Directrices de ventilación para o deseño

O propósito das directrices (Blomsterberg, 2000) [Ref 6] é orientar aos profesionais (principalmente deseñadores de HVAC e xestores de edificios, pero tamén clientes e usuarios de edificios) sobre como crear sistemas de ventilación con bos rendementos aplicando sistemas convencionais e innovadores. tecnoloxías.As directrices son aplicables aos sistemas de ventilación en edificios residenciais e comerciais, e durante todo o ciclo de vida dun edificio, é dicir, breve, deseño, construción, posta en servizo, operación, mantemento e deconstrución.

Os seguintes requisitos previos son necesarios para un deseño baseado no rendemento dun sistema de ventilación:

• Especificáronse as especificacións de rendemento (referentes á calidade do aire interior, confort térmico, eficiencia enerxética, etc.) para o sistema que se vai deseñar.
• Aplícase unha perspectiva de ciclo de vida.
• O sistema de ventilación considérase parte integrante do edificio.

O obxectivo é deseñar un sistema de ventilación, que cumpra as especificacións de rendemento específicas do proxecto (ver capítulo 7.1 ), aplicando tecnoloxías convencionais e innovadoras.O deseño do sistema de ventilación debe coordinarse co traballo de deseño do arquitecto, o enxeñeiro estrutural, o enxeñeiro eléctrico e o deseñador do sistema de calefacción/refrigeración. Isto para garantir que o edificio rematado con sistema de calefacción, refrixeración e ventilación. funciona ben.Por último, e non menos importante, o director do edificio debe ser consultado sobre os seus desexos especiais.El será o responsable do funcionamento do sistema de ventilación durante moitos anos.Polo tanto, o deseñador ten que determinar certos factores (propiedades) para o sistema de ventilación, de acordo coas especificacións de rendemento.Estes factores (propiedades) deben elixirse de forma que o sistema global teña o custo do ciclo de vida máis baixo para o nivel de calidade especificado.Debe realizarse unha optimización económica tendo en conta:

• Custos de investimento
• Custos de explotación (enerxía)
• Gastos de mantemento (cambio de filtros, limpeza de condutos, limpeza de dispositivos terminales de aire, etc.)

Algúns dos factores (propiedades) abranguen áreas nas que se deberían introducir ou facer máis estritos os requisitos de rendemento nun futuro próximo.Estes factores son:

• Deseño cunha perspectiva de ciclo de vida
• Deseño para o uso eficiente da electricidade
• Deseño para baixos niveis sonoros
• Deseño para o uso do sistema de xestión enerxética do edificio
• Deseño para operación e mantemento

Deseño cun ciclo de vida perspectiva 

Os edificios deben ser sostibles, é dicir, un edificio debe ter durante a súa vida útil o menor impacto posible sobre o medio ambiente.Responsables disto son varias categorías diferentes de persoas, por exemplo, deseñadores, xestores de edificios.Os produtos deben ser xulgados desde a perspectiva do ciclo de vida, onde se debe prestar atención a todos os impactos sobre o medio ambiente durante todo o ciclo de vida.Nunha fase inicial, o deseñador, o comprador e o contratista poden tomar opcións respectuosas co medio ambiente.Un edificio consta de varios compoñentes diferentes con diferentes períodos de vida.Neste contexto, hai que ter en conta a mantebilidade e a flexibilidade, é dicir, que o uso dun edificio de oficinas pode cambiar varias veces durante a vida útil do edificio.A elección do sistema de ventilación adoita estar moi influenciada polos custos, é dicir, normalmente os custos de investimento e non os custos do ciclo de vida.Isto a miúdo significa un sistema de ventilación que só cumpre os requisitos do código de construción co menor custo de investimento.O custo de funcionamento dun ventilador, por exemplo, pode ser o 90 % do custo do ciclo de vida.Os factores importantes relevantes para as perspectivas do ciclo de vida son:
Esperanza de vida.

• Impacto ambiental.
• Cambios no sistema de ventilación.
• Análise de custos.

Un método sinxelo utilizado para a análise dos custos do ciclo de vida é calcular o valor actual neto.O método combina investimento, enerxía, mantemento e custo ambiental durante parte ou toda a fase operativa do edificio.O custo anual de enerxía, mantemento e medio ambiente recalcúlase como un custo na actualidade (Nilson 2000) [Ref 36].Con este procedemento pódense comparar diferentes sistemas.O impacto ambiental nos custos adoita ser moi difícil de determinar e, polo tanto, adoita quedar fóra.O impacto ambiental tense en conta en certa medida ao incluír a enerxía.Moitas veces os cálculos de LCC fanse para optimizar o uso de enerxía durante o período de funcionamento.A parte principal do uso enerxético do ciclo de vida dun edificio é durante este período, é dicir, calefacción/refrixeración, ventilación, produción de auga quente, electricidade e iluminación (Adalberth 1999) [Ref 25].Asumindo que a vida útil dun edificio é de 50 anos, o período de funcionamento pode representar entre o 80 e o 85 % do consumo total de enerxía.O 15-20% restante é para a fabricación e transporte de materiais de construción e construción.

Deseño para un uso eficiente de electricidade para ventilación 

O uso da electricidade dun sistema de ventilación está determinado principalmente polos seguintes factores: • Caídas de presión e condicións de fluxo de aire no sistema de condutos.
• Eficiencia do ventilador
• Técnica de control do fluxo de aire
• Axuste
Para aumentar a eficiencia no uso da enerxía eléctrica son de interese as seguintes medidas:

• Optimizar a disposición xeral do sistema de ventilación, por exemplo, minimizar o número de curvas, difusores, cambios de sección transversal, pezas en T.
• Cambie a un ventilador con maior eficiencia (por exemplo, accionado directamente en lugar de accionado por correa, motor máis eficiente, aspas curvadas cara atrás en lugar de curvadas cara adiante).
• Rebaixar a caída de presión na conexión ventilador - canalización (entrada e saída do ventilador).
• Reducir a caída de presión no sistema de condutos, por exemplo en curvas, difusores, cambios de sección transversal, pezas en T.
• Instale unha técnica máis eficiente para controlar o fluxo de aire (control da frecuencia ou do ángulo das palas do ventilador en lugar do control da tensión, o amortiguador ou o control da paleta guía).

Para o uso xeral da electricidade para a ventilación, tamén é importante a estanqueidade dos condutos, o caudal de aire e os tempos de funcionamento.

Para mostrar a diferenza entre un sistema con caídas de presión moi baixas e un sistema coa práctica ata agora, comparouse un "sistema eficiente", SFP (potencia específica do ventilador) = 1 kW/m³/s cun "sistema normal". ”, SFP = entre 5,5 – 13 kW/m³/s (verTáboa 9).Un sistema moi eficiente pode ter un valor de 0,5 (ver capítulo 6.3.5).

Táboa 9: Caídas de presión calculadas e SFP valores para un “sistema eficiente” e un “actual sistema”. 

Deseño para baixos niveis sonoros 

Un punto de partida ao deseñar para niveis de son baixos é deseñar para niveis de presión baixa.Deste xeito, pódese escoller un ventilador que funcione cunha baixa frecuencia de rotación.As baixas caídas de presión pódense conseguir polos seguintes medios:

• Baixa velocidade do aire, é dicir, grandes dimensións do conduto
• Minimizar o número de compoñentes con caídas de presión, por exemplo, cambios na orientación ou tamaño do conduto, amortiguadores.
• Minimizar a caída de presión entre os compoñentes necesarios
• Boas condicións de caudal nas entradas e saídas de aire

Son adecuadas as seguintes técnicas para controlar os fluxos de aire, tendo en conta o son:

• Control da frecuencia de rotación do motor
• Modificación do ángulo das aspas dos ventiladores axiais
• O tipo e a montaxe do ventilador tamén son importantes para o nivel de son.

Se o sistema de ventilación así deseñado non cumpre os requisitos de son, entón o máis probable é que se inclúan atenuadores de son no deseño.Non esqueza que o ruído pode entrar polo sistema de ventilación, por exemplo, o ruído do vento a través das ventilacións exteriores.
7.3.4 Deseño para o uso de BMS
O sistema de xestión de edificios (BMS) dun edificio e as rutinas de seguimento de medicións e alarmas, determinan as posibilidades de conseguir un bo funcionamento do sistema de calefacción/refrigeración e ventilación.Un funcionamento óptimo do sistema HVAC esixe que os subprocesos poidan ser supervisados ​​por separado.Este é tamén a miúdo o único enfoque para descubrir pequenas discrepancias nun sistema que por si mesmas non aumentan o uso de enerxía o suficiente para activar unha alarma de consumo de enerxía (por niveis máximos ou procedementos de seguimento).Un exemplo son os problemas cun motor do ventilador, que non mostra o consumo total de enerxía eléctrica para o funcionamento dun edificio.

Isto non significa que cada sistema de ventilación deba ser supervisado por un BMS.Para todos, excepto para os sistemas máis pequenos e sinxelos, debe considerarse BMS.Para un sistema de ventilación moi complexo e grande, probablemente sexa necesario un BMS.

O nivel de sofisticación dun BMS debe coincidir co nivel de coñecemento do persoal operativo.O mellor enfoque é compilar especificacións de rendemento detalladas para o BMS.

7.3.5 Deseño para o funcionamento e mantemento
Co fin de permitir un funcionamento e mantemento adecuados, débense escribir instrucións de operación e mantemento adecuadas.Para que estas instrucións sexan útiles, débense cumprir certos criterios durante o deseño do sistema de ventilación:

• Os sistemas técnicos e os seus compoñentes deberán ser accesibles para o seu mantemento, cambio, etc. As salas de ventiladores deberán ser suficientemente grandes e equipadas cunha boa iluminación.Os compoñentes individuais (ventiladores, compuertas, etc.) do sistema de ventilación deben ser facilmente accesibles.
• Os sistemas deben estar marcados con información sobre o medio en canalizacións e condutos, dirección do fluxo, etc. • Debe incluírse o punto de proba dos parámetros importantes.

As instrucións de operación e mantemento deben prepararse durante a fase de deseño e finalizar durante a fase de construción.

Consulte os debates, as estatísticas e os perfís dos autores desta publicación en: https://www.researchgate.net/publication/313573886
Cara á mellora do rendemento dos sistemas de ventilación mecánica
Autores, entre eles: Peter Wouters, Pierre Barles, Christophe Delmotte, Åke Blomsterberg
Algúns dos autores desta publicación tamén están a traballar nestes proxectos relacionados:
Estanqueidade dos edificios
CLIMATIZACIÓN PASIVA: FCT PTDC/ENR/73657/2006