پیمانکار رتبه یک تاسیسات

آشنایی با تاریخچه و ویژگی های مخابرات فضای آزاد نوری (FSO)
1398-03-14
آشنایی با نحوه بهره گیری از انرژی سبز در ساختمان الماس سبز مالزی
1398-03-20
Show all

موارد مهم در خصوص طراحی سیستم‌های توزیع و هوارسان در بیمارستان‌ها و مراکز درمانی

مترجم:مریم مصطفی نظری
خرداد ماه 98

 

سیستم‌های توزیع وهوارسان

 

 

بخش اول

سیستم‌های توزیع و هوارسان با کاهش غلظت و خارج کردن آلاینده‌ها، هوای تمیز و محیطی مطبوع را رقم می‌زنند. اختلال در عملکرد سیستم‌های توزیع و هوارسان منجر به سلب آسایش بیماران و مختل شدن فعالیت‌های درمانی می‌شود. لذا ضروری است تمهیدات لازم در خصوص طراحی مناسب، نصب و راه‌اندازی تجهیزات و ملزومات نگهداری آنها به درستی انجام شود. سیستم‌های تهویه مطبوع با طراحی نامناسب و ناکارآمد علاوه بر مختل کردن آسایش حرارتی منجر به افزایش غلظت آلودگی‌ها و آلاینده‌ها در محیط درمانی می‌شوند. کاهش غلظت و دفع آلاینده‌ها به طراحی دقیق سیستم‌های توزیع و هوارسان بستگی دارد. واحدهای هوارسان به طور همزمان وظیفه  مکش هوای بیرون برای تامین نیازهای تهویه هوا، ترکیب دمایی، مطبوع سازی دما، کنترل رطوبت، فیلتراسیون و تضعیف صدای ایجاد شده از فن برای کنترل سطح صدای محیط را به عهده دارند.

 

سیستم‌های توزیع و هوارسان

 

عملکرد سیستم و ملاحظات اصلی در طراحی سیستم‌های توزیع و هوارسان

به منظور طراحی مناسب سیستم‌های توزیع و هوارسان اتاق باید ملاحظات دقیق در خصوص نوع و محل دیفیوزرهای هوای رفت اتاق مرتبط با ژئومتری اتاق و دبی حجمی ‌جریان هوا در فضا و اختلاف دمای هوای رفت و هوای اتاق صورت گیرد. جابه‌جایی هوای اتاق تابعی از هوای رفت اولیه انتقالی توسط دیفیوزر و حرکت هوای القا شده اتاق است. با انتخاب مناسب ویژگی‌های مربوط به انتقال و نوع دیفیوزر، ترکیب جریان اولیه و القا شده منجر به توزیع مطبوع و مناسب هوا در سرتاسر فضا شده و از سکون هوا جلوگیری می‌شود.

طراحان اغلب دو نوع کویل سرمایی فن‌دار یکی چیدمان دمش به درون و دیگری مکش از بیرون را برای سیستم‌های توزیع و هوارسان بیمارستان‌ها انتخاب می‌کنند. در سیستم‌های مکش از درون، فن در قسمت پایین کویل سرمایی و گرمایی می‌گیرد و در نوع دمش به درون این چیدمان بالعکس است. اغلب در سیستم‌های چند ناحیه‌ای و دو کاناله از چیدمان دمش به درون استفاده می‌شود. انتخاب نامناسب چیدمان به خصوص در سیستم‌های متداول حجم ثابت و متغیر تک کاناله می‌تواند تاثیر منفی بر عملکرد سیستم داشته باشد.

 

سیستم‌های توزیع و هوارسان

در خصوص طراحی اولیه سیستم‌های توزیع و هوارسان لازم است طراحان موارد زیر را مد نظر داشته باشند:

  • طراحی این بخش باید در فاز اولیه طراحی بیمارستان انجام شود
  • انتخاب دقیق و مقرون به صرفه تجهیزات و ملزومات اولیه طراحی تاسیسات از سوی مهندسین پروژه و مالکین
  • محل اتاق تاسیسات باید به آسانی در دسترس پرسنل تعمیر و نگهداری بوده و به گونه‌ای طراحی شود که آنها بدون عبور از فضاهای مراقبت بیمار به تجهیزات پایانه‌ای دسترسی داشته باشند.
  • طراحی مناسب بدنه واحد هوارسان به منظور کاهش اثرات آلودگی‌های ناشی از انباشتگی آب و خوردگی
  • در دسترس بودن سطوح داخلی واحد هوارسان به منظور تسهیل رسیدگی پرسنل و تمیزکاری
  • انتخاب عایق‌کاری مناسب، عایق گذاری فیبری روباز با جمع‌آوری غبار و رطوبت، محیطی مناسب برای رشد میکروارگانسیم‌هاست. در جاهایی که احتمال انباشتگی آب وجود دارد نباید از عایق روباز استفاده شود. عایق‌کاری فیبری باید مستقل از جریان هوا و در پوششی نشت ناپذیر مانند لایه‌های پولیستری یا ساختارهای ورقه فلزی دو جداره‌ای باشد.
  • انتخاب دقیق محل ورودی هوای بیرون، ورودی‌ها نباید در نزدیکی منابع بالقوه آلودگی از قبیل ژنراتور و بویلر، دریچه‌های تخلیه آزمایشگاه، دریچه‌های لوله‌کشی، برج‌های خنک‌کننده، پارکینگ وسایل نقلیه و اماکن مشابه باشند. حداکثر فاصله در مراجع مختلف بین ۳ تا ۲۳ متر متغیر است که طراحان با توجه به شرایط مختص به هر پروژه و بر اساس قوانین و دستورالعمل‌ها باید نظر تخصصی خود را نیز اعمال کنند. روش‌های آنالیز دقیق مانند معیارهای ذکر شده در بخش ۱۴ دستنامه ASHRAE مبتنی بر اصول اساسی می‌تواند راهنمای خوبی در این خصوص باشد.
  • به طور استاندارد ورودی‌های هوای بیرون باید ۲٫۴ متر بالای سطح قرار گیرند تا از ورود آشغال جلوگیری شود.

ملاحظات مربوط به کویل‌های سرمایی و گرمایی

  • کویل‌ها باید از فلزات مقاوم در برابر خوردگی ساخته شده باشند که اغلب از جنس مس با لایه آلومینیوم هستند.
  • تعبیه پانل‌های دسترسی بزرگ برای عبور کارمند تعمیرات و نگهداری به منظور دسترسی به قسمت‌های بالایی و پایینی برای تمیزکاری یا صاف کردن فین‌های خم شده
  • بررسی دقیق محل تخلیه ونت هوا و مسیر ونت‌های خودکار و دستی هوا به منظور اجتناب از نشت آب به هوارسان
  • تعبیه گیج‌های فشار، دماسنج، ابزارهای سنجش جریان و ونت‌های توازن کننده دستی در اتصالات لوله‌کشی به منظور کنترل عملکرد بهینه و بالانس کویل
  • تعبیه اتصالات و شیرهای انزوا به منظور تسهیل در تعویض کویل
  • موقعیت‌دهی دقیق کویل‌ها متناسب با مکش و تخیله فن، با نزدیک شدن بیش از حد توزیع نابرابر سرعت در کویل منجر به یخ زدگی، انتقال رطوبت و کاهش ظرفیت می‌شود. حداکثر تغییرات در توزیع جریان کویل نباید بیش از ۱۰% باشد.
  • طراحی کویل‌های پیش گرمایش. این کویل‌ها از بخار یا آب داغ استفاده می‌کنند و معمولا در مواقعی که دمای هوای ترکیب شده پایین‌تر از دمای تخلیه طرح هوارسان است به کار برده می‌شوند. کویل‌های پیش گرمایش در شرایطی که دماهای ترکیب هوا نزدیک یا زیر نقطه انجماد است به منظور حفاظت از تجهیزات بخش زیرین ضرروی‌اند.
  • کنترل و نظارت بر تخلیه قطرات مایع از واحد، شیرهای کنترل و تعدیل بخار ممکن است باعث فشار اتمسفری منفی در کویل و افزایش قطرات آب شوند و درنتیجه آن یخ‌زدگی صورت گیرد. در این حالت با تعبیه موج شکننده خلا امکان تخلیه قطرات آب از طریق جاذبه زمین فراهم می‌شود. روش بای‌پس نیز یکی دیگر از راه‌کارهای کنترل دمای تخلیه کویل بخار است.
  • محافظت کویل‌های آب داغ در برابر یخ‌زدگی. محلول‌های با درصد زیاد گلیکول می‌توانند تضمین کننده حفاظت در برابر یخ‌زدگی تا دمای زیر ۱۸- درجه سانتیگراد باشند. پرسنل نگهداری باید درصد آب/گلیکول را که توسط طراح تعیین شده رعایت کنند. استفاده از فرمول‌های نامناسب ضدیخ منجر به تولید رسوب‌های نامطلوب در کویل‌های گرمایی می‌شود. یکی دیگر از راهکارهای مقابله با یخ‌زدگی استفاده از پمپ‌های دوار است.
  • تعبیه فریز استات واحد هوارسان که عموما در قسمت بالای کویل سرمایی قرار می‌گیرد. این واحد با تشخیص به هنگام دمای زیر انجماد و ارسال هشدار قبل از آسیب به کویل واحد هوارسان را خاموش می‌کند. این دستگاه شامل لوله سنسور طویل است که در طول پیچ و خم‌های کویل نصب می‌شود تا بتواند دمای پایین به دلیل لایه‌بندی هوا را که منجربه یخ زدگی می‌شود مشخص کند.سیستم‌های توزیع وهوارسان

 

  • تعداد زیاد ردیف‌های کویل و نزدیک بودن فاصله فن‌ها نظافت سیستم را دشوار می‌کند. معمولا به توصیه طراحان حداکثر تعداد کویل‌ها بهتر است ۶ ردیف باشد. در شرایطی که نیاز به تعداد ردیف‌های بیشتری است کویل سرمایی باید به دو کویل مجزا تقسیم شود.
  • تجهیز کویل‌های سرمایی به سینی‌های قطره‌گیر به منظور جمع‌آوری و تخلیه کندانس و جلوگیری از تجمع آب راکت. سینی‌ها باید حداقل ۲ اینچ عمق داشته و به طور کامل سطح پایینی کویل را پوشش دهند و تقریبا ۱۲ اینچ از محل تخلیه فاصله داشته باشد. همچنین باید مجهز به لوله زهکشی باشند به طوری که پایین لوله با پایین پن هم تراز باشد.
  • به منظور اجتناب از انتقال قطرات کوچک از کویل سرمایی ناشی از کندانس بخار آب به داخل پوشش واحد هوارسان سرعت هوا در سرتاسر کویل سرمایی باید محدود باشد. عموما طراحان حداکثر سرعت را ۲٫۸-۲٫۳ متر بر ثانیه در نظر گرفته و با پوشش‌های مخصوص فین این سرعت تا ۳٫۲ متر بر ثانیه افزایش می‌یابد.

 

سیستم‌های توزیع وهوارسان

رطوبت‌زن‌ها

رطوبت‌زن‌ها اغلب برای حفظ حداقل سطح رطوبت نسبی در فضاها استفاده می‌شوند. اکثر مراجع میزان حداقل ۳۰ درصد رطوبت نسبی را با امکان وجود میزان بالاتر در فضاهای بحرانی اعلام کرده‌اند. طراحان اغلب کمتر به پیچیدگی‌های طراحی، تعمیر و نگهداری رطوبت‌زن‌ها توجه می‌کنند که نتیجه آن قطع مداوم دستگاه توسط گروه نگهداری است. رطوبت‌زن‌ها می‌توانند به عاملی مخرب تبدیل شوند که منجر به آلودگی، خوردگی و فرسایش هوارسان و کانال‌کشی می‌شوند. لذا انتخاب دقیق و تعیین محل مناسب قرارگیری آنها در کانال‌ها یا واحدهای هوارسان باید توسط طراحان به درستی انجام شود تا از انباشتگی رطوبت در اجزای بخش پایینی شامل فیلترها و عایق‌ها جلوگیری شود.

بیشتر طراحان و بسیاری از دستورالعمل‌ها رطوبت زن‌های نوع تزریق بخار را برای بیمارستان توصیه می‌کنند. در این حالت بخار به دو صورت مرکزی و محلی تولید می‌شود. بخار مرکزی در بویلر یا مبدل حرارتی و بخار محلی از طریق مولد الکتریکی مجزا یا مولد بخار به بخار در رطوبت‌زن ایجاد می‌شود. صرف نظر از منبع بخار باید دقت شود که تنها بخار خشک برای انژکتور بخار تامین می‌شود. در مواردی که دستورالعمل‌های کاربردی اجازه بدهند می‌توان از اواپراتورهای اسپری رطوبت و تبخیری نیز برای کاربردهای رطوبت زنی استفاده کرد.

بخار خشک تزریق شده به جریان هوا در حالت اشباع فورا تغلیظ شده که منجر به تشکیل ذرات آب می‌شود. در صورت عدم پوشش مناسب برای هوارسان و کانال بخش پایینی به منظور تبخیر مجدد، رطوبت به تجهیزات پایینی نفوذ کرده و باعث تولید آب می‌شود. در این شرایط فیلترها، عایق‌های بدون محافظ و حتی ورقه‌های فلز می‌توانند به آسانی به مکان‌هایی برای رشد میکروب تبدیل شوند و فن‌ها و سایر تجهیزات فولادی کانال و هوارسان به سرعت دچار زنگ‌زدگی می‌شوند. فاصله مورد نیاز برای تبخیر مجدد، تابعی از دمای هوا، رطوبت نسبی، سرعت اولیه، ابعاد کانال، بدنه و طراحی اجزای رطوبت زن است و می‌تواند از چند میلی‌متر تا بیشتر از ۳٫۶ متر متغیر باشد.

برخی از طراحان به دلیل کمبود فضا و محدودیت‌های دیگر ترجیح می‌دهند رطوبت‌زن‌ها را در هوارسان قرار دهند. در این شرایط به دلیل سرعت پایین هوا در بدنه هوارسان استفاده از  چند مانیفولد(Manifold) به بخار امکان جذب در هوا را می‌دهد. در برخی مواقع به منظور حفاظت بیشتر از یک رطوبت گیر در بخش پایینی استفاده می‌شود.

همچنین در کانال دهش نصب رطوبت زن در خارج از بدنه هوارسان امری معمول است. در این موارد باید طول مناسبی از کانال به صورت مستقیم و مسدود نشده در بخش پایین مهیا شود تا تضمین کننده تبخیر کامل قطرات کوچک رطوبت باشد. دسترسی کافی برای تعمیر و نگهداری مناسب برای این حالت ضروری است.

 

 

منبع:

www.ashrae.org

یک دیدگاه