Việc duy trì hoạt động ổn định của hệ thống HVAC không chỉ đảm bảo sự thoải mái cho con người mà còn trực tiếp ảnh hưởng đến an toàn vận hành, hiệu suất sản xuất và tuổi thọ công trình. Tuy nhiên, để đạt được những giá trị đó, điều cốt lõi nằm ở khâu thiết kế ban đầu – nơi các yếu tố kỹ thuật, môi trường sử dụng, công năng không gian và khả năng vận hành lâu dài phải được tính toán chính xác. Nội dung sau của HECOSITE sẽ cung cấp các chi tiết liên quan đến “Thiết kế HVAC”.
I. Thiết kế HVAC | Tại sao cần thiết kế hệ thống HVAC?
HVAC là viết tắt của Heating, Ventilation, and Air Conditioning (Sưởi ấm, Thông gió và Điều hòa không khí). Là một hệ thống được thiết kế để điều chỉnh và duy trì chất lượng môi trường không khí trong các công trình xây dựng hiện nay. HVAC được nhắc đến và ứng dụng nhiều ở các công trình như: Tòa nhà, trung tâm thương mại, nhà xưởng sản xuất, cơ sở y tế, bệnh viện, … Có thể hiểu đơn giản HVAC là hệ thống điều hòa không khí có nhiều thành phần phức tạp hơn (Chi tiết về HVAC ở đây).
Thiết kế HVAC
Thiết kế HVAC là quá trình lập kế hoạch, tính toán phương án và chi tiết triển khai hệ thống nhằm đảm bảo sự phù hợp với công trình trước khi xây dựng. Quá trình này bao gồm việc lựa chọn phương án, sử dụng thiết bị, bố trí hệ thống ống gió, ống nước, và kiểm soát luồng khí sao cho phù hợp với đặc điểm của từng công trình. Thiết kế HVAC không chỉ đáp ứng các điều kiện điều hòa không khí mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa chi phí vận hành, tuân thủ quy định và bảo vệ môi trường.
Tại sao cần thiết kế hệ thống HVAC
Tại sao cần thiết kế HVAC trước khi tiến hành xây dựng công trình?
- Đảm bảo chất lượng không khí và môi trường sống theo yêu cầu
- Tối ưu hóa hiệu suất sử dụng năng lượng
- Phù hợp với đặc điểm công trình và đặc thù ứng dụng
- Tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và quy định
- Giảm thiểu chi phí vận hành và bảo trì
- Đáp ứng yêu cầu bền vững và bảo vệ môi trường
- Quyết định tính minh bạch, cạnh tranh và hiệu quả trong quá trình đấu thầu
- Bóc tách khối lượng hoặc dự toán cho chi phí đầu tư
II. Quy trình thiết kế HVAC công nghiệp
B1. Xác định mục tiêu thiết kế: Hệ thống dùng cho môi trường nào? Mục tiêu là gì? Phạm vi xử lý không khí, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, …
B2: Khảo sát hiện trạng của công trình: Xác định các thông số liên quan như điện tích, thể tích, cao độ, kết cấu, khu vực hoặc thiết bị phát sinh nhiệt, …
B3: Thu thập dữ liệu từ chủ đầu tư: Sơ đồ mặt bằng chính xác, số lượng người làm việc, nguồn cấp điện nước, hướng thoát, yêu cầu đặc thù khác, …
B4: Thiết kế hệ thống HVAC: Nhà thầu HVAC lên kế hoạch thiết kế hệ thống, thực hiện các công việc chi tiết như: Tính toán tải nhiệt, lựa chọn hệ thống, bố trí thiết bị, hệ thống điều khiển/tự động hóa, … Sau đó trình bày phương án và bản vẽ với CĐT và hiệu chỉnh phù hợp.
Lợi ích khi lựa chọn nhà thầu HVAC chuyên nghiệp
Tại sao cần một nhà thầu HVAC chuyên nghiệp?
- Đảm bảo hiệu quả hệ thống, tiết kiệm chi phí lắp đặt và vận hành lâu dài.
- Bảo hành và bảo trì chuyên sâu, hỗ trợ kịp thời, giảm thiểu rủi ro hỏng hóc.
- Giải pháp thiết kế tối ưu, tùy chỉnh linh hoạt, phù hợp với các công trình thương mại tới công nghiệp.
Lựa chọn nhà thầu HVAC uy tín là yếu tố quyết định đến chất lượng, hiệu quả và độ bền của cả hệ thống. Nhà thầu chuyên nghiệp không chỉ cung cấp giải pháp tối ưu khi thiết kế và thi công, mà còn đảm bảo sử dụng thiết bị phù hợp, tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật và mang lại hiệu suất vận hành ổn định, đáp ứng đúng yêu cầu của công trình.
III. Các vấn đề cần lưu ý trong thiết kế HVAC
1. Thiết kế hệ thống (Ventilation Systems)
Thiết kế HVAC bắt đầu từ việc bố trí tổng thể các thành phần như AHU, FCU, Chiller, Cooling Tower, ống gió và đường ống nước lạnh. Mục tiêu là đảm bảo luồng gió cấp – hồi – thải hợp lý, duy trì độ thoải mái nhiệt và chất lượng không khí trong nhà. Khi thiết kế, cần xác định rõ vùng điều hòa, khu vực sạch, khu vực sản xuất và hành lang kỹ thuật để tránh ngắn mạch gió. Ngoài ra, việc giảm tiếng ồn, rung động và chừa không gian bảo trì thiết bị hay khả năng mở rộng/nâng cấp cũng là yếu tố bắt buộc trong thiết kế chuyên nghiệp.
2. Tính tải nhiệt, công suất và lựa chọn thiết bị HVAC phù hợp
Tính toán tải nhiệt, tải lạnh là bước cốt lõi trong thiết kế HVAC. Sai số trong khâu này dẫn đến hệ thống hoạt động kém hiệu quả, tiêu tốn năng lượng hoặc không đủ công suất. Các yếu tố cần xét đến gồm hướng nắng, diện tích, vật liệu cách nhiệt, số lượng người và thiết bị sinh nhiệt. Từ kết quả tính toán, kỹ sư sẽ xác định lưu lượng gió, áp suất, kích thước ống gió, ống nước và chọn công suất Chiller, AHU, FCU, bơm, quạt phù hợp. Việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm phải tuân theo các tiêu chuẩn ASHRAE hoặc TCVN tương ứng với từng loại công trình.
3. Giải pháp điều hòa không khí (Air Conditioning Systems)
- Có các hệ phổ biến hiện nay như: Hệ thống Split (Cục bộ), Hệ thống VRV/VRF (Variable Refrigerant Volume/Flow), Hệ thống điều hòa trung tâm (Chiller), …
- Các thiết bị chi tiết như: Dàn nóng (Outdoor Unit), dàn lạnh (Indoor Unit), Boiler, Heat pump, Supply/Exhaust Fan, PAU, MAU, …
Các giải pháp kỹ thuật đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và tiết kiệm năng lượng. Ứng dụng biến tần (VFD), hệ thống quản lý BMS, bánh xe thu hồi nhiệt hoặc economizer giúp giảm chi phí vận hành đáng kể. Ngoài ra, chất lượng không khí trong nhà (IAQ) cần được đảm bảo thông qua việc cấp gió tươi, lọc bụi nhiều cấp (G4, F7, H13) và kiểm soát nồng độ CO₂. Đối với môi trường đặc thù như phòng sạch, kho lạnh, nhà máy thực phẩm hoặc dược phẩm, hệ thống phải đáp ứng các tiêu chuẩn GMP, ISO 14644 hoặc HACCP.
4. Thi công và kiểm định hệ thống, các biện pháp an toàn
Thi công HVAC đòi hỏi tuân thủ chặt chẽ bản vẽ thiết kế, tiêu chuẩn kỹ thuật và các biện pháp an toàn. Giai đoạn này gồm gia công ống gió, lắp đặt thiết bị, đi đường ống nước lạnh, kiểm tra độ kín và chống rung. Sau khi lắp đặt, cần tiến hành cân bằng gió, cân bằng nước, kiểm tra rò rỉ và vận hành thử (T&C). Cuối cùng là bàn giao, hướng dẫn vận hành và thiết lập kế hoạch bảo trì định kỳ để hệ thống hoạt động ổn định, tiết kiệm, an toàn và bền vững lâu dài.
5. Lựa chọn nhà thầu HVAC uy tín
Trong một hệ thống HVAC, sai sót ở khâu thiết kế hay thi công đều có thể dẫn đến hàng loạt hệ lụy: hiệu suất kém, tiêu tốn năng lượng, chi phí vận hành cao hoặc thậm chí gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường làm việc và chất lượng sản xuất. Do đó, lựa chọn nhà thầu HVAC uy tín ngay từ đầu là bước đi chiến lược, giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian, chi phí và tránh rủi ro về sau.
Nhà thầu HVAC đáng tin cậy cần đáp ứng các tiêu chí quan trọng như:
- Kinh nghiệm thực tế & hồ sơ năng lực rõ ràng: Đã triển khai thành công các dự án HVAC ở nhiều lĩnh vực khác nhau như thực phẩm, dược phẩm, điện tử, bệnh viện, trung tâm thương mại,…
- Năng lực thiết kế, thi công đồng bộ: Có đội ngũ kỹ sư nội bộ chuyên trách từng khâu, từ khảo sát, thiết kế, lắp đặt, vận hành, bảo trì.
- Sản phẩm & thiết bị chính hãng, kiểm soát chất lượng rõ ràng: Tối ưu hiệu suất hệ thống và tuổi thọ thiết bị.
- Dịch vụ hậu mãi & bảo trì chuyên nghiệp: Luôn sẵn sàng hỗ trợ kỹ thuật, đảm bảo hệ thống vận hành ổn định trong suốt vòng đời dự án.
- Tư vấn trung thực & giải pháp phù hợp thực tế: Không chỉ bán thiết bị, mà mang đến phương án tối ưu về công năng, chi phí, hiệu suất, bảo trì.
IV. Các ký hiệu bản vẽ HVAC phổ biến và cách đọc hiểu
Ký hiệu hệ thống ống gió (Ductwork)
- OD (Outside Diameter): Đường kính ngoài của ống.
- ID (Inside Diameter): Đường kính trong của ống.
- R/A (Return Air): Không khí hồi từ không gian vào hệ thống.
- SAD | S/A (Supply Air): Không khí cấp từ hệ thống vào không gian.
- EAD | Ex/A (Exhaust Air): Không khí thải ra ngoài môi trường.
Ký hiệu hệ thống ống nước (Chiller và điều hòa)
- CHW (Chilled Water): Nước lạnh được dẫn từ hệ thống chiller.
- HW (Hot Water): Nước nóng dùng trong hệ thống sưởi.
- CW (Condenser Water): Nước ngưng tụ từ hệ thống điều hòa.
- VAV (Variable Air Volume): Hệ thống điều chỉnh lưu lượng gió linh hoạt theo nhu cầu.
Ký hiệu về các thiết bị và phụ kiện trong hệ thống
- AC (Air Conditioning): Điều hòa không khí
- AHU (Air Handling Unit): Thiết bị xử lý không khí trung tâm.
- FCU (Fan Coil Unit): Dàn quạt cục bộ dùng trong các khu vực nhỏ.
- SAG | GR (Grille): Miệng gió cấp, cửa gió cấp hoặc hồi.
- D (Diffuser): Bộ khuếch tán không khí.
- FD | MFD (Fire Damper): Van chặn lửa lắp trên ống gió.
- AL: Louver giảm ồn
- AF: Air Filter, bộ lọc khí
- VCD: Van điều chỉnh lưu lượng gió
Ký hiệu về luồng khí và nhiệt độ
- C (Cooling): Chỉ chế độ làm mát.
- H (Heating): Chỉ chế độ sưởi.
- DBT (Dry Bulb Temperature): Nhiệt độ không khí đo bằng nhiệt kế khô.
- WBT (Wet Bulb Temperature): Nhiệt độ đo bằng nhiệt kế có bọc vải ẩm.
Ký hiệu bản vẽ bố trí hệ thống
- EF (Exhaust Fan): Quạt hút gió thải.
- SF (Supply Fan): Quạt cấp gió.
- T (Thermostat): Bộ điều chỉnh nhiệt độ.
- L/S (Litre per Second): Lưu lượng không khí hoặc nước theo đơn vị lít/giây.
Xem thêm: Các tiêu chuẩn HVAC phổ biến
V. Những tiêu chuẩn cần tuân thủ khi thiết kế và thi công HVAC
Cần tuân thủ các tiêu chuẩn chung và quy định hiện hành tại địa phương, sau đây là các vấn đề cần lưu ý về chuẩn HVAC:
- Tiêu chuẩn chất lượng không khí: Đảm bảo độ sạch, nhiệt độ và độ ẩm theo ASHRAE, TCVN hoặc các tiêu chuẩn quốc tế.
- Tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng: Tuân thủ các quy định về hiệu suất năng lượng, giảm tiêu thụ điện trong vận hành.
- Tiêu chuẩn an toàn: Đảm bảo hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC), ngăn cháy lan qua ống gió và thiết bị.
- Tiêu chuẩn lắp đặt: Thiết kế và thi công đúng quy chuẩn như SMACNA, DW144 để đảm bảo hiệu quả và độ bền.
- Tiêu chuẩn vật liệu: Sử dụng vật liệu phù hợp với môi trường và yêu cầu kỹ thuật, như tôn mạ kẽm, inox cho ống gió.
HECOSITE – Nhà thầu cung cấp lắp đặt, bảo trì thiết bị & hệ thống HVAC chuyên nghiệp
HECOSITE – Giải pháp HVAC công nghiệp tối ưu cho các công trình. Với kinh nghiệm sản xuất thiết bị và cung cấp các giải pháp HVAC, HECOSITE cam kết mang đến cho khách hàng các công trình chất lượng, giúp tối ưu hiệu quả vận hành, tiết kiệm năng lượng và ổn định. Hãy liên hệ với chúng tôi để nhận tư vấn miễn phí về giải pháp cũng như thiết bị phù hợp.
CÔNG TY TNHH HECOSITE
