دانلود تحقیق اصول تهویه در ساختمان

تمیز کردن کانالهای هوا ؛
امر مهمی که در ایران توجهی به آن نمی شود .

 اهمیت کیفیت هوای داخل ساختمان
مطالعه آلودگی محیطهای بسته غیر حرفه ای (Non – Occupational Indoor Environment) تقریباً علم جدیدی است و از عمر آن حدود 25 سال می گذرد به طوری که اولین سمینار بین المللی آن در سال 1978 میلادی ودر دفتر منطقه ای اروپایی سازمان بهداشت جهانی در دانمارک برگزار گردید .

مطالعاتی که توسط سازمان محیط آمریکا انجام شده نشان می دهد که میزان آلودگی داخل ساختمان حدود 2 تا 5 برابر آلودگی خارج از ساختمان است و گاهی این مقدار تا 100 برابر افزایش می یابد .

با توجه به این که مردم حدود 90 درصد اوقات خود را در داخل ساختمان می گذرانند ، اهمیت آلودگی داخل ساختمان و کنترل کیفیت آن مشهود می گردد.

آلودگی هوای داخل ساختمان در دراز مدت و کوتاه مدت اثرات سوء بر سلامتی ساکنان دارد .

آلودگی هوا در دراز مدت باعث امراض تنفسی و سرطان می شود که فرد را به شدت از کار می اندازد و درنهایت باعث مرگ او می شود .

عوامل این آلودگی را می توان گاز رادن (Radon) ، آزبست و مصرف دخانیات ذکر کرد.

از عوارض کوتاه مدت یا فوری آلودگی هوای داخل ساختمان می توان خارش چشم و گوش و حلق و بینی ، سردرد ، سرگیجه و خستگی مفرط را نام برد و نشانه های سوءسلامتی به صورت آسم ،سینه پهلو (ذات الریه ) و تب ظاهر می گردد.

عوامل این آلودگی عبارتند از کمبود تهویه ، آلودگی شیمیایی و بیولوژیکی از منابع داخل و خارج ساختمان و سایر عوامل غیر آلاینده مانند دما ، رطوبت ، میزان روشنایی و ارگونومیک محل کار .

در خصوص اثرات کوتاه مدت آلودگی هوا بر سلامتی انسانها ،نتایج بررسی سازمان ایمنی و بهداشت محیط کار کشور آمریکا از 539 ساختمان در سال 1971 میلادی جالب توجه است (جدول 1 ).

تعداد ساختمان درصد از کل
کمبود تهویه 280 53
آلودگی داخل ساختمان 80 15
آلودگی بیرون ساختمان 53 10
پیرامون ساختمان 21 4
آلودگی بیولوژیکی 37 5
شناخته نشده 68 13
جمع 539 100

همانطوریکه ملاحظه می شود ، 50 درصد از مشکلات آلودگی داخل ساختمان مربوط به تأسیسات گرمایی ، تعویض هوا و تهویه مطبوع می باشد که منظور از طراحی ،نصب و راه اندازی آنها ایجاد شرایط آسایش برای ساکنان است !

به عبارت دیگر اگر ما بتوانیم عوامل مؤثر در آلودگی تأسیسات تهویه ساختمان را شناسایی کنیم ،50 درصد راه برای رفع آلودگی ساختمان ساختمان را طی کرده ایم.

یکی از نقاطی که گرد و خاک (Dust) و گرده گیاهی (Pollen) و موی حیوانات و حشرات ساختمان است .

این عوامل در مجاورت رطوبت ، بستر مناسبی را برای رشد باکتری و قارچ گیاهی (Mold) فراهم می کنند که در نهایت باعث کپک زدن (Mildew) می شوند.

هوایی که به منظور کنترل شرایط آسایش و رساندن هوای تازه از این کانالها عبور می کند در واقع با عوامل یاد شده تماس داشته و آنها را با خود به داخل ساختمان حمل می نماید و باعث به خطر افتادن سلامتی افراد می گردد.

روش پیشنهادی تمیز کردن کانالها بهترین روش تمیز کردن کانالها ، روش رفع منشأ (Source Removal) است که بوسیله تجهیزات مکانیکی انجام می شود .

همانطور که ملاحظه می شود ، برس دوار (Rotating Brushes) گرد و خاک را از جداره کانال می کند و دستگاه مکنده صنعتی آنها را از طرف دیگر می مکد و از کانال خارج می کند.

تجهیزات الکترونیکی نیز برای پایش قبل و بعد ا زعملیات مورد نیاز است تا بتوان نتایج عملیات تمیز کردن را مشاهده نمود.

کارهای انجام شده د رخارج کشور کار تمیز کردن داخل کانالهای هوا در خارج از کشور حدود 15 سال قدمت دارد .

سازمانهای مختلفی در کشورها متولی کیفیت هوای داخل ساختمان می باشند.

در کشور ایالات متحده آمریکا سازمان حفاظت محیط زیست (با آدرس اینترنتی WWW.EPA.IAQ ) و انجمن تمیز کردن کانالها (به آدرس اینترنتی WWW.NADCA.COM) برای کسانی که علاقه مند به اطلاعات بیشتر هستند معرفی می گردند.

کارهای انجام شده در داخل کشور تمیز کردن کانالهای هوا در داخل کشور متداول نیست و این کار تا کنون انجام نشده است .

علل فراوانی برای این موضوع می توان مطرح نمودکه از جمله نبود بودجه کافی ، عدم شناخت موضوع از طرف مهندسین و مسئولین ، عدم توجه به سلامتی افراد و نبود مسئول مستقیم هوای داخل ساختمان را می توان نام برد.

لوله های حرارتی لوله های حرارتی تجهیزات ساده بازیافت حرارت هستند که عمل انتقال حرارت یک نقطه به نقطه دیگر که با فاصله کمی از همدیگر قرار داشته باشند.را بدون احتیاج به هیچگونه ابراز سیر کولاسیون به سرعت انجام میدهند در پاره ای ا زموارد به این ابزار لقب فوق رسانای حرارتی را نیز داده اند که این امر موید ظرفیت بالای انتقال حرارت و همچنین اتلاف اندک حرارتی آن می باشد همچنین به واسطه نحوه انتقال حرارت توسط سیال عامل این ابزار را ترموسیفون نیز نام نهاده اند .

پیشینه تاریخی ایده لوله های حرارتی برای اولین بار در سال 1942 توسط R.S Gauler ارائه شد .اما با این وجود اولین لوله حرارتی در سال 1962 توسط G.M.GROVER طراحی و ساخته شد و از آن زمان بود که این تکنولوژی به طور جدی مورد توجه قرار گرفت و توسعه یافت .

کاربردهای مختلف لوله های حرارتی دارای کاربردهای مختلفی هستند که می توانند با راندمان بالای (70%) فرآیند بازیافت حرارت را انجام دهند از کاربرد آنها می توان به سیستمهای تهویه مطبوع اشاره داشت.

که درادامه آن را توضیح می دهیم در کنار آن می توان به استفاده در کنترل کننده های رطوبت پیش گرم کن دیگهای بخار خشک کن های هوا بازیابنده حرارت از بخار خروجی کامپیوترهای لبتاب و غیره اشاره کرد.

ساختار و نحوه کارکرد لوله های حرارتی از سه قسمت عمده تشکیل یافته که مشتمل به مخزن فیتیله متخلخل و سیال عامل می باشند.

طول لوله های حرارتی را می توان به سه قسمت عمده تقسیم کرد که شامل اوپراتور (قسمت پایین) دسته آدیاپاتیک (قسمت مرکزی) و کندانسور (قسمت بالایی ) می باشد.حرارت دریافت شده از گاز گرم عبوری از روی لوله های حرارتی در قسمت پایین آن سبب تبخیر سیال عامل داخل فیتیله شده و سیال عامل تبخیر شده از داخل فیتیله به سمت مرکز لوله حرکت کرده و سپس به دلیل اختلاف فشار موجود درداخل لوله به سمت بالای آن که سردتر می باشد حرکت می کن و در ادامه حرارت خود را به سیال سرد عبوری از روی لوله می دهد که سبب گرم شدن و یا سیال عبوری و نتیجتاً چگالیده شدن خودش می شود .چگالیده در قسمت بالایی توسط فیتیله جذب شده و به واسطه نیروی جاذبه و خاصیت موئینگی فیتیله به قسمت پایین لوله حرارتی منتقل می گردد و سیکل تازه داده شده مجدداً تکرار می شود.

با توجه به موارد ذکر شده لوله های حرارتی را همیشه با شیبی بین 5 تا 90 درصد نسبت به افق نصب می کنند .

مهمترین پارامتر لوله های حرارتی جنس سیال عامل می باشد که به شدت به محدوده کاری لوله حرارتی وابسته است .

درلوله های حرارتی پارامترهای طراحی شامل دبی سیال بیرونی درجه حرارت آن خواص شیمیایی … می باشد.

معایب لوله های حرارتی بالا بودن هزینه اولیه حتماً باید دو جریان سرد و گرم عبوری از روی لوله های حرارتی در نزدیکی همدیگر باشند .

جریانهای سرد و گرم عبوری از روی لوله های حرارتی حتماً باید از نظر شیمیای دارای خوا قابل قبول باشند تا از خوردگی سطح خارجی لوله جلوگیری به عمل آید .

مزایای لوله های حرارتی سرفه جویی در مصرف انرژی به واسطه حرارت 20 تا 40 درصدی لوله های حرارتی .

عدم وجود قسمتهای متحرک عدم احتیاج به سیرکولاسیون اجباری سیال عامل .

هزینه تعمیر و نگهداری پایین.

به نسبت کوچک و پربازده بودن .

محدوده کاری گسترده نقطه نظر درجه حرارت افت فشار بسیار کم در داخل محفظه(15 تا mmWG20 )؛ با تغییر شیب لوله های حرارتی می توان یک لوله در موارد مختلف به کار برد ضریب اطمینان بالا به دلیل اینکه لوله های حرارت مستقل از همدیگر کار می کنند خرابی یک یا چند لوله بر کل سیستم تأثیر نمی گذار .

انعطاف پذیری طرحها امکان نسب در فضاهای محدود و بایشگاه مختلف وجود دارد .

ارائه یک مثال واقعه ای ا زکاربرد لوله های حرارتی در تهویه مطبوع همان طور که قبلاً ذکر شد یکی از کاربدهای لوله های حرارتی به سیستم های تهویه مطبوع بر می گردد در اکتبرسال 1996 در سیستم هوا ساز کتابخانه Gulf Breez پنسلوانیای فلوریدا لوله های حرارتی جهت رطوبت زدایی کار گذاشته شده اند هدف اصلی از نسب لوله های حرارتی این بود که میزان ظرفیت رطوبت زدایی دستگاه هوا ساز را افزایش دهند بدون اینکه هیچگونه انرژی اضافی مصرف کند در این بخش هدف ما این است که تأثیر رطوبت زدایی لوله های حرارتی از نقطه نظر صرفه جویی مالی و انرژی تبین شود این بررسی با درنظر گرفتن سطوح درجه حرارت و رطوبت هوای بیرون و هوای ورودی به کتابخانه بار سرمایی کویل های سرمایشی و بار لوله حرارتی در طی دو هفته ا ی از فصل تابستان که حداکثر بار سرمایی وجود دارد انجام گرفته است سیستم رطوبت زدایی لوله های حرارتی در واقع یک سیستم غیر فعال (Passive) است که از یک سری لوله سربسته پر شده و از مبرد تشکیل یافته که هدف آن انتقال حرارت از هوای بیرونی وارد شده به قسمت مادون سرد کننده کویل سرمایشی بست و هدف از مادون سرد کردن رطوبت زدایی از هوای مرطوب ورودی است از آنجا که کویل لوله های حرارتی هوای ورودی در ابتدا پیش سرد می کند لذا میزان ظرفیت رطوبت زدایی سیستم بورودتی در طول شرایطی که سیستم درحداکثر بار باشد افزایش می یابد در طول مدت حداقل بار کویل پیش سردکن لوله های حرارتی قسمتی از بار کویل سرمایشی را تأمین می کند تا به یک سطح معینی از رطوبت زدایی برسیم و کویل باز گرمکن (Reheat ) نیز قسمتی از بار حرارتی لازم برای تأمین درجه حرارت مطلوب هوای ورودی به کتابخانه را تأمین می کند به عنوان یک نتیجه کلی می توان گفت لوله های حرارتی مورد بحث باعث بالا بردن ظرفیت رطوبت زدایی و سرفه جویی در مصرف انرژی می شود لوله های حرارتی این توانایی را دارد که میزان رطوبت هوا را در حدود ده درصد کاهش داده و میزان رطوبت هوا که قبلاً در حدود 75 درصد بوده را بدون اینکه بر روی درجه حرارت هوا ی ورودی بر کتابخانه تأثیر منفی بگذارد به 65% تقلیل دهد در صورتی که بخواهیم این میزان رطوبت زدایی را با سیستم های معمولی انجام بدهیم به 20 تن تبرید انرژی احتیاج خواهیم داشت .

اگر بخواهیم این میزان رطوبت زایی (10 % ) را با اضافه کردن سیستم های مکانیکی به دستگاه هواساز خود تأمین کنیم احتیاج به سرمایه گذاری 30 هزار دولاری داریم درصورتی که لوله های حرارتی نصب شده 42 هزار هزینه داشته است به بیان دیگر به میزان 12 هزار دولار سرمایه گذاری اولیه بیشتری انجام داده ایم .

با ثبت اطلاعات بارهای کویل برودتی و همچنین بار لوله حرارتی در فاصله زمانی 15 دقیقه ای در طی دو هفته کار به حداکثر بار سرمایی احتیاج داریم به این نتیجه رسیدیم که بار پیش سرمایش و بار حرارتی باز گرمکن هوای ورودی با میزان درجه حرارت هوای بیرونی به صورت خطی افزایش پیدا می کند با استفاده از آنالیز به روش Weather bin مشخص شد که لوله حرارتی قابلیت تأمین حداکثر 20 تن تبرید( KBTU/Hr 240) بار گرمایش مجدد بدون اینکه به هیچگونه انرژی اضافی احتیاج داشته باشد را دارا است.

با این اطلاعات درحدود 65wh صرفه جویی انرژی درحداکثر تقاضای تابستان را خواهیم داشت که سالانه به میزان 153775 kwh خواهد بود (درحدود 10 درصد کل ) و همچنین صرفه جویی مالی انرژی سالانه آن 7700 دلار می باشد.

میزان برگشت سرمایه گذاری لوله های حرارتی توضیح داده شده در حدود 15 ماه می باشد که اگر چنین کاری را درجاهای دیگر انجام بدهیم با توجه به شرایط آب و هوایی مکان نصب ،راندمان سیستم مکانیکی ،قیمت انرژی و شرایطی که برای هوای داخل متصور است این مدت زمان متفاوت خواهد بود .با مقایسه هزینه 12 ماه قبل و 12ماه بعد از نصب لوله های حرارتی مشاهده شد که میزان انرژی مصرفی واقعی کاهش یافته kwh230750 وهزینه کاهش یافته9980دلار بوده است .

راهنمای طراحی تأسیسات مدارس اصول اولیه طراحی کانالها طراحی مناسب واصولی کانالها درموفقیت طراحی سیستمهای مرکزی نقش عمده ای ایفا می کند.اکثر قریب به اتفاق طراحی های تأسیسات وتهویه مطبوع مدارس بر اساس سیستم های فشار پایین تا متوسط صورت می گیرد ودر بسیاری از موارد،کانالهای در فضای زیر سقفی راهرو ها در کنار سایر تجهیزات قرار داده می شوند.تهیه طرح نیازمند دقت فراوان است .طراحان باید برای اگاهی از اصول صحیح طراحی کانالها متن جزوات فنی ASHRAE و SMACMA را مطالعه نمایند .

اکثر مدارس بیشتر از سه طبقه ارتقاع ندارند و به همین دلیل مطول شدن کانالها حائز اهمیت می باشد .

هرچه کانالها طولانی تر باشند توان مورد نیاز دمنده برای توزیع هوا نیز افزایش می یابد ، بنابراین بهتر آن است که کل فضای مدرسه به چندین بخش کوچکتر تقسیم و با هواسازهای محلی که د رهمان بخش مستقر می شوند سرویس داده شوند.

استاندارد ASHRAE 90.1 شرایط و مقتضیاتی را درباره نشتی کانالها (بخش6.2.4.3.) و عایق کاری مطرح می نماید که باید رعایت گردند.

توزیع مناسب هوا در فضاها برای تأمین شرایط دلخواه آسایشی و به حداقل رساندن اصوات ضروری است سیستم های VAV کار تداعی کانالها را مشکل می سازد چون تجهیزات ترمینالی باید بدون اینکه هوا را به اصطلاح (( ریزش )) نمایند در گستره وسیعی از جریانهای هوا کار کنند هیچگاه تجهیزات ترمینالی سیستم های VAVرا بزرگتر از حد نیاز انتخاب ننماید .

قدم اول در محاسبه هوای تغذیه مورد نیاز در یک فضا ،به دست آوردن بهره گرمای داخلی آن است .

اگر چه دمای هوا در کویل تا 55 درجه بار نهایت کاهش داده می شود ولی کار انجام شده توسط دمنده (فرض بر استفاده از واحده های مکنده است ) دمای هوایی را که به کلاسهای درس تحویل داده می شود تا 75 درجه فرانهایت افزایش می دهد و اختلاف دمای 18 درجه فارنهایتی برای جذب گرمای محسوس کلاس درس باقی می ماند .

سرمایش نهان نیز باید مورد بررسی قرار گیرد .

بارهای نهان در ساختمانهای اداری حداقل می باشند و بیشترین تلاش برای مقابله با بهره های گرمایی محسوس صرف می گردد.اما مدارس با توجه به تعداد دانش آموزان درکلاسهای درس دارای بهره های گرمایی نهان بزرگتری هستند .

سی دانش آموز معادل Btu/hr 600 گرمای نهان تولید می کنند که رطوبت نسبی کلاس درس را به اندازه 5 % افزایش خواهد داد .

اگر باید رطوبت نسبی 50% حفظ و تثبیت گردد انگاه هوای تغذیه باید 6gr/lb خشک تر بوده و یا نقطه شبنمی معادل 2/52 درجه فار نهایت داشته باشد .بسیاری از مهندسان برای انجام محاسبات حجم هوا در مناطق از نرم افزارهای کامپیوتری استفاده میکنند .ولی در هر حال اگاهی عمیق از فرایندهای سایکرومتریک وچگونگی وارد کردن اطلاعات بر نتایج حاصله تأثیر گذارند .

طراحی برای دمای بهینه هوا دمای هوای خروجی از کویلهای سرمایشی در سیستمهای مرکزی معمول 55 در جه فارنهایت می باشد .

این رقم با توجه به دمای طراحی نقطه شبنم محیط ( 75 درجه فارنهایت ) و رطوبت نسبی 50%به دست آمده است .

هوایی که تا به این حد سرد می گردد ، نسبت رطوبت مناسب برای شرایط معمول طراحی را خواهد داشت .

گرمای حاصله از بادزنهای واحد های مکنده باعث گرم شدن هوای خروجی تا 57 درجه فارنهایت می شود و در نتیجه 18 درجه اختلاف دما یا ΔT برای جذب بهره های گرمایی محسوس فضا باقی می ماند.

کاستن از دمای خوای تغذیه و رساندن آن به 50 درجه فارینایت (از کویل)و 52 درجه فارینهایت ΔT را به 23 درجه فارینهایت می رساند و در این حالت برای حصول نتیجه یکسان با وضعیت فوق به حجم هوایی 20% کمتر احتیاج خواهد بود که هزینه های اولیه کانال کشی را کاهش خواهد داد .

صرفه جویی حاصله از اسب بخار بادزنها معمولاً افزایش مقدار سرمایش لازم را تحت الشاع قرار مکی دهد .

طراحی برای دمای بهینه هوا طراحان را از برخورد با مشکلات و پیچیدگیهای طراحیهای هوای سرد دور ساخته و در ضمن کانال کشی کوچک تری را در سقف دارد علاوه بر کنترل بهتر رطوبت زنی ، هزینه کمتری نیز در بر خواهد داشت .

تجهیزات سیستمهای مرکزی هوا ساز هوا سازها معمولاً شامل باکسهای مخلوط کن ، فیلترها، کویل گرم کننده و کویل سرمایشی و بخش بادزنها می باشند .

هوا سازها در دو نوع داخل ساختمانی و یا برون ساختمانی تولید می شوند .

همان طور که عنوان شد هوا سازها عموماً دارای کویل های آب گرم و آبی سرد هستند و برای تغذیه آنها نیاز به چیلر و دیگ می باشد .

کویلهای DX در سیستمهای کوچک تر همراه با کندانسور ژهای هوا خنک بکار برده می شوند.

ایزوله ساختن هوا ساز از دیگ و یا چیلر موضوع بحث بسیاری از قوانین و مقررات تاسیساتی و تهویه مطبوع محلی است .

ویژگیهایی که هوا سازط ها باید برای مدارس دارا باشند عبارتند از ساختار دو جداره دیوار ها ، بادزنهای راندمان بالا ایزوله شده ، دسترسی مناسب به تمامی اجزا و بخشها و به خصوص کویلها و سینیهای تخلیه شیب دار ، هدف در اینجا هوا سازهای قابل سرویس کم صدا و ارائه کننده کیفیت مطلوب هوای داخل ساختمان است .

انتخاب هوا ساز ها معمولاً با کمک نرم افزارهای کامپیوتری صورت می گیرد .

هوا سازها بخش عمده ای از موتور خانه ها را به خود اختصاص می دهند .

طراحان باید ملاحظات بسیاری را مد نظر داشته باشند .

باز شدگیهای خروجی هوا و ورودی هوا بیرون باید به اندازه کافی از هم فاصله داشته باشند تا از بروز باز چرخش جلوگیری به عمل آید.

هیچ گاه از یک دیوار برای هر دو بازشدگی استفاده نکنید .

برداشتن کویلها نیز مسئله قابل تاملی است .

کویلها را معمولاً برای سرویسهای عادی چون تمیز کردن از جا خارج نمی کنند اما اگر کویلی به شدت آسیب یده باشد (یخ زدگی ) باید آن را تعویض نمود .

بنابراین گاهی اوقات لازم است که کویلها را به هر نحوی از جا خارج سازیم .

برخی از هواسازها این امکان را فراهم می آورند که کویلها به صورت عمودی از جا خارج شوند .

هواسازهای عریض وکم ارتفاع فضای بیشتری را بالای خود برای عبور کانالها در اختیار میگذارند درحالیکه هواسازهای کم عرض وبلند فضای کمتری از کف موتورخانه را اشغال کرده ونیز جای کمتری برای برداشتن کویلها خواهند داشت برخی ازتولیدکنندگان سطح مقطع هواساز را بر اساس سفارش ومطابق با مشخصات موتور خانه ها تنظیم می نمایند ارتفاع چگالیده گیری نیز باید صحیح باشدچون در غیر این صورت ،هوا ساز پر از آب خواهد شد .

صفحات نگهدارنده بتنی معمولاً برای همین منظور بکار برده می شوند ولی صفحات گران بوده و هر چه ارتفاع صفحات بیشتر باشد ، وزن آنها نیز زیادتر خواهد بود .

استفاده از ریلهای با شاسی بلند نیز برای ایجاد ارتفاع مناسب چگالیده گیری نیز عملی است .

سیستمهای VAV نیازمند توجه ویژه ای می باشند.

بادزنها باید قابلیت برگشت کافی برای تطابق با مقتضیات طراحی و عملکرد پایدار و قابل قبول را داشته باشند.

مسئله مهم بعدی ،آکوسیتیک است .

توجه بیشتر د رانتخاببادزنها بر کاستن از انرژی صوتی آنها موثر خواهد بود .

توجه داشته باشید که هر گونه صرفه جویی حاصله از انتخاب بادزنهای Forward Curve به جای بادزنهای ایروفویل در صورت وجود پردازشهای آکوستیکی از بین خواهد رفت.

VFDها موثرترین و کم صداترین ابزار برای تغییر حجم هوا می باشند.

خمع کننده های هادی ورودی تجهیزات مکانیکی ساده ای هستند که بین تکنسینها و اوپراتورها به خوبی شناخته شده اند .

اگر مسئولین مدارس با استفاده از فناوریهای جدید مخالفتی ندارند بهتر است از VFD ها را طراحی بهره ببریم .

موتورهای بادزنهای بزرگتر از hp30 بر طبق استاندارد Ashrae 90.1-1999 نباید بیش از 30 % توان طراحی خود را در شرایط 50 % جریان هوا مصرف نمایند .

شاید تنها VFDها و دمنده های دارای جمع کننده افقی قادر به تأمین شرایط این استاندارد باشند.

با کاهش حجم هوای تغذیه ،حجم هوای بیرون سیستم باید حفظ شود .دمای هوای مخلوط شده در مناطق سردسیر گاه شدیداً کاهش می یابد .

دمای هوای مخلوط در شرایط 10ـ درجه فرانهایت و نرخ جریان هوای 50 % در حد یخ زدگی می باشد.

اگر چه یک هواساز VAV فقط هوای سرد توزیع می کند ولی شاید نیاز کویل های گرم کننده نیز باشد.

البته از کویل های باز گرمایش در باکسها و ترمینالهای VAV سود جست .

اگر هوای تغذیه تا پیش از رسیدن به هوا ساز گرم نمی شود باید توجه کافی برای جلوگیری از چگالش درکانالهای مبذول گردد.مشکل یخ زدن کویلها در مناطق سردسیر در تجهیزات سقفی نمود بیشتری دارد .

استفاده از محلولهای ضد یخ ، کویلهای پمپ دار و کویلهای رویه و سطح ازجمله تدابیر حفاظتی کویلها در برابر یخ زدگی می باشند .

به منظور حصول اطمینان از پرفشارسازی مطلوب ساختمان ، هواسازهای بزرگ باید دارای بادزنهای برگشت مناسب باشند .

بادزنهای برگشت در هواسازهای سقفی معمولاً د رداخل هواساز تعبیه می گردند .

اما هواسازهای داخل ساختمانی دست طراحان را برای استقرار جداگانه بادزن برگشت در هواساز باز می گذارند.

آویزان کردن بادزن از سقف نقشی مثبت در صرفه جویی در فضای موتور خانه خواهد داشت .

بادزنهای درون خطی سانتریفوژ لوله ای و یا دمنده های کابینتی برای کاربرد فوق مناسب خواهند بود.

دمنده های کابینتی برای سیستمهای دور تا دور (Runaround) بهترین گزینه خواهند بود .البته می توان با انتخاب یک کویل ، دمنده کابینتی و حلقه دور تا دوری را تکمیل نمود.

بخش کویل باید حتماً دارای سینی تخلیه باشد چون تشکیل چگالیده بر روی کویل بسیار متحمل است .کانالهای طولانی هوا نقش عموده ای در کاستن از میزان صدا دارند .

بادزنهای برگشت مشکلات صوتی حادتر ایجاد می کنند چون طول های کوتاهتر کانالها حتی با وجود فشارهای استاتیک بالای بادزن برگشت ، صدای بیشتری تولید می نمایند.

واحدهای نصب شده د رمکانهایی مانند سالنهای ورزش که بادزن برگشت ندارند نیز مشکلات صدای کانالها به دور نخواهد بود .

طراحان باید مسیرهای انتشار صوت را د رکانالهای برگشت به دقت بررسی نمایند.

چیلر ها چیلرها در برخی از سیستمهای تهویه مطبوع مراکز آموزشی مانند ونیتلاتورها ، فن کویلها و هواسازها ضروری می باشند.

استفاده از آب سرد برای تأمین سرمایش کنترل بسیار دقیق و موثری فراهم آورده و می توان تجهیزات را د رنقاطی دور از دانش آموزان استقرار داد.

دامنه وسیعی از کمپرسورها در چیلرها به کار برده می شوند که هر یک مزایا و معایب خاص خود را دارند.

چیلرها می توانند از نوع هواخنک و یا خنک شونده با آب باشند.

چیلرها معمولاً‌یکی از بزرگترین مصرف کننده های برق در مدارس هستندبنابراین باید توجه کافی در زمان انتخاب و طراحی مبذول گردد.

کارآیی و عملکرد دستگاه باید متناسب با هزیینه اولیه و سرویس پذیری آن باشد.

سیستمهای سقفی تجهیزات سقفی در دو نوع یکپارچه و چند تکه تولید می شوند .

تجهیزات یکپارچه برای کاربردهای تجاری سبک طراحی شده و برای مدارس و مراکز آموزشی مناسب می باشند.

این سیستمها توانایی پذیرش محدودی برای هوای بیرون داشته ساختاری سبک و عملکردی اولیه دارند.

تجهیزات چند تکه با توجه به قابلیت آرایش پذیری ا زانواع فوق متمایز می گردند.

واحد پایه شامل بخش اکونومایزر ، فیلترها ،بادزن تغذیه ، کنترلهای پیشرفته داخلی برای سرمایش DX و گرمایش تعدیلی گازی می باشد.

بادزنهای برگشت ، سایر اشکال گرمایش (آب داغ ، بخار و یا برقی ) و امکانات بازیابی انرژی نیز قابل اضافه کردن هستند.

دامنه کاری این سیستمها بسیار وسیع است .

تجهیزات چند تکه عموماً‌دارای مدارات DX مختلف با چندین مرحله باربرداری می باشند.

کویلهای DX را می توان با تعداد ردیفهای مختلف و فین در اینچ متفاوت انتخاب نمودتا تطابق خروجی با مقتضیات طراحی راحت تر صورت گرفته و واحدها برای دمای بهینه هوا آرایش داده شوند.

کوره های گازی نیز می توانند تا یک بیستم توان حداکثر خود کار کنند.

این نکته برای سیستمهای VAV که نیاز به بازگرمایش دارند حائز اهمیت فراوان است .

ترکیب افزایش های کم دما و حجم پایین هوا وجود قابلیت کارکرد درظرفیت پایین تر را ضروری میسازند.

چنین قابلیت انعطافی که در سیستمهای چند پارچه وجود دارد آنها را برای مدارس مناسب می سازد.

تجهیزات سقفی نیاز به موتور خانه ندارند و به همین دلیل نسبت سطح قابل استفاده به کل زیربنای ساختمان افزایش می یابد .

انجام سرویسهای تجهیزات سقفی باید از بیرون ساختمان صورت پذیرد و مسئولین مدرسه باید از قبل در مورد نصب تجهیزات به روی پشت بام نظر بدهند.

بدین ترتیب می توان از چندین سیستم استفاده نمود و ضمن کوتاه شدن کانالها که در اسب بخار بادزنها و ابعاد کانالها صرفه جویی می نماید، ردوندانسی نیز ایجاد می گردد.

بسیاری ا زمسائلی که درباره هواسازها قبلاً مطرح کردیم در مورد تجهیزات سقفی نیز صادق هستند .

مشعلهای دارای قابلیت کار در ظرفیت کمتر این امکان را در سیستمهای VAV فراهم می آورند که از گرمایش گازی برای بالابردن دمای هوای تغذیه د رزمانی که حجم هوای تغذیه کاهش یافته است استفاده گردد.

می توانا ازکویلها آب داغ د رواحدهای سقفی استفاده نمود .

البته برای جلوگیر یا زمشکل یخ زدگی کویلها آب داغ می توان آنها را در داخل کانالهای هوای تغذیه د ردرون بدنه ساختمان نصب نمودکنترل کننده تجهیزات سقفی به شیر کنترل آب داغ فرمان خواهد داد .

تجهیزات تبرید سقفی علاوه بر مسائلی که قبلاً‌ در زمینه صدا مطرح شد ، مشکلات دیگری نیز ایجاد می کنند.

بسیاری ازمجموعه های قوانین و مقررات شهری د رنقاط مختلف جهان ، ساختمان ها را ملزم می کنند تا حد خاصی ا زصدا را در مرز زمین ساختمان رعایت نمایند.

این نکته برای مدارس اهمیت بیشتری دارد چون این ساختمان ها د رمناطق مسکونی واقع می شوند .

صداهای منتشره از واحدها و به خصوص صدای کمپرسور می توانند در مرز زمین ساختمان مشکلاتی ایجاد نماید.

بنابراین شایسته است که طراحان سطوح صوتی منتشر شونده از دستگاهها را به دست آورده و تطابق شرایط را با قوانین و مقررات محلی مورد بررسی قرار دهند.

سیستم های قائم خود اتکا سیستمهای قائم خود اتکا در زمره تجهیزات تهویه مطبوع بزگ و مناسب برای مراکز آموزشی هستند که از کندانسور های آبی استفاده می کنند .

این تجهیزات در داخل ساختمان و در موتور خانه هایی کوچک جا می گیرند.

طرح قائم دستگاه نیاز به سطح زیادی از کف موتور خانه نداشته و به همین دلیل می توان موتورخانه ها را کوچکتر ساخت.

این تجهیزات در انواع حجم ثابت و یا VAV تولید می شوند .

سیستم DX آنها دارای مدارات چند گانه ، کمپرسورها و فینهای مختلف (ردیفها و شکل فین ) است که کارایی سیستم را در دامنه وسیعی از شرایط کاری تضمین می کند .

تجهیزات قائم خود اتکا به طور کامل و همراه با کنترلهای DDC که برای طیف گسترده ای از کاربردها قابل برنامه ریزی هستند ، ارائه می گردند .

همان طور که اشاره شد این تجهیزات در موتورهژخانه های کوچک در سطح مدرسه نصب می شوند و توسط مدار آب برج خنک کن ، خنک می شود .

این مدار لوله لزوماً نباید عایقکاری شده باشد .

اکونومایزرهایی برای بخش آب و هوای سیستم وجود دارند .

سیستم با اکونومایزر بخش آب می تواند علاوه بر سایش مکانیکی از مقداری سرمایش رایگاه نیز استفاده کند که از هزینه های کارکرد سیستم می کاهد .

این رویکرد در ساختمانهای اداری بسیار پرطرفدار است ولی برای مدارس نیاز به سیستم تهویه هوای خارج بزرگی خواهد بود .

اکونامیازدرهای سمت هوا با کار واحد تهویه هوای خارج تداخل داشته و برج خنک کن را در زمانهایی که به سرمایش مکانیکی نیاز نیست خاموش می نماید .

تجهیزات قائم خود اتکا راه حلی عملی برای تجهیزات موجود در داخل ساختمان ارائه می نمایند .

این تجهیزات برای کار خود به هیچ چیلری نیاز نداشته و بدون این کار خود به هیچ چیلری نیاز نداشته و بدون این که برای ساکنان و دانش آموزان مزاحمتی ایجاد شود و می توان آنها را بازدید و سرویس نمود .

این تجهیزات مشکل صوتی چندانی در مرز زمین ساختمان مشکل صوتی چندانی در مرز زمین ساختمان ایجاد نمی کنند و تنها باید برج کن را از این لحاظ مورد بررسی قرار داد .

این تجهیزات به موتورخانه احتیاج دارند چون دارای کمرسور هستند و در اطراف موتورخانه تولید می کنند .

کنترل های سیستمهای تهویه مطبوع المانها و تجهیزات کنترل کننده سیستمهای تهویه مطبوع در موفقیت طراحی مدارس و مراکز آموزشی نقشی اساسی ایفا می نمایند .

ساده ترین سیستمهای تهویه مطبوع نیز برای کار خود به کنترل کننده های مناسب احتیاج دارند .

گاه مشاهده می شود که مدیران و مسئولین می خواهند که امکان بررسی و مشاهده کارکرد و کنترل سیستم از راه دور وجود داشته باشد .

اگر در منطقه ای 50 مدرسه وجود داشته و هر یک از سیستم کنترل متفاوتی بهره گرفته باشند ، انجام چنین کاری دشوار خواهد بود .

این امری دور از ذهن نیست چون مدارس مختلف (دبستان ، دبیرستان ،…) هر یک دارای مقتضیات و شرایط خاص خود هستند و طبیعی است که نیاز مندیهای تهویه مطبوع انها نیز با هم متفاوت باشد .

کلید حل مشکل ، کنش پذیری سیستمهاست .

پروتکلهای پذیرفته شده صنعتی مانند BACnet و یا lONmark به مسئولین مدارس امکان می دهد تا تجهیزات مورد نیاز خود را از سازندگان مختلف تهیه نموده و تمامی کنترلها با هم تطابق و همخوانی داشته باشند .

کنش پذیری و بهبود کیفیت کارکرد خود سیستمهای تهویه مطبوع نیز می شود .

تجهیزات مکانیکی که دارای توانائیهای کنش پذیری هستند به راحتی با سیستم BAS ساختمان ارتباط برقرار می نمایند .

امکان خرید تجهیزات مکانیکی با و یا بدون کنتلهای نصب شده در کاخانه وجود دارد .

یونیت و نتیلاتورها ،WSHP ها ، فن کویلها ،چیلرها ،هواسازها ،سیستمقهای قائم خود اتکا و تجهیزات سقفی را می توان همراه با کنترلهای مربوطه تهیه نمود.

البته مطابقت دادن این تجهیزات با سیستم BAS قبلاً با دشواریهایی همراه بود اما با وجود قابلیتهای کنش پذیری در سیستمهای مدون ، مشکل چندانی وجود ندارد.

کنترلهای ارائه شده توسط سازندگان تجهیزات امکانات و مزایای زیر را دارا می باشند: کنترل کننده به طور اختصاصی برای تجهیزات طراحی و برنامه ریزی شده است.

آزمونهای کیفیت کاری کامل د رمحل کارخانه سازنده انجام شده و تطابق کلیه اجزاء با کنترل کننده مورد بررسی قرار می گیرد.