Руководство по вентиляции для проектирования

Цель руководства (Blomsterberg, 2000) [ссылка 6] состоит в том, чтобы дать рекомендации специалистам (в первую очередь проектировщикам ОВиК и управляющим зданиями, а также клиентам и пользователям зданий) в том, как создать системы вентиляции с хорошими характеристиками, применяя традиционные и инновационные технологии. технологии.Руководство применимо к системам вентиляции в жилых и коммерческих зданиях, а также в течение всего жизненного цикла здания, т. е. краткосрочного проектирования, строительства, ввода в эксплуатацию, эксплуатации, технического обслуживания и демонтажа.

Для проектирования вентиляционных систем, основанного на производительности, необходимы следующие предпосылки:

• Рабочие характеристики (касающиеся качества воздуха в помещении, теплового комфорта, энергоэффективности и т. д.) были определены для разрабатываемой системы.
• Применяется перспектива жизненного цикла.
• Вентиляционная система рассматривается как неотъемлемая часть здания.

Цель состоит в том, чтобы спроектировать вентиляционную систему, отвечающую спецификациям проекта (см. главу 7.1), с применением традиционных и инновационных технологий.Проект системы вентиляции должен быть согласован с проектной работой архитектора, инженера-строителя, инженера-электрика и проектировщика системы отопления/охлаждения. работает хорошо.Наконец, что не менее важно, следует проконсультироваться с управляющим зданием относительно его особых пожеланий.Он будет отвечать за работу системы вентиляции на долгие годы вперед.Поэтому проектировщик должен определить определенные факторы (свойства) для системы вентиляции в соответствии с техническими характеристиками.Эти факторы (свойства) следует выбирать таким образом, чтобы система в целом имела наименьшую стоимость жизненного цикла для заданного уровня качества.Экономическая оптимизация должна проводиться с учетом:

• Инвестиционные затраты
• Эксплуатационные расходы (энергия)
• Затраты на техническое обслуживание (замена фильтров, очистка воздуховодов, очистка воздухораспределителей и т. д.)

Некоторые из факторов (свойств) охватывают области, в которых в ближайшем будущем должны быть введены или ужесточены требования к характеристикам.Эти факторы:

• Дизайн с точки зрения жизненного цикла
• Дизайн для эффективного использования электроэнергии
• Дизайн для низкого уровня шума
• Проект для использования системы управления энергопотреблением здания
• Дизайн для эксплуатации и обслуживания

Дизайн с жизненным циклом перспектива 

Здания должны быть устойчивыми, т.е. здание должно в течение всего срока службы оказывать как можно меньшее воздействие на окружающую среду.Ответственными за это являются несколько различных категорий лиц, например, проектировщики, управляющие зданиями.Продукты следует оценивать с точки зрения жизненного цикла, при этом внимание должно уделяться всем воздействиям на окружающую среду в течение всего жизненного цикла.На ранней стадии проектировщик, покупатель и подрядчик могут сделать экологически безопасный выбор.Здание состоит из нескольких различных компонентов с разным сроком службы.В этом контексте необходимо учитывать ремонтопригодность и гибкость, т.е. то, что использование, например, офисного здания может меняться несколько раз в течение срока службы здания.На выбор вентиляционной системы обычно сильно влияют затраты, т.е. обычно инвестиционные затраты, а не затраты жизненного цикла.Часто это означает, что система вентиляции просто соответствует требованиям строительных норм и правил при самых низких инвестиционных затратах.Эксплуатационные расходы, например, на вентилятор могут составлять 90 % стоимости жизненного цикла.Важными факторами, относящимися к перспективам жизненного цикла, являются:
Продолжительность жизни.

• Воздействие на окружающую среду.
• Меняется система вентиляции.
• Анализ затрат.

Простой метод, используемый для анализа стоимости жизненного цикла, заключается в расчете чистой приведенной стоимости.Этот метод сочетает в себе инвестиции, энергию, техническое обслуживание и затраты на охрану окружающей среды во время части или всего этапа эксплуатации здания.Ежегодные затраты на энергию, техническое обслуживание и охрану окружающей среды пересчитываются в настоящее время, сегодня (Нилсон, 2000 г.) [ссылка 36].С помощью этой процедуры можно сравнивать различные системы.Влияние затрат на окружающую среду обычно очень трудно определить, и поэтому его часто не учитывают.Воздействие на окружающую среду в некоторой степени учитывается за счет включения энергии.Часто расчеты LCC выполняются для оптимизации использования энергии в течение периода эксплуатации.Основная часть использования энергии в течение жизненного цикла здания приходится на этот период, т.е. на отопление/охлаждение помещений, вентиляцию, производство горячей воды, электричество и освещение (Adalberth 1999) [Ref 25].Если предположить, что срок службы здания составляет 50 лет, то на период эксплуатации может приходиться 80-85 % всего энергопотребления.Остальные 15 – 20 % приходится на производство и транспортировку строительных материалов и конструкций.

Дизайн для эффективного использования электричество для вентиляции 

Использование электроэнергии вентиляционной системы в основном определяется следующими факторами: • Перепады давления и условия воздушного потока в системе воздуховодов.
• Эффективность вентилятора
• Техника управления воздушным потоком
• Корректирование
Для повышения эффективности использования электроэнергии представляют интерес следующие мероприятия:

• Оптимизируйте общую компоновку вентиляционной системы, например, уменьшите количество колен, диффузоров, изменений поперечного сечения, тройников.
• Замените вентилятор на более эффективный (например, с прямым приводом вместо ременного, более эффективным двигателем, с загнутыми назад лопастями вместо загнутых вперед).
• Снизить перепад давления на соединении вентилятор – воздуховод (вход и выход вентилятора).
• Снизьте перепад давления в системе воздуховодов, например, на изгибах, диффузорах, переходах поперечного сечения, тройниках.
• Установите более эффективную технику управления воздушным потоком (управление частотой или углом наклона лопасти вентилятора вместо управления напряжением, заслонкой или направляющим аппаратом).

Важное значение для общего использования электроэнергии для вентиляции, конечно, также имеет герметичность воздуховодов, расход воздуха и время работы.

Чтобы показать разницу между системой с очень низким перепадом давления и системой с современной практикой, «эффективную систему», SFP (удельную мощность вентилятора) = 1 кВт/м³/с, сравнивали с «нормальной системой». ”, SFP = от 5,5 до 13 кВт/м³/с (см.Таблица 9).Очень эффективная система может иметь значение 0,5 (см. главу 6.3.5).

Таблица 9: Расчетные потери давления и SFP значения для «эффективной системы» и «текущей система". 

Дизайн для низкого уровня шума 

Отправной точкой при проектировании для низкого уровня шума является проектирование для низкого уровня давления.Таким образом, можно выбрать вентилятор, работающий на низкой частоте вращения.Низкие перепады давления могут быть достигнуты следующими средствами:

• Низкая скорость воздуха, т.е. большие размеры воздуховода
• Сведите к минимуму количество компонентов с падением давления, например, изменение ориентации или размера воздуховода, заслонок.
• Сведите к минимуму падение давления на необходимых компонентах
• Хорошие условия потока на входе и выходе воздуха

Следующие методы управления воздушными потоками подходят с учетом шума:

• Контроль частоты вращения двигателя
• Изменение угла наклона лопастей осевых вентиляторов
• Тип и установка вентилятора также важны для уровня шума.

Если спроектированная таким образом система вентиляции не удовлетворяет требованиям по шумоизоляции, то, скорее всего, в проект необходимо включить шумоглушители.Не забывайте, что шум может проникать через систему вентиляции, например, шум ветра через наружные вентиляционные отверстия.
7.3.4 Проект для использования BMS
Система управления зданием (BMS) здания и процедуры отслеживания измерений и аварийных сигналов определяют возможности обеспечения надлежащей работы системы отопления/охлаждения и вентиляции.Оптимальная работа системы HVAC требует, чтобы подпроцессы можно было контролировать отдельно.Это также часто является единственным подходом к обнаружению небольших несоответствий в системе, которые сами по себе не увеличивают потребление энергии настолько, чтобы активировать сигнал тревоги об использовании энергии (максимальные уровни или последующие процедуры).Одним из примеров являются проблемы с двигателем вентилятора, который не отражается на общем потреблении электроэнергии для работы здания.

Это не означает, что каждая система вентиляции должна контролироваться BMS.Для всех, кроме самых маленьких и простых систем, следует рассматривать BMS.Для очень сложной и большой системы вентиляции, вероятно, потребуется BMS.

Уровень сложности BMS должен соответствовать уровню знаний оперативного персонала.Наилучшим подходом является составление подробных спецификаций производительности для BMS.

7.3.5 Конструкция для эксплуатации и обслуживание
Для обеспечения надлежащей эксплуатации и технического обслуживания должны быть написаны соответствующие инструкции по эксплуатации и техническому обслуживанию.Чтобы эти инструкции были полезными, при проектировании вентиляционной системы должны быть соблюдены определенные критерии:

• Технические системы и их компоненты должны быть доступны для обслуживания, замены и т. д. Вентиляторные помещения должны быть достаточно большими и иметь хорошее освещение.Отдельные компоненты (вентиляторы, заслонки и т. д.) вентиляционной системы должны быть легко доступны.
• Системы должны быть маркированы информацией о среде в трубах и воздуховодах, направлении потока и т. д. • Должна быть указана контрольная точка для важных параметров.

Инструкции по эксплуатации и техническому обслуживанию должны быть подготовлены на этапе проектирования и доработаны на этапе строительства.

См. обсуждения, статистику и профили авторов для этой публикации по адресу: https://www.researchgate.net/publication/313573886.
На пути к улучшению характеристик механических систем вентиляции
Авторы, в том числе: Питер Воутерс, Пьер Барлес, Кристоф Дельмотт, Оке Бломстерберг
Некоторые авторы этой публикации также работают над следующими родственными проектами:
Герметичность зданий
ПАССИВНАЯ КЛИМАТИЗАЦИЯ: FCT PTDC/ENR/73657/2006