هدف از دستورالعمل ها (Blomsterberg, 2000) [مرجع 6] ارائه راهنمایی به پزشکان (عمدتاً طراحان HVAC و مدیران ساختمان، بلکه مشتریان و کاربران ساختمان) در مورد چگونگی ایجاد سیستم های تهویه با عملکرد خوب با استفاده از روش های معمول و نوآورانه است. فن آوری هااین دستورالعمل‌ها برای سیستم‌های تهویه در ساختمان‌های مسکونی و تجاری، و در طول چرخه عمر یک ساختمان مانند مختصر، طراحی، ساخت، راه‌اندازی، بهره‌برداری، نگهداری و بازسازی قابل اجرا هستند.
پیش نیازهای زیر برای طراحی مبتنی بر عملکرد یک سیستم تهویه ضروری است:
- مشخصات عملکرد (مربوط به کیفیت هوای داخلی، آسایش حرارتی، بهره وری انرژی و غیره) برای طراحی سیستم مشخص شده است.
- چشم انداز چرخه زندگی اعمال می شود.
- سیستم تهویه به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از ساختمان در نظر گرفته می شود.
هدف طراحی یک سیستم تهویه است که مشخصات عملکرد خاص پروژه را برآورده می کند (به فصل 7.1 مراجعه کنید)، با استفاده از فناوری های متعارف و نوآورانه.طراحی سیستم تهویه باید با کار طراحی معمار، مهندس سازه، مهندس برق و طراح سیستم گرمایش/سرمایش هماهنگ باشد تا اطمینان حاصل شود که ساختمان تمام شده دارای سیستم گرمایش، سرمایش و تهویه است. عملکرد خوبی دارد.آخرین و نه کم اهمیت ترین مدیر ساختمان باید در مورد خواسته های خاص خود مشورت شود.وی مسئولیت عملکرد سیستم تهویه را برای سالیان متمادی بر عهده خواهد داشت.بنابراین طراح باید فاکتورهای (خواص) خاصی را برای سیستم تهویه مطابق با مشخصات عملکرد تعیین کند.این عوامل (خواص) باید به گونه ای انتخاب شوند که سیستم کلی کمترین هزینه چرخه عمر را برای سطح کیفیت مشخص شده داشته باشد.یک بهینه سازی اقتصادی باید با در نظر گرفتن موارد زیر انجام شود:
- هزینه های سرمایه گذاری
- هزینه های عملیاتی (انرژی)
- هزینه های نگهداری (تعویض فیلترها، تمیز کردن کانال ها، تمیز کردن دستگاه های ترمینال هوا و غیره)
برخی از عوامل (خواص) حوزه هایی را پوشش می دهند که الزامات عملکرد باید در آینده نزدیک معرفی شوند یا سختگیرانه تر شوند.این عوامل عبارتند از:
- طراحی با چشم انداز چرخه زندگی
- طراحی برای استفاده بهینه از برق
- طراحی برای سطوح صدای پایین
- طراحی برای استفاده از سیستم مدیریت انرژی ساختمان
- طراحی برای بهره برداری و نگهداری
طراحی با چرخه زندگی چشم انداز
ساختمان ها باید پایدار باشند، یعنی یک ساختمان باید در طول عمر خود تا حد ممکن تأثیر کوچکی بر محیط زیست داشته باشد.چندین دسته مختلف از افراد به عنوان مثال طراحان، مدیران ساختمان مسئول این امر هستند.محصولات باید از منظر چرخه عمر مورد قضاوت قرار گیرند، جایی که باید به تمام تأثیرات روی محیط در طول چرخه عمر توجه شود.در مراحل اولیه، طراح، خریدار و پیمانکار می توانند انتخاب های سازگار با محیط زیست داشته باشند.یک ساختمان از چندین جزء مختلف با طول عمر متفاوت تشکیل شده است.در این زمینه، قابلیت نگهداری و انعطاف پذیری باید در نظر گرفته شود، به عنوان مثال، استفاده از یک ساختمان اداری می تواند چندین بار در طول عمر ساختمان تغییر کند.انتخاب سیستم تهویه معمولاً به شدت تحت تأثیر هزینه ها است، یعنی معمولاً هزینه های سرمایه گذاری و نه هزینه های چرخه عمر.این اغلب به معنای یک سیستم تهویه است که فقط الزامات آیین نامه ساختمان را با کمترین هزینه سرمایه گذاری برآورده می کند.هزینه عملیاتی برای مثال یک فن می تواند 90 درصد هزینه چرخه عمر باشد.عوامل مهم مرتبط با دیدگاه های چرخه زندگی عبارتند از:
طول عمر.
- اثرات زیست محیطی.
- سیستم تهویه تغییر می کند.
- تحلیل هزینه
یک روش ساده که برای تحلیل هزینه چرخه عمر استفاده می شود، محاسبه ارزش فعلی خالص است.این روش سرمایه گذاری، انرژی، نگهداری و هزینه های زیست محیطی را در طول بخشی از یا کل فاز عملیاتی ساختمان ترکیب می کند.هزینه سالانه انرژی، تعمیر و نگهداری و محیط زیست در حال حاضر، امروز (نیلسون 2000) مجدداً محاسبه می شود [مراجعه 36].با این روش می توان سیستم های مختلف را با هم مقایسه کرد.تعیین تأثیر زیست محیطی در هزینه ها معمولاً بسیار دشوار است و از این رو اغلب کنار گذاشته می شود.اثرات زیست محیطی تا حدی با گنجاندن انرژی در نظر گرفته می شود.اغلب محاسبات LCC برای بهینه سازی مصرف انرژی در طول دوره بهره برداری انجام می شود.بخش اصلی استفاده از انرژی چرخه زندگی یک ساختمان در این دوره است یعنی گرمایش/سرمایش فضا، تهویه، تولید آب گرم، برق و روشنایی (آدالبرث 1999) [مراجعه 25].با فرض اینکه طول عمر یک ساختمان 50 سال باشد، دوره بهره برداری می تواند 80 تا 85 درصد از کل مصرف انرژی را تشکیل دهد.15 تا 20 درصد باقیمانده برای ساخت و حمل و نقل مصالح ساختمانی و ساخت و ساز است.
طراحی برای استفاده کارآمد از برق برای تهویه
استفاده از برق یک سیستم تهویه عمدتاً توسط عوامل زیر تعیین می شود: • افت فشار و شرایط جریان هوا در سیستم کانال
• کارایی فن
• تکنیک کنترل جریان هوا
• تنظیم
به منظور افزایش بهره وری استفاده از برق اقدامات زیر مورد توجه است:
- طرح کلی سیستم تهویه را بهینه کنید به عنوان مثال تعداد خم ها، دیفیوزرها، تغییرات مقطع، قطعات T را به حداقل برسانید.
- به یک فن با راندمان بالاتر تغییر دهید (مثلاً به جای تسمه رانده مستقیم، موتور کارآمدتر، پره های خمیده به عقب به جای منحنی جلو).
- افت فشار را در فن اتصال - کانال (ورودی و خروجی فن) کاهش دهید.
- افت فشار در سیستم مجرای را کاهش دهید، به عنوان مثال در سراسر خم ها، دیفیوزرها، تغییرات مقطع، قطعات T.
- یک تکنیک کارآمدتر برای کنترل جریان هوا (کنترل فرکانس یا زاویه تیغه فن به جای کنترل ولتاژ، دمپر یا پره راهنما) نصب کنید.
نکته مهم برای استفاده کلی از برق برای تهویه، البته هوابندی کانال، نرخ جریان هوا و زمان های عملیاتی نیز می باشد.
به منظور نشان دادن تفاوت بین یک سیستم با افت فشار بسیار کم و یک سیستم با روش فعلی "سیستم کارآمد"، SFP (قدرت فن خاص) = 1 kW/m³/s، با یک "سیستم معمولی" مقایسه شد. SFP = بین 5.5 تا 13 کیلووات بر متر مکعب بر ثانیه (نگاه کنید بهجدول 9).یک سیستم بسیار کارآمد می تواند مقدار 0.5 داشته باشد (به فصل 6.3.5 مراجعه کنید).
| افت فشار، Pa | ||
| مولفه | کارآمد | جاری تمرین |
| طرف هوای تامین | ||
| سیستم کانال | 100 | 150 |
| تضعیف کننده صدا | 0 | 60 |
| کویل گرمایش | 40 | 100 |
| مبدل حرارتی | 100 | 250 |
| فیلتر کنید | 50 | 250 |
| ترمینال هوایی دستگاه | 30 | 50 |
| ورودی هوا | 25 | 70 |
| اثرات سیستم | 0 | 100 |
| سمت هوای خروجی | ||
| سیستم کانال | 100 | 150 |
| تضعیف کننده صدا | 0 | 100 |
| مبدل حرارتی | 100 | 200 |
| فیلتر کنید | 50 | 250 |
| ترمینال هوایی دستگاه ها | 20 | 70 |
| اثرات سیستم | 30 | 100 |
| مجموع | 645 | 1950 |
| کل فن فرضی بهره وری، ٪ | 62 | 15-35 |
| فن خاص قدرت، kW/m³/s | 1 | 5.5 - 13 |
جدول 9: افت فشار و SFP محاسبه شده مقادیر برای یک "سیستم کارآمد" و یک "جریان". سیستم".
طراحی برای سطوح صدای پایین
نقطه شروع هنگام طراحی برای سطوح صدای پایین، طراحی برای سطوح فشار پایین است.به این ترتیب می توان یک فن را که با فرکانس چرخشی پایین کار می کند انتخاب کرد.افت فشار پایین را می توان با روش های زیر بدست آورد:
- سرعت کم هوا یعنی ابعاد کانال بزرگ
- با افت فشار، تعداد قطعات را به حداقل برسانید، مانند تغییر جهت یا اندازه کانال، دمپرها.
- افت فشار را در قطعات ضروری به حداقل برسانید
- شرایط جریان خوب در ورودی و خروجی هوا
تکنیک های زیر برای کنترل جریان هوا با در نظر گرفتن صدا مناسب هستند:
- کنترل فرکانس چرخش موتور
- تغییر زاویه پره های فن فن های محوری
- نوع و نحوه نصب فن نیز برای سطح صدا مهم است.
اگر سیستم تهویه طراحی شده الزامات صدا را برآورده نکند، به احتمال زیاد باید تضعیف کننده های صدا در طراحی گنجانده شوند.فراموش نکنید که صدا می تواند از طریق سیستم تهویه به عنوان مثال صدای باد از طریق دریچه های هوای بیرون وارد شود.
7.3.4 طراحی برای استفاده از BMS
سیستم مدیریت ساختمان (BMS) یک ساختمان و روال‌های پیگیری اندازه‌گیری‌ها و آلارم‌ها، امکان دستیابی به عملکرد مناسب سیستم گرمایش/سرمایش و تهویه را تعیین می‌کند.عملکرد بهینه سیستم تهویه مطبوع مستلزم این است که فرآیندهای فرعی می توانند به طور جداگانه نظارت شوند.این همچنین اغلب تنها رویکرد برای کشف ناهماهنگی های کوچک در یک سیستم است که به خودی خود مصرف انرژی را به اندازه کافی برای فعال کردن هشدار مصرف انرژی افزایش نمی دهد (با حداکثر سطوح یا رویه های پیگیری).یک مثال مشکلات موتور فن است که در کل انرژی الکتریکی مصرفی برای عملکرد یک ساختمان نشان داده نمی شود.
این بدان معنا نیست که هر سیستم تهویه باید توسط BMS نظارت شود.برای همه به جز کوچکترین و ساده ترین سیستم ها باید BMS در نظر گرفته شود.برای یک سیستم تهویه بسیار پیچیده و بزرگ احتمالاً یک BMS ضروری است.
سطح پیچیدگی یک BMS باید با سطح دانش کارکنان عملیاتی مطابقت داشته باشد.بهترین رویکرد، گردآوری مشخصات عملکرد دقیق برای BMS است.
7.3.5 طراحی برای بهره برداری و نگهداری
برای فعال کردن عملیات و نگهداری مناسب باید دستورالعمل های عملیاتی و نگهداری مناسب نوشته شود.برای اینکه این دستورالعمل ها مفید باشند، باید معیارهای خاصی در طول طراحی سیستم تهویه رعایت شود:
- سیستم های فنی و اجزای آنها باید برای نگهداری، تعویض و غیره قابل دسترسی باشند. اتاق های فن باید به اندازه کافی بزرگ و مجهز به نور مناسب باشند.اجزای منفرد (پنکه ها، دمپرها و غیره) سیستم تهویه باید به راحتی قابل دسترسی باشند.
- سیستم ها باید با اطلاعاتی در مورد متوسط در لوله ها و مجاری، جهت جریان و غیره علامت گذاری شوند. • نقطه آزمایش برای پارامترهای مهم باید گنجانده شود.
دستورالعمل های بهره برداری و نگهداری باید در مرحله طراحی تهیه و در مرحله ساخت و ساز نهایی شود.
بحث‌ها، آمار و نمایه‌های نویسنده را برای این نشریه در: https://www.researchgate.net/publication/313573886 ببینید
به سوی بهبود عملکرد سیستم های تهویه مکانیکی
نویسندگان، از جمله: پیتر واترز، پیر بارلز، کریستف دلموت، اکه بلومستربرگ
برخی از نویسندگان این نشریه نیز بر روی این پروژه های مرتبط کار می کنند:
هوابندی ساختمان ها
آب و هوای غیرفعال: FCT PTDC/ENR/73657/2006
زمان ارسال: نوامبر-06-2021