Tôi vốn là kỹ sư MEP – Automation, chuyên gia về lĩnh vực hệ thống cơ khí – điện và điều khiển tự động, đặc biệt là hệ thống MEP công trình. Với niềm yêu thích công việc cũng như tìm hiểu về những lĩnh vực công nghệ mới, Tôi là một người say mê công việc và yêu thích công nghệ, khát khao cung cấp cho cộng đồng kiến thức cũng như sản phẩm có chất lượng với giá thành tốt nhất.
Giới Thiệu MEP Engineer & Hệ Thống Cơ Điện Công Trình
1. MEP là gì? M&E là gì ? MEPF là gì?
M&E hay ME là chữ viết tắt của Mechanical & Electrical. Khái niệm này thường được dùng trước đây khi trình độ kỹ thuật chưa cao, các công trình xây dựng chủ yếu là nhà dân dụng và các cửa hàng nhỏ lẻ. Hệ thống M&E đơn giản chỉ là thiết kế và thi công lắp đặt điện (Electrical) và nước (Mechanical).
Tên gọi M&E hay ME vẫn còn được sử dụng đến hiện nay và được nâng cấp thành một hệ thống cơ điện công trình lớn hơn, với trình độ kỹ thuật cao hơn.
MEP là tên gọi nâng cấp của M&E khi có những bước tiến đáng kể về mặt kỹ thuật thiết kế và thi công. Khái niệm này sử dụng trong các hệ thống công trình phức tạp như các tòa nhà, nhà máy hay các trung tâm thương mại.
MEP là viết tắt của Mechanical, Electrical, and Plumbing (cơ khí, điện và ống nước), được sử dụng để chỉ các hệ thống cơ điện trong một tòa nhà hoặc công trình xây dựng. Trong lĩnh vực cơ điện, MEP là các hệ thống quan trọng nhất để đảm bảo tính chất an toàn, tiện nghi và hiệu suất của tòa nhà.
Hệ thống cơ điện được thiết kế để cung cấp các dịch vụ cần thiết cho tòa nhà, bao gồm hệ thống điện, điều hòa không khí, hệ thống thoát nước và hệ thống xử lý nước thải. Các hệ thống này là các thành phần không thể thiếu trong việc đảm bảo tính năng suất và hoạt động của tòa nhà.
Trong quá trình thiết kế và xây dựng, các kỹ sư MEP đảm bảo rằng các hệ thống cơ điện được thiết kế và lắp đặt một cách hiệu quả và đảm bảo tuân thủ các quy định, tiêu chuẩn và các yêu cầu khác liên quan đến an toàn và bảo vệ môi trường.
MEP khác với M&E. M&E chỉ cần biết cơ bản về điện và cấp thoát nước, thêm với kinh nghiệm sau thời gian trải qua thi công các công trình thực tế; có thể thực hiện được tất cả các công việc có liên quan đến lĩnh vực cơ điện. Các nhân viên kỹ thuật này được phong thành các kỹ sư M&E hay kỹ sư cơ điện.
Hệ thống MEP hay MEPF là một phần trong lĩnh vực thiết kế và thi công các hạng mục công trình xây dựng. Đây là chữ viết tắt của Mechanical, Electrical and Plumbing. Có một sự thêm vào nhỏ ở đây là Plumbing. Về mặt thiết kế, kỹ sư Plumbing sẽ được học, tính toán về lưu lượng nước, chọn bơm và các vấn đề có liên quan. Chính vì vậy, Plumbing sẽ bao gồm cả cấp thoát nước và phòng cháy chữa cháy (PCCC). Tuy nhiên, với hệ thống phòng cháy chữa cháy (Fire Fighting) có nhiều dạng khác nhau và sự phức tạp trong các quy định, tiêu chuẩn. Nên sẽ tách thành một lĩnh vực riêng về hệ thống Fire Fighting
2. Kỹ sư MEP là gì?
Việc thiết kế và thi công hệ thống MEP, hệ thống cơ điện công trình thực tế phức tạp hơn rất nhiều. Lĩnh vực MEP rất rộng đòi hỏi kỹ sư MEP phải có được lượng kiến thức vô cùng lớn. Trong các công trình lớn, hệ thống MEP thường được thiết kế bởi một công ty chuyên về cơ điện. Thiết kế MEP này là cần thiết và là một phần quan trọng để đưa ra các tài liệu, bản vẽ kỹ thuật, dự toán chi phí đầu tư ban đầu.
MEP là một lĩnh vực rất rộng bao gồm thêm nhiều hệ thống như hệ thống điều hòa thông gió, thiết bị phòng cháy chữa cháy, các thiết bị camera an ninh, hệ thống âm thanh, gas…Để tạo nên một công trình phải do một nhóm các kỹ sư MEP với chuyên ngành khác nhau phối hợp lại mà thành.
Nhóm kỹ sư MEP sẽ nghiên cứu các tiêu chuẩn hiện hành; thiết kế bản vẽ và cung cấp các tiêu chuẩn, thông số kỹ thuật để lắp đặt thiết bị. Ngoài ra kỹ sư MEP còn phải tính toán được khối lượng vật tư và dự toán được chi phí ban đầu cho công trình. Do đó, các kỹ sư làm việc trong lĩnh vực MEP phải hiểu một loạt các ngành học; bao gồm động lực học, cơ học, chất lỏng, nhiệt động lực học, truyền nhiệt, hóa học, điện và máy tính.
Chính vì MEP đòi hỏi kiến thức chuyên sâu ở nhiều lĩnh vực, nên nhóm các kỹ sư MEP trong công trình sẽ được phân nhánh ra các kỹ sư MEP với từng chuyên ngành khác nhau. Tương ứng sẽ có: kỹ sư MEP chuyên ngành điện, kỹ sư MEP chuyên ngành nước, kỹ sư MEP về hệ thống điều hòa không khí và thông gió….
Mỗi kỹ sư sẽ đảm nhận vai trò theo đúng chuyên ngành của mình. Kỹ sư MEP lão làng nhất, có nhiều kinh nghiệm, nắm được tất cả các hệ thống trên sẽ tổng hợp lại thành bộ hồ sơ về MEP hoàn chỉnh.
3. Hệ thống công trình cơ điện là gì?
Như đã biết, hệ thống cơ điện công trình trong xây dựng bao gồm rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên hệ thống MEP được phân thành bốn hạng mục chính:
3.1 Hệ thống thông gió và điều hòa không khí ( Heating Ventilation Air Conditioning, gọi tắt là HVAC)
Đây là phần Mechanical, phần chiếm khối lượng lớn nhất về lượng kiến thức chứa trong nó cũng như giá trị trong hệ thống MEP công trình. Hệ thống MVAC – Mechanical Ventilation and Air Conditioning hay còn có tên thông dụng khác là HVAC. Hệ thống này là phần quan trọng mang đến sự thoải mái cho con người cũng như cho sự làm việc ổn định của máy móc.
HVAC bao gồm việc sưởi ấm, làm lạnh hay thông gió trong văn phòng, trung tâm thương mại hay nhà xưởng. Ngoài ra nó còn có thêm phần kiểm soát về nhiệt độ và độ ẩm hoặc lọc không khí như trong các công trình đặc biệt.
Một phần quan trọng đối với kỹ sư MEP chuyên ngành về hệ thống điều hòa không khí và thông gió là khả năng kiểm soát hoạt động của các thiết bị HVAC, tức là đánh giá được mức tiêu thụ năng lượng đối với từng thiết bị. Một số trường hợp có thể thay thế các thiết bị đắt tiền hơn thay cho các thiết bị truyền thống tiêu tốn nhiều năng lượng. Công việc của kỹ sư MEP chuyên ngành HVAC là so sánh các yêu cầu này và lựa chọn thiết kế cho phù hợp nhất.
3.2 Hệ thống cấp thoát nước và thiết bị vệ sinh ( Plumbing & Sanitary, gọi tắt là P&S)
Hệ thống cấp thoát nước bắt nguồn từ các nền văn minh cổ đại khi họ phát triển các nhà tắm công cộng. Họ cần cung cấp nước uống và loại bỏ nước thải trong các khu dân cư. Hệ thống cấp thoát nước đạt đỉnh cao đầu tiên ở Roma cổ đại. Tại đây xuất hiện khảo cổ về hệ thống cống lớn và sử dụng rộng rãi các ống dẫn để cấp nước.
Hệ thống xử lý chất thải xuất hiện do nhu cầu cần thiết để kiểm soát dịch bệnh. Các cơ quan y tế công cộng lúc bấy giờ yêu cầu phải lắp đặt hệ thống xử lý chất thải tốt hơn.
Về cơ bản hệ thống cấp thoát nước như tên gọi của nó sẽ bao gồm 3 phần là: hệ thống cấp nước, hệ thống thoát nước và hệ thống xử lý nước thải:
Hệ thống cấp nước:
Hệ thống cấp nước bên trong bao gồm các đường ống dẫn nước vào nhà, hệ thống đường ống chính, ống nhánh và các van đóng mở. Hệ thống ống nhánh, ống phân phối sẽ cấp nước đến các dụng cụ vệ sinh, các thiết bị sản xuất trong nhà máy và các thiết bị chữa cháy. Tùy theo lưu lượng và áp lực nước của hệ thống cấp nước bên ngoài, chức năng của công trình và quy trình công nghệ của thiết bị. Hệ thống cấp nước còn sử dụng thêm các thiết bị như: máy bơm, két nước, bể chứa nước ở bên trong hay gần công trình.
Hệ thống cấp nước ngoài: tùy thuộc vào chức năng và quy mô của công trình. Hệ thống cấp nước bên ngoài sẽ phụ thuộc vào cấp nước thành phố hay sử dụng hệ thống cấp nước chuyên biệt. Bao gồm: trạm bơm cấp nước, mạng lưới đường ống chính và ống phân phối, đồng hồ nước.
Hệ thống thoát nước:
Hệ thống thoát nước thải được thu gom từ các thiết bị có sử dụng nước như thiết bị vệ sinh, thết bị dân dụng khác thông qua hệ thống ống thoát trước khi được thoát ra ngoài. Tùy theo mức độ ô nhiễm của nguồn nước thoát mà nước thải này được xử lý trước khi thải ra cống thoát chung của khu vực.
Hệ thống thoát nước mưa từ mái hay hành lang thông qua các đường ống nhánh để thoát ra các hố ga gần nhất.
Hệ thống xử lý nước thải:
Toàn bộ nước thải phát sinh trong quá trình sinh hoạt, sản xuất sau khi qua bể tự hoại, bể tách dầu mỡ sơ cấp sẽ được thu gom và tập trung về hầm bơm của trạm xử lý nước thải. Tùy theo yêu cầu, mức độ, quy mô của từng dự án mà chọn các phương pháp xử lý cho phù hợp.
Bao gồm các phương pháp sau:
-
- Phương pháp xử lý cơ học: lắng đọng tự nhiên,
- Phương pháp xử lý sinh học: nhóm vi sinh kỵ khí và hiếu khí,
- Phương pháp xử lý hóa học: keo tụ, khử trùng.
3.3 Hệ thống điện ( Electrical):
Hệ thống điện Electrical như tên gọi, nó bao gồm các hạng mục liên quan đến Điện: phân phối, cung cấp điện, chiếu sáng (lighting), Điều khiển (control system), Điện nhẹ (Extra low voltage-ELV).
Hệ thống cấp nguồn (Main power supply):
Hệ thống cấp nguồn chính bao gồm các tủ trung thế, đường dây trung thế, máy biến áp 24kV/0.4kV và các tủ đóng cắt chính ( gọi là MSB, main switch board). Có thể có thêm (Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp: Automatic Voltage Regulator System, gọi tắt là AVR)
Hệ thống các tủ điện phân phối: Submain power supply ( bao gồm cấp điện cho động lực, sản xuất, chiếu sáng, ổ cắm…)
Hệ thống máy phát và nguồn dự phòng (Backup Generator system):
Bao gồm: Máy phát điện, bồn dầu, hệ thống bơm dầu, ống dẫn cấp dầu, tủ ATS, tủ hòa đồng bộ.
Hệ thống aquy dự phòng UPS cho các hộ phụ tải loại 1 như bệnh viện, trung tâm thông tin viễn thông, nhà quốc hội…
Hệ thống điện chiếu sáng (Lighting system):
Hệ thống chiếu sáng sinh hoạt, chiếu sáng sản xuất kinh doanh, chiếu sáng mỹ thuật, trang trí đô thị, quảng cáo, chiếu sáng đường phố đô thị, …
Hệ thống chiếu sáng chỉ dẫn và chiếu sáng sự cố (Emergency Lighting, Exit Lighting & Sign Boards).
Hệ thống thu lôi, thoát sét và tiếp đất (Lightning Protection system):
Hệ thống tiếp đất là tập hợp các vật thể có khả năng dẫn điện ở bất kỳ hình dạng nào (kim loại dạng ống, thanh, dây, tấm hoặc điện cực than chì, …) được bố trí tiếp xúc trực tiếp với đất và được nối lại với nhau bởi các dây kim loại, tạo với đất sự liên kết về điện, có một điện trở xác định. Các dây nối dẫn điện dùng để nối mạng tiếp đất với các kết cấu kim loại và thiết bị điện cần được tiếp đất cũng là một bộ phận của hệ thống tiếp đất. Hệ thống tiếp đất có thể chia ra nhiều chức năng như: tiếp đất chống sét, tiếp đất công tác, tiếp đất bảo vệ.v.v.
Bao gồm: Hệ thống cọc tiếp đất, thanh tiếp đất, hộp kiểm tra, đai đẳng thế, dây dẫn sét, bộ đếm sét kim thu sét, kim thu sét. Việc thiết kế, chọn vật liệu, phương thức tiếp đất cần dựa trên cơ sở tính toán và đặc điểm địa hình cụ thể.
Hệ thống thu lôi thoát sét là nơi đón nhận và làm tiêu tán dòng điện do sét đánh trực tiếp. Mỗi dây dẫn đi xuống đều phải được nối với hệ thống tiếp đất và phải được liên kết tốt về điện. Một hệ thống tiếp đất chống sét tốt sẽ chịu được dòng sét đánh, làm tiêu tán dòng điện một cách nhanh chóng và an toàn. Một yêu cầu quan trọng hàng đầu là hệ thống tiếp đất chống sét trực tiếp là phải có giá trị điện trở tiếp đất nhỏ hơn 10 Ohm. Hệ thống tiếp đất chống sét phải đảm bảo tiêu tán dòng sét, quá áp và không gây nguy hiểm do điện áp bước gây ra.
Hệ thống Đèn báo không:
Bao gồm: Bộ điều khiển, đèn báo không, hệ thống lắp đèn. Hệ thống đèn báo không lắp đặt bắt buộc tại các công trình cao tầng như các tòa nhà, cao ốc, cột Antena …
Hệ thống Điện mặt trời (Solar system):
Có thể lắp đặt từ các hộ gia đình cho đến các công trình, tổ hợp các công trình hoặc khu vực dân cư, công nghiệp. Thường lắp đặt tại các đảo, các khu vực xa trung tâm không có mạng lưới điện quốc gia.
Hệ thống điện nhẹ (ELV system):
-
- Hệ thống mạng Lan và Internet: Data network system
- Hệ thống điện thoại: Telephone system
- Hệ thống an ninh giám sát: Security & Supervisior system
- Hệ thống PA ( public address system)
3.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy và báo cháy: ( Fire alarm & Fire fighting):
Hệ thống PCCC là một trong những hệ thống quan trọng của hệ thống M&E trong bất kỳ công trình nào. Hệ thống PCCC mang lại lợi ích lớn cho nhà đầu tư, cũng như người sử dụng nhằm bảo vệ và giảm thiểu thiệt hại về con người và tài sản khi có sự cố cháy nổ xảy ra. Tùy công năng sử dụng của công trình, của khu vực có nguy cơ cháy mà bố trí thiết bị phòng cháy chữa cháy cho phù hợp.
