منطقه بندی راحت برای طراحی HVAC-بخش اول.

فضاهای داخل ساختمانها دارای بار راحتی متفاوت هستند. به منظور حفظ دمای داخلی و رطوبت مطلوب تحت منافع و ضررهای گرمای نهان و محسوس ، این فضاها به تجهیزات HVAC با ظرفیت های مختلف و حلقه های کنترل جداگانه نیاز دارند. به عنوان مثال ، در بسیاری از مناطق آب و هوایی معتدل ، معمولاً در پاییز و بهار ، یک طرف ساختمان به گرمایش و دیگری به سرمایش نیاز دارد. یا ممکن است دو دفتر مجاور به مقدار مختلف گرمایش یا سرمایش نیاز داشته باشند ، زیرا یک دفتر شلوغ است و دفتر دیگر خالی است.
در حالت ایده آل ، هر فضای ساختمان باید دارای یک سیستم تهویه مطبوع مجزا باشد. این روش اغلب مقرون به صرفه نیست و باید روشهای بهتری را در نظر گرفت.
فضاهای مرکزی درون ساختمان ها هستند و راهی جز تهویه ندارند. فضاهای مرکزی طبقه فوقانی ساختمان از طریق سقف و نورگیرها از بین رفته و از بین می روند و کمترین فضاهای مرکزی با خاک تبادل گرما و رطوبت می کنند و در صورت باز بودن در زیر ، با هوای پایین.
فضاهای اطراف تا حد زیادی تحت تأثیر فضاهای بیرونی قرار دارند و به دلیل نفوذ انرژی خورشید ، معمولاً از آنها به فضاهایی یاد می شود که از یک پنجره 15 فوت (4.6 متر) فاصله دارند. توجه داشته باشید که اگر فضای اتاق کمتر باشد ، این فاصله کمتر خواهد بود. عمق 15 فوت ارتفاع حدود 9 تا 10 فوت (2.7 تا 3 متر) را برای سقف یک فضای اداری فرض می کند و برای فضاهای با پنجره های بلندتر باید عمیق تر باشد. پس از تعریف فضاهای مرکزی و پیرامونی ، گام بعدی این است که تعیین کنید آیا می توان این فضاها را برای اهداف HVAC در یک گروه قرار داد.
منطقه بندی راحتی چیست؟
صفحه واژگان آنلاین ASHARE یک منطقه را به شرح زیر تعریف می کند: 1) فضایی که جداگانه و به صورت کنترل شده گرم و سرد شود. 2) یک فضای اشغال شده یا چندین فضای اشغال شده که در آن گروه اقامت ، تراکم حضور ، اثربخشی توزیع هوای منطقه و جریان هوای اولیه منطقه در واحد سطح یکسان است. 3) یک فضا یا گروهی از فضاها در داخل یک ساختمان که نیازهای گرمایش ، سرمایش یا روشنایی برای آنها بسیار شبیه است به طوری که می توان توسط دستگاه کنترل شرایط مطلوب را ثابت نگه داشت.
آخرین ویرایش واژگان ، منتشر شده در سال 1991 ، منطقه بندی راحتی را به شرح زیر تعریف می کند: 1) تقسیم یک ساختمان یا گروهی از ساختمان ها به فضاهای کنترل شده (مناطق) جداگانه که می توان همزمان شرایط مختلف را در آن حفظ کرد. 2) فرآیند تقسیم ساختمان به بخشهای کوچکتر برای کنترل گرمایش و سرمایش. هر بخش به گونه ای انتخاب می شود که بتوان از ترموستات برای تعیین نیازهای آن استفاده کرد.
با کمال تعجب ، 5 دستورالعمل محاسبه بار Ashri (LCM) در مورد منطقه بندی راحتی تقریباً ساکت هستند. تعریف مناطق در اولین LCM ، تحت عنوان “The umblebee ook” توسط رودی و کوبا ، شبیه تعریف دوم در فرهنگ لغت 1991 است.
برای این منظور ، مقاله حاضر در زمینه طراحی HVAC ، منطقه بندی راحتی با عبارت “طراحی – روند گروه بندی فضاهایی که نیازهای مشابه HVAC دارند” تعریف شده است. در مقایسه با داشتن یک فضای جداگانه برای هر فضا ، هدف از منطقه بندی کاهش تعداد سیستم های HVAC یا زیر سیستم برای کاهش هزینه اولیه در عین راحتی است. همچنین می توان از ظرفیت کل تجهیزات کاسته شود. برای یک پروژه خاص ، تعریف بیشتر مناطق راحت به معنی پیچیدگی بیشتر و هزینه های ساخت بالاتر است ، اما این کار با هدف بهبود شرایط داخلی در زمان های شلوغ انجام می شود. از طرف دیگر ، طراحی مناطق کمتر ، هزینه اولیه کمتری دارد ، اما به معنای ساعات بیشتر شرایط نامساعد در فضاهای بیشتر است. برای اهداف مدل سازی انرژی ، منطقه بندی به دو روش تعریف می شود: 1) تقسیم ساختمان به قطعاتی که واکنش نسبتاً مشابهی نشان می دهند ، یا چون ساختمان مورد نظر هنوز کاملاً طراحی نشده است ، مناطق آنها ممکن است مناطق واقعی HVAC باشند یا نباشند.
2) یک ساختمان قدیمی را ساده کنید تا سریعتر به نتایج مدل سازی برسید. فصل “روش های تخمین و مدل سازی” از کتابچه راهنمای Ashri اطلاعات بیشتری در مورد منطقه بندی برای این منظور ارائه می دهد. این فصل همچنین شامل مرور مختصری درباره مقالات مربوط به خودکارسازی تصمیمات مربوط به منطقه بندی است ، اما بیان می کند که “باید یک رویکرد کاملاً خودکار و جامع طراحی شود.”با این اوصاف ، آیا اکنون فرایند منطقه بندی راحتی یک هنر است یا یک علم؟ اولین تعریف فرهنگ لغت ماریام-وبستر از هنر این است: “مهارتی که از طریق تجربه ، مطالعه یا مشاهده حاصل شده است ؛” مانند هنر دوست یابی. ”
برای دانش ، تعریف چهارم آن عبارت است از: “یک سیستم یا روشی که با قوانین علمی به اهداف عملی می رسد.” به عنوان مثال ، آشپزی هم یک علم است و هم یک هنر. “اگر منطقه بندی یک علم باشد ، هدف نهایی آن می تواند اتوماسیون تمام سیستم های تهویه مطبوع باشد. تقسیم بندی منطقه بندی را از طریق نرم افزار طراحی کنید ؛ “در حالی که هنر است ، حذف حضور انسان در بسیاری از موارد پیامدهای ناشناخته ای به همراه خواهد داشت.”
تصمیمات ضعیف منطقه بندی مشکلاتی را برای راحتی داخل ساختمان ایجاد می کند. با این حال ، هنگامی که یک ساختمان کامل است ، انجام تغییرات منطقه بندی اغلب دشوار است زیرا تجهیزات نصب شده انعطاف زیادی ندارند. سیستم های چرخش مجدد هوا با حجم ثابت (CAV) با منطقه بندی کمی ناشناخته به دلیل اختلاط هماهنگ از طریق گردش مجدد ، شکایت کمی دارند ، اما هزینه مصرف انرژی فن زیاد است. سیستم های با حجم متغیر (VAV) به دلیل پایین بودن میزان جریان هوا نسبت به تصمیمات منطقه بندی در بیشتر ساعات حساس ترند. سیستم های توزیع هوای سرد حتی در برابر گزینه های منطقه بندی ضعیف با دبی پایین تر و اختلاط بین منطقه ای آسیب پذیرتر هستند. با وجود VAV سقف و بسیاری از سیستم های توزیع کف ، اصلاح یک مشکل منطقه بندی یا سازگاری برای تغییر کاربری اغلب می تواند با تقسیم شاخه های کانال ، افزودن یک ترمینال واحد و نصب یک کنترل کننده محلی دیگر برای ایجاد یک منطقه اضافی همراه باشد. دسترسی به شاخه های کانال از طریق سقف های معلق یا کف کاذب این تغییرات را آسان تر می کند.