cầu theo tiêu chuẩn áp dụng, không được giảm gió tươi tùy ý chỉ vì cảm biến CO₂ báo thấp.

Tham khảo thêm: Cách tính lưu lượng gió tươi cho hệ thống HVAC.

12. Thiết kế hệ thống ống gió cho trung tâm thương mại

Sau khi xác định lưu lượng cấp tới từng khu vực, kỹ sư triển khai mạng ống gió.

12.1. Chọn kích thước sơ bộ

Q = 3600 × A × v

Trong đó Q là lưu lượng gió (m³/h), A là tiết diện ống (m²), v là vận tốc trung bình (m/s).

Giả sử một nhánh ống có Q = 3.600 m³/h, lựa chọn sơ bộ ống chữ nhật 600 × 300 mm.

Tiết diện: A = 0,6 × 0,3 = 0,18 m².

Vận tốc: v = 3600 / (3600 × 0,18).

v ≈ 5,56 m/s

Đây là kết quả tính vận tốc sơ bộ. Chưa thể kết luận ống 600 × 300 mm phù hợp khi chưa kiểm tra tổn thất áp suất, tiếng ồn, chiều cao trần và yêu cầu lắp đặt.

12.2. Xác định tuyến bất lợi nhất

Cần tính tổn thất cho từng tuyến từ thiết bị đến miệng gió hoặc giữa những điểm tương ứng của hệ thống.

Tổn thất có thể gồm ma sát trên ống thẳng, cút, tê, côn, damper, silencer, bộ lọc và coil nếu thuộc phạm vi áp suất cần tính, miệng gió và các trở lực khác.

Sau đó đối chiếu với đường đặc tính quạt hoặc áp suất tĩnh ngoài của AHU.

Tham khảo thêm: Cách tính tổn thất cột áp hệ thống ống gió và chọn quạt HVAC.

12.3. Kiểm tra không gian lắp đặt

Trung tâm thương mại thường có mật độ hệ thống MEP lớn.

Ống gió phải được phối hợp với dầm và kết cấu, hệ sprinkler, máng cáp, đường ống nước lạnh, hệ thống điện và điều khiển, trần kiến trúc và không gian bảo trì.

Không nên chốt kích thước và cao độ ống khi chưa đánh giá được khả năng phối hợp không gian.

13. Lựa chọn miệng gió cho không gian thương mại

Miệng gió có vai trò quyết định cách không khí được phân phối trong khu vực sử dụng.

Một số loại thường được xem xét:

Loại miệng gió Khu vực có thể áp dụng
Square Ceiling Diffuser Văn phòng, cửa hàng, không gian trần thông thường
Linear Slot Diffuser Sảnh, hành lang, khu vực cần thẩm mỹ
Swirl Diffuser Không gian phù hợp với phân phối gió hòa trộn
Jet Nozzle Một số khu vực trần cao cần tầm thổi lớn
Return Air Grille Đường gió hồi
Exhaust Air Grille Khu vực hút thải

Khi lựa chọn cần kiểm tra lưu lượng, Throw, Spread, Drop, tổn thất áp suất, độ ồn, chiều cao lắp đặt và vị trí người sử dụng.

Không nên chỉ bố trí miệng gió đều trên trần mà bỏ qua đường đi của luồng khí.

14. Thiết kế điều hòa cho sảnh thông tầng và khu vực trần cao

Sảnh thông tầng là một trong những khu vực khó thiết kế HVAC. Chiều cao lớn có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể giữa vùng người sử dụng và vùng không khí phía trên.

Mặt cắt trung tâm thương mại có sảnh thông tầng và các miệng gió cấp trên cao, luồng khí màu xanh hướng xuống vùng khách sử dụng
Dòng khí xanh là minh họa đường đi của không khí cấp, không phải kết quả CFD hoặc dữ liệu tầm thổi của một miệng gió cụ thể.

14.1. Phân tầng nhiệt

Không khí trong sảnh có thể phân bố nhiệt độ không đồng đều theo chiều cao do tác động của nguồn nhiệt, dòng khí cấp và hình học không gian.

Nếu lựa chọn vị trí cấp gió không phù hợp, không khí đã được làm lạnh có thể không phục vụ hiệu quả vùng người sử dụng.

14.2. Tầm thổi và vận tốc

Với sảnh cao, có thể cần sử dụng miệng gió có tầm thổi lớn hoặc một chiến lược phân phối khác. Tuy nhiên, gió cấp không được tạo vận tốc và điều kiện nhiệt bất lợi tại vùng có người.

14.3. Ảnh hưởng của kính và cửa vào

Sảnh kính lớn có thể chịu tải bức xạ mặt trời và tải do xâm nhập không khí.

Các giải pháp kiến trúc như che nắng, giảm nhiệt truyền qua kính và kiểm soát cửa ra vào có thể tác động trực tiếp đến tải HVAC.

Không nên dùng tăng công suất máy lạnh làm giải pháp duy nhất cho các vấn đề bắt nguồn từ vỏ công trình.

15. Thiết kế HVAC cho food court và khu bếp

Khu ẩm thực có thể phát sinh tải nhiệt do người, thiết bị nấu, hơi nước, mùi, khói dầu mỡ, tải ẩn lớn và lưu lượng hút thải đáng kể.

Phối cảnh 3D cắt lớp khu bếp thương mại và food court có chụp hút, đường ống hút thải lên mái, quạt hút và đường cấp gió bù màu xanh
Minh họa hướng gió thải khỏi chụp hút bếp và nguồn không khí bù cho khu ẩm thực. Bố trí thực tế phải kiểm tra an toàn hệ thống hút dầu mỡ và cân bằng áp suất.

Cần phân biệt khu ăn uống của khách với khu chế biến thực phẩm.

15.1. Hệ thống hút thải bếp

Hút bếp thương mại thường cần hệ thống chụp hút, đường ống và thiết bị phù hợp với loại hình nấu nướng.

Hệ thống này không nên được xem như một nhánh hút thải thông thường của AHU điều hòa.

15.2. Gió bù cho bếp

Không khí bị hút thải phải được thay thế bằng nguồn không khí bù phù hợp.

Nếu hệ thống hút bếp hoạt động với lưu lượng lớn nhưng gió bù không được thiết kế đồng bộ, có thể phát sinh chênh áp không mong muốn và ảnh hưởng tới khu ăn uống lân cận.

15.3. Kiểm soát mùi

Cần tổ chức hướng dòng không khí để hạn chế mùi bếp lan vào hành lang và các gian hàng.

Bên cạnh lưu lượng hút, phải đánh giá vị trí miệng xả và cửa lấy gió ngoài trời để hạn chế hiện tượng khí thải bị hút trở lại.

16. Thông gió tầng hầm để xe

Tầng hầm để xe có yêu cầu thông gió khác khu vực điều hòa tiện nghi.

Các vấn đề cần xét gồm loại phương tiện sử dụng, diện tích và thể tích, phương án cấp và hút không khí, nguồn phát sinh chất ô nhiễm, vị trí lấy/xả gió, chiến lược điều khiển và các vùng có thể tích tụ khí thải.

16.1. Thông gió bình thường

Mục tiêu là kiểm soát các chất ô nhiễm trong chế độ khai thác thông thường.

Tùy thiết kế, hệ thống có thể sử dụng quạt cấp, quạt hút và các thiết bị hỗ trợ tổ chức dòng khí.

Nếu điều khiển theo cảm biến, cần xác định loại chất cần giám sát và yêu cầu điều khiển tương ứng.

16.2. Kiểm soát khói khi cháy

Hệ thống kiểm soát khói phục vụ các tình huống cháy phải được thiết kế theo yêu cầu an toàn cháy áp dụng.

Không nên dùng lưu lượng thông gió bình thường để suy ra trực tiếp công suất quạt hút khói.

Nếu có phương án sử dụng chung thiết bị hoặc đường ống cho nhiều chế độ, phải xác minh cấu hình đó được phép và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu liên quan.

Các chế độ vận hành, điều khiển, nguồn điện, nhiệt độ làm việc của thiết bị và liên động phải được kiểm tra riêng.

17. Phối hợp HVAC với hệ thống PCCC

Một trung tâm thương mại thường có nhiều tầng, nhiều gian hàng và các tuyến giao thông đông người.

Vì vậy, thiết kế HVAC cần được phối hợp với giải pháp an toàn cháy ngay từ giai đoạn đầu.

Những nội dung có thể liên quan:

  • Phân chia khoang cháy.
  • Xuyên tường và sàn có yêu cầu ngăn cháy.
  • Van chặn lửa hoặc thiết bị phù hợp tại các vị trí cần thiết.
  • Hệ thống hút khói.
  • Hệ thống cấp khí chống khói.
  • Điều khiển khi xảy ra cháy.
  • Liên động với hệ thống báo cháy.
  • Trình tự dừng hoặc chuyển chế độ thiết bị HVAC.

Không được mặc định mọi AHU đều phải dừng giống nhau trong tất cả các tình huống cháy. Trình tự điều khiển phụ thuộc thiết kế và giải pháp an toàn cháy được phê duyệt.

Đặc biệt, hệ thống điều hòa tiện nghi không được tự ý vận hành để phân phối không khí giữa các khoang cháy trong trường hợp trái với yêu cầu an toàn.

18. Hệ thống điều khiển và BMS

Đối với trung tâm thương mại, hệ thống điều khiển có thể được tổ chức theo nhiều cấp.

18.1. Điều khiển thiết bị

Bao gồm điều khiển Chiller, bơm, AHU, FCU, quạt và các thiết bị khác.

18.2. Điều khiển theo zone

Cho phép duy trì nhiệt độ, lịch vận hành và các chế độ tương ứng với từng khu vực.

18.3. Điều khiển plant

Một plant Chiller có nhiều máy cần được điều khiển phù hợp với tải và trạng thái hệ thống.

Các chức năng có thể gồm trình tự khởi động và dừng, điều khiển bơm, điều khiển lưu lượng, chuyển đổi máy đang hoạt động, giám sát nhiệt độ nước, quản lý cảnh báo và đánh giá hiệu suất vận hành.

18.4. BMS

BMS hỗ trợ giám sát và quản lý hoạt động hệ thống ở cấp công trình.

Tùy mức độ triển khai, BMS có thể thu thập trạng thái thiết bị, nhiệt độ, lưu lượng hoặc áp suất nếu có cảm biến, điện năng, lịch vận hành, cảnh báo và xu hướng hoạt động.

Cần phân biệt giữa chức năng giám sát của BMS với các chức năng điều khiển an toàn bắt buộc được thực hiện bằng hệ thống chuyên dụng.

19. Giải pháp nâng cao hiệu quả năng lượng

Một hệ thống HVAC trung tâm thương mại hiệu quả không chỉ cần Chiller có chỉ số COP tốt.

Cần xem xét hiệu quả ở cấp toàn hệ thống, bao gồm Chiller, bơm, quạt, tháp giải nhiệt, phân phối và điều khiển.

Một số hướng tối ưu có thể đánh giá:

  • Phân chia zone hợp lý: Hạn chế phải làm lạnh đồng thời các khu vực không sử dụng.
  • Điều khiển lưu lượng biến đổi: Phù hợp với các hệ thống có tải thay đổi và thiết bị đáp ứng.
  • Kiểm soát không khí ngoài trời: Đảm bảo chất lượng không khí trong nhà nhưng tránh xử lý quá mức không cần thiết.
  • Thiết kế vỏ công trình: Giảm ảnh hưởng của kính, mái và bức xạ mặt trời.
  • Quản lý lịch vận hành: Phù hợp với giờ mở cửa, lịch hoạt động của gian hàng và nhu cầu thực tế.
  • Kiểm tra hiệu suất tải một phần: Đánh giá vận hành không chỉ ở công suất cực đại.
  • Đo đếm năng lượng: Theo dõi hiệu quả của hệ thống và các nhóm tải quan trọng.

Không nên tuyên bố một giải pháp tiết kiệm được một tỷ lệ phần trăm điện năng cố định nếu chưa có mô hình hoặc kết quả đo kiểm phù hợp.

20. Phối hợp BIM/MEP khi triển khai trung tâm thương mại

Mô hình BIM hỗ trợ tổ chức không gian và dữ liệu của các hệ thống kỹ thuật.

Mặt cắt phối cảnh các đường ống gió cấp hồi, ống nước lạnh, ống PCCC và máng cáp điện phía trên trần khu mua sắm
Minh họa giao diện không gian giữa HVAC, điện, PCCC và kết cấu. Không đại diện hồ sơ đã kiểm tra clash, khoảng hở hay yêu cầu PCCC.

Trong giai đoạn thiết kế, kỹ sư HVAC cần phối hợp với kiến trúc, kết cấu, điện, cấp thoát nước, chữa cháy, hệ thống kỹ thuật chuyên dụng, thiết kế nội thất và các gian hàng.

Đặc biệt, các khu vực cần kiểm tra kỹ gồm phòng Chiller, phòng AHU, trục kỹ thuật, trần hành lang, không gian phía trên gian hàng, vị trí xuyên sàn và dầm, đường vận chuyển thiết bị, không gian bảo trì và thay thế linh kiện.

Không có xung đột hình học không đồng nghĩa hệ thống đã có thể thi công. Vẫn phải kiểm tra giá đỡ, cách nhiệt, tiếp cận bảo trì, trình tự lắp đặt và những yêu cầu khác.

21. Quy trình thiết kế HVAC trung tâm thương mại từ đầu đến cuối

Một quy trình thực tế có thể tổ chức theo các bước:

Bước 1 – Thu thập dữ liệu: Tiếp nhận kiến trúc, kết cấu, yêu cầu chủ đầu tư, công năng và lịch sử dụng.

Bước 2 – Phân chia zone: Xác định khu điều hòa, thông gió và các khu vực có yêu cầu riêng.

Bước 3 – Xác định điều kiện thiết kế: Chọn dữ liệu khí hậu, điều kiện trong phòng và cơ sở tiêu chuẩn.

Bước 4 – Tính tải lạnh: Tính tải từng zone, tải cảm, tải ẩn và tải đồng thời.

Bước 5 – Tính thông gió: Xác định gió ngoài trời, hút thải, gió bù và cân bằng không khí.

Bước 6 – Lựa chọn phương án HVAC: So sánh Chiller, VRV/VRF, AHU, FCU hoặc phương án kết hợp.

Bước 7 – Tính hệ thống và thiết bị: Xác định lưu lượng nước lạnh, gió cấp, tải tại coil và các yêu cầu thiết bị.

Bước 8 – Thiết kế mạng phân phối: Tính toán ống gió, ống nước, tổn thất áp suất, cách nhiệt và phương án điều khiển.

Bước 9 – Phối hợp MEP và an toàn cháy: Kiểm tra không gian, hệ thống chuyên dụng, liên động và hồ sơ liên quan.

Bước 10 – Hoàn thiện hồ sơ: Bản vẽ, thuyết minh, bảng thiết bị, thông số, sơ đồ nguyên lý và các yêu cầu kỹ thuật.

Bước 11 – Kiểm tra chất lượng thiết kế: Rà soát tính nhất quán giữa tính toán, bản vẽ, schedules và yêu cầu dự án.

Bước 12 – Hỗ trợ nghiệm thu: Khi triển khai thi công, đối chiếu thực tế, cân chỉnh và thử vận hành theo phạm vi công việc.

Tham khảo thêm: Quy trình thiết kế hệ thống điều hòa thông gió HVAC từ A đến Z.

22. Những lỗi thường gặp khi thiết kế HVAC trung tâm thương mại

22.1. Tính tải lạnh toàn công trình theo một hệ số W/m²

Cách làm này không phản ánh đầy đủ sự khác biệt giữa các khu vực.

22.2. Cộng tải cực đại của từng phòng để chọn công suất plant

Tải cực đại riêng không nhất thiết xảy ra đồng thời.

22.3. Bỏ qua tải ẩn của không khí ngoài trời

Hệ thống có thể đủ tải cảm nhưng không đạt điều kiện độ ẩm.

22.4. Sử dụng một AHU cho các zone có lịch hoạt động khác nhau

Có thể dẫn đến phải vận hành thiết bị lớn chỉ để phục vụ một khu nhỏ ngoài giờ.

22.5. Không dành đủ không gian bảo trì AHU và Chiller

Thiết bị có thể lắp vừa nhưng không còn không gian cần thiết để vận hành và bảo trì.

22.6. Chọn quạt chỉ theo lưu lượng cực đại

Không kiểm tra áp suất làm việc và đặc tính hệ thống có thể dẫn đến thiếu gió hoặc tăng tiếng ồn.

22.7. Không tính gió bù cho khu bếp

Có thể làm mất cân bằng áp suất và phát tán mùi.

22.8. Không kiểm tra phân tầng nhiệt tại sảnh thông tầng

Không khí điều hòa có thể không được phân phối hiệu quả tới vùng sử dụng.

22.9. Không tách yêu cầu hút khói và thông gió bình thường

Có thể gây sai phương án thiết bị, điều khiển hoặc yêu cầu an toàn.

22.10. Không tổ chức đo kiểm và cân bằng sau thi công

Hệ thống có thể đủ công suất lắp đặt nhưng vận hành không đúng lưu lượng tại các zone.

23. Kiểm tra và nghiệm thu hệ thống HVAC

Khi hoàn thành lắp đặt, cần kiểm tra hoạt động hệ thống theo phạm vi dự án.

Hạng mục Nội dung kiểm tra
Chiller Công suất, trạng thái vận hành, điều kiện nước
Bơm Lưu lượng, áp suất, chiều quay, điều khiển
AHU Lưu lượng gió, coil, lọc, tổn thất áp suất
FCU Lưu lượng gió, nước và khả năng điều khiển
Ống gió Kín khí, treo đỡ, van, miệng gió
Ống nước Thử áp, cân bằng thủy lực, cách nhiệt
Gió ngoài trời Lưu lượng và trạng thái xử lý
Điều khiển Cảm biến, van, trình tự vận hành
BMS Tín hiệu, giám sát, cảnh báo và lưu dữ liệu
Hút thải Lưu lượng, hướng dòng và áp suất
An toàn cháy Các phép thử và liên động theo hồ sơ được phê duyệt

Các phép thử cần thực hiện theo quy trình được phê duyệt và những tiêu chuẩn, quy định liên quan.

Không nên kết luận hệ thống đạt chỉ vì tất cả thiết bị đã chạy được.

24. Câu hỏi thường gặp

Trung tâm thương mại nên dùng Chiller hay VRV/VRF?

Không có một đáp án đúng cho mọi công trình. Cần so sánh theo quy mô tải, phân vùng, lịch vận hành, vốn đầu tư, điện năng, khả năng bảo trì, không gian kỹ thuật và yêu cầu của từng khu.

Có thể tính công suất điều hòa trung tâm thương mại theo W/m² không?

Có thể dùng để ước lượng sơ bộ khi có dữ liệu tham chiếu phù hợp. Tuy nhiên, không nên sử dụng một suất tải lạnh duy nhất để thay thế mô hình tính tải kỹ thuật.

Trung tâm thương mại có cần hệ thống cấp gió tươi riêng không?

Phụ thuộc cấu hình hệ thống. Gió ngoài trời có thể được xử lý tại AHU, DOAS hoặc một hệ thống phù hợp khác. Dù sử dụng phương án nào vẫn phải đáp ứng yêu cầu thông gió áp dụng.

Chiller có phải hoạt động hết công suất liên tục không?

Không. Tải lạnh của trung tâm thương mại thường thay đổi theo thời gian và điều kiện sử dụng. Cần thiết kế hệ thống để vận hành hiệu quả trong dải tải dự kiến.

Có thể dùng chung hệ hút bếp với hệ điều hòa hồi gió không?

Không nên đưa không khí hút từ khu nấu nướng vào hệ thống hồi tuần hoàn thông thường. Phải thiết kế giải pháp hút thải và cấp bù phù hợp với loại hình bếp và các yêu cầu an toàn.

Tầng hầm có thể dùng quạt thông gió bình thường để hút khói khi cháy không?

Không được mặc định như vậy. Chỉ có thể sử dụng một giải pháp kết hợp khi hệ thống được thiết kế, lựa chọn và kiểm tra đáp ứng đầy đủ yêu cầu áp dụng cho các chế độ vận hành.

Vì sao trung tâm thương mại cần BMS?

BMS có thể hỗ trợ theo dõi trạng thái, vận hành và tiêu thụ năng lượng của các hệ thống lớn. Tuy nhiên, hiệu quả BMS phụ thuộc cấu hình điểm đo, chiến lược điều khiển và chất lượng vận hành thực tế.

Hệ thống HVAC có cần mô hình BIM không?

Điều này phụ thuộc yêu cầu và quy mô dự án. Với trung tâm thương mại có nhiều bộ môn MEP và không gian trần phức tạp, BIM có thể hỗ trợ đáng kể cho phối hợp thiết kế và kiểm tra khả năng lắp đặt.

25. Kết luận

Thiết kế hệ thống HVAC trung tâm thương mại là công việc cần phối hợp giữa tính toán nhiệt, phân phối không khí, thiết kế hệ thống nước lạnh, tổ chức không gian kỹ thuật, điều khiển và các yêu cầu an toàn.

Một phương án thiết kế tốt không chỉ bảo đảm đủ công suất lạnh mà còn phải phù hợp với từng khu vực sử dụng, xử lý được gió ngoài trời, đáp ứng khả năng vận hành tải một phần và cho phép bảo trì thuận tiện.

Các nguyên tắc quan trọng gồm:

Thứ nhất: Phân chia zone theo công năng, lịch sử dụng và đặc điểm tải nhiệt, không coi toàn bộ công trình là một không gian đồng nhất.

Thứ hai: Tính tải lạnh theo dữ liệu thực tế, phân biệt tổng tải cực đại riêng, tải đồng thời và tải tại thiết bị.

Thứ ba: Lựa chọn Chiller, AHU, FCU, VRV/VRF hoặc hệ kết hợp theo nhu cầu vận hành thay vì chỉ dựa vào công suất hoặc giá đầu tư ban đầu.

Thứ tư: Thiết kế đồng bộ gió cấp, gió hồi, gió ngoài trời, hút thải và cân bằng không khí.

Thứ năm: Phối hợp với kiến trúc, kết cấu, hệ thống MEP và các yêu cầu an toàn cháy ngay từ giai đoạn thiết kế.

Khi áp dụng đúng quy trình, hệ thống HVAC sẽ có cơ sở tốt hơn để đạt yêu cầu tiện nghi, chất lượng không khí, hiệu quả năng lượng và khả năng vận hành lâu dài.

26. Tài liệu tham khảo

  1. ASHRAE Handbook – HVAC Applications 2023, Chapter 2: Retail Facilities
    https://handbook.ashrae.org/Handbooks/A23/SI/A23_Ch02/a23_ch02_si.aspx
  2. ASHRAE Standard 62.1-2025 – Ventilation and Acceptable Indoor Air Quality
    https://www.ashrae.org/technical-resources/bookstore/standards-62-1-62-2
  3. ASHRAE Standard 55 – Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy
    https://www.ashrae.org/technical-resources/bookstore/standard-55
  4. TCVN 5687:2024 – Thông gió và điều hòa không khí – Yêu cầu thiết kế
    https://tieuchuan.vsqi.gov.vn/tieuchuan/view?sohieu=TCVN+5687%3A2024
  5. Bộ Xây dựng – Thông tư 09/2023/TT-BXD, Sửa đổi 1:2023 QCVN 06:2022/BXD
    https://vbpl.moj.gov.vn/boxaydung/Pages/vbpq-toanvan.aspx?ItemID=162885
  6. Bộ Xây dựng – QCVN 04-3:2026/BXD, có hiệu lực từ 01/02/2027
    https://moc.gov.vn/pl/Pages/ChiTietVanBan.aspx?TypeVB=1&vID=788
  7. QCVN 09:2017/BXD – Công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả
    https://tieuchuanxaydung.vsqi.gov.vn/quychuan/view?sohieu=QCVN+09%3A2017%2FBXD
  8. ASHRAE Handbook – Fundamentals 2025
    https://www.ashrae.org/technical-resources/ashrae-handbook
  9. DuyHVAC – Quy trình thiết kế hệ thống điều hòa thông gió HVAC
    https://duyhvac.com/quy-trinh-thiet-ke-he-thong-dieu-hoa-thong-gio-hvac/
  10. DuyHVAC – Cách tính tổn thất cột áp hệ thống ống gió
    https://duyhvac.com/tinh-ton-that-cot-ap-he-thong-ong-gio/

Nội dung được DuyHVAC biên soạn độc lập để chia sẻ kiến thức thiết kế HVAC. Các công suất, lưu lượng và diện tích trong ví dụ đều là số liệu giả định, không phải thông số thiết kế cho một trung tâm thương mại thực tế. Hồ sơ áp dụng cần được kiểm tra theo các tiêu chuẩn, quy chuẩn và yêu cầu dự án có hiệu lực tại thời điểm triển khai.

Viết một bình luận

Tiếp tục tìm hiểu

Bài viết liên quan