Tính toán tải lạnh trên Revit

Mặc dù Revit hỗ trợ tính toán tải lạnh cho hệ thống HVAC nhưng rất nhiều người vẫn băn khoăn và nghi ngờ tính chính xác của kết quả tính toán từ Revit. Một số khác thì mặc dù vẫn tin tưởng Revit sẽ cho ra kết quả tính toán đúng nhưng với điều kiện Model từ kiến trúc phải thật chính xác, phải được nhập đầy đủ tất cả thông tin liên quan cho việc tính tải (vd: hệ số truyền nhiệt qua tường, qua mái...), nhưng để model Revit của kiến trúc có đầy đủ các thông tin đó thì gần như là không tưởng ở thời điểm hiện tại.

Thực ra, Revit có thể tính toán trực tiếp trên model kiến trúc hoặc file link kiến trúc đều được. Yêu cầu chỉ đơn giản là model kiến trúc thể hiện đúng kích thước của các phòng và tất cả các đối tượng shading, các không gian phải khép kín. Nói về kết quả tính toán: kết quả tính toán từ Revit là chính xác, khi so sánh với các phần mềm như IES VE hay HAP thì các kết quả đều không chênh lệch quá nhiều. 

Tuy nhiên, cũng hơi buồn một chút vì thực ra Revit không phải là một phần mềm tính toán và thiết kế hệ thống HVAC, cho nên mặc dù có thể tính toán tải lạnh nhưng nó lại không có phần thiết kế hệ thống. Chức năng tính toán tải lạnh, tải nhiệt của Revit chỉ chủ yếu phục vụ cho việc phân tích năng lượng (thiết kế và mô phòng công trình xanh). Revit và Green Building Studio là một bộ đôi dùng để tính toán và phân tích năng lượng được bộ năng lượng hoa kỳ công nhận kết quả tính toán.

PHƯƠNG PHÁP TÍNH TẢI:

Có rất nhiều phương pháp tính toán tải lạnh nhưng được sử dụng nhiều nhất và đơn giản nhất là các bản đơn giản hóa của phương pháp TFM (transfer function method). Về cơ bản, phương pháp cụ thể là xác định các nguồn nhiệt tác động tới không gian điều hòa, những nguồn nhiệt này chia làm 6 loại chính:

1. Nhiệt lượng do người sinh ra: tải này bao gồm hai yếu tố là hoạt động thể chất của con người trong không gian điều hòa và số lượng người trong không gian đó.
2. Nhiệt lượng do các thiết bị trong không gian điều hòa. 
3. Nhiệt do các thiết bị đèn chiếu sáng. 
4. Nhiệt do không khí bên ngoài đi vào không gian điều hòa ( gió tươi, rò rỉ..) 
5. Nhiệt truyền từ không gian khác sang không gian điều hòa (từ bên ngoài trời, phòng bên cạnh không có điều hòa, nền, trần...) 
6. Nhiệt bức xạ của mặt trời qua kính.

Kết hợp các thông tin trên cùng với nhiệt độ yêu cầu của không gian điều hòa (thông thường là 24-26 độ C khi làm mát) ta có được nhiệt lượng cần thải ra môi trường bên ngoài.

THAO TÁC THỰC HIỆN TÍNH TẢI LẠNH TRÊN REVIT:

Các bước tính tải về cơ bản chỉ bao gồm 3 bước như sau:

1. Nhập thông tin khí hậu của nơi công trình sẽ xây dựng.
2. Xác định thông số nhiệt độ cần thiết kế cho không gian điều hòa.
3. Nhập các thông tin tải nhiệt như trên:
• Số lượng người và hoạt động thể chất của họ trong không gian đó.
• Số lượng, công suất thiết bị điện, đèn trong không gian đó.
• Lưu lượng gió tươi, gió rò rỉ của mỗi không gian điều hòa.
• Thông số vật liệu kết cấu bao che (tường, vách, mái, kính) và diện tích của chúng.
• Hướng của công trình và các kết cấu che chắn (shading).

Thao tác thực hiện 3 bước trên khá dễ dàng trên Revit tuy nhiên, cần thêm một vài thao tác nhỏ để chuẩn bị:

Bước thiết lập Model:

Nếu muốn link model kiến trúc vào một model riêng để thực hiện tính toán thì cần thiết phải thực hiện các bước set-up dự án như trong bài hướng dẫn: Tạo dự án và link file kiến trúc vào Revit

Tiếp theo là chuyển model về chế độ Room Bounding để Revit hiểu có các không gian bên trong. Thao tác như trong hình:

Nếu bạn muốn tính toán trực tiếp trên file kiến trúc thì có thể bỏ qua thao tác vừa rồi.

Tạo Space và Zone:

Chuyển sang Tab Analyze trên thanh Ribbon. Sử dụng lệnh Space và di chuyển con trỏ để đặt các không gian vào trong phòng hoặc có thể tạo hàng loạt space cùng một lúc bằng lệnh Place All Space Automatically.

Các space sau khi được tạo sẽ được đánh số và đặt tên theo quy tắc riêng của Revit. Đối với Revit 2018, để thay đổi tên và số của các space này về giống với tên phòng thì có thể sử dụng trực tiếp lệnh Space Naming. Nhưng với các phiên bản Revit 2016 và trước đó (Revit 2017 mình chưa dùng) thì cần sự hỗ trợ của Dynamo hoặc Bimlink để làm được việc này nhanh chóng.

Các thao tác trên được mô tả như hình bên dưới:

Tới đây, bạn có thể bắt đầu vào công việc chính:

Bước 1: Nhập các thông tin chung

Sử dụng lệnh Heating and Cooling Load để mở khung tính toán. Chọn vào tùy chọn location để nhập vào vị trí địa lý của công trình. Revit sẽ tự động dò và lấy thông số khí hậu của khu vực đó từ các trạm khí tượng thủy văn trong vùng để thực hiện cho việc tính toán.

Ngay tại bảng này, bạn cũng có thể sử dụng tùy chọn Schematic Types để nhập vào thông số của kết cấu bao che công trình:

Bước 2: Nhập thông số tính toán

Chuyển sang tab Details, ta sẽ có một cây thư mục: Building chứa nhiều zone và trong zone chứa nhiều space. Những Space bị lỗi sẽ có dấu hiệu cảnh báo.

Click chọn vào Zone và nhập vào điều kiện tính toán thiết kế tương ứng. Để điều hòa làm lạnh thì chỉ cần nhập thông số vào Cooling information.

Bước 3:Nhập thông tin chi tiết cho từng space

Lần lượt chọn từng space bên dưới Zone và tùy chỉnh các thông số tương ứng với space đó.

Giải thích các tùy chọn:

Space type: đưa ra các mẫu không gian tiểu biểu, ứng với loại không gian đó thông thường sẽ chứa bao nhiêu người, họ làm gì trong đó, tải điện và đèn là bao nhiêu.... Đối với Revit 2018, space type cho phép nhập vào lưu lượng gió tươi cho space, còn với bản Revit 2015 và 2016 thì không có phần này.

Contruction Type: sử dụng lệnh này bạn có thể chọn hoặc nhập các thông số vật liệu cho tường, kính... Thông thường lệnh này sẽ không được dùng vì các thông số trên đã được nhập ở bước 1, tuy nhiên với một số phòng đặc biệt có sử dụng các loại vật liệu xây dựng khác thì sẽ cần tới tùy chọn này.

2 tùy chọn còn lại cho phép bạn có thể tự nhập các thông số tính tải do Space Type không có sẵn mẫu phù hợp với space thực tế trong công trình.

Cuối cùng là nhấn nút Calculate và xem kết quả. Revit cho phép xuất ra 3 dạng bảng kết quả: đơn giản, tiêu chuẩn và chi tiết. Nếu bạn quay ngược trở lại hình ảnh trong bước 1 phía trên sẽ thấy một khung tùy chọn là Report type, đó là nơi bạn dùng để chọn loại bảng kết quả được xuất ra.

Phía trên là phần hướng dẫn cơ bản phương pháp sử dụng Revit để tính toán tải lạnh, tải nhiệt cho hệ thống HVAC. 
Nếu bạn cần file tham khảo thì có thể download công trình mẫu bên dưới, đây là một ngôi biệt thự nhỏ và là một công trình thực tế sử dụng Revit để tính toán tải và thiết kế:

DOWNLOAD
Pass giải nén: tuhocrevitmep