So sánh các hệ thống MEP

ĐẶT VẤN ĐỀ

Có vẻ cái tựa đề bài viết nghe có vẻ buồn cười: So sánh các hệ thống MEP? 

Làm sao so sánh khi mà mỗi hệ thống đều có những chức năng khác nhau?

Thực tế đi làm, mỗi người trong chúng ta đều có những lý do để nói hệ thống của mình phức tạp và khó hơn các hệ thống khác, và chúng ta thường cảm thấy một chút khó chịu khi ai đó nói hệ thống của mình làm dễ hơn-đơn giản hơn hệ thống của họ.

Vậy, trong các hệ thống MEP, hệ thống nào là phức tạp, khó nhất?

SO SÁNH CÁC HỆ THỐNG MEP

Dĩ nhiên mỗi hệ thống trong khối MEP đều có những chức năng khác nhau, mức độ phức tạp khác nhau. Tuy nhiên, để làm bất cứ một mảng nào trong đó cũng cần tốn một tấm bằng đại học chuyên ngành.

Cái gì mình biết là dễ, còn cái mình không biết là khó.

Không có cái gì là dễ và khó, tất cả chỉ là tương đối. Trong bài viết này mình sẽ đưa ra cách nhìn của mình về các hệ thống trong khối MEP:

ĐIỂM GIỐNG NHAU:

Để một hệ thống hoạt động được, cho dù là hệ thống HVAC - Electrical - Plumbing hay Fire Fighting chúng ta đều cần 3 phần cơ bản nhất:

• Nguồn.
• Hệ thống phân phối.   
• Thiết bị.

Nguồn:

• Đối với hệ thống HVAC, nguồn lạnh là các thiết bị như chiller, evaporator...
• Đối với hệ thống Electrical: nguồn điện có thể là lưới điện quốc gia hoăc các generator.
• Đối với hệ thống Hydraulics (Plumbing & Fire Fighting): nguồn nước là từ hệ thống cung cấp nước của thành phố, khu công nghiệp, giếng hoặc các bồn bể chứa nước.

Nếu nguồn điện được tạo ra nội tại trong công trình thì cũng giống với nguồn lạnh được tạo ra từ hệ thống chiller trong phòng máy hoặc nước được bơm từ giếng lên.

Nếu nguồn điện sử dụng điện lưới cũng tương tự như hệ thống nước sử dụng nước từ thủy cục hoặc nguồn lạnh được cung cấp từ một đơn vị khác (các hệ thống district cooling lớn, hầu như không thấy ở nước ta).

Hệ thống phân phối:

Hệ thống phân phối của các hệ thống HVAC và Hydraulics là các hệ thống piping và ductwork, còn hệ thống phân phối của hệ Electrical là hệ thống dây dẫn, busway/ busduct...

Đối với hệ thống ống gió thì môi chất được vận chuyển là không khí, trong hệ thống đường ống là các chất lỏng thì trong các dây điện ta có thể ví môi chất được vận chuyển là các dòng hạt electron.

Khi không khí chuyển động trong ống gió hoặc khi chất lỏng vận chuyển trong đường ống ta có tổn thất áp suất thì cũng tương tự như vậy, khi dòng hạt chạy trong dây dẫn chúng ta cũng có tổn thất áp. Dĩ nhiên, thì tổn thất áp suất trong ống gió/ trong đường ống hay sụt áp trong dây dẫn đều được tính toán bằng những công thức khác nhau nhưng về cơ bản ta có thể thấy được sự tương đồng: kích thước đường ống/dây dẫn càng lớn thì tổn thất càng nhỏ....

Thiết bị

Để không khí, chất lỏng hoặc dòng điện tới được các thiết bị đầu cuối chính xác thì trên hệ thống cần các thiết bị điều khiển (accessories). Nếu như trên hệ thống ống gió chúng ta có các damper thì trên hệ thống đường ống có các valves và trên đường dây dẫn điện có các switch/dimmer....và tất cả các thiết bị trên đề có tác dụng đóng ngắt hoặc điều chỉnh lưu lượng dòng môi chất đi qua đúng với lượng mà mình cần.

Tiếp tục so sánh các thiết bị khác trên hệ thống chúng ta sẽ quy đổi đươc thiết bị gì tương ứng với thiết bị gì trên hệ thống khác:

Để vận chuyển môi chất đi xa thì trong đường ống ta cần bơm/ quạt/ máy nén để làm tăng cột áp thì đối với hệ thống điện ta cũng cần biến thế để làm chức năng tương tự....

Dĩ nhiên, do chức năng khác nhau nên trên mỗi hệ thống sẽ có những thiết bị riêng biêt chỉ dành riêng cho hệ thống đó, nhưng về mặt tổng thể chúng ta có thể thấy được sự tương đồng giữa các hệ thống với nhau.

Về các thiết bị đầu cuối: dĩ nhiên do chức năng khác nhau nên mỗi hệ thống sẽ có những thiết bị cuối khác nhau đáp ứng với như cầu tương ứng của người dùng. Mình liệt kê thiết bị đầu cuối chỉ để thấy rõ các thành phần của hệ thống. Điểm chung duy nhất là sau khi qua thiết bị đầu cuối là hệ thống kết thúc hoạt động của mình (trừ một số thiết bị/hệ thống đặc biệt).

ĐIỂM KHÁC NHAU:

Về các đặc điểm khác nhau thì có lẽ mình không cần nói nhiều vì dĩ nhiên từ tên gọi khác nhau chúng ta đã thấy về cơ bản chúng khác nhau về chức năng:

• Hệ thống HVAC (trong building services): thông gió và điều hòa không khí.
• Hệ thống Electrical: các hệ thống sử dụng điện năng.
• Hệ thống Plumbing: cấp và thoát nước.
• Hệ thống Fire Fighting: hệ thống chữa cháy.

Do có chức năng khác nhau nên tất cả các "môi chất" được sử dụng trong hệ thống phân phối, các thiết bị điều khiển, sử dụng hoàn toàn khác nhau. Các hệ thống được tính toán bằng những công thức, phương pháp tính toán, thiết kế và thi công khác nhau.

KẾT LUẬN:

Có nhiều bạn làm cấp thoát nước chia sẻ với mình là hệ điện rất khó, cũng có bạn làm điện chia sẻ rằng hệ ACMV khó... Vậy, cái gì là khó?

Nếu như hệ thống điện có thể chia làm nhiều hệ thống con như: power distribution, lighting, lightning Protection, Fire Alarm, Data & telephone, Monitor... thì hệ thống HVAC có thể cũng được chia làm rất nhiều hệ thống con như: Supply/Return/Fresh Air, Smoke Extraction, Pressurization, Depressurization, Chilled Water Supply/Return...Hay hệ thống chữa cháy thì chỉ tính riêng hệ thống sprinkler ta đã có khá nhiều hệ thống (tham khảo bài viết: các loại hệ thống sprinkler).

Một kỹ sư HVAC, do đặc thù của hệ thống vừa có ductwork lẫn piping nên có thể sẽ hiểu được phần nào của các hệ thống Hydraulic khác nên có cảm giác thấy hệ Plumbing và Fire Fighting có vẻ dễ nhưng khi được hỏi đương lượng là gì thì mấy ai biết? Và cũng do đặc thù hệ thống có rất nhiều thiết bị sử dụng điện cần được điều khiển BMS nên cũng cần hiểu về điều khiển, cấp nguồn cho thiết bị nhưng hỏi về tính chọn kích thước trunking mấy ai tính được?

Và cũng như vậy, một kỹ sư Electrical, có thể thiết kế hệ BMS cho tòa nhà, cấp nguồn cho các thiết bị của các hệ thống khác nhưng khi hỏi về tính toán ống nước/ ống gió thì mấy ai biết tính? Hỏi một kỹ sư Plumbing/ Fire Fighting các vấn đề về ống gió và điện thì mấy ai trả lời được?

Ngoài ra, để thiết kế một hệ thống bạn cần sự quen thuộc về các tiêu chuẩn được sử dụng cho hệ thống đó. Một kỹ sư HVAC như mình nếu chỉ muốn nghiên cứu chuyên sâu về chuyên ngành thì chỉ  đọc các cuốn tiêu chuẩn như ashrae  62.1 62.2 hay TCVN 5687... và các cuốn handbook, catalog thiết bị liên quan là còn chưa đủ thời gian thì làm gì có thêm thời gian để đọc các tiêu chuẩn, handbook chuyên sâu về các hệ khác.

Có lẽ mình sẽ nhắc lại một lần nữa: "Cái gì mình biết là dễ, còn cái mình không biết là khó". 

Trong các hệ thống MEP, mỗi hệ thống đều có một cái phức tạp riêng, có những cái khó và cái dễ riêng. 

Bài viết này mình chỉ đưa ra một cái nhìn tổng quan nhất và theo đó ta có thể thấy rằng thực ra các hệ thống MEP tuy khác mà lại giống, khi đã hiểu được hệ thống của mình nếu muốn tìm hiểu về các hệ thống khác bạn có thể dùng cách so sánh như trên để hiểu về hệ thống đó như cách mình hiểu về hệ thống thuộc chuyên ngành của mình, bằng cách này bạn sẽ dễ dàng để tiếp cận hơn là không biết nên bắt đầu từ đâu. Nhưng nếu muốn hiểu sâu về hệ thống khác dĩ nhiên bạn cần phải học, phải đọc thêm thật là nhiều.