تهویه مطبوع پاساژ و مجتمع تجاری
تهویه مناسب برای حفظ کیفیت هوای داخلی در مجتمع های تجاری، پاساژها یا مراکز خرید ضروری است. سیستم های تهویه مطبوع در مجتمع های تجاری و مراکز خرید، وظیفه تامین هوای تازه و حذف هوای کهنه، رطوبت و آلاینده ها از محیط داخلی ساختمان را بر عهده دارند. این امر معمولاً از طریق ترکیبی از تهویه طبیعی، مانند باز کردن پنجره ها و درب ها، و سیستم های تهویه مکانیکی که از فن ها و کانال کشی برای گردش هوا استفاده می کنند، به دست می آید.
سیستم تهویه مطبوع مرکز خرید با کنترل دما، رطوبت و کیفیت هوای داخل ساختمان نقش مهمی در تهویه دارد. علاوه بر این، از فیلترهای هوا برای حذف گرد و غبار، گرده و سایر ذرات از هوا قبل از پخش شدن در سراسر مرکز خرید استفاده می شود. نگهداری منظم سیستم تهویه برای اطمینان از عملکرد صحیح آن و ارائه نرخ تبادل هوای کافی، مهم است.
مراکز خرید و مجتمع های تجاری و تفریحی، گروه کاملاً متنوعی از ساختمان های عمومی محسوب می شوند. این تنوع به فضای کف، سبک معماری و بیشتر و بیشتر، دامنه خدمات ارائه شده به بازدیدکنندگان مربوط می شود. تعداد مدرن ترین مراکز خرید در سال های اخیر رو به افزایش است. به طور همزمان، تعدادی از مراکز خرید، به منظور برآورده کردن انتظارات رو به رشد مشتریان، که به طور فزاینده ای به خدمات اضافی، مانند سرگرمی و تفریح علاقه مند هستند، توسعه پیدا کرده اند. به طور مثال امروزه در اغلب پاساژها و مجتمع عای تجاری مکانی برای بازی کودکان، کافی شاپ های با فضای باز یا سربسته، اتاق سیگار یا Smoking Room در نظر گرفته می شود که باید برای تهویه مطبوع آن تمهیداتی اندیشیده شود.
در نتیجه علاوه بر مغازه ها، رستوران ها، سینماها یا مراکز تناسب اندام نیز در این ساختمان ها جای داده شده اند. در چنین مکان هایی، سیستم های کارآمد HVAC به کار گرفته می شوند و انتخاب و بهره برداری کافی از این سیستم ها پیش نیاز تامین آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل است.
پیشنهاد مطالعه:
این مقاله رایج ترین گزینه های سیستم های HVAC را ارائه می کند که برای اطمینان از راحتی حرارتی و کیفیت هوای داخلی مطلوب در مراکز خرید طراحی شده‌اند. به اقدامات مربوط به کنترل دود و انتشار گرما که در اماکن عمومی الزامی است نیز در این مقاله پرداخته شده است.
معیارهای طراحی در تهویه مطبوع مجتمع تجاری
وجود سیستم های تهویه مکانیکی، گرمایش و سرمایش برای اطمینان از شرایط رضایت بخش برای ساکنان مراکز خرید، کاملاً ضروری است. معیارهای بهداشتی با تهویه مکانیکی که هوای تازه را تأمین می کند و هوای کهنه را از فضای تهویه شده حذف می کند، برآورده می گردد. به عنوان یک اقدام ایمنی در برابر آتش سوزی، این ساختمان ها باید دارای امکاناتی باشند که حتی در زمان آتش سوزی، به طور موثر دود را حذف کرده و هوای جبرانی را برای تخلیه موثر افراد از محل فراهم کنند.
سیستم های تهویه مطبوع که برای اطمینان از آسایش انسان در مراکز خرید طراحی شده اند، به همان شیوه ای طراحی می شوند که در مورد هر مکان دیگری که برای سکونت انسان طراحی شده است.
پارامترهای هوای داخل ساختمان بر اساس رویه مهندسی و بر اساس استانداردهای مربوطه و مقررات تعیین می شود. یونیت ها و تجهیزات HVAC بر اساس تجزیه و تحلیل حرارتی و رطوبتی که برای ساختمان مورد نظر انجام شده است، مشخص می شوند. با توجه به اینکه تراکم اشغال بین فضاهای مختلف می تواند به شدت متفاوت باشد، حداقل نیاز هوای تازه در محدودۀ 6 الی 9 متر مکعب بر ساعت به ازای هر متر مربع مشخص شده است. این محدوده در ساختمان های خرده فروشی بزرگ و سوپرمارکت های بزرگ تا محدودۀ 6 الی 9 متر مکعب بر ساعت به ازای هر متر مربع افزایش می‌یابد.
در بسیاری از موارد، سیستم‌های تهویه با حجم هوای متغیر (VAV) استفاده می‌شوند که سیستم کنترلی، مقدار هوای تازه را با توجه به تراکم اشغال در یک لحظه معین کنترل می کند. این کنترل می تواند بر اساس غلظت CO2 در هوای داخلی یا بر اساس دمای هوای داخلی باشد. مقدار کمتر هوای تازه وارد شده به محل به معنی مصرف کمتر انرژی و کاهش هزینه های عملیاتی در دوره های اشغال کم است.
مقادیر جذب گرما و تلفات حرارتی در فضاهای مختلف متفاوت است و به عنوان مثال، تقاضای سرمایش در هایپر مارکت ها و رستوران ها در مقایسه با مغازه های پوشاک بیشتر است. علاوه بر این، بسیاری از مشاغل فروشگاهی استانداردهای مهندسی مکانیک خود را دارند. به همین دلیل سیستم های مکانیکی به طور جداگانه برای فضای مشاع و به طور جداگانه برای فضاهای تفکیک شده طراحی شده اند. شکل زیر یک طرح نمونه شامل یک فضای عمومی و مشاع و فضاهای محصور در طبقه همکف و یک فودکورت در طبقه اول را نشان می دهد.
گزینه های طراحی سیستم HVAC برای پاساژها
تعداد متنوعی از سیستم های HVAC و تجهیزات مربوطه وجود دارند که می توانند در مراکز خرید بکار گرفته شوند. در این مقاله به رایج ترین آن ها پرداخته می شوند که عبارتند از:
– سیستم های WLHP
– سیستم های متمرکز تک کاناله
– سیستم های آبی-هوایی
– پرده های هوا
– یونیت هیترهای هوا با عملکرد سرمایشی
سیستم WLHP
دلیل اینکه سیستم های پمپ حرارتی حلقه آب (Water Loop Heat Pump) گزینه مناسبی برای مراکز خرید هستند، وقوع همزمان جذب گرما و تلفات حرارتی در قسمت های مختلف ساختمان است. این سیستم ها مبتنی بر مجموعه ای از پمپ های حرارتی چرخه معکوس هستند که توسط یک حلقه آب به هم متصل می شوند. در این آرایش، گرمای اضافی از فضاهایی که نیاز به سرمایش دارند، می‌تواند به طور موثر برای گرم کردن فضاهایی که تلفات حرارتی در آنها رخ می‌دهد، استفاده شود.
با توجه به سرما یا گرمای تولید شده توسط یونیت های محلی، سیستم های WLHP در گروه غیرمتمرکز سیستم های HVAC طبقه بندی می شوند. اجزای اصلی سیستم عبارتند از پمپ های حرارتی آبی-هواییِ محلی، یک حلقه آب شامل پمپ های گردشی و مخزن ذخیره حرارتی، سیستم گرمایش و منبع خنک کننده. اجزای سیستم به صورت شماتیک در شکل زیر نشان داده شده اند. پمپ های حرارتی که در واقع المان ترمینال انرژی به حساب می آیند، در صورت نیاز گرمایش یا سرمایش هر فضا را فراهم می کنند.
در کاربردهای WLHP از پمپ‌های حرارتی چرخه معکوس استفاده می شود که در صورت نیاز می‌توانند در حالت سرمایش یا گرمایش کار کنند. به این ترتیب، می توان دمای هوای داخلیِ مورد نظر را در پاسخ به نوسانات تقاضای گرمایش/ سرمایش لحظه ای به دست آورد. پمپ های حرارتی توسط یک حلقه آب کامل با پمپ های گردشی و اقدامات ذخیره حرارتی به هم متصل می شوند و یک مدار هیدرولیک دو لوله ای را تشکیل می دهند. آب را می توان از طریق حلقه با سرعت جریان ثابت یا متغیر به گردش درآورد. پیکربندی حلقه ای لوله کشی با حذف گرمای اضافی از فضاهایی که نیاز به سرمایش دارند و انتقال آن به فضاهایی که نیاز به گرمایش دارند، استفاده بهینه از انرژی را امکان پذیر می کند.
منابع خارجی گرما و سرما به WLHP متصل می شوند تا پمپ های حرارتی را تکمیل کنند، زمانی که ظرفیت آنها برای پوشش نیاز کلی انرژی کافی نیست، به عنوان مثال در طول دوره های فقط سرمایش یا فقط گرمایش. زمانی که تقاضای گرما در برخی فضاها با تقاضای سرما در فضاهای دیگر برابر باشد، تنها می توان از پمپ های حرارتی برای سرمایش و گرمایش همزمان استفاده نمود. هر زمان که گرمای اضافی مورد نیاز باشد (دمای آب در گردش به زیر حد پایین رسیده باشد) از یک منبع اضافی مانند دیگ آبگرم استفاده می شود. از طرف دیگر، اگر تقاضای بیش از حد برای سرما وجود داشته باشد (دمای آب در گردش از حد مورد نیاز بالاتر رفته باشد) از منبع خارجی مانند دستگاه چیلر استفاده می شود.
باید توجه داشت، در شرایطی که در پروژه ای نیاز به سرمایش و گرمایش همزمان وجود نداشته باشد، پمپ های حرارتی یا هیت پمپ به تنهایی و بدون نیاز به منابع خارجی نیز قادر هستند که سرمایش و گرمایش کافی را به طور جداگانه ایجاد کنند.
سیستم های متمرکز تک کاناله
سیستم های تهویه مطبوع متمرکزی مبتنی بر دستگاه روفتاپ پکیج وجود دارند که به جای هواساز استفاده می شوند. روفتاپ پکیج ها یا پکیج یونیت های پشت بامی شامل تمام اجزای مورد نیاز برای سرمایش، گرمایش و تهویه هستند. این اجزا شامل کندانسینگ یونیت، فیلترهای مناسب، ماژول گرمایش (به عنوان مثال کویل گرمایش آبی)، فن دمنده و در صورت نیاز ماژول بازیابی حرارت است. روفتاپ پکیج ها را می توان به دو سیستم کانالی یا بدون کانال متصل کرد.
سیستم های متمرکز تک کانالی با موفقیت در فضاهای با حجم زیاد مانند هایپر مارکت ها استفاده می شوند.
سیستم های آبی – هوایی
در سیستم آبی – هوایی، هوای تامین شده در دو مرحله تهویه می شود. در این سیستم هواساز تضمین می کند که حداقل مقدار هوای تازه مورد نیاز به فضاهای مربوطه که در نهایت توسط دستگاه فن کویل یا سایر ترمینال یونیت های مناسب سرد یا گرم می‌شود، تامین گردد. مزیت سیستم های آبی – هوایی امکان تنظیم دما به طور جداگانه در هر اتاق یا هر زون است، بنابراین سطوح مختلف افزایش گرما و همچنین ترجیحات فردی مستاجرین را در نظر می گیرد.
در واقع در چنین سیستمی هواساز موظف است تا ضمن سرمایش و گرمایش فضاهای مشاع و مشترک پاساژ، هوای تازۀ مورد نیاز را تأمین کند. از آن طرف در هر یک از مغازه ها به تفکیک معمولاً فن کویل هایی پیش بینی می شود که می تواند بنا به شرایط، نیاز سرمایشی و گرمایشی هر مغازه را به طور مستقل براورده کند.
برای حفظ کیفیت هوای خوب در مراکز خرید بزرگ، داشتن یک سیستم تهویه مطبوعِ به خوبی طراحی شده و نگهداری شده مهم است. این موضوع شامل تمیز کردن و نگهداری منظم فیلترهای هوا، کانال ها و دریچه ها و همچنین تهویه مناسب و گردش هوا می باشد.
اپراتورهای پاساژها و مراکز خرید می توانند اقداماتی را برای کاهش آلاینده های داخل مرکز خرید انجام دهند، مانند ممنوعیت سیگار کشیدن، استفاده از محصولات پاک‌کننده با VOC کم و فراهم کردن وسایل زباله و بازیافت کافی. همچنین نظارت منظم بر کیفیت هوای داخل ساختمان و انجام تنظیماتی در سیستم HVAC در صورت لزوم برای اطمینان از کیفیت مطلوب هوا بسیار مهم است.
پرده های هوا
این یونیت ها عموماً بالای درب های ورودی مراکز خرید نصب می شوند. پرده های هوا با جداسازی مناطق با دماهای مختلف، آسایش حرارتی فضاها را بهبود می بخشند و انتقال نامطلوب گرما بین مناطق را کاهش می دهند. بسته به حالت عملکرد، دو نوع پرده هوا تعریف می شود: گرم و غیر گرم. در طول فصل گرما، پرده های هوا با دمیدن هوای گرم که روی بخاری هوای هیدرونیک یا برقی گرم می شود، از تلفات بیش از حد گرما جلوگیری می کند. در تابستان هوای داخل ساختمان را در دمای محیط می دمند.
یونیت هیترهای هوا با عملکرد سرمایشی
اینها یونیت های تهویه دیواری یا سقفی هستند که برای تامین گرما و هوای تازه در فضاهای بزرگ مانند هایپرمارکت ها یا انبارها طراحی شده اند. یونیت های پیچیده تری که علاوه بر گرمایش می توانند سرمایش فضا را تامین کنند، نیز موجود است. هر یونیت شامل یک مبدل حرارتی و یک فن دمنده است که در یک محفظه یونیت قرار گرفته اند.
هوای تصفیه شده توسط فن کشیده می شود و سپس از طریق مبدل حرارتی یکپارچه برای گرم کردن یا خنک کردن، در صورت لزوم عبور داده می شود تا در نهایت به فضا دمیده شود. یونیت هوا را می توان به جای روفتاپ پکیج ها به عنوان جایگزین بسیار سبک تری استفاده نمود. هزینۀ پایین در اجرا مزیت آنها است و به دلیل اینرسی حرارتی کوچک، تنظیم کارآمد دمای هوای داخل توسط یونیت های مربوطه را امکان پذیر می کند.
در یک مرکز خرید کوچک، ممکن است از سیستم تهویه مطبوع اسپلیت یا داکت اسپلیت استفاده شود. این نوع سیستم از دو جزء اصلی تشکیل شده است: یک یونیت خارجی که کمپرسور را در خود جای می دهد و یک یونیت داخلی که شامل اواپراتور و فن دمنده است. یونیت داخلی معمولاً روی دیوار یا سقف نصب می شود و هوای خنک را به فضا می دمد. سیستم های اسپلیت اغلب در فضاهای تجاری کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرند.
استفادۀ کارآمد از انرژی در پاساژها
حداقل کردن مقدار انرژی مورد استفاده برای اهداف گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع باید در فرایند مهندسی طراحی اولیه در نظر گرفته شود.
یکی از روش های موجود، به حداکثر رساندن استفاده از گرما است، به عنوان مثال با انتخاب سیستم WLHP مقادیر زیاد هوای تهویه به انرژی زیادی برای تصفیه و فرآیندهای انتقال نیاز دارد. مبدل های حرارتی ادغام شده در هواسازها و یا روفتاپ پکیج ها، امکان بازیابی گرما از هوای اگزاست شده را فراهم می کند که می تواند برای پیش گرم کردن یا پیش سرد کردن جریان هوای عرضه شده استفاده گردد.
همچنین با نصب پرده های هوا در بالای درب های ورودی می توان میزان انرژی مصرفی برای گرمایش را با کاهش تلفات حرارتی کاهش داد. انتخاب تجهیزات با ظرفیت خروجی مناسب به همان اندازه برای استفاده کارآمد از گرما و انرژی الکتریکی مرتبط است که تنظیم پارامترهای عملیاتی تجهیزات انتخابی تأثیرگذار است.
تهویۀ کنترل شده متناسب با تقاضا می تواند به عنوان نمونه ای از کاهش هزینۀ حاصل شده با تنظیم مناسب دبی هوای تهویه توسط سیستم حجم هوای متغیر (VAV) باشد. همچنین رویکردهای کنترلی بسیار پیشرفته ای در حال توسعه هستند و و اغلب نیز اجرا می‌شوند. در پاساژها، سیستم های HVAC باید شامل قابلیت کنترل دود و انتشار گرما نیز باشند. ساختمان های عمومی که مراکز خرید، نمونه ای از آنها هستند، مشمول طراحی بسیار دقیق و الزامات آیین نامه ایمنی آتش سوزی نیز هستند.
اقدامات کنترل دود و انتشار گرما در مراکز خرید
در مراکز خرید، طراحی سیستم های HVAC باید شامل اقدامات کنترل دود و انتشار گرما باشد. ساختمان های عمومی که پاساژها و مجتمع های تجاری نمونه ای از آنها هستند، مشمول طراحی بسیار دقیق و الزامات کد ایمنی آتش نشانی هستند. حذف موثر دود از اهمیت اولیه برای تخلیه ایمن افراد از محل های زیر آتش است. دود حاصل از آتش که مخلوطی از هوا و فرآورده های گازی حاصل از احتراق، ذرات جامد و قطرات مایع است، اثرات تحریک کننده و حتی سمی بر روی انسان دارد. می تواند دید را به شدت کاهش دهد و این می تواند باعث وحشت سرنشینان گردد.
بنابراین، راه های فرار باید عاری از دود یا دمای بیش از حد باشد. همچنین باید تدابیری در ساختمان برای تامین هوای جبرانی به جای هوای اگزاست شده از ساختمان همراه با دود خارج شده در نظر گرفته شود. در مناطق اشغالی، دید و غلظت گازهای سمی نباید به سطحی برسد که مستقیماً بر ایمنی ساکنان تأثیر بگذارد. از آنجایی که در هنگام آتش سوزی ابتدا دود بالا می آید و با رسیدن به نزدیکیِ سقف شروع به پایین آمدن می کند، بسیار مهم است که آن را در یک منطقه معین مهار کنید و از پخش شدن دود زیر سقف در سراسر محوطه جلوگیری کنید.
دودی که از قبل در منطقه انباشته شده است باید از خارج از ساختمان از طریق دریچه های دود یا فن های اگزاست دود خارج شود. بین دو روش استخراج دود می توان تمایز قائل شد: تهویه طبیعی و اگزاست مکانیکی. در مراکز خرید، تهویه مکانیکی مبتنی بر فن های اگزاست دود به دلیل تعداد زیاد ساکنین، انتخاب ارجح است. این به این دلیل است که ستون دود هنگام بالا آمدن، هوای فضای اطراف را می مکد و این منجر به گسترش حجم ستون و کاهش دمای دود می شود. این پدیده ممکن است عملکرد تهویه طبیعی را به خطر بیندازد.
طراحی سیستم تخلیه دود نیاز به تجزیه و تحلیل دقیق توزیع فشار در فضاهای مربوطه در هنگام آتش سوزی دارد. تعدادی از عوامل باید در این تحلیل در نظر گرفته شوند، از جمله تغییرات دما، حجم هوا و گازهای حاصل از احتراق و اثر باد بر روی ساختمان. هنگام انتخاب سیستم حذف دود که برای یک ساختمان خاص کارآمدترین است، باید معماری، نوع اشغال و کاربرد آن و نرخ انتشار حرارت پیش‌بینی شدۀ آتش را در نظر گرفت. در مورد ساختمان های با حجم زیاد، مانند پاساژ و مراکز خرید، شبیه سازی های کامپیوتری از مدل‌های شبیه ساز دینامیک آتش (FDS) برای تجسم توسعه آتش و جریان دود استفاده می‌شود.
پیشنهاد مطالعه:
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.