سیستم های تاسیسات حرارتی و برودتی ساختمان
در ساختمان‌ها از انواع گوناگونی از سیستم‌های تاسیسات حرارتی و برودتی استفاده می‌شود. این انتخاب‌ها تا حدی به نوع کاربری ساختمان، شرایط محیطی محل احداث، و شرایط اقتصادی کارفرما بستگی دارد. در این مقاله، به بررسی کلی انواع سیستم‌های تاسیسات پرداخته می‌شود.
در مقاله انواع تاسیسات در بازسازی ساختمان نیز از سیستم های حرارتی نام برده شد
یک سیستم تاسیساتی مناسب، شرایط محیطی را به گونه‌ای بهینه مدیریت می‌کند که زندگی انسان در آن شرایط مطلوب و راحت باشد. در طراحی این سیستم‌ها، مهندسان با دسترسی به راه‌های متعدد، می‌توانند سیستم مطلوب خود را با کیفیت و بهینه طراحی کنند. برای حصول از نتایج بهتر و طراحی بدون نقص، مهندسان مشاور نیاز دارند که تمامی عوامل مؤثر بر سیستم را در این فرآیند لحاظ کرده و به طور جامع آنها را مورد بررسی قرار دهند.
سیستم‌های تاسیساتی بر اساس اقسام مختلف تقسیم بندی می‌شوند تا بتوانند کنترل مناسبی بر گرمایش، سرمایش، و تهویه محیط داشته باشند.
در این بخش، علاوه بر انتخاب مناسب سیستم تاسیسات گرمایشی برای مکان مورد نظر، قصد داریم به بررسی بویلر موتورخانه آب گرم به عنوان یکی از پراستفاده‌ترین انواع سیستم‌های حرارتی بپردازیم.
در پروژه بهسازی ویلای کردان دهکده سبز نیز موتورخانه و سیستم سرمایشی و گرمایشی نیز اجرایی شده است.
معیارهای انتخاب تاسیسات حرارتی و برودتی ساختمان
مهندسین مشاور در فرآیند طراحی و انتخاب سیستم، می بایست معیارهای مورد نظر و ترجیحات کارفرما و پیمانکار را در طرح مورد نظر لحاظ کنند.
برخی از این معیارها عبارتند از:
- دما، رطوبت، و فشار محیط مورد نظر
- فضای مورد نیاز برای طرح
- الزامات محیطی
- هزینه اولیه
- هزینه‌های جاری
- هزینه تعمیرات و نگهداری
- ضرایب اطمینان
- قابلیت انعطاف سیستم
- تحلیل در چرخه عمر دستگاه
طراحی سیستم و انتخاب پیمانکار نیازمند شناخت و درک ارتباطات متقابل بین تمامی عوامل مذکور است. در پروژه‌ها، پیمانکاران مختلف یا پروژه‌های یک پیمانکار ممکن است اهمیت هزینه اولیه را بالاتر از هزینه‌های جاری در نظر بگیرند، یا در برخی موارد، مقدار فضای مورد نیاز برای تعمیرات را به عنوان یک نکته حیاتی در نظر بگیرند. بنابراین، در زمان طراحی، لازم است اهداف پیمانکار را به‌طور جدی در نظر گرفت.
علاوه بر موارد فوق، برای ایجاد محیط زندگی مناسب، طراحان نباید از موارد دیگری که ممکن است در نظر پیمانکار باشد، غافل شوند. برخی از این موارد شامل:
- افزایش قیمت هر متر مربع از ساختمان
- افزایش هزینه اجاره ساختمان
- افزایش قابلیت فروش ملک به مشتری
- ایجاد محیطی خالی از میکروب و آلودگی
بنابراین، با آگاهی کامل از این موضوع، طراح مسئول است که تمامی مزایا و معایب انواع سیستم‌های تاسیساتی را به پیمانکار توضیح دهد و او را در مقایسه بین آنها هدایت کند. با این حال، در نهایت، تصمیم نهایی بر عهده پیمانکار است که بر اساس سیاست‌های کاری خود این تصمیم را اتخاذ خواهد کرد.
محدودیت های انتخاب سیستم تاسیسات حرارتی و برودتی ساختمان
زمانی که معیارهای انتخاب سیستم تاسیسات مشخص می‌شود، باید بسیاری از محدودیت‌ها را در نظر گرفت. به برخی از این محدودیت‌ها در زیر اشاره شده است:
- محدودیت‌های عملکردی (مانند دما، رطوبت، و فشار)
- ظرفیت موجود
- میزان فضای در دسترس
- معماری بنا
- هزینه‌های ساخت
- تأمین مواد اولیه
پس با در نظر گرفتن محدودیت‌های ذکر شده و با استفاده از تجربیات گذشته، اغلب ممکن است تنها بتوان یک یا دو سیستم مناسب را برای یک پروژه پیشنهاد داد.
پیشنهاد مقاله ؛ تاسیسات برقی ساختمان چیست و کاربردی های آن
میزان بارهای گرمایشی، سرمایشی، و تهویه مطبوع در یک پروژه معمولاً انتخاب سیستم تاسیسات مناسب با معماری بنا را محدود می‌کند. در ساعات مختلف روز و روزهای مختلف از سال، با تغییرات تابش آفتاب و عوامل دیگر، بارهای حرارتی در پروژه تغییر می‌کنند. به همین دلیل، در برخی از مجموعه‌ها، برای هر منطقه از مکان مورد طراحی، کنترل‌های مختلفی را تعبیه می‌کنند و گاهی از سیستم‌های جداگانه برای هر کدام از این مناطق استفاده می‌شود.
معیار اصلی انتخاب سیستم‌های تاسیساتی
کنترل دما و رطوبت به طور معمول معیار اصلی انتخاب سیستم‌های تاسیساتی است، اما در برخی موارد ممکن است طراحی بر اساس معیارهای تهویه مطبوع انجام شود. به عنوان مثال، در مجموعه‌ای که نیاز به جایگزینی با میزان زیادی از هوای بیرون برای هوای داخلی محل مورد نظر وجود دارد، معیار اصلی طراحی تهویه هوای محل می‌باشد.
میزان حرارت دریافتی نیز یکی از فاکتورهای مهم در انتخاب سیستم تاسیساتی است. در برخی از طراحی‌ها، ممکن است یک سیستم توزیع هوای بسیار کارآمد همراه با سیستم سرمایشی فوری انتخاب شود، اما همین مجموعه نتواند نیازهای گرمایشی را به خوبی برآورده کند.
تجهیزات تاسیساتی معمولاً فضای قابل توجهی را اشغال می‌کنند که در دید عموم یا خارج از دید قرار می‌گیرند. حتی برخی از این تجهیزات نیازمند نصب بر روی سازه هستند. بنابراین، انتخاب سیستم‌های تاسیساتی نیز بر زیبایی بنا تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، رادیاتور، فن‌کویل، اسپلیت، دریچه‌ها و … از تجهیزاتی هستند که در دید عموم قرار می‌گیرند، بنابراین اندازه و شکل آنها برای پیمانکار بسیار حائز اهمیت است.
پیشنهاد مقاله ؛ درای وال چیست و کاربردهای آن در ساختمان
برخی دیگر از محدودیت‌های معماری که در سیستم‌های تاسیساتی در نظر گرفته می‌شوند، عبارتند از:
- میزان صدایی که به فضای مورد استفاده وارد می‌شود.
- فضای مورد نیاز برای عبور داکت‌ها، لوله‌ها، و کانال‌ها کم باشد.
- قابل قبول بودن طراحی تجهیزاتی که در معرض دید قرار گرفته‌اند.
محدودیت انتخاب سیستم
انتخاب هر سیستم، نیازمند دو قسمت اصلی است: یکی سیستم‌های اولیه یا تولیدکننده انرژی و دیگری سیستم‌های ثانویه یا پخش کننده انرژی.
در هر مجموعه، معمولاً استفاده از یک سیستم اولیه با چندین سیستم ثانویه وجود دارد، یا ممکن است در صورت انتخاب یک سیستم اولیه، تنها یک گزینه مناسب برای سیستم ثانویه وجود نداشته باشد.
انتخاب هر سیستم، نیازمند دو قسمت اصلی است: یکی سیستم‌های اولیه یا تولیدکننده انرژی و دیگری سیستم‌های ثانویه یا پخشکننده انرژی.
در هر مجموعه، معمولاً استفاده از یک سیستم اولیه با چندین سیستم ثانویه وجود دارد، یا ممکن است در صورت انتخاب یک سیستم اولیه، تنها یک گزینه مناسب برای سیستم ثانویه وجود نداشته باشد.
سیستم‌های تاسیساتی در چند نوع هستند؟
سیستم‌های تاسیساتی به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:
سیستم مرکزی
در سیستم مرکزی، تمام تجهیزات اولیه یا مولدهای انرژی در یک مکان (معمولاً موتورخانه) داخل یا خارج از ساختمان مستقر می‌شوند و سیال عامل (آب، بخار یا هوا) از طریق کانال‌ها و لوله‌ها بین قسمت‌های مختلف بنا توزیع می‌شود.
مثال مناسب برای سیستم تاسیسات حرارت مرکزی، موتورخانه آبگرم همراه با چیلر است که از دیگ آبگرم برای تولید گرما و از چیلر برای تولید سرمایش استفاده می‌شود.
ویژگی های سیستم تاسیسات مرکزی
سیستم‌های تاسیسات مرکزی، توانایی ایجاد دما، رطوبت و فشار را در بازه‌های معقول و مناسب برای انسان دارند. در این سیستم‌ها، ظرفیت مورد نیاز با در نظر گرفتن ضرایب ویژه و همگامی مصرف انرژی در کلیه ساعات و قسمت‌های ساختمان، کمتر محاسبه می‌شود که منجر به کاهش هزینه‌های اولیه می‌شود.
قابلیت رزرو در این سیستم‌ها، امکان استفاده از تجهیزات رزرو یا ظرفیت مناسب را در صورت تعمیرات یا در بالاترین مصرف سال (پیک مصرف) فراهم می‌کند که در سیستم‌های غیرمرکزی وجود ندارد. نصب تجهیزات تاسیسات مرکزی عمدتاً خارج از محل تهویه‌گردیدن صورت می‌پذیرد، که همراه با هزینه نصب و راه‌اندازی تجهیزات ثانویه مانند کانال‌کشی و لوله‌کشی می‌شود.
هزینه‌های جاری، تعمیرات و نگهداری در سیستم‌های تاسیسات مرکزی به نسبت سیستم‌های غیرمرکزی مزیت دارند. علاوه بر این، عمر مفید دستگاه‌ها در سیستم‌های مرکزی بالاتر بوده و معایب مرتبط با تعمیرات و نگهداری در سیستم‌های غیرمرکزی به حداقل می‌رسد. قابلیت اطمینان بالا، انعطاف پذیری در انتخاب نوع سوخت و امکان استفاده از چندین طرح برای سیستم اولیه از دیگر مزایای سیستم‌های تاسیسات مرکزی می‌باشد.
سیستم غیر مرکزی
در سیستم غیرمرکزی نیز، تجهیزات به صورت مجزا برای قسمت‌های مختلف از بنا مورد استفاده قرار می‌گیرند. یک مثال مناسب برای سیستم تاسیسات غیرمرکزی، اسپلیت‌ها هستند.
ویژگی های سیستم تاسیسات غیرمرکزی
سیستم‌های تاسیسات غیرمرکزی دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که در جوانب مختلف تأثیرگذارند. در این سیستم‌ها، توانایی ایجاد دما، رطوبت و فشار در بازه‌های معقول و مناسب برای انسان را دارا می‌باشند. ظرفیت مورد نیاز بر اساس بالاترین مصرف محاسبه می‌شود و در نتیجه مزیت خاصی نسبت به سیستم‌های مرکزی نخواهند داشت.
عدم امکان استفاده از دستگاه‌های رزرو از جمله معایب این سیستم می‌باشد. نصب تجهیزات غیرمرکزی نیاز به اتاق یا محل خاصی ندارد و می‌تواند روی دیوار، سقف یا زمین قرار گیرد. هزینه اولیه معمولاً مقرون به صرفه بوده و حتی ممکن است از سیستم‌های مرکزی هزینه پایین‌تری داشته باشد.
هزینه‌های تعمیرات و نگهداری بیشتری نسبت به سیستم‌های مرکزی دارند و قابلیت اطمینان آنها ممکن است کمتر باشد. در نهایت، مدل تجهیزات انتخاب شده بسته به نوع تحلیل صورت گرفته بر روی بنا و ساختمان مورد نظر متغیر است.
جمع بندی نهایی
سیستم‌های تاسیسات حرارتی و برودتی ساختمان ابزار حیاتی در ایجاد شرایط آسایش، انرژی کارآمد، و بهینه‌سازی مصرف انرژی هستند. در این زمینه، انواع سیستم‌های مرکزی و غیرمرکزی وجود دارند که هرکدام ویژگی‌ها و مزایای خود را دارند.
سیستم‌های تاسیسات مرکزی با ترکیب مولد انرژی مرکزی و توزیع مناسب، توانایی ایجاد دما، رطوبت و فشار مطلوب را در ساختمان فراهم می‌آورند. این سیستم‌ها با هزینه‌های اولیه بالا، امکانات رزرو، و کنترل دقیق تر در مصرف انرژی، به عنوان یک گزینه کارآمد در پروژه‌های بزرگ محسوب می‌شوند.
از سوی دیگر، سیستم‌های تاسیسات غیرمرکزی با انعطاف بالا، هزینه‌های اولیه کمتر، و مدیریت ساده‌تر مصرف انرژی، برای پروژه‌های کوچکتر یا در شرایط خاص ممکن است انتخاب مناسبی باشند.
در کل، انتخاب بین این دو سیستم بستگی به نیازهای مختلف هر پروژه، شرایط جغرافیایی، اولویت‌های مالی و محیطی، و استفاده از تجربیات گذشته دارد. مهمترین هدف در این انتخاب، ایجاد یک محیط زندگی و کار بهینه با بهره‌وری بالا از انرژی و کاهش تاثیرات منفی بر محیط زیست است.
چه مزایایی در سیستم تاسیسات غیرمرکزی وجود دارد؟
سیستم‌های غیرمرکزی عموماً انعطاف‌پذیرتر، هزینه‌ی نصب کمتر، و مدیریت مصرف انرژی در بخش‌های مختلف ساختمان راحت‌تر هستند.
چه نکاتی در انتخاب بین سیستم‌های حرارتی و برودتی باید در نظر گرفت؟
عواملی نظیر نوع بنا، نیازهای گرمایش و سرمایش، هزینه‌های نصب و نگهداری، و بازده انرژی از جمله موارد مهم در انتخاب سیستم‌های تاسیسات حرارتی و برودتی هستند.
سیستم تاسیسات مرکزی چیست؟
سیستم تاسیسات مرکزی، تجهیزات تولید و توزیع انرژی را در یک نقطه مرکزی، معمولاً در یک موتورخانه، جمع‌آوری می‌کند و به سراسر ساختمان توزیع می‌کند.
بدون دیدگاه