پیمانکار رتبه یک تاسیسات

بررسی کلی و نحوه کارکرد تکنولوژی سیستم سرمایش تابشی در یک ساختمان
1398-03-23
موارد مهم در خصوص طراحی سیستم‌های توزیع و هوارسان در بیمارستان‌ها و مراکز درمانی
1398-03-26
Show all

آشنایی با چالش های تهویه مطبوع در فضای لابی ها و میان تالارها

مترجم: حسین حاجی زین العابدینی
خرداد ماه 98

 

چالش های تهویه مطبوع لابی ها و میان تالارها

 

فضای لابی ها و میان تالارها- استاندارد شرایط آسایش حرارتی Ashrae (استاندارد ۵۵-۲۰۱۳) بیان می کند که”فضای اشغال شده: شامل فضای بین کف و m 1.8 بالای کف  و فضای  یک متری در اطراف دیوار خارجی /پنجره یا تجهیزات گرمایشی یا تهویه مطبوع و  m 3/0 از دیوارهای داخلی است.”

در حالیکه این استاندارد اشاره می کند که فضای لابی ها و میان تالارها، خارج از “منطقه آسایش” است و این عبارت به این معنا نیست که تحت تاثیر الگوی جریان هوا در ناحیه اشغال شده است و همچنین به این معنی نیست که افراد از این منطقه عبور نمی کنند یا مدت کوتاهی درآنجا حضور ندارند بلکه برای تامین سرمایش و گرمایش در این چنین فضاها، درک درستی از افزایش دمای هوای گرم یا کاهش دمای هوای سرد لازم است و با کمال تعجب، این مطلب اساسی توسط بسیاری از مجریان تاسیسات مکانیکی و مهندسان نادیده گرفته می شود . توجه به این امر نه تنها طراحان و مجریان تاسیسات مکانیکی را مجاز به کنترل هوای دریافتی می کند بلکه سبب می شود از مزایای آن بهره مند شوند.

چالش های تهویه مطبوع لابی ها و میان تالارها

 

تهویه مطبوع در فضای لابی ها و میان تالارها

موارد ارائه شده در اینجا شامل تعدادی “محاسبات سر انگشتی” است که مورد استفاده قرار می گیرد، تا ما را در درک صحیح توزیع دینامیکی هوا و صرفه جویی در مصرف انرژی، یاری کند.

  • جت های هوای دریافتی از دریچه های سقفی معمولاً تحت تاثیر پدیده شناوری هستند که وضعیت آنها با معادله ساده زیر قابل بیان است: سرعت پرتاب باد m/s 37 که با تقسیم بر dt به اندازه ۱% افزایش یا کاهش ارتفاع پیدا می کند.(dt اختلاف دمای بین دمای تنظیم شده ترموستات که همان دمای ناحیه اشغال شده است و دمای هوای خروجی دریچه تهویه است.)
  • جهت و سمت تاثیر، با پدیده شناوری تعیین می شود، بنابراین هوای سرد که در جهت پایین حرکت می کند مسافت بیشتری طی می کند، اما هوای گرم که جهت حرکتش رو به بالاست، مسافت کمی طی می کند. به عبارت دیگر، در راستای افقی، هوای گرم مسافت بیشتر و جت هوای سرد مسافت کمتری را طی می کند. یک جت افقی هوا بدون اینکه سطحی در مجاورش باشد فاصله ای به اندازه ۱% تقسیم بر ۰F به طرف بالا یا پایین حرکت می کند. این یک قانون ساده است، این محاسبات سر انگشتی در عمل بسیار مفید و کارا هستند. اما یکسری جزئیات را نیز باید حین انجام محاسبات مورد توجه قرار داد.
  • در شرایط پرتاب باد با سرعت m/s 76 و dt کمتر از۰C 14تاثیر ناچیزی در حرکت هوا ایجاد می شود.
  • یک شکاف بالای پنجره، گرمایی که از پنجره بالاتر می رود را هدر می دهد و باید در محاسبات بار اتاق مد نظر قرار گیرد.

به منظور تامین هوا فضایی خاص درفضای لابی ها، مهم است تا درک صحیحی از الگوی هوا در قسمت های بالایی اتاق داشته باشید. در بیشتر کاتالوگ های سازندگان، یک جت رو به پایین در محدوده سرعت پرتاب باد m/s 0.25 تا m/s 0.51 ، بصورت الگوی سرعت با خطوط همدما ارائه می دهند.

اگر dt در حالت سرمایش ۰C 11فرض شود، این مقدار تغییر ارتفاع تا ۲۰% افزایش می یابد به علت اینکه هوای سرد تمایل دارد رو به پایین حرکت کند. اگر  dt در حالت گرمایش ۰C 11فرض شود، این مقدار تا ۲۰% کاهش می یابد به علت اینکه هوای گرم تمایل دارد رو به بالا حرکت کند. و در کل به این معنی است که ۴۰% اختلاف در پیمایش رو به پایین از حالت گرمایشی تا حالت سرمایشی وجود دارد. به هر حال، مشکل این است که هوای گرم، نیاز به نفوذ در منطقه اشغال شده دارد. با استفاده از یک نمونه طراحی شده، مشاهده می کنیم که هوای سرد تمایل دارد به زمین برخورد کرده و به طرف قسمت میانی اتاق برگردد. چگونه می توان از این اتفاق جلوگیری کرد؟

 

چالش های تهویه مطبوع لابی ها و میان تالارها

 

یک راه حل این است که دبی جریان سرمایشی را کاهش دهیم، اما با انجام این کار، امکان تامین بار سرمایشی به اندازه کافی وجود ندارد. در عوض، توصیه می شود که دسته ای جریان هوا ایجاد شود با تامین بار سرمایشی مورد نیاز که تا قسمت میانی اتاق نفوذ کند. دیفیوزر داخلی باید طوری انتخاب شود که پرتاب کوتاهی داشته باشد تا از برخورد جت هوا در حالت سرمایشی با حداکثر جریان هوای طراحی به دیوار و کف جلوگیری شود. دیفیوزرهای داخلی  در حالت گرمایش از کار می افتند و تنها از یک داکتVAV که سرعت پرتاب باد را افزایش می دهد استفاده می شود. به شدت توصیه می شود تا dt را در حالت گرمایشی کمترین مقدار ممکن در نظر گرفته شود تا شرایط آسایش را برهم نزند. استاندارد Ashrae ۶۲٫۱-۲۰۱۳ می گوید که در حالت تامین هوای گرم از دریچه سقفی با دمای۰C 8.3 بالاتر از دمای اتاق، نرخ تهویه را باید به اندازه ۲۰% افزایش داد(تقسیم بر ۰٫۸).

استاندارد ۶۲٫۱ هممچنین توصیه می کند که برای ارتفاع m 1.4 از کف، سرعت پرتاب باد را m/s 0.76 در نظر بگیرید و برای ارتفاع بیشتر باید سرعت پرتاب را افزایش داد.

با درک صحیح فیزیک توزیع هوا و پیروی از قواعد کلی ذکر شده، یک طراح و مجری تاسیسات می تواند یک دفیوزر را به درستی انتخاب کند که در نتیجه آن جریان مناسب هوا برای رسیدن به دمای آسایش اتاق فراهم شود و نه تنها بار حرارتی لازم تامین شود بلکه الزامات آسایش و تهویه فضا نیز رعایت شود.

محاسبات ذکر شده در بالا می تواند کمک شایانی به شرکت های طراح و مجری تاسیسات مکانیکی در جهت افزایش راندمان و بهبود کارایی شان در زمینه تهویه مطبوع داشته باشد.

منبع:

https://www.ashrae.org/

یک دیدگاه