تهویه مکانیکی ساختمان چیست؟

تهویه مکانیکی ساختمان چیست؟

در تعریف تهویه مکانیکی ساختمان چیست باید گفت که به استفاده از سیستم‌های کنترل‌شده‌ای گفته می‌شود که وظیفه تأمین هوای تمیز و مناسب را در فضاهای داخلی ساختمان‌ها به عهده دارند. این سیستم‌ها با کمک تجهیزات مختلف، هوا را از محیط بیرون وارد ساختمان کرده و پس از فیلتراسیون و کنترل دما، آن را به فضاهای داخلی منتقل می‌کنند. امروزه در طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان‌، استفاده از سیستم‌های تهویه مکانیکی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

کاربرد تهویه مکانیکی ساختمان

تهویه مکانیکی ساختمان به این منظور لازم است تا هوای راکد را خارج کرده و از بین ببرد و آن را با هوای تازه جایگزین کند. هدف از به کارگیری سیستم تهویه مکانیکی در ساختمان، کمک به کاهش رطوبت داخلی، بهبود اکسیژن، کاهش تجمع رطوبت، از بین بردن بوی نامطبوع، از بین بردن باکتری‌ها، زدودن گرد و غبار، دی‌اکسید کربن، دود و سایر آلاینده‌ها است که می‌توانند طی دوره‌های طولانی ایجاد شوند. به طور گسترده، تهویه در ساختمان‌ها می‌تواند به صورت "طبیعی" یا "مکانیکی" طبقه بندی شوند. در ادامه برخی از کاربردهای اصلی تهویه مکانیکی در ساختمان‌ها را بررسی می‌کنیم:

• تأمین هوای تازه: این سیستم‌ها به کنترل دما، رطوبت و کیفیت هوا کمک می‌کنند و هوای تازه را به فضاهای داخلی می‌آورند.
• تهویه هوای آشپزخانه و سرویس‌ها: سیستم‌های تهویه مکانیکی، بوی نامطبوع و آلودگی‌های هوا در آشپزخانه و سرویس‌های بهداشتی را کاهش می‌دهند.
• تأمین هوای پاک در ساختمان‌های صنعتی: در کارگاه‌ها و کارخانجات صنعتی، این سیستم‌ها برای کنترل آلودگی‌های صنعتی و تأمین هوای پاک ضروری‌اند.
• کنترل فشار و دما در اتاق‌های خاص: برخی از فضاها مانند اتاق‌های سرور به کنترل دقیق دما و فشار نیاز دارند، که سیستم‌های تهویه مکانیکی می‌توانند این نیازها را به خوبی برآورده کنند.

محدودیت‌های تهویه طبیعی و نقش تهویه مکانیکی

سیستم تهویه هوای مکانیکی توسط فن‌ها هدایت می‌شود. تهویه طبیعی بر اساس اختلاف فشار بین یک بخش از یک ساختمان با بخش دیگر، یا اختلاف فشار بین داخل و بیرون صورت می‌گیرد. تهویه طبیعی معمولا به تهویه مکانیکی ترجیح داده می‌شود، زیرا معمولا هزینه‌های سرمایه‌گذاری، هزینه‌های عملیاتی و تعمیر و نگهداری برای سیستم‌های تهویه طبیعی پایین‌تر است. با این حال، طیف وسیعی از شرایط وجود دارد که ممکن است تعبیه تهویه طبیعی برای آن‌ها ممکن نباشد:

• ساختمان عمیق‌تر از آن است که بتواند به کمک فضای بیرونی تهویه شود.
• کیفیت هوای محیط بیرونی ضعیف است، مثلا اگر یک ساختمان در کنار یک جاده ساخته شده باشد، امکان استفاده از فضای بیرون به عنوان تهویه ممکن نیست.
• سطح آلودگی صوتی فضای بیرونی، به این معنی است که در چنین شرایطی امکان باز کردن پنجره‌ها و استفاده از تهویه طبیعی وجود ندارد.
• ساختار فضای بیرونی ساختمان، شهری و بسیار متراکم است و ساختمان را از جریان باد محافظت می‌کند.
• حفظ حریم خصوصی یا نیازهای امنیتی مانع باز شدن پنجره‌ها می‌شود.
• پارتیشن‌ بندی داخلی باعث مسدود کردن مسیرهای هوایی شده است.
• تراکم تجهیزات، نورپردازی و غیره باعث ایجاد گرمای بسیار یا سطوح بالای آلاینده‌ها می‌شود.

با طراحی دقیق تاسیسات مکانیکی ساختمان می‌توان از برخی از این مسائل اجتناب کرد یا آن را کاهش داد و به وسیله‌ ترکیب تهویه طبیعی با سیستم‌های مکانیکی، تهویه مناسب را تکمیل کرد.

انواع سیستم‌های تهویه مکانیکی ساختمان

بعد از آشنایی با تهویه مکانیکی ساختمان چیست به معرفی انواع آن می‌پردازیم که هر کدام با توجه به شرایط محیطی، نوع کاربرد و نیازهای تهویه‌ای ساختمان انتخاب می‌شوند. این سیستم‌ها در بهینه‌سازی مصرف انرژی و بهبود کیفیت هوای داخلی نقش بسزایی دارند. در زیر، انواع رایج سیستم‌های تهویه مکانیکی که در ساختمان‌ها به کار می‌روند را معرفی کرده‌ایم:

چیلر، خنک کننده حرفه ای

چیلر از متداول‌ترین سیستم‌های تهویه مکانیکی است که به کاهش دمای محیط کمک می‌کند و معمولاً در ساختمان‌های بزرگ و تجاری کاربرد دارد. این سیستم‌ با استفاده از فرآیند سرمایش آب، هوای خنک را از طریق لوله‌کشی به فضاهای مختلف توزیع می‌کند و یکی از بخش‌های اصلی تاسیسات مکانیکی ساختمان به شمار می‌رود.

سیستم تهویه مطبوع (HVAC)

سیستم تهویه مطبوع که به نام HVAC نیز شناخته می‌شود، شامل سه عملکرد اصلی گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع است. HVAC از ترکیبی از تجهیزات مکانیکی برای تأمین هوای سرد و گرم و کنترل رطوبت استفاده می‌کند. این سیستم در خانه‌ها، دفاتر و مراکز تجاری بسیار رایج است و می‌تواند به شکل موثری کیفیت هوای داخلی را بهبود بخشد.

سیستم تهویه VRF

سیستم تهویه VRF یا جریان متغیر مبرد، به تنظیم دمای هوا در مناطق مختلف یک ساختمان کمک می‌کند. این سیستم به دلیل کارایی بالا و امکان تنظیم دما برای فضاهای مختلف، محبوبیت زیادی در ساختمان‌های مسکونی و اداری دارد و همچنین به صورت مستقل در فضاهای مختلف ساختمان عمل و در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کند.

هواساز (AHU)

یکی از تجهیزات اصلی در سیستم‌های تهویه مکانیکی، هواساز است و مسئول تأمین هوای پاک و تهویه مناسب در ساختمان‌ها می‌باشد. این دستگاه از فیلترها و کویل‌های گرمایشی و سرمایشی استفاده می‌کند تا هوا را به دمای مطلوب برساند و آن را به محیط داخلی انتقال دهد. هواسازها معمولاً در ساختمان‌های بزرگ، بیمارستان‌ها و هتل‌ها کاربرد دارند.

فن کویل (FCU)

از سیستم‌های پرکاربرد در تهویه مکانیکی، فن کویل‌ها هستند که هوای گرم یا سرد را به صورت مستقیم به فضاها انتقال می‌دهند. این دستگاه‌ها دارای فن و کویل هستند و به شبکه لوله‌کشی ساختمان متصل می‌شوند تا بتوانند دمای هوای داخل را به سرعت تنظیم کنند.

پکیج یونیت، همه‌کاره و کم‌جا

دستگاه‌هایی هستند که تمام تجهیزات تهویه در یک واحد یکپارچه قرار دارند و معمولاً در ساختمان‌های تجاری، صنعتی و مسکونی بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سیستم‌ها می‌توانند عملکرد سرمایشی و گرمایشی را در یک واحد فراهم کنند و نیاز به فضای اضافی را کاهش دهند.

داکت اسپلیت، تهویه‌ی نامرئی

نوعی سیستم تهویه مطبوع هستند که از دو بخش داخلی و خارجی تشکیل شده‌اند و از طریق کانال‌ها هوا را به فضاهای مختلف توزیع می‌کنند. این سیستم‌ها به دلیل نصب در داخل سقف یا دیوار، فضای کمتری اشغال می‌کنند و مناسب برای ساختمان‌هایی با فضاهای محدود هستند.

سیستم تهویه مطبوع مرکزی (Central HVAC)

این سیستم‌ها در ساختمان‌های بزرگ و مراکز تجاری استفاده می‌شوند و تمامی واحدهای ساختمان را به صورت مرکزی تهویه می‌کنند. سیستم تهویه مرکزی از یک هواساز اصلی و شبکه‌ای از کانال‌ها تشکیل شده که هوای گرم یا سرد را به اتاق‌های مختلف منتقل می‌کند.

سیستم‌های تهویه مکانیکی به طور معمول با سایر تجهیزات تاسیساتی ساختمان مانند سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی در تعامل هستند. به عنوان مثال، چیلرها و سیستم تهویه VRF، با کنترل دقیق دما و تهویه، می‌توانند به خوبی با سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی هماهنگ شوند و به ایجاد دمای مناسب در تمام نقاط ساختمان کمک کنند.

اجزای لازم برای ایجاد تهویه مکانیکی

• یک سیستم تهویه گردشی مانند یک پنکه‌ی سقفی، که باعث ایجاد جریان داخلی هوا می شود، اما مسلما هوای تازه‌ای را وارد نمی‌کند.
• یک سیستم فشار، برای ایجاد فشار داخلی بالاتر از هوای بیرون، که در آن هوای تازه به داخل ساختمان توسط فن‌ها نفوذ می‌کند.
• یک سیستم خلاء، به منظور ایجاد فشار پایین در داخل ساختمان از هوای بیرونی که در آن هوای بیرون از ساختمان توسط یک فن خروجی استخراج می‌شود.
• یک سیستم متوازن که از فن‌های ورودی و خروجی استفاده می‌کند، فشار هوا را در سطح مشابه به هوای بیرونی حفظ می‌کند و بنابراین نفوذ هوا را کاهش می‌دهد.
• یک سیستم اگزوز که منابع گرما یا آلاینده ها را از منبع خود خارج می‌کند، از قبیل کوره‌های پخت، کوره‌های هوای فشرده و غیره.

اجرای تهویه مکانیکی ساختمان توسط شرکت اسکوجم

شرکت اسکوجم با تجربه و تخصص در اجرای تاسیسات مکانیکی ساختمان، تمامی مراحل طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های تهویه مکانیکی را با دقت و توجه به نیازهای هر پروژه انجام می‌دهد. این فرآیند شامل چندین مرحله اساسی است که به کارکرد بهینه و دوام سیستم‌های تهویه کمک می‌کند:

• بررسی نیازهای ساختمان: در ابتدا، نیازهای هر ساختمان به صورت دقیق و با توجه به شرایط محیطی، کاربری ساختمان و استانداردهای تهویه بررسی می‌شود تا بهترین راهکارها مشخص شوند.
• طراحی تاسیسات مکانیکی: بر اساس نیازها و شرایط خاص هر پروژه، طرح‌های تخصصی و نقشه‌های اجرایی برای سیستم‌های تهویه مکانیکی تهیه می‌شوند که شامل جزئیات دقیق تجهیزات، مسیرهای لوله‌کشی و سیستم‌های کنترلی است.
• نصب و اجرای تجهیزات: پس از تهیه تجهیزات مورد نیاز، تیم فنی با رعایت استانداردها و استفاده از بهترین روش‌های اجرایی، مراحل نصب و راه‌اندازی سیستم‌ها را انجام می‌دهد.
• آزمایش و تنظیم نهایی: پس از اتمام نصب، تمامی سیستم‌ها به طور کامل مورد آزمایش قرار می‌گیرند و تنظیمات نهایی برای دستیابی به بهترین عملکرد و کمترین مصرف انرژی انجام می‌شود.
• پشتیبانی و نگهداری: شرکت اسکوجم با ارائه خدمات پشتیبانی تاسیسات مکانیکی و نگهداری منظم، به طول عمر تجهیزات و حفظ عملکرد بهینه سیستم‌های تهویه نصب شده کمک می‌کند و در صورت نیاز به تعمیرات، اقدامات لازم را انجام می‌دهد.

سیستم تهویه مکانیکی معمولی برای ساختمان‌های تجاری

در تحولات تجاری، تهویه مکانیکی در تاسیسات مکانیکی ساختمان به طور معمول به وسیله واحدهای AHU یا هوای متحرک عمل می‌کنند که به داخل مجرای درون ساختمان متصل شده و هوا را از فضاهای داخلی به خارج منتقل می‌کند. معمولا AHU شامل یک جعبه عایق است که قفسه‌های فیلتر یا اتاقک، فن (یا دمنده) و بعضی اوقات عناصر گرمایش، عناصر خنک‌کننده، آستناتورهای صدا و دمپر را یکجا گرد هم می‌آورد. در مواردی که تهویه مکانیکی شامل کنترل گرما، خنک‌کننده و رطوبت باشد، می‌توان آن را به عنوان تهویه مطبوع یا HVAC نامید.

استخراج هوای داخل و جایگزینی آن با هوای خارج می‌تواند نیاز به گرمایش و خنک سازی را افزایش دهد. این مساله می‌تواند توسط گردش مجدد هوای داخل با هوای تازه یا به وسیله بازیابی گرما توسط تهویه HRV کاهش یابد که گرما را از هوا استخراج می‌کند تا هوای تازه تهیه شده گرم نباشد. طراحی سیستم‌های تهویه مکانیکی عموما یک کار تخصصی است که توسط یک مهندس خدمات ساختمان انجام می‌شود. وقتی تهویه مکانیکی با گرمایش، خنک کننده، کنترل رطوبت و تعامل با تهویه طبیعی، جرم حرارتی و افزایش گرمای تابشی خورشید همراه شود، وضعیت می‌تواند به سرعت پیچیده شود.

کلام آخر

در این مقاله از سیستم تهویه مکانیکی ساختمان چیست، با تنوع انواع این سیستم‌ها از جمله چیلرها، تهویه VRF و...، برای نیازهای مختلف ساختمانی آشنا شدید. شرکت اسکوجم با خدمات تخصصی خود در زمینه طراحی تاسیسات مکانیکی و اجرای سیستم‌های تهویه، به بهبود کیفیت هوای داخلی و کارایی انرژی ساختمان‌ها کمک می‌کند. در نهایت، انتخاب یک سیستم تهویه مناسب با توجه به نیازها و شرایط ساختمان، می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و افزایش طول عمر تجهیزات و امکانات ساختمان کمک کند.