แนวทางการระบายอากาศสำหรับการออกแบบ

วัตถุประสงค์ของแนวทางปฏิบัติ (Blomsterberg,2000 ) [Ref 6] คือการให้คำแนะนำแก่ผู้ปฏิบัติงาน (โดยหลักแล้วคือผู้ออกแบบ HVAC และผู้จัดการอาคาร แต่ยังรวมถึงลูกค้าและผู้ใช้อาคาร) ในการนำระบบระบายอากาศที่มีผลงานดีมาประยุกต์ใช้ตามแบบแผนและนวัตกรรม เทคโนโลยีแนวทางนี้ใช้กับระบบระบายอากาศในอาคารที่พักอาศัยและอาคารพาณิชย์ และตลอดวงจรชีวิตทั้งหมดของอาคาร เช่น บทสรุป การออกแบบ การก่อสร้าง การว่าจ้าง การดำเนินงาน การบำรุงรักษา และการแยกโครงสร้าง

ข้อกำหนดเบื้องต้นต่อไปนี้จำเป็นสำหรับการออกแบบตามประสิทธิภาพของระบบระบายอากาศ:

• มีการระบุข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ (เกี่ยวกับคุณภาพอากาศภายในอาคาร ความสบายทางความร้อน การประหยัดพลังงาน ฯลฯ) สำหรับระบบที่จะออกแบบ
• มีการใช้มุมมองวงจรชีวิต
• ระบบระบายอากาศถือเป็นส่วนสำคัญของอาคาร

จุดมุ่งหมายคือการออกแบบระบบระบายอากาศซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพเฉพาะของโครงการ (ดูบทที่ 7.1 ) โดยใช้เทคโนโลยีแบบเดิมและที่เป็นนวัตกรรมใหม่การออกแบบระบบระบายอากาศต้องประสานกับงานออกแบบของสถาปนิก วิศวกรโครงสร้าง วิศวกรไฟฟ้า และผู้ออกแบบระบบทำความร้อน/ทำความเย็น ทั้งนี้ เพื่อให้อาคารสำเร็จรูปมีระบบทำความร้อน ระบายความร้อน และระบายอากาศ ทำงานได้ดีสุดท้ายและไม่น้อยควรปรึกษาผู้จัดการอาคารตามความประสงค์ของเขาเขาจะรับผิดชอบการทำงานของระบบระบายอากาศไปอีกหลายปีผู้ออกแบบจึงต้องกำหนดปัจจัย (คุณสมบัติ) บางประการสำหรับระบบระบายอากาศตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพควรเลือกปัจจัย (คุณสมบัติ) เหล่านี้ในลักษณะที่ระบบโดยรวมจะมีต้นทุนวงจรชีวิตต่ำที่สุดสำหรับระดับคุณภาพที่ระบุการเพิ่มประสิทธิภาพ Economya ควรคำนึงถึง:

• ต้นทุนการลงทุน
• ต้นทุนการดำเนินงาน (พลังงาน)
• ค่าบำรุงรักษา (เปลี่ยนไส้กรอง ทำความสะอาดท่อ ทำความสะอาดอุปกรณ์ปลายทางอากาศ ฯลฯ)

ปัจจัยบางอย่าง (คุณสมบัติ) ครอบคลุมพื้นที่ที่ควรนำเสนอข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพหรือเข้มงวดมากขึ้นในอนาคตอันใกล้ปัจจัยเหล่านี้คือ:

• ออกแบบด้วยมุมมองของวงจรชีวิต
• การออกแบบเพื่อการใช้ไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ
• ออกแบบให้มีระดับเสียงต่ำ
• การออกแบบเพื่อใช้ระบบการจัดการพลังงานในอาคาร
• การออกแบบสำหรับการใช้งานและการบำรุงรักษา

ออกแบบด้วยวงจรชีวิต ทัศนคติ 

อาคารจะต้องสร้างความยั่งยืน กล่าวคือ อาคารต้องสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุดตลอดช่วงชีวิตความรับผิดชอบในเรื่องนี้คือบุคคลหลายประเภทที่แตกต่างกัน เช่น นักออกแบบ ผู้จัดการอาคารผลิตภัณฑ์จะต้องได้รับการตัดสินจากมุมมองของวงจรชีวิต ซึ่งต้องให้ความสนใจกับผลกระทบทั้งหมดต่อสิ่งแวดล้อมตลอดวงจรชีวิตทั้งหมดในช่วงเริ่มต้น นักออกแบบ ผู้ซื้อ และผู้รับเหมาสามารถเลือกทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้อาคารประกอบด้วยส่วนประกอบต่าง ๆ มากมายที่มีช่วงอายุต่างกันในบริบทนี้ต้องคำนึงถึงความสามารถในการบำรุงรักษาและความยืดหยุ่น เช่น การใช้อาคารสำนักงานสามารถเปลี่ยนแปลงได้หลายครั้งในช่วงอายุของอาคารการเลือกระบบระบายอากาศมักจะได้รับอิทธิพลอย่างมากจากต้นทุน เช่น ต้นทุนการลงทุน ไม่ใช่ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานซึ่งมักจะหมายถึงระบบระบายอากาศที่ตรงตามข้อกำหนดของรหัสอาคารด้วยต้นทุนการลงทุนที่ต่ำที่สุดต้นทุนการดำเนินงานสำหรับเช่นพัดลมสามารถเป็น 90% ของต้นทุนวงจรชีวิตปัจจัยสำคัญที่เกี่ยวข้องกับมุมมองของวงจรชีวิตคือ:
อายุขัย.

• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
• การเปลี่ยนแปลงระบบระบายอากาศ
• การวิเคราะห์ต้นทุน

วิธีการที่ตรงไปตรงมาสำหรับการวิเคราะห์ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานคือการคำนวณมูลค่าปัจจุบันสุทธิวิธีการนี้รวมการลงทุน พลังงาน ค่าบำรุงรักษา และต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อมในระหว่างขั้นตอนการดำเนินงานของอาคารบางส่วนหรือทั้งหมดค่าใช้จ่ายประจำปีสำหรับพลังงาน การบำรุงรักษา และสิ่งแวดล้อมถูกคำนวณใหม่ในปัจจุบัน ในปัจจุบัน (Nilson 2000) [Ref 36]ด้วยขั้นตอนนี้ สามารถเปรียบเทียบระบบต่างๆ ได้ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในด้านต้นทุนมักจะเป็นเรื่องยากมากที่จะกำหนดและมักจะถูกละทิ้งไปในที่นี้ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้รับการพิจารณาในระดับหนึ่งโดยรวมพลังงานมักมีการคำนวณ LCC เพื่อปรับการใช้พลังงานให้เหมาะสมในระหว่างระยะเวลาการทำงานส่วนหลักของวงจรชีวิตของการใช้พลังงานของอาคารคือในช่วงเวลานี้ เช่น การให้ความร้อน/ความเย็นในอวกาศ การระบายอากาศ การผลิตน้ำร้อน ไฟฟ้าและแสงสว่าง (Adalberth 1999) [อ้างอิง 25]สมมติว่าช่วงอายุของอาคารอยู่ที่ 50 ปี ระยะเวลาดำเนินการสามารถคิดเป็น 80 – 85 % ของการใช้พลังงานทั้งหมดส่วนที่เหลืออีก 15-20% ใช้สำหรับการผลิตและขนส่งวัสดุก่อสร้างและการก่อสร้าง

ออกแบบเพื่อการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพของ ไฟฟ้าเพื่อการระบายอากาศ 

การใช้ไฟฟ้าของระบบระบายอากาศนั้นพิจารณาจากปัจจัยหลักดังต่อไปนี้: • แรงดันตกคร่อมและสภาวะการไหลของอากาศในระบบท่อ
• ประสิทธิภาพพัดลม
• เทคนิคการควบคุมการไหลของอากาศ
• การปรับ
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้า มีมาตรการที่น่าสนใจดังนี้

• ปรับรูปแบบโดยรวมของระบบระบายอากาศให้เหมาะสม เช่น ลดจำนวนโค้ง, ดิฟฟิวเซอร์, การเปลี่ยนหน้าตัด, T-piece
• เปลี่ยนเป็นพัดลมที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า (เช่น ขับเคลื่อนโดยตรงแทนการขับเคลื่อนด้วยสายพาน, มอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น, ใบพัดโค้งไปข้างหลังแทนที่จะโค้งไปข้างหน้า)
• ลดแรงดันตกที่พัดลมเชื่อมต่อ – ท่อ (พัดลมเข้าและออก)
• ลดแรงดันตกในระบบท่อ เช่น ทางโค้ง ดิฟฟิวเซอร์ การเปลี่ยนหน้าตัด ชิ้นส่วน T
• ติดตั้งเทคนิคที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการควบคุมการไหลของอากาศ (ความถี่หรือการควบคุมมุมใบพัดลมแทนแรงดันไฟฟ้า แดมเปอร์ หรือระบบควบคุมใบพัด)

สิ่งที่สำคัญต่อการใช้ไฟฟ้าในการระบายอากาศโดยรวมก็คือความแน่นของท่ออากาศ อัตราการไหลของอากาศ และเวลาการทำงาน

เพื่อแสดงความแตกต่างระหว่างระบบที่มีแรงดันตกคร่อมต่ำมากกับระบบที่มีการปฏิบัติในปัจจุบันถึง "ระบบที่มีประสิทธิภาพ" จึงเปรียบเทียบ SFP (กำลังพัดลมเฉพาะ) = 1 kW/m³/s กับ "ระบบปกติ" ”, SFP = ระหว่าง 5.5 – 13 kW/m³/s (ดูตารางที่ 9).ระบบที่มีประสิทธิภาพมากสามารถมีค่าเท่ากับ 0.5 (ดูบทที่ 6.3.5 )

ตารางที่ 9 : คำนวณแรงดันตกและ SFP ค่าสำหรับ "ระบบที่มีประสิทธิภาพ" และ "กระแส ระบบ". 

ออกแบบให้มีระดับเสียงต่ำ 

จุดเริ่มต้นในการออกแบบระดับเสียงต่ำคือการออกแบบระดับแรงดันต่ำวิธีนี้สามารถเลือกพัดลมที่ทำงานด้วยความถี่ในการหมุนต่ำได้แรงดันตกต่ำสามารถทำได้ด้วยวิธีต่อไปนี้:

• ความเร็วลมต่ำ เช่น ขนาดท่อขนาดใหญ่
• ลดจำนวนส่วนประกอบด้วยแรงดันตก เช่น การเปลี่ยนแปลงการวางแนวท่อหรือขนาด แดมเปอร์
• ลดแรงดันตกคร่อมส่วนประกอบที่จำเป็นให้น้อยที่สุด
• สภาพการไหลที่ดีที่ช่องอากาศเข้าและทางออก

เทคนิคต่อไปนี้ในการควบคุมการไหลของอากาศมีความเหมาะสมโดยคำนึงถึงเสียง:

• การควบคุมความถี่การหมุนของมอเตอร์
• การเปลี่ยนมุมใบพัดลมของพัดลมแกน
• ประเภทและการติดตั้งพัดลมก็มีความสำคัญต่อระดับเสียงเช่นกัน

หากระบบระบายอากาศที่ออกแบบมาไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านเสียง ก็จะต้องรวมตัวลดทอนเสียงไว้ในการออกแบบด้วยอย่าลืมว่าเสียงสามารถเข้ามาทางระบบระบายอากาศได้ เช่น เสียงลมผ่านช่องระบายอากาศภายนอกอาคาร
7.3.4 การออกแบบเพื่อใช้ BMS
ระบบการจัดการอาคาร (BMS) ของอาคารและขั้นตอนสำหรับการติดตามการวัดและสัญญาณเตือน กำหนดความเป็นไปได้ที่จะได้รับการทำงานที่เหมาะสมของระบบทำความร้อน/ความเย็นและการระบายอากาศการทำงานที่เหมาะสมที่สุดของระบบ HVAC ต้องการให้ตรวจสอบกระบวนการย่อยแยกกันวิธีนี้มักจะเป็นวิธีเดียวที่จะค้นพบความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยในระบบซึ่งโดยตัวมันเองไม่ได้เพิ่มการใช้พลังงานมากพอที่จะกระตุ้นการแจ้งเตือนการใช้พลังงาน (ตามระดับสูงสุดหรือตามขั้นตอน)ตัวอย่างหนึ่งคือปัญหาเกี่ยวกับมอเตอร์พัดลมซึ่งไม่แสดงการใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดสำหรับการทำงานของอาคาร

นี่ไม่ได้หมายความว่าระบบระบายอากาศทุกระบบควรได้รับการตรวจสอบโดย BMSควรพิจารณา BMS ทั้งหมด ยกเว้นระบบที่เล็กและง่ายที่สุดสำหรับระบบระบายอากาศที่ซับซ้อนและมีขนาดใหญ่มาก อาจจำเป็นต้องมี BMS

ระดับความซับซ้อนของ BMS ต้องสอดคล้องกับระดับความรู้ของเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการวิธีที่ดีที่สุดคือการรวบรวมข้อมูลจำเพาะด้านประสิทธิภาพโดยละเอียดสำหรับ BMS

7.3.5 การออกแบบสำหรับการใช้งานและ ซ่อมบำรุง
เพื่อให้สามารถดำเนินการและบำรุงรักษาได้อย่างเหมาะสม ต้องมีการเขียนคำแนะนำการใช้งานและการบำรุงรักษาที่เหมาะสมเพื่อให้คำแนะนำเหล่านี้มีประโยชน์ ต้องปฏิบัติตามเกณฑ์บางอย่างในระหว่างการออกแบบระบบระบายอากาศ:

• ระบบทางเทคนิคและส่วนประกอบต้องสามารถเข้าถึงได้สำหรับการบำรุงรักษา แลกเปลี่ยน ฯลฯ ห้องพัดลมจะต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอและมีแสงสว่างเพียงพอส่วนประกอบแต่ละชิ้น (พัดลม แดมเปอร์ ฯลฯ) ของระบบระบายอากาศต้องสามารถเข้าถึงได้ง่าย
• ระบบต้องทำเครื่องหมายด้วยข้อมูลว่าเป็นสื่อกลางในท่อและท่อ ทิศทางการไหล ฯลฯ • ต้องรวมจุดทดสอบสำหรับพารามิเตอร์ที่สำคัญ

ควรจัดเตรียมคำแนะนำการใช้งานและการบำรุงรักษาระหว่างขั้นตอนการออกแบบและสรุปผลระหว่างขั้นตอนการก่อสร้าง

ดูการสนทนา สถิติ และโปรไฟล์ผู้แต่งสำหรับสิ่งพิมพ์นี้ได้ที่: https://www.researchgate.net/publication/313573886
สู่สมรรถนะที่ดีขึ้นของระบบระบายอากาศด้วยเครื่องกล
ผู้เขียน ได้แก่ Peter Wouters, Pierre Barles, Christophe Delmotte, Åke Blomsterberg
ผู้เขียนบางส่วนของเอกสารนี้กำลังทำงานในโครงการที่เกี่ยวข้องเหล่านี้:
สุญญากาศของอาคาร
สภาพภูมิอากาศแบบพาสซีฟ: FCT PTDC/ENR/73657/2006