تهویه مطبوع در ساختمان های بلند

سیستم های تهویه مطبوع برای ساختمان بلندمرتبه

تهویه مطبوع در ساختمان های بلند مرتبه و برج ها به دلیل ساختار متفاوت و ارتفاع زیادی که دارند، کمی دشوار بوده و از حساسیت های خاصی برخوردار است. شرایط این ساختمان ها با دیگر انواع بناها با ارتفاع کمتر متفاوت بوده و به دنبال آن باید الزامات خاصی را در تهویه این ساختمان ها رعایت کرد. سیستم های تهویه مطبوع برای ساختمان های بلند مرتبه و برج، انرژی بسیار زیادی مصرف می کند و می توان گفت که این میزان تا 50 درصد انرژی مصرفی ساختمان را شامل می شود. به همین دلیل برای صرفه جویی در هزینه ها، لازم است تا از دستگاه هایی کارآمد و متناسب با شرایط اقلیمی و معماری برج و ساختمان بلند مرتبه برای تهویه مطبوع این بناها استفاده کرد. در این مطلب مهم ترین نکات تهویه مطبوع ساختمان های بلند مرتبه به همراه مناسب ترین دستگاه ها برای این منظور را معرفی کرده ایم.

اهمیت تهویه مطبوع برج و ساختمان بلند مرتبه

ساختمان های بلند مرتبه شرایط دمایی و فشار خاصی را در طبقات مختلف تجربه می کنند که باید در زمان طراحی سیستم تهویه مطبوع به این مساله توجه ویژه ای شود. اهمیت تهویه مطبوع برج مسکونی یا ساختمان های بلند مرتبه به دلیل مصرف انرژی بالای این سیستم ها، تنوع نیازها در هر طبقه و ساختار خاصی که این سیستم تهویه باید داشته باشد، مطرح است. در یک  تعریف کلی باید ساختمان های با ارتفاع بیش از 91 متر را بلند مرتبه، ساختمان های با ارتفاع بیش از 300 متر را برج بلند و ساختمان های با ارتفاع بیش از 600 متر را آسمان خراش دانست. هر چه ارتفاع ساختمان ها بیش تر شود، سرعت وزش باد افزایش پیدا کرده و دما نیز کاهش پیدا می کند. از سویی گرایش حرکت هوای گرم به سمت بالا، ملاحظات ویژه ای را در طراحی و تامین نیازهای حرارتی و برودتی ساکنان ایجاد می کند که به حساسیت طراحی سیستم تهویه مطبوع در این ساختمان ها افزوده است. سازمان مهندسی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع آمریکا (ASHRAE) استانداردهای دقیقی را برای تهویه مطبوع ساختمان های بلند مرتبه ارائه کرده است که به واسطه آن می توان بهترین شرایط را در این بناها ایجاد کرد.

نکات مهم تهویه مطبوع ساختمان های بلند

استاندارد اشری برای تهویه مطبوع ساختمان های بلند مرتبه، به موارد زیادی اشاره کرده است که بتوان با صرف هزینه های بسیار کم تر، در همه فصول سال از تهویه ای مطبوع بهره برد. برخی از موارد مهم که در این ساختمان ها باید رعایت شود، در ادامه مطرح شده است.

• در نظر گرفتن اثر دودکش در ساختمان های بلند مرتبه از مهم ترین مواردی است که در طراحی سیستم تهویه مطبوع باید به آن پرداخته شود. اثر دودکش اصطلاحی است که در برج ها و ساختمان های بسیار بلند، به دلیل اختلاف ارتفاع بین واحد ایجاد می شود. تمایلی که هوای گرم به حرکت به سمت بالا دارد، در دودکش ها، مجراهای عمودی و آسانسورها، اختلاف فشاری را در ساختمان ها ایجاد می کند که به اثر دودکش شهرت دارد. در صورت لحاظ نشدن اثر دودکش در طراحی سیستم تهویه مطبوع ساختمان های بلند و برج ها، احتمال گیر کردن در آسانسور، صدای زیاد ناشی از جریان هوا در منافذ و شیارهای ساختمان و نیز نشت کردن هوا وجود خواهد داشت.
• ارتفاع ساختمان های بلند به نحوی است که می توان از روش های تهویه طبیعی در برخی فصول سال استفاده کرد. یکی از مرسوم ترین شیوه های استفاده از تهویه طبیعی، بهره گیری از سیستم فری کولینگ است که می تواند با استفاده از سرمایش طبیعی هوا، دستگاه هایی نظیر چیلر را به کار انداخته و سرمایش واحدها را تامین کند. این گزینه با توجه به پرمصرف بودن سیستم های تهویه مطبوع برج و ساختمان های بلند مرتبه، یکی از بهترین راه ها برای کاهش مصرف انرژی می باشد.
• برج ها و ساختمان های بلند مرتبه در اشکال مختلفی ساخته می شوند و الزامات تهویه مطبوع در هر یک با دیگری متفاوت خواهد بود. ارتفاع ساختمان، شکل سازه و نوع معماری آن، از مواردی هستند که می تواند در نیازهای تهویه مطبوع تاثیر گذاشته و به همین دلیل توصیه می شود که در انتخاب سیستم های مناسب برای این ساختمان ها، نظر مهندسان معمار و متخصصان حوزه سرمایش و گرمایش لحاظ شود.
• تاثیر ارتفاع ساختمان بر نیازهای سرمایشی و گرمایشی، نکته مهمی است که باید به آن توجه شده و در محاسبات بار تهویه ای بنا مد نظر قرار گیرد. هر چه ارتفاع ساختمان بیش تر می شود، دمای هوا در فضای خارجی ساختمان کاهش پیدا می کند و باد با سرعت بیش تری می وزد. از سویی گرما تمایل به حرکت به سمت بالا داشته و به این شیوه نیازهای تهویه مطبوع طبقات با یکدیگر متفاوت خواهد بود.
• رنگ ساختمان و نوع مصالح و شیشه هایی که در آن به کار برده شده است، در میزان جذب گرما و انتقال حرارت بسیار تاثیر گذار است و این مساله به ویژه در طبقات بالایی ساختمان های بلند مرتبه بسیار حساس بوده و در طراحی سیستم تهویه مطبوع باید مد نظر قرار گیرد.

انواع سیستم های تهویه مطبوع در ساختمان های بلند

مناسب ترین سیستم تهویه مطبوع در ساختمان های بلند مرتبه، سیستم های مرکزی هستند که با بهره گیری از یک منبع تولید سرما یا گرما و واحدهای توزیع کننده این هوا در ساختمان، تهویه مطبوع را تامین می کنند. در این قسمت مناسب ترین دستگاه هایی که برای استفاده در ساختمان های بلند مرتبه، کاربرد دارند، معرفی شده اند.

سیستم چیلر- فن کویل یا هواساز برای برج ها

چیلر به عنوان منبع تولید برودت و تامین کننده آب سرد برای سرمایش در ساختمان های بلند، مرسوم ترین شیوه ای است که استفاده می شود. چیلرها به عنوان یک سیستم مرکزی، به هواساز یا فن کویل ها در هر واحد متصل می شوند و به این ترتیب سرمایش در ساختمان را تامین می کنند. محل نصب چیلر با توجه به نوع دستگاه و شرایط ساختمان متغیر خواهد بود. چیلر هواخنک را در پشت بام ساختمان ها و در صورت نبود جا، در فضاهای باز اطراف برج ها نصب می کنند. چیلر تراکمی آب خنک نیز در موتورخانه و یا هر مکان دیگری که با توجه به طراحی ساختمان امکان استقرار دستگاه را داشته باشد، قرار می دهند.

هواساز یا فن کویل در هر واحد امکان کنترل دما توسط کاربر را خواهد داشت و به این ترتیب هر واحد، دستگاه را متناسب با آسایش دمایی خود تنظیم خواهد کرد. برای بهره وری حداکثری لازم است تا از تجهیزاتی نظیر پمپ، شیرهای فشار شکن، شیرآلات و لوله کشی های با کیفیت و با تحمل فشار بالا استفاده کرد.

سیستم بویلر- فن کویل یا هواساز

بویلر دستگاهی است که به منظور تامین آب گرم در ساختمان های بلند مرتبه به کار برده می شود. این دستگاه آب گرم مورد نیاز برای مصارف گرمایشی ساختمان ها را تامین کرده و با اتصال به فن کویل یا هواساز درون واحدها، تهویه مطبوع گرمایشی را ایجاد می کند. محل استقرار بویلر در موتورخانه ساختمان و یا هر فضای این چنینی که برای تاسیسات تهویه مطبوع در ساختمان های بلند تعبیه شده، می باشد.

سیستم VRF برای ساختمان های بلند

وی آر اف از دیگر سیستم های تهویه مطبوع مرکزی است که از نظر شکل ظاهری به چیلر هواخنک شباهت دارد. VRF دارای یونیت های داخلی و یونیت بیرونی است که غالبا در پشت بام نصب می شوند و به واسطه لوله کشی های مسی به یکدیگر اتصال پیدا می کنند. مبرد به طور مستقیم از یونیت بیرونی به یونیت داخلی انتقال پیدا کرده و سرمایش و گرمایش به کمک نیروی برق به انجام می رسد. از منظر استفاده از نیروی برق در سرمایش و گرمایش، برخی به کار بردن این سیستم را برای تهویه مطبوع گرمایشی به صرفه نمی دانند، زیرا در مقایسه با مصرف گاز شهری برای تامین گرما، برق هزینه بسیار بیش تری دارد. اما از سویی به دلیل استفاده از کمپرسورهای اینورتر و کنترل متغیر جریان مبرد بر اساس نیاز، میزان مصرف برق سیستم وی آر اف به نسبت دیگر انواع سیستم ها، پایین تر خواهد بود. در طراحی و پیاده سازی وی آر اف، باید به محدودیت های طول لوله کشی که برای دستگاه های هر شرکت، توسط سازنده و در کاتالوگ آن مشخص می شود، توجه نمود تا کارکرد این دستگاه با مشکل مواجه نشود. در بین دستگاه های موجود در کشور، وی آر اف مدیا با دارا بودن طول لوله کشی بالا و امکان اتصال به تعداد زیادی یونیت داخلی تنها با نصب یک یونیت خارجی، بهترین و مرغوب ترین نوع می باشد.

نتیجه آنکه

تهویه مطبوع در ساختمان های بلند مرتبه الزامات خاصی دارد که به دلیل ارتفاع بالای این بناها، اثر دودکش، اختلاف دما و فشار در طبقات پایین و بالا می باشد. برای تامین آسایش حرارتی ساکنان در ساختمان های بلند مرتبه لازم است تا موارد خاصی در طراحی سیستم های تهویه مطبوع رعایت شود تا ضمن کاهش هزینه های مصرفی این دستگاه ها، رضایت استفاده کنندگان جلب شود. سیستم های تهویه مطبوع مرکزی بهترین گزینه برای تامین سرمایش و گرمایش این بناها هستند که می توانند ضمن سرشکن کردن هزینه ها، با حداقل فضای اشغال در محیط، کارایی داشته باشند. بهترین سیستم های تهویه مطبوع برج مسکونی و ساختمان های بلند مرتبه با در نظر گرفتن سادگی در نصب، هزینه های مصرفی و رضایتمندی کاربران در این مطلب معرفی و بررسی شده اند. برای کسب اطلاعات بیش تر و خرید قسطی دستگاه های تهویه مطبوع ساختمان های بلند مرتبه می توانید با بخش فروش گروه صنعت تاپ تهویه در تماس باشید. 02188252897

سوالات متداول

تهویه مطبوع در ساختمان های بلند و برج چه تفاوت هایی دارد؟

ارتفاع بالای این ساختمان ها سبب اختلاف فشار و دما در طبقات مختلف می شود و لازم است تا از تجهیزات و روش های خاصی در تهویه مطبوع این ساختمان ها بهره گرفته شود.

بهترین سیستم های تهویه مطبوع ساختمان های بلند مرتبه چیست؟

ترکیبی از سیستم های چیلر- فن کویل، چیلر – هواساز، بویلر – فن کویل و بویلر – هواساز بهترین دستگاه ها برای تهویه مطبوع در ساختمان های بلند مرتبه هستند.

ارزان ترین سیستم های تهویه مطبوع در برج ها کدام است؟

سیستم هایی که از گاز شهری برای گرمایش برج ها استفاده می کنند، به نسبت دستگاه هایی با مصرف برق، به صرفه تر بوده و برای کاربران ارزان تر خواهند بود. بویلرهای متصل به فن کویل و هواساز در فصل زمستان نمونه ای از این سیستم ها می باشند.