طراحی تهویه پارکینگ های بسته و زیرزمین

برای اینکه یک سامانه تهویه مناسب برای پارکینگ های بسته و زیر زمینی طراحی شود لازم است که ابتدا نرخ تهویه مناسب تعیین شود. برای تعیین نرخ تهویه کافی برای پارکینگ ها دو عامل را باید در نظر گرفت. : تعداد خودرو هایی که کار می کنند و مقدار ذرات منتشر شده از اتومبیل در هوا.

در این مقاله با در نظر گرفتن عواملی مختلفی که در تهویه پارکینگ های زیر زمینی موثر هستند ضمن بررسی این عوامل ، یک روش طراحی برای تعیین نرخ تهویه مناسب ارئه شده است. همپنین نشان داده است که نرخ تهویه واقعی استفاده شده در پارکینگ های بسته به صورت قابل توجهی پایین تر از نرخ های پیش نهادی توسط استانداردها است.  استفاده از نرخ تهویه به دست آمده از این روش موجب کاهش ظرفیت سامانه تهویه و به تبع آن کاهش هزینه های اولیه سامانه خواهد شد.

مقدمه

پارکینگ های اتومبیل ممکن است کاملا بسته باشد یا بخشی از آن ها باز باشد. پارکینگ هایی که بخشی از آنها باز باشد معمولا روی سطح زمین قرار دارند و اطرافشان باز است، نیازی به تهویه مکانیکی ندارند. از طرف دیگر پارکینگهای زیرزمینی معمولا کاملا بسته و نیازمند به تهویه مکانیکی هستند. در واقع در نبود تهویه در تاسیسات پارکینگ های بسته، کیفیت هوای داخل دچار مشکلات زیادی میشود. جدی ترین مشکل، افزایش سطح مونوکسید کربنی است که توسط خودرو ها تولید میشود. خطرات دیگر مربوط به پارکینگ های بسته عبارتند از دود بنزین و گازئیل و ترکیباتی دیگر چون اکسیدهای نیتروژن و دود موتورهای دیزلی. لذا نیاز نیست که تهویه مناسبی برای پارکینگ های زیر زمینی صورت گیرد.

تعیین نرخ تهویه

برای مشخص کردن نرخ تهویه کافی برای پارکینگها، دو عامل به طور کامل باید در نظر گرفته شوند. تعداد اتومبیل های که  روشن می باشند و مقدار پخش آیالنده ها توسط این خودرو ها.

تعداد اتومبیل های روشن بستگی به نوع ساختمان دارد که پارکینگ مورد نظر به آن سرویس می دهد و ممکن است از ۳% کل خودرو ها در فروشگاه ها تا ۲۰% کل خودرو ها در استادیوم ورزشی تغییر کند . انتشار CO به خصوصیات مجزای هر خودرو بستگی دارد وتابع عامل های مثل عمر ماشین ،قدرت موتور و سطح تعمیر و نگه داری ماشین است.

استاندارد ANSI/ASHRAE62-1989  با عنوان ((تهویه جهت کیفیت قابل قبول هوای داخل)) نرخ ثابت را برای پارکینگ های بسته ۷.۶۲ ۱/S.M۲ (۱.۵CFM/FT۲) از مساحت ناخالص کف تعیین کرده است. بنابر این جریان تهویه در حدود ۲۵/۱۱ تعویض هوا در ساعت (ACH) برای پارکینگی با (۸FT) 2/5M ارتفاع سقف مورد نیاز است . با این وجود بعضی از دستور العمل های قانونی نرخ تعویض هوا  را ۴ تا ۶ تعویض هوا در ساعت معین کرده اند{۱،۲،۳،۴}.

جت فن پارکینگ
جت فن پارکینگ

کنترل گازهای خطرناک

علاوه بر این در مواقعی که مقدار تهویه بر اساس کنترل منوکسید کربن انجام می شود بعضی دستورالعمل ها برای کاهش توان مصرفی دمنده ها اجازه می دهند نرخ تهویه تغییر کند یا کاهش یابد. بدین صورت که توسط یک سامانه پایش که به صورت شبکه با تجهیزات مکانیکی با خروجی در ارتباط باشد تا بتوانیم بطور پیوسته CO راکنترل کنیم و توسط این سامانه هشدار دهنده تمرکز آن را هدایت کنیم.

سطح قابل قبول غلظت آلاینده ها به طور قابل توجه از یک مجموعه قوانین به مجموعه دیگر تغییر می کند . یک اجماع نظر در مورد سطح قابل قبول آلودگی برای پارکینگ های بسته مورد نیاز است .

متاسفانه استاندارد ۶۲-۱۹۸۹ بحث کنترل تهویه به وسیله پایش آلودگی برای گاراژ های بسته مورد توجه قرار نداده است . بنابراین در این مقاله به این موضوع به صورت گسترده تری پرداخته می شود{۱،۲،۳،۴}

مقررات تهویه

جدول ۱ خلاصه ای از کد های موجود و استاندارد ها را برای تهویه پارکینگ های بسته در آمریکا و چند کشور دیگر را نشان می دهد . همان طوری که در جدول ۱ نشان داده شده است ، محدوده قرار داشتن در معرض CO  بین مقررات موجود در آمریکا و سایر کشور ها یکسان نیست . با این حال دستورالعمل ها میزانی برای خطر قرار گرفتن در معرض CO را در پارکینگ معرفی می کنند . محدودیت ۲۵PPM برای در معرض CO قرار گرفتن در دراز مدت تقریبا بین کدها و استاندارد های جدول شماره۱ مشترک است. نرخ تهویه مورد نیاز پیشنهادی توسط ASHARE و سایر کدها مستقل از مشخصات پارکینگ است و پارامترهای مختلفی را که ممکن است بر روی کیفیت هوا ی داخلی تاثیر بگذارند . مثل نرخ تولید و انتشار سطح قابل قبول آلاینده را در نظر نمی گیرد.

یک روش طراحی جدید نیاز است که نرخ تهویه مورد نیاز برای محدوده گسترده از پارکینگ ها را تعیین کند . این روش طراحی باید انعطاف پذیر باشد و نه تنها با محدودیت های قرار گرفتن در معرض CO  که به وسیله استاندارد ها تعریف می شوند تطابق داشته باشد ، بلکه با تغییرات میزان انتشار آلاینده ها از موتور وسایل نقلیه مطابقت کند.

نتیجه مطالعات تحقیقاتی

در این مقاله از نتایج یک آزمایش که در آمریکا انجام شده است برای بررسی و به دست آوردن روش طراحی استفاده شده است . حوزه اندازه گیری برای مشخصات ۷ پارکینگ امتحان شده است . مقادیر تعویض هوا با استفاده از تکنیک گاز رد یاب اندازه گیری شده اند . ابتدا گاز ردیاب (SF 6) مستقیما یا از میان دمنده های تغذیه به داخل ساختمان تزیق میشود . سپس غلظت گاز رسام با استفاده  از دستگاه پر تابل کروماتوگراف گازی جاذب الکترون پایش و اندازه گیری شده است

جدول ۲ تعدادی از نتایج گرفته شده در خلال آزمایش برای ۷ پارکینگ گفته شده را خلاصه کرده است . مقادیر ACH، بیانگر نرخ تعویض هوا در ساختمان است که با استفاده از تکنولوژی گاز رد یاب  اندازه گیری شده است و مقادیر L/S.M2(CFM/FT۲) نرخ تهویه کل را معرفی می کند.

در جدول ۲ ،MAX و متوسط تمرکز CO اندازه گیری شده در طول روز برای توصیف کیفیت هوای داخل پارکینگ های آزمایش شده آمده است. همانطور که در جدول ۲ نشان داده شده  است . نرخ های تهویه همه موارد زیر ((۱.۵CFM/FT۲)۷.۶۲(L/S.M۲) است که توسط استاندارد ۱۹۸۹-۶۲ پیشنهاد داده شده است ولی سطح CO در تمام پارکینگ ها هرگز از ۳۵PPM تجاوز نمی کند .

تنها پارکینگی که نرخ تهویه آن نزدیک به (۱.۵CFM/FT۲)۷.۶۲(L/S.M۲) است ، گاراژ E  است که به یک مرکز خرید بزرگ در طول روز بسیار مورد استفاده قرار می گیرد ، سرویس می دهد.

توجه شود که همه پارکینگ ها بجز پارکینگ B به طور پیوسته تهویه می شوند . در پارکینگ B از سنسور های CO  برای کنترل عمل فن ها تغزیه می شود .

از مطالعاتی که انجام شد نتایج زیر به دست آمد: 

مقدار آلاینده ها در تمام پارکینگ های بسته ای که مورد بررسی قرارگرفته اند ، کمتر از مقداری بود که در سخت گیرانه ترین مقررات ،مجاز شناخته شده بود (به عبارت دیگر غلظت منواکسیدکربن در طول ۸ ساعت اندازه گیری کمتر از ۲۵ppm بود).

  • نرخ تهویه واقعی که برای پارکینگ های مورد بررسی انجام می گرفت بسیار کمتر از پیشنهادی بود که توسط استاندارد ۱۹۸۹-۶۲ داده شده است (۱.۵CFM/FT۲)۷.۶۲(L/S.M۲).
  • در هر نقطه که کنترل میزان تهویه بطور خودکار متناسب با نیاز انجام گرفته بود کیفیت هوای داخل در حد قابل قبولی بود.
  • عامل های مهمی که بر کارایی سامانه تهویه در برقراری سطح co (یا NOx) قابل قبول در پارکینگ های بسته تاثیر می گذارند عبارتند ازمکان دمنده های تغذیه و تخلیه، الگوی کشش ترافیک و تردد خودروها، تعداد ماشین های در حال حرکت و مدت زمانی که هر خودرو در پارکینگ حرکت می کند.

هر طراحی کاربردی برای معین کردن تهویه مورد نیاز برای پارکینگ های بسته باید در برابر این عامل ها مسئول باشد.

از نتایج مطالعه شده واضح است که نرخ جریان تهویه تعیین شده در استاندارد ۱۹۸۹-۶۲ برای پارکینگ های بسته منسوخ شده است.

برای اینکه غلظت آلاینده ها در پارکینگ ها که توسط مراجع ذی صلاح بهداشتی تعیین شده در حد قابل قبولی باشد. لازم است که دستوالعمل های طراحی جدیدی تهیه شود تا میزان انرژی مصرفی دمنده نیز بیش از حد نباشد . این دستورالعمل باید تغییرات عواملی مانند الگوی تردد خودروها مدت زمان حرکت خودرو ها در پارکینگ و تعداد خودرو های در حال تردد را به حساب اورد.{۱,۲,۳,۴}

 روش طراحی

بر اساس نتایج چندین انالیز پارامتر یک و مطالب گفته شده یک روش طراحی ساده برای تعیین نرخ جریان تهویه مورد نیاز برای بر قراری یک سطح قابل قبول co  در داخل پارکینگ ها را ارائه می کنیم. نرخ تهویه برای پارکینگ ها ی بسته در دو قالب می تواند بیان شود .

یکی نرخ جریان بر واحد سطح (cfm/ft۲ or L/s.m۲) و دیگری حجم هوای تعویض شده در واحد زمان (ach)  . نرخ تهویه طراحی شده مورد نیاز برای پارکینگ های بسته به چهار عامل زیر وابسته است:

  • سطح الودگی قابل قبول در داخل پارکینگ
  • تعداد خودرو های روشن در بد ترین حالت (اوج)
  • مسافت و زمانی که خودروها بعد از ورود و تا زمان خروج در پارکینگ روشن می مانند.
  • نرخ آلاینده هایی که تحت شرایط متفاوت از خودرو های معمولی صادر می شود .

برای تعیین درست نرخ طراحی تهویه برای پارکینگهای بسته اطلاعات و داده هایی برای این عامل ها باید موجود باشند .

روش طراحی ساده برای تعیین نرخ تهویه مورد نیاز برای پارکینگ های بسته

رویه کلی برای روش طراحی

روش زیر را برای معین کردن نرخ تهویه طراحی مورد نیاز برای پارکینگ های بسته می توان دنبال کرد:

مرحله ۱ :

اطلاعات زیر را جمع اوری کنید :

۱-تعداد خودرو های روشن در ساعت اوج استفاده N برای تخمین مقدار (NITE trip generation hand book) منبع خوبی است.

۲-متوسط نرخ co خروجی برای یک خودرو معمولی در ساعت ER  gr/hr.

نرخ انتشار co برای خودرو به چند عامل مثل مشخصات وسیله نقلیه ، انواع سوخت ، شرایط عملکرد وسیله نقلیه و شرایط محیطی بستگی دارد . اطلاعات حاضر شده در ASHAREHandbook که در جدول ۳ خلاصه شده است ، می تواند برای تخمین نرخ انتشار co برای یک خودروی معمولی استفاده شود .

به طور کلی استارت گرم در جایی که ماشین ها برای مدت کوتاهی پارک شده اند معمول است ، مثل مراکز خرید. ولی استارت سرد برای جایی که ماشین ها برای یک مدت طولانی پارک شده اند ، مثل ساختمان های اداری معمول است .

۳- متوسط مسافت طی شده و زمان تردد برای یک خودروی معمولی (ثانیه) T

هند بوک ASHARE مدت زمان ورودی خروجی را برای وسایل نقلیه ارائه می کند. ممکن است برای بدترین حالت مقادیر بالاتری استفاده شود مثلا در طی ساعات شلوغی یا حوادث خاص.

۴ – سطح و تمرکز قابل قبول co در داخل پارکینگ ها (co max ppm)

۵ – مساحت کل کف پارکینگ m۲

مرحله ۲:

  • برای معین کردن بالاترین نرخ تولیدی gr/h.m۲ ,gr/hr.ft۲  GR

پارکینگ ها در واحد مساحت کف از معادله ۱ استفاده می کنیم

معادله۱      f=GR/GR0 *100

  • نرمالیزه کردن مقدار نرخ تولیدی با استفاده از مقدار مرجع GRO=۲.۴۰ gr/hr.ft۲ یا GRO=۲۶.۸ gr/hr.m۲ این مقدار با استفاده از بد ترین شرایط انتشار و خروج (انتشار و خروج در فصل زمستان ) برای پارکینگ های واقعی بسته در نظر گرفته شده است .

معادله ۲             GR=N*ER/A

مرحله ۳:

مقدار نرخ  تهویه مورد نیاز در واحد مساحت کف(cfm/ft۲ or L/s.m۲)  را به وسیله معادله ۳ معین کنید.  ارتباط موجود به وسیله معادله ۳ بهMAX سطح قابل قبول انباشت CO (COMAX) بستگی دارد.

(معادله ۳ )                       CFD= L/s.m۲

متوسط زمان حرکت ماشین ها در داخل پارکینگ بر حسب ثانیه است .

خلاصه و نتیجه گیری

در این مقاله روش طراحی جدیدی برای تعیین حداقل نرخ تهویه مورد نیاز برای پارکینگ های بسته بیان شد . روش طراحی جدید قابل انعطاف است و می تواند جوابگوی چندین عامل زیر در داخل پارکینگ ها باشد: عامل ها شامل: max سطح قابل قبول co ، تعداد ماشیین های در حال حرکت، متوسط انتشار co،متوسط زمان حرکت در داخل پارکینگ ها .

مطالعاتی که انجام شده و نتایجی که در مکان های مختلف U.C نشان داد که نرخ تهویه واقعی استفاده شده در پارکینگ های بسته  به صورت قابل توجهی پایین تر از نرخ های پیشنهادی توسط استاندارد (۶۲-۱۹۸۹) یعنی ۱.۵cfmft۲,۷.۶۲ L/s.m۲ است. با کاهش پیوسته در نرخ انتشار آلودگی وسایل نقلیه موتوری ، انتظار می رود که نرخ تهویه مورد نیاز برای پارکینگ های بسته کاهش یابد . بنابراین هزینه اولیه سامانه تهویه مکانیکی می تواند کاهش یابد.

علاوه بر این استفاده از سامانه تهویه کنترل کننده آلودگی به طور قابل توجه در هزینه عملکرد سامانه تهویه پارکینگ صرفه جویی خواهد کرد.

به هر حال برای تعیین سطح max  قابل قبول آلودگی در داخل پارکینگ ها به خاطر دود خروجی ماشین ها، که گاز های بنزین و بخارات روغن است ، تحقیق بیشتری نیاز است.

جهت دریافت مشاوره رایگان با کارشناسان نیک فن تماس بگیرید.

سامانه تخلیه هوای پارکینگ به کمک جت فن پارکینگی

جت فن پارکینگ

جت فن پارکینگی چیست ؟

در پارکینگ های بسته یا نیمه باز امکان تخلیه هوا بصورت طبیعی  وجود ندارد و می بایست عملیات تزریق هوای تازه ، خروج هوای آلوده و ایجاد جریان مابین این دو نقطه بصورت مکانیکی انجام شود . در ایران روش  مرسوم جهت این امر استفاده از کانال  جهت انتقال هوای تازه و همچنین برای خروج هوای آلوده می باشد که طبعاً دارای محدودیت هائی نیز هست . مثلاً در صورت افزایش فاصله کانال ها یا منابع تغذیه با کانالهای تخلیه عملکرد سیستم شدیداً تحت تاثیر قرار خواهد گرفت و یا در بسیاری  از پارکینگ ها از رمپ مشترک بجای منبع تغذیه هوای تازه استفاده می شود که این امر در پارکینگ های  چند طبقه زیرزمینی درست به نظر نمی رسد زیرا آنچه که به طبقات پایین به عنوان هوای تازه وارد می شود در واقع هوای آلوده طبقات فوقانی است .

در صورت نیاز به مشاوره و یا سفارش فن، جت فن و یا راه اندازی سامانه تخلیه هوا، با نیک فن تماس بگیرید : 22451165

جت فن پارکینگ
جت فن پارکینگ

مقایسه کانال کشی پارکینگ و روش جت فن پارکینگی

سیستم کانال کشی در پارکینگ ها  همیشه بعنوان سیستمی جاگیر و به عقیده بسیاری نازیبا مطرح بوده است حتی در بسیاری از پارکینگ ها به دلیل حجم زیاد کانالهای تخلیه ، طراح ناچار به افزایش ارتفاع سقف پارکینگ برای ایجاد فضای قرارگرفتن کانال ها شده است .

کانال تخلیه هوای پارکینگ
کانال تخلیه هوای پارکینگ

حذف کانال های افقی

در سیستم تخلیه هوای پارکینگ به کمک جت فن ، کانالهای افقی کاملاً حذف شده و جت فن ها جایگزین آنها خواهند شد . این جت فن ها  در ابعاد کوچک و با صدای کم با عملکرد هماهنگ خود می توانند باعث ایجاد جریان هوا در فضای پارکینگ شده و وظیفه انتقال هوا از منبع تغذیه به منبع تخلیه را به نحو احسن به انجام برسانند .

جت فن پارکینگی SVT2
جت فن پارکینگی SVT2

معمولاً در پارکینگ های نیمه باز (مانند پارکینگ های طبقاتی  بالای سطح زمین که دارای مجاری عبور هوای بزرگ بر روی جداره خارجی خود می باشند ولی جریان هوا به علت وسعت زیاد سطح پارکینگ به خوبی برقرار نمی شود) پیش بینی منابعی جهت تغذیه یا تخلیه هوا مورد نیاز نیست و تنها به نصب جت فن ها در محیط پارکینگ می توان به جریان دلخواه دست یافت ولی در پارکینگ های بسته (مانند پارکینگ های طبقاتی زیرزمینی) حتماً می بایست منابعی مناسب جهت تغذیه هوای تازه و تخلیه هوای آلوده در نظر گرفت . در اکثر چنین پارکینگ هایی شفت ها به اندازه معین جهت دمش و مکش مکانیکی هوای پارکینگ در نظر گرفته می شوند.

مطالب مرتبط :

تهویه پارکینگ در برج ها و مجتمع ها

به نظر می رسد مفهوم سیستمهای تهویه پارکینگ قدمتی به میزان بالا گرفتن بازار ساخت ساختمان هایی با مساحت زیاد موسوم به “مال” در تهران و شهرهای بزرگ ایران دارد که به واسطه قیمت بالای زمین، سازندگان را مجاب به فرورفتن در عمق برای جبران کمبود فضا می کند. تدوین نهایی قوانین سازمان آتش نشانی جمهوری اسلامی ایران در سال ۱۳۹۴ نشان از نو بودن این پدیده و نیاز مبرم صنعت ساختمان به سازماندهی هرچه سریعتر آن دارد.
بر خلاف عبارت تهویه پارکینگ که در واژه نامه صنعت ساختمان سابقه کوتاهی دارد، اما سیستم های تهویه پارکینگ سیستم های نا آشنایی نیستند. به صورت عمده محیط پارکینگ ها به کمک دو روش کلی تهویه می شوند:
۱- استفاده از جت فن ها
۲- استفاده از کانال

در صورت نیاز به مشاوره ، همین حالا با کارشناسان نیک فن جهت نصب و راه اندازی سامانه تهویه پارکینگ و یا تهیه فن و جت فن تماس حاصل فرمایید: 021-22451165

جت فن پارکینگ
جت فن پارکینگ

در هر دو روش بنیان کار یکسان است: ورودی هوای تازه به میزان کافی، هدایت و جاروب هوای داخل فضای پارکینگ، خروج هوای آلوده

مطالب مرتبط : سامانه تخلیه هوای پارکینگ به کمک جت فن پارکینگی

اما در مورد عملکرد و کیفیت هر سیستم و مقایسه بین این دو روش، سوالات بنیادی مطرح است:
– در حالت عادی و روزانه تهویه پارکینگ، کدام روش کیفیت هوای بهتری را ایجاد می¬کند؟
– در حالت آتش سوزی، کدام روش استانداردها را تأمین می کند؟
– در حالت کلی و مقایسه قیمت، کدام روش برتری دارد؟
پیش از پاسخ به این سوالات چند نکته می¬بایست در نظر گرفته شود.
۱- برندینگ: با وجود اینکه متخصصان و فعالان صنعت تهویه با واژه و کاربرد جت فن آشنایی دیرینی دارند، نام درخور و نوین این دستگاه تهویه، و تاثیر هیجان انگیزی که در شنونده غیرمتخصص دارد، موجب می شود کارفرمایان برای نمود بهتر و بار وزنی برند مال خود از این سیستم تهیه پارکینگ کمک بگیرند.
۲- زیبایی: در بسیاری از پارکینگ ها به دلیل استفاده بهینه از فضا، سقف پارکینگ ها کم ارتفاع در نظر گرفته می¬شوند. بنابر این، در این پارکینگ ها، استفاده از روش فضاگیرکانال کشی خود به خود منتفی می¬گردد. در ضمن، برخی معماران حتی از زیبایی سقف پارکینگ خود نیز نمی¬گذرند، در این موارد چاره ای به جز استفاده از جت فن ها، یا متحمل شدن هزینه های سنگین سقف های کاذب نخواهد بود.
۳- معماری: برخی محدودیت های معماری، مانند عدم امکان استفاده از دستگاههای اگزاست بر روی پشت بام و در محوطه، شکل، ابعاد و مسیر هوای ورودی و خروجی و در نهایت محدودیت در محل خروج هوای آلوده پارکینگ، مدیران فنی و تاسیسات پروژه های ساختمانی را مجبور به استفاده از یکی از دو روش کانال یا جت فن میکنند.

فن پارکینگ
فن پارکینگ

با در نظر گرفتن مطالب بالا می توان نگاه جامع تر و مقایسه بهتری بین این دو روش را داشت. در حالت کلی و بدون در نظر گرفتن هر گونه ملاحظه مالی و محدودیت فنی، هر دو سیستم به صورت یکسان قابلیت تامین هوا با کیفیت مطلوب، و همچنین کلیه استانداردها را دارا هستند که استاندارد BS-7346 مربوط به سازمان استاندارد بریتانیا (British Standard – BS) با تمرکز بر سیستم های تهویه پارکینگ، انتظارات اولیه مربوط به سیستم های تهویه پارکینگ را به صورت کامل و جامع مورد بحث قرارمی دهد. در صورت به کار بستن تمام نکات و مفاد این استاندارد، شاخص های حداقلی کیفی در تهویه تامین می شود. اما، محدودیت های ساخت، محدودیت های مالی و ملاحظات بازار، در بسیاری از موارد منجر به عدم رعایت استانداردها به صورت کامل میشود.
در موارد محدودی اما، سازندگان به حداقل های استانداردی راضی نشده و به دنبال پیاده سازی استاندارد های بالاتری هستند. در این موارد، هر دو سیستم کانال کشی و جت فن ها، می توانند انتظارات کار فرما را بر آورده کنند.
در صورتی که فاکتور محدودیت های مالی برای اجرای سیستم های تهویه در نظر گرفته شود، با توجه به استانداردآتش نشانی ایران، سیستم کانال کشی به طور قطع هزینه های کمتری را به سازندگان تحمیل می کند. با وجود این ذهنیت که سیستم جت فن به دلیل جدیدتر بودن قابلیت ایجاد کیفیت هوای بهتر را دارد، با بررسی علمی و تجربی و مقایسه این دو سیستم در حالت تهویه روزانه، به سرعت و به راحتی در می یابیم که چنین نیست. سیستم کانال کشی در صورت طراحی صحیح و با توجه به انعطاف پذیری به دلیل فاصله اندک دریچه ورودی هوای تازه به دریچه خروج هوای آلوده سطح پوشش بهتری ایجاد می کند و در این روش حجم آلودگی کمتری در سطح پارکینگ توسط هوا جابجا می شود.

جت فن پارکینگ
جت فن پارکینگ

اما در حالت آتش، طراحی صحیح کانال ها نقش حیاتی پیدا می کند و سرعت ورود هوا و خروج دود اهمیت بسیار زیادی دارد.
در صورتی که ارتفاع سقف به اندازه کافی بلند است،
محدودیت مالی وجود ندارد،
شکل پارکینگ چند ضلعی منظم است،
تعداد شفت های ورود و خروج هوا به اندازه کافی و در هر قسمت از پارکینگ در دسترس است،
امکان نصب دستگاه های تهویه غول آسا برای ورود و خروج هوا وجود دارد،
و در نهایت یک مهندس تاسیسات متخصص در زمینه تهویه با یک پیمانکار خبره مطمئن در دسترس دارید، بدون هرگونه شک، یا واهمه، هریک از سیستمها که به سلیقه شما نزدیک تر است را انتخاب نمائید. در غیر اینصورت، انتخاب در اختیار شما نخواهد بود، بلکه وابسته به محدودیت های شماست.

فشار استاتیک

فشار استاتیک

فشار استاتیک در واقع مقاومت یا اصطکاک ناشی از جریان هوا هنگام عبور از کانال ها یا لوله ها می باشد که در سیستم متریک این مقدار با پاسکال (pa) بیان می شود.

فشار استاتیک مورد استفاده برای فن باید شامل افت فشار تمامی کانال کشی ها در ورودی و خروجی فن به علاوه افت فشار ناشی از فیلترها دمپر ها و سایر المان های سیستم باشد.

محاسبات کانال و فشار استاتیک

پس از محاسبه مقدار هوای مورد نیاز برای یک فضای مشخص، باید سیستم کانال کشی را برای انتشار هوا به فضاهای مختلف طراحی و تعیین اندازه نمود. همچنین ضروری است فشار استاتیکی را که فن باید تولید کند را تعیین کرد. این فشار استاتیک مثبت (جهت تامین) و یا منفی (جهت تخلیه) به منظور غلبه بر مقاومت سیستم کانال کشی که شامل کانال اصلی، کانال های انشعابی، اتصالات و سایر تجهیزات سیستم کانال کشی می باشد به کار می رود. هر کانال علاوه بر مقاومتی که به دلیل اصطکاک ایجاد می کند، به دلیل وجود اتصالات و تجهیزات مانند زانو، فیلتر، هود، دمپر، کویل های سرمایی و گرمایی، دیفیوزرها و … نیز مقداری مقاومت اضافی تولید می کند. همان طور که قبلا ذکر شد، دمپرها در عین این که باعث اتلاف انرژی هستند اما وجود آن ها به دلیل بالانس سیستم و فراهم نمودن هوای تعیین شده برای هر فضا لازم است. لذا فن باید فشار استاتیک بیشتری را تولید کند به طوری که دمپر با کاهش دبی جریان، هوای مورد نیاز هر فضا را تامین نموده و سیستم را بالانس نماید.
به طور کلی جهت طراحی سیستم کانال کشی و محاسبه فشار استاتیک مورد نیاز از ۴ روش زیر استفاده می شود.
۱. روش اصطکاک یکسان
۲. روش کاهش سرعت
۳. روش سرعت ثابت
۴. روش بازیافت فشار استاتیک
به کارگیری این روش ها بسته به نوع کاربری فضا و شرایط موجود مانند تعداد انشعابات و سرعت مجاز جریان متفاوت می باشد. جدول ۱ سرعت جریان را بدون در نظر گرفتن این موضوع که کدامیک از این ۴ روش استفاده می شوند نشان می دهد. ما در این جا به توضیح این ۴ روش می پردازیم. ذکر این مطلب در شروع بحث ضروری است که به جهت پایین نگهداشتن اصطکاک کانال، استفاده از کانال های با مقطع دایره ای انتخاب اول و کانال های با مقطع مربع انتخاب جایگزین به شمار می روند. در صورت استفاده از کانال های با مقطع مستطیل می بایست نسبت ابعاد به مربع نزدیک باشد. ما در این جا محاسبات را برای کانال های دایره ای شکل انجام می دهیم. ابعاد کانال های مستطیل شکل می تواند با توجه به مقطع دایره ای شکل محاسبه شده از چهار روش مذکور انتخاب شود.

مدرسه، هتل، ساختمان های عمومی

ساختمان های تجاری و صنعتی

کانال

سرعت پیشنهادی سرعت بیشینه سرعت پیشنهادی

سرعت بیشینه

اصلی

۱۳۰۰ – ۷۰۰ ۱۶۰۰ ۱۸۰۰ – ۱۲۰۰

۲۲۰۰

انشعابی ۱۲۰۰ – ۶۰۰ ۱۳۰۰ ۱۰۰۰ – ۸۰۰

۱۸۰۰

 

روش اصطکاک یکسان

این روش، روش مناسبی برای سیستم هایی است که سرعت جریان در کانال آن ها متوسط است. از این روش برای سیستم های تامین و همین طور سیستم های تخلیه هوا استفاده می شود. در روش اصطکاک یکسان، انتخاب قطر و سرعت کانال برای یک اصطکاک مساوی (در هر ۱۰۰ فوت طول کانال) صورت می گیرد. این اصطکاک معمولا بین ۱/۰ تا ۲/۰ اینچ آب است. مقادیر بزرگتر منجر به کاهش قطر کانال و افزایش سرعت جریان در کانال می شود.
قطر کانال در این روش از رابطه زیر محاسبه می گردد:

D۵  = (CFM/K) ۲

در این رابطه D قطر کانال بر حسب اینچ می باشد. همچنین مقدار K برای افت فشار معین در هر ۱۰۰ فوت طول کانال یک عدد ثابت

می باشد که از جدول ۲ یا شکل ۱ قابل استخراج است.

 

F

۰ ۱/۰ ۲/۰ ۳/۰ ۴/۰ ۵/۰ ۱ ۲ ۳ ۴ ۵ ۶

۷

K

۰ ۴۲۷/۱ ۰۱۹/۲ ۴۷۴/۲ ۸۵۷/۲ ۱۹۴/۳ ۵۱۷/۴ ۳۸۸/۶ ۸۲۳/۷ ۰۳۲/۹ ۱/۱۰ ۰۶/۱۱

۹/۱۱

جدول ۲–  مقادیر K برای مقادیر مختلف افت فشار(اینچ آب) در هر ۱۰۰ فوت طول کانال

شکل ۱ –  نمودار K و F

مشاهده می شود که در این رابطه با افزایش دبی، قطر کانال افزایش می یابد. همچنین از آنجا که برای یک افت فشار بیشتر مقدار K بیشتری نیز به دست می آید لذا با افزایش مقدار افت فشار، قطر کانال کاهش می یابد.

D۵  = (CFM/K) ۲

با تعیین قطر کانال و دبی هوا می توان سطح مقطع کانال و سرعت جریان را نیز مطابق روابط زیر محاسبه نمود:

A= π (D/24)۲

V=CFM/A

VP=(V/4005)۲

سرعت جریان در کانال می بایست با مقادیر پیشنهادی در جدول مطابقت داشته باشد و در غیر این صورت باید افت فشار اصطکاکی انتخاب شده مورد تجدید نظر قرار گیرد.

F=0.0195 (12L/D)VP

۱۲L/D = قطر کانال/ طول کانال

روش کاهش سرعت

این روش برای تعیین ابعاد کانال سیستم های تخلیه یا تامین هوا که در آنها انشعابات متعدد با طول های مختلف وجود دارد مناسب است. در سیستم های تامین هوا، ابتدا سرعت جریان را برای ابتدای کانال اصلی درست پس از خروجی فن و با توجه به جدول تعیین می کنیم. مقدار این سرعت به دلیل آن که طی چند مرحله در انشعابات مختلف کاهش می یابد، باید به اندازه کافی بالا باشد. به همین دلیل این روش به روش کاهش سرعت موسوم است. برای سیستم های تخلیه روش کار درست عکس این است. به این صورت که سرعت انتخابی می بایست به اندازه کافی کوچک باشد تا طی چند مرحله افزایش در انشعابات کانال به سمت ورودی فن جریان یابد لذا شاید بهتر باشد برای سیستم های تخلیه اسم این روش را روش افزایش سرعت بنامیم اگرچه برای هردو روش یک اسم به کار می رود. مطابق روش قبل در این جا نیز افت فشار اصطکاکی با فشار سرعت جریان در کانال متناسب بوده و از دمپرها برای بالانس سیستم استفاده می شود. در مقایسه با روش قبل به دلیل این که تقارن انشعابات در این روش کمتر به چشم می خورد، دمپرها نقش مهمتری را در تنظیم دبی جریان ایفا می کنند. مقادیر قطر، سرعت جریان و افت فشار اصطکاکی در هر شاخه از روابط زیر حاصل می شوند.

A= π (D/24)۲

V=CFM/A

VP=(V/4005)۲

F=0.0195 (12L/D)VP

۱۲L/D = قطر کانال/ طول کانال

   D  = ۱۳.۵۴√A

روش سرعت ثابت

این روش برای سیستم های پنوماتیک انتقال مواد که در آن ها نیاز به در تعلیق نگهداشتن ذرات مانند براده های چوب، دانه های غلات و … وجود دارد به کار می رود. در این سیتم ها اغلب یک کانال وجود دارد اما در بعضی موارد از یک یا دو کانال انشعابی نیزاستفاده می شود. بسته به نوع و وزن ذراتی که می بایست انتقال یابد سرعت جریان بسیار بالا و بین fpm 3000 تا fpm 7000 می باشد.

 

روش بازیافت فشار استاتیک

از مزایا و کاربردهای این روش امکان استفاده از آن برای فضاهایی است که می بایست مقدار یکسانی از هوای تازه در قسمت های مختلف انتشار یابد. افزایش فشار استاتیک زمانی رخ می دهد که حرکت جریان هوا کند شود. هنگامیکه این اتفاق می افتد در حدود نیمی از فشار سرعت جریان به شکل فشار استاتیک اضافی باز تولید می شود. (نیم دیگر به صورت اصطکاک و توربولانس اتلاف می گردد.) و این افت فشار ممکن است به دلیل زاویه مخروطی کانال و یا به دلیل آنکه کانال مقداری از جریان را به عقب و به صورت معکوس هدایت می کند – در حالیکه قطر کانال در طول مسیر تغییر نمی یابد – صورت گیرد. در هر سه روشی که تا به حال بررسی شد مشاهده کردیم که قطر کانال در هر انشعاب کاهش می یابد. در روش بازیافت فشار استاتیک قطر کانال اصلی در تمام طول مسیر ثابت می ماند. این امر سبب کاهش سرعت جریان در محل هر انشعاب و افزایش فشار استاتیک در این محل می گردد که برای غلبه بر اصطکاک کانال به صورت متوالی در هر مقطع کانال اصلی (مابین محل دو انشعاب) به کار می رود، بنابراین فشار استاتیک در محل هر انشعاب یکسان باقی می ماند.
در روش کاهش سرعت جریان، یک سرعت نسبتا بالا برای اولین مقطع کانال اصلی انتخاب می شد و قطر کانال در این قسمت محاسبه می شد. برای مقاطع بعدی کانال اصلی، قطر کانال و سرعت جریان در کانال کاهش می یافت. در روش بازیافت فشار استاتیک نیز برای اولین مقطع کانال اصلی یک سرعت جریان نسبتا بالا در نظر گرفته می شود و قطر کانال نیز در این قسمت محاسبه می شود با این تفاوت که برای مقاطع بعدی تغییری در قطر کانال صورت نمی گیرد و قطر کانال ثابت باقی می ماند اگرچه سرعت جریان از روش کاهش سرعت نیز دارای افت بیشتری است.
در این روش نیز مشابه روش های قبل داریم:

A= π (D/24)۲

V=CFM/A

VP=(V/4005)۲

F=0.0195 (12L/D)VP

۱۲L/D = قطر کانال/ طول کانال

   D  = ۱۳.۵۴√A

می توان سرعت را از رابطه V=CFM/A و فشار سرعت جریان را از رابطه VP=(V/4005)۲ (  تعیین کرد. با استفاده از طول داکت (L) افت فشار اصطکاکی را برای این مقطع محاسبه می کنیم.

نگارش: دکتر پویا صانعی پور

 

 

میزان جریان هوای فن

هوادهی فن

آشنایی با اجزای هواساز

یکی از مواردی که در هنگام خرید فن باید توجه نمایید انتخاب فنی است که مقدار هوادهی آن برای کاربری و فضای مورد نظر مناسب باشد.

در سیستم های تهویه مطبوع، هواساز یکی از مهمترین اجزای آن می باشد. همان طور می دانیم یک هواساز از بخشهای مختلف، از قبیل فیلتر، کویل جعبه تقسیم کننده و مهمترین قسمت که فن می باشد، تشکیل شده است. فن به عنوان قلب یک هواساز می باشد و اساس عملکرد هواساز که چرخش فن و گردش هوا می باشد، توسط فن صورت می گیرد. در میزان مصرف انرژی ساختمان، یکی از مهمترین قسمت ها فن می باشد. همان طور در شکل زیر نمایش می دهد یکی از بخش های مهم در انتقال انرژی هواساز ها می باشند. بنابراین رعایت نکات استاندار در طراحی و انتخاب صحیح اجزای آن از قبیل فن ، مبدل های حرارتی یکی مهمترین فرایند های طراحی هواساز می باشد که در این مقاله به آن می پردازیم

هرم انتقال انرژی در ساختمان
هرم انتقال انرژی در ساختمان

آشنایی با نحوه محاسبه هوادهی

همان طور که می دانیم هواساز ها را براساس ظرفیت هوادهی تقسیم بندی می کنند. در هواسازها واحد هوادهی براساس فوت مکعب بر دقیقه تقسیم بندی می کنند. که با حروف اختصاری CFM بیان می گردد. حال جهت تعیین این هوادهی هواساز باید فن آن را به صورت درست انتخاب گردد. جهت انتخاب صحیح فن برای هواساز باید ابتدا انواع فن ها شناخته و قوانین حاکم بر آن ها را بررسی کرده تا بتوان فن درست انتخاب گردد.

مقدار هوادهی را میتوان از طریق محاسبات مهندسی روی سیستم و یا از اطلاعات ارائه شده توسط طراح سیستم به دست آورد.

همانطور که پیش از این نیز اشاره شد ، هوادهی فن ها معمولا برمبنای فوت مکعب بر دقیقه(cfm) یا معادل متریک آن متر مکعب بر ساعت(m3/hr) اندازه گیری می شود. برای تبدیل واحد  (cfm)به (m3/hr) آنرا در عدد ۱.۷ ضرب می کنیم.

نکات نصب فن

۱. در صورت نصب هواکش به کانال و یا لوله از اصن زدن هوا به داخل اطمینان حاصل نمایید .
۲. برای تمیز کردن هواکش می بایست پس از خاموش کردن دستگاه و اطمینان از قطع بودن منبع تغذیه اقدام به نظافت سطح خارجی هواکش از هر گونه گرد و غبار نمود این کار بهتر است با دستمال پارچه ای نرم و نمدار انجام پذیرد و بعد از نظافت ترجیحا با دستمال خشک محصول پاک و خشک گردد .
۳. در صورت امکان در محل هایی که دارای برق گیر ارت می باشد نصب گردد .
۴. حداقل ارتفاع مجاز محل نصب تازیر پروانه ۲/۳۰ سانتی متر می باشد .

راهنمای انتخاب و خرید هواکش ( فن )

فن ها معمولاً در دو گروه اصلی سانترفیوژ و محوری دسته بندی می شوند هر گروه زیر شاخه‌های مختلفی برای خود دارند که بر اساس شکل پروانه و ترکیب فن نامگذاری می شوند یک فن سانتریفیوژ هوا را از قسمت مکش وارد فن کرده و پس از عبور از پروانه با زاویه ۹۰ درجه نسبت به جریان ورودی هوای را تخلیه می کند
فن سانتریفیوژ در دو نوع اصلی فوروارد و بکوارد ارایه می‌‌شوند فنهای فوروارد در مقایسه با فن های بکوارد معمولاً هوادهی بیشتر و فشار کمتری دارند به دلیل شکل خاص پروانه بکوارد این فنها بیشتر برای مکش مناسب هستند در حالیکه فنهای فوروارد بیشتر برای دمش مناسب است.

چنانچه مایل به مشاوره با کارشناسان نیک فن جهت انتخاب و خرید هواکش مورد نظر خود می باشید، با ما تماس بگیرید.
02122451165

فن مکش

فن های محوری با استفاده از پروانه هوا را مکش کرده و در همان راستای محوری ان را تخلیه می‌کنند فن های سانتریفیوژ معمولاً دارای یک حلزونی هستند در حالی که فن های محوری یک تقه دارم که می تواند در مسیر کانال یا به صورت دیواری نصب شوند فن های محوری معمولی برای کاربردهای به مقادیر زیاد جریان هوا در فشار کم مورد نیاز باشد مناسب هستند.
فن های محوری سیلندری فشار بالاتری داشته و می توانند در مسیر کانال ها نصب شوند لازم به ذکر است نباید از فن های محوری برای جابجایی مواد مانند ذرات معلق و گرد و غبار استفاده کرد.

مطالب مرتبط

محصولات مرتبط