راه حل های معمول برای تهویه ساختمان
تهویه عمومی در ساختمان ها ارتباط مستقیمی با کیفیت زندگی در ساختمانها دارد باتوجه به این مهم دقت ویژه به طراحی و نحوه صحیح جابجایی هوا در ساختمان ها جزو یکی از کلیدی ترین پارامتر های تاثیر گذار در ساختمانها میباشد به همین دلیل در این نوشتار سعی شده که راه حل های معمول در تهویه ساختمان مورد بررسی قرار گیرند
راه حل های معمول برای تهویه ساختمان

هدف از تهویه

بطور کلی هدف از تهویه هوای ساختمان‌ ها تهیه کیفیت لازم برای هوای داخل ساختمان است که به‌طور اساسی بر پایه هوای تازه و دفع یا حذف آلودگی هوای داخل می‌باشد و ایجاد دمای مناسب به وسیله مکانیزم های انتقال دما می‌باشد. همچنین بصورت معمول هیچگونه تهویه عمومی که صرفا عملکرد آن برای کاهش مقدار دی‌اکسید کربن تا میزان مجاز( نرمال ) ویا افزایش مقدار اکسیژن در هوا برای ایجاد شرایط مناسب تنفسی انسان باشد نداریم. و غلظت دی‌اکسید کربن و دیگر آلاینده ها ایجاد شده توسط انسان مثل عطر و رطوبت و غیره همگی به عنوان هوای کهنه تشخیص داده می‌شوند.

هوای کهنه یا همان آلودگی‌های اصلی عبارتند از:

• بو و رطوبت ایجاد شده توسط افراد و فعالیت آن‌ها
• انتشار از طریق مواد، لوازم، اثاثه، تجهیزات ساختمان، شوینده‌ها و غیره.
• دود تنباکو و آلودگی حاصل از مراحل احتراق در ساختمان
• آلودگی منابع خارج از ساختمان

استفاده از تهویه سه هدف را دارد:

1. خنکسازی هوای داخل ساختمان توسط جابجایی یا حذف آن با هوای بیرون از ساختمان تا زمانی که هوای بیرون سردتر از داخل باشد.
2. خارج کردن هوای کهنه یا همان آلودگی‌های اصلی از ساختمان
3. تلاش برای کنترل دمای هوا در ساختمان

راه حل های معمول برای تهویه ساختمان

برای رفع نیاز تهویه هوای خارجی، سه راه حل کلی وجود دارد

A. تهویه اگزاست
B. تهویه هوای تازه
C. ترکیبی از تهویه هوای تازه و اگزاست. اگر جریان هوای تازه و اگزاست در حدود 10 درصد یکدیگر باشد، این سیستم تهویه متعادل است

تهویه کل ساختمان ممکن است از طریق یک هواکش یا یک مجموعه هواکش هایی که فقط به این تهویه اختصاص داده می شوند، حاصل شود. یا ممکن است توسط هواکش هایی انجام شود که اگزاست محلی یا توزیع گرمایش و سرمایش را بر عهده دارند.

A. تهویه اگزاست


تهویه اگزاست معمولا رایج ترین راه حل است. این نوع تهویه معمولا توسط یک هواکش سقفی حمام ، سرویس بهداشتی ویا سایر انواع هواکش های داخلی یا خارجی تعبیه می شود. هوا توسط هواکش اگزاست از خانه خارج می شود و هوای بیرون از طریق روزنه های موجود در پوشش خانه وارد ساختمان می گردد.
مدلهای بسیاری ازانواع هواکش های حمام و سرویس بهداشتی دراندازه های 50 تا 250 مترمکعب در ساعت در بازار موجود هستند که انواع مدل های با کیفیت آن به اندازه کافی نیز بی صدا هستند که به طور مداوم مورد استفاده قرار گیرند. یک یا چند هواکش با این اندازه نیاز تهویه بسیاری از خانه ها را برآورده می کند. هواکش اگزاست می تواند یک هواکش اختصاصی برای ارتقای کیفیت هوای داخل و یا یک هواکش معمولی حمام باشد که برای تهویه کامل ساختمان و یا تهویه یک نقطه استفاده می شود.
هواکش های داخلی (یک نقطه ای یا چند نقطه ای) می توانند یک روش بسیار موثر برای تهویه اگزاست از یک یا چند حمام باشد. همانطور که در بالا توضیح داده شد، هواکش های داخلی میتوانند در گاراژ، اتاق زیر شیروانی، زیرزمین یا اتاق تاسیسات قرار گیرند. هواکش های خارجی می توانند بر روی دیوار بیرونی یا سقف نصب شوند. معمولا ارزیابی دقیقی از فشار هواکش های خارجی نیاز نیست زیرا در اکثر موارد حداقل 120 سانتیمتر کانال از نزدیکترین دریچه تا هواکش وجود دارد.

B. تهویه هوای تازه




تهویه هوای تازه دقیقا برعکس تهویه اگزاست عمل می کند. هوای بیرون از طریق یک هواکش اختصاصی یا سیستم هواساز تهویه مطبوع مرکزی وارد ساختمان میکند و از طریق روزنه های موجود در پوشش ساختمان خارج می شود.
با تهویه هوای تازه ، ورودی هوای بیرون باید دور از آلاینده ها مانند گاراژ، باربیکیو و دودکش قرار گیرد. اگراز یک هواکش اختصاصی استفاده می شود، باید مراقب ورود هوای بیش از حد در یک محل و ایجاد شرایط ناراحت کننده بود. هواکش های هوای تازه می تواند در خارج از خانه یا واحد مسکونی یا در گاراژ، اتاق زیر شیروانی، زیرزمین یا اتاق تاسیسات قرار گیرد.
هوای تهویه شده می تواند توسط یک کانال تهویه اختصاصی که جدا از سیستم کانال توزیع مرکزی است، توزیع گردد.
به همین ترتیب سیستم تهویه هوای مرکزی گرمایشی / سرمایشی می تواند به عنوان یک سیستم تهویه هوای تازه عمل کند(به عنوان مثال کولر ها تبخیری به عنوان پرکاربرد ترین دستگاه برودتی در کشور همین کارایی را دارد)، با نصب یک کانال تهویه اختصاصی که از یک طرف به کانال برگشت هواساز متصل است و ازطرف دیگر به سر دیگر کانال وصل شود تا از بیرون به هوای تازه دسترسی داشته باشد. این استراتژی، به نام تهویه ی مرکزی ترکیبی (CFI)، از فشار منفی در مجاورت بازگشتی استفاده می کند تا مقدار مطلوب هوای خارج را از طریق کانال تهویه هوا به داخل و در مجاورت کانال بازگشت بکشاند. سپس هواساز هوای مطبوع را به تمام اتاق های خانه توزیع می کند. همچنین باید یک دمپر و کنترل نصب شود تا مطمین باشیم که هواساز تهویه هوای لازم را بدون توجه به بارگرمایش یا سرمایش ارائه می دهد. بعضی از انواع تهویه های ترکیبی مرکزی با استفاده از 100٪ هوای بیرون عمل تهویه را انجام می دهند. این محصولات عمدتا سرمایش را از طریق تهویه مکانیکی در شرایط مطلوب در فضای باز فراهم می کند، اما همچنین می تواند شرایط تهویه هوای تازه را ایجاد کنداما برای کارایی بهتر و اطمینان از انطباق با حداقل میزان تهویه متناوب، بایستی به درستی کنترل شوند.

وقتی بحث ملاحظات طراحی و انطباق برای سیستم های تهویه CFI پیش می آید، مهم است که تمایز بین جریان کلی هوای فشرده مرکزی هواکش و جریان هوای بسیار کم کانال برگشت از بیرون، ایجاد شود (جریان هوای تهویه). به شکل B مراجعه کنید و توجه داشته باشید که کل جریان هوای هواساز مجموع جریان هوای بازگشتی و هوای بیرون است که به کانال بازگشت هدایت می شود.
سیستم های تهویه CFI می توانند سالانه مقدار قابل توجهی برق مصرف کنند. به همین دلیل باید به مبحث مصرف انرژی سیستم های تهویه مرکزی در سیستم های تهویه که در CFI مورد استفاده قرار می گیرند توجه گردد، از همین رو باید وات مورد نظربرای هر شرایط آب و هوایی را هنگام محاسبه بصورت دقیق محاسبه و مدنظر داشته باشید.

(در استاندارد ASHRAE 62.2 نیز نیاز به اندازه گیری میزان جریان هوای تهویه شده در کانال بازگشت در یک سیستم CFI وجود دارد تا نیازهای تهویه کلی ساختمان را برآورده گردد، صرف نظر از میزان گرمایش یا سرمایش در زمان سکونت در ساختمان. از آنجائیکه بخش دیگری از استاندارد به طورویژه سیستم های دایمی را رد می کند، سیستم های CFI سیستم های تهویه "متناوب" در نظر گرفته می شوند .نتایج حاصل از اندازه گیری جریان هوای CFI نصب شده و توصیف برنامه کنترل تهویه متناوب مورد استفاده برای سیستم CFI، باید بر روی گواهی نصب برای سیستم تهویه ساختمان طبق استاندارد ارائه شود.همچنین کل تهویه خانه نیز توسط ارزیاب استاندارد تأیید گردد.)

نکته: کانال های هوای خارجی برای سیستم های تهویه CFI نباید در حین آزمون نشت کانال ها بسته یا مهر و موم باشد. با این حال، کانال های هوای خارجی تهویه ی مرکزی ترکیبی که از دمپرهای کنترل شده موتوردار استفاده می کنند، و تنها زمانی باز می شود که تهویه کانال های هوای خارجی برای مطابقت با استاندارد ASHRAE 62.2 مورد نیاز هستند و در صورت عدم نیاز به تهویه کانال های هوای خارجی بسته می شوند، می توانند در حین آزمون نشت کانال بسته باشند.

C. تهویه ترکیبی



سیستم های ترکیبی از هواکش های اگزاست و هوای تازه استفاده می کنند. اگر هر دو هواکش یک جریان هوای یکسان را فراهم کنند، سیستم متعادل است و خانه دارای فشار خنثی است.
سیستم های ترکیبی اغلب دستگاه های ترکیبی از یک مبدل حرارتی یا یونیت بازیابی گرما هستند. که معمولا جریان اگزاست و هوای تازه مساوی دارند.
سیستم های ترکیبی همچنین می توانند ترکیبی از هواکش های اگزاست و هوای تازه باشند. این سیستم ممکن است به سادگی یک هواکش اگزاست دایمکار باشد که توسط یک اتصال به هوای بیرونی وصل می شود تا هوا را به محفظه بازگشت هوای یک هواساز گمایشی/سرمایشی دایمی وارد کند.
نکته: سیستم های تهویه که از کارکرد دایمی سیستم گرمایش / سرمایش تهویه استفاده می کنند، می توانند سالانه مقدار قابل توجهی برق مصرف کنند و از این رو در اکثر کشور ها استاندارد نیستند.


میزان جریان تهویه کلی ساختمان

بصورت کلی در جداول میزان تخلیه مناسب هوا ،سیستم تهویه کلی ساختمان ممکن است به طور مداوم یا متناوب عمل کند. اما ذکر این نکه مهم است که میزان تهویه کل ساختمان برای تهویه مداوم تعیین می شود و اگر سیستم به طور متناوب عمل کند، نرخ آن بازنگری می شود.

تهویه دایمی کلی ساختمان
دو استراتژی برای تعیین میزان تهویه کامل ساختمانی وجود دارد. روش اول که میزان تهویه هواکش نام دارد، بر این اصل است که تمام تهویه لازم در ساختمان کاملا بطور مکانیکی انجام می شود.
در روش دوم که روش میزان تهویه کل نام دارد، میزان تهویه کلی ساختمان بر اساس تهویه با ترکیبی از نفوذ اندازه گیری شده و میزان تهویه مکانیکی به دست می آید.

محاسبه از طریق هر دو روش برای خانه های نوساز و بازسازی شده مجاز هستند. از دیدگاه طراحی، روش میزان تهویه هواکش ممکن است سودمند باشد زیرا نیازی به پیش بینی میزان نفوذپذیری خانه قبل از ساخت نیست، چیزی که در روش تهویه کامل ضروری است.
در هر صورت، سیستم تهویه ای به گونه ای باید طراحی و نصب شود که نیازهای تهویه کامل را به هرروشی براورده کند. استفاده از هر دو روش برای گزینه تهویه متناوب امکان پذیر است.

میزان تهویه مناسب هوا
میزان تهویه کلی ساختمان بر اساس متراژ و به ازای هر فرد است و تعداد ساکنان، تعداد اتاق خواب و غیره در محاسبات لحاظ می گردد. میزان آن در استاندارد های مختلف کمی متفاوت است و جداول آن در همه استاندارد ها موجود است.


کلمات کلیدی :
نویسنده : دکتر مهدی بستانچی عضو سازمان مهندسی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع آمریکا ASHRAE عضو هیات مدیره انجمن تولید کنندگان سیستم های تهویه مطبوع قائم مقام مدیرعامل شرکت دمنده
تاریخ انتشار : 1398/04/16
فایل های پیوست