• Home
  • برچسب: هوا

توقف و لایه لایه شدن هوا

هوای محیط مسکونی باید در حرکت باشد، در غیر این صورت به سکون کامل و ایجاد لایه های حرارتی منجر می شود. هوای گرم تمایل به صعود و هوای سرد میل به فرود دارد. در اتاقی که هوا عمدا به حرکت در نیاید، بزودی حرکت آن متوقف شده و به سکون میرسد. بعلاوه بر حسب درجه حرارت ارتفاعات مختلف اتاق به لایه های جدا تقسیم می شود.

به جدول شکل 7 مراجعه کنید.

 

به خاطر این سکون و لایه بندی که در هوای اتاق پیش می آید، نصب ترموستاتها و کنترل کننده های رطوبت در ارتفاع صحیح اهمیت زیادی دارد. از طرفی این سکون و لایه بندی سبب تجمع دود و غبار در لایه ها می شود.

متاسفانه بعضی از شبکه های ورود هوای تازه طوری و در محلی نصب می شوند که هوا فقط در قسمتهای بخصوصی از اتاق حرکت کرده و در بقیه قسمتها بحالت سکون در می آید. مشکل دیگر، مزاحمت اثاثیه و مبلمان اتاق در امر حرکت هوا است، به این دلیل و برای ایجاد امکان سرعت ورودی بیشتر، شبکه های حامل هوای مطبوع در ارتفاعات اتاق(6 فوت به بالا) و گاهی سقف نصب می شوند. بالا بودن محل نصب شبکه ها ، ایجاب می کند که نمایی خوش منظر و زیبا داشته، یا اینکه پوشیده و دور از چشم باشند. شبکه ای که در شکل 8 دیده می شود شبکه ای سقفی است که به شبکه مخلوط کن نیز معروف است. زیرا به خاطر طرح خاص آن کار مخلوط شدن مقداری از هوای اتاق با هوای تازه را تسریع می کند.

اساس کار این نوع شبکه در شکل 9  نشان داده شده است.

کانالهای هوا Air Ducts

برای انتقال هوای مطبوع به فضای مورد نظر عامل حاملی لازم است که کانال نامیده می شود. این کانالها از ورقهای فلزی و بعضی مواد ساختمانی نسوز دیگر ساخته می شوند. کانالها بر مبنای اختلاف فشار هوا کار می کنند. هر گاه اختلاف فشاری بین هوای دو فضای همجوار یا مربوط به هم موجود باشد، هوا از فضای پر فشار بطرف فضای کم فشار به حرکت در می آید و هر چه مقدار اختلاف فشار بیشتر باشد سرعت حرکت هوا بیشتر می شود.

دونوع متداول کانال که در تاسیسات تهوبه به کار می روند عبارتند از : گردو چهارگوش، شکل زیر، کانال استوانه ای از نقطه نظر انتقال حجمی هوا موثرتر از کانال مستطیلی یا چهار گوش است. یعنی برای انتقال حجم معینی از هوا در کانال استوانه ای مصاالح ساختمانی کمتری نسبت به کانال چهارگوش به کار میرود. از طرفی کانال چهارگوش متناسب با سبک معماری ساختمانها است و بهتر از کانال گرد و استوانه ای با دیوارها، جرزها و سقف و کف ساختمان جور در می آید و نصب آن آسانتر است.

برای تطبیق و مقایسه ظرفیت کانالهای استوانه ای و چهار گوش، جداولی تدوین شده است.

تعدادی، اندازه معادل کانال استوانه ای هست که می توان به دلخواه انتخاب کرد. اندازه انتخابی ممکن است فقط نسبت به یکی از اضلاع کانال مستطیلی درست باشد، مثلا برای بهترکردن نمای خارجی و یا ایجاد امکان عبور از بین دو تیر(به فاصله 14 اینچ) کانالی به ارتفاع 11 اینچ مناسب خواهد بود.

برای پیدا کردن معادلهای مختلف به جدول رجوع کنید. یک کانال استوانه ای 18 اینچی، محیطی برابر با قطر  1416/3 یا 55/56=1416/3×18 اینچ دارد. کانالهای مستطیلی هم ظرفیت این کانال ابعادی برابر با 17×16 اینچ دارد و محیط این کانال اخیر 62=( 2×16)+(2×17) اینچ یا 45/9=55/56-66 اینچ. بیش از کانال قبلی به ازاء هر واحد طول، ماده ساختمانی لازم دارد که به ازاء هر فوت طول کانال می شود 4/113=45/9×12 اینچ مربع اضافه مصالح.

 

اندازه های متداول کانال

برای محاسبه اندازه کانال هر اتاق، ابتدا دانستن مقدار هوای مورد نیاز آن اتاق لازم است.

مقدار حجم هوای مورد نیاز اتاق به مقدار گرمایی که لازم است هوا در زمستان به اتاق برده و یا مقدار گرمایی که در تابستان باید از آن خارج کند بستگی دارد.

در بیشتر موارد این محاسبات مشکل وپیچیده نیست، ولی در تاسیسات تهویه مطبوع مرکزی(گرم) با واحد گرم جدا و مستقل کار محاسبه قدری پیچیده می شود.

به طور کلی مقدار هوایی که به اتاق فرستاده می شود، باید حداقل برابر و یا قدری بیشتر از حداقل الزامات تهویه(جابجایی هوای تازه) باشد.

 یک ضلع مستطیلی – بر حسب اینچ 

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6
6
10
15
18.2 20
18.1 25
18.3 30
18.2 35
18.2 40

ضلع دیگر کانال مستطیلی – بر حسب اینچ

 

ش 11جدول تبدیل کانال استوانه ای به کانال مستطیلی(اعداد بر حسب اینچ هستند).

1- قطر کانال استوانه ای را روی جدول پیدا کنید.

2- از این نقطه در جهت بالا حرکت کنید تا ردیف بالایی جدول را قطع کند. عدد حاصله یکی از اضلاع کانال مستطیلی معادل است.

3- از محل اندازه قطر کانال استوانه ای خطی افقی بکشید تا ستون سمت چپ جدول را قطع کند. عدد به دست آمده ضلع دیگر کانال مستطیلی معادل است.

 

حجم هوای گرم کننده

در مواردی که هوای گرم تنها منبع گرماده یک اتاق باشد، برای تعیین حجم هوای مورد نیاز سه عامل زیر باید معلوم باشد :

  1. بار گرمایی.
  2. درجه حرارت دلخواه اتاق.
  3. درجه حرارت کانال.

 

 

کوران – سروصدا

کوران

براحتی می توانیم کانالهای عریض بسازیم و پنکه هایی آنقدر بزرگ بکار ببریم که هوای کافی برای تهویه اتاق تامین کنند. ولی، رساندن هوا به اتاق و پخش آن به همه قسمتهای اتاق بدون ایجاد مدار کوتاه بین هوای ورودی و هوای برگشت بدون تولید کورانهای غیر قابل تحمل و صدای مزاحم و ناراحت کننده را مسئله پیچیده ای است.

هنگامی که هوا با سرعتی بیش از 25 فوت در دقیقه(تقریبا 1/3  مایل در ساعت) از کنار انسان بگذرد، بیشتر مردم احساس وجود کورانی مزاحم را می نمایند. یعنی اگر هوا با سرعتی بیش از 1/3 مایل در ساعت در عرض یک اتاق نشیمن 25 فوتی حرکت کند، احساس نا خوشایندی به ساکنان دست می دهد.

برای طرح شبکه ای که بتواند هوا را بین 8 تا 13 فوت در طول یا عرض اتاق حرکت دهد، سرعت هوایی معادل 500 فوت در دقیقه ( 6 مایل در ساعت ) لازم است. بنابراین برای این که افرادی که در اتاق هستند در معرض بادی به سرعت 25 فوت در دقیقه باشند، محل و طرح شبکه های ورود و خروج هوا باید طوری باشد که ساکنین اتاق در معرض کوران ناراحت کننده نباشند.

برای حرکت دادن هوا در طول اتاقی طویل و تحت سرعت معقول، پیش بینی محل برگشت هوا عامل مهمی است. شبکه کانالهای برگشت باید روبروی کانالهای ورودی باشند. در صورتی که تهویه یا خارج کردن هوای گرم مورد نظر باشد(فصل سرما) شبکه کانالهای برگشت باید در نزدیکی سقف و در فصل زمستان در مجاورت کف اتاق باشند.

در شکل 5 چند نمونه ترتیب و طرح کانالهای ورودی و نحوه پخش هوا و در شکل 6  نمونه هایی از طرح ها و ترتیب شبکه کانالهای برگشت نشان داده شده است.

سروصدا

سیستم و شبکه پخش و توزیع هوا باید طوری طرح شود که هم قادر به نقل هوای تازه و هم انتقال بار گرمایی باشد. ولی باید این کارها بنحوی صورت بگیرد که سبب ناراحتی ساکنان خانه نشود. دو عامل ایجاد ناراحتی و مزاحمت عبارتند از سروصدای زیاد و کوران.

شکایتهای متعددی به فروشندگان و سرویسکاران تجهیزات تهویه میرسد که از سر و صدای ناهنجار و گوش آزار دستگاه ها حکایت میکند.

 

اشکال پیدایش صدا را میتوان به سه عامل زیر نسبت داد :

عامل مولد صدا یا منبع صدا.

عامل حامل صدا و ناقل صدا.

بازتاباننده ها وتقویت کننده های صدا.

 

منبع صدا، یک ارتعاش قابل شنیدن است. این ارتعاش ممکن است از واحد گرم کننده، سرد کننده، مکانیزم پنکه، تلاطم جریان هوا، دیوارهای کانال و یا شبکه های کانال ناشی شود. سر و صدا و صوت نتیجه حرکت و ارتعاش و لرزش اشیا است. این حرکت ممکن است از لرزش جسمی در هوا و یا حرکت هوا در مقابل آن ایجاد شود. مانند حالتی که در کانالهای تاسیسات تهویه پیش می آید.

مثال خوبی برای درک چگونگی تولید صدا از حرکت، صدایی است که از پرواز زنبور و امثال آن شنیده می شود. با حرکت بالها به بالا ملکولها ی گاز(هوا) بالای بال فشرده شده و در جهت بالا به آنها انرژی یا نیرو وارد می شود. در همان حال ملکولهای هوای زیر بال منبسط شده فضای خالی مانده جای بالها را پر می کنند و از یکدیگر قدری فاصله می گیرند (هوا رقیق می شود) و در نتیجه در زیر بالها فشار کمتری بوجود می آید. این تراکم و انبساط هوا با هر بار بال زدن از یک سو به سوی دیگر بال منتقل می شود، یک بار بالا متراکم و پایین منبسط می شود و در مرحله پایین آمدن بالها عکس این حالت پیش می آید و این تراکم و انبساط هوا سبب بحرکت در آمدن موجی از فشار(صوت) در هوا می شود. دیواره یک کانال فلزی ارتعاش دار نیز امواج صورتی متناوبی می سازد که شبیه حالت بال زنبور است.

واحد اندازه گیری صدا “دسی بل” است و برای اندازه گیری سطوح مختلف صدا “دسی بل مترهای” زیادی موجود است. “دسی بل” db نماینده تعداد تواتر نوسان فشار هوا و دامنه و اندازه ارتعاشات آن است. اصوات منتشره در هوا را معمولا بر حسب تواتر در ثانیه بیان می کنند cps و پنکه ها منبع ایجاد صدا هستند، هوای تند و سریع، موتور برقی نیم سوز، کمپرسورها و جریان سریع ماده سرمازا(تخصص در خمهای تند لوله ها) منابع ایجاد صدا هستند. توسط دامنه و سطح صدای بعضی محلها و مکانها در جدول شکل 4 قید شده است. یک منبع دیگر مولد صدا که سبب شکوه می شود، سر و صدای ناشی از سرعت زیاد هوا در کانالها است که به تلاطم و گرد باد تبدیل می شود و اغلب نتیجه کوچک بودن کانال نسبت به قدرت دمندگی پنکه است که سبب سرعت گرفتن هوا در کانال می گردد.

Typical Condition Decibels
0
10
20
Residential area at night 30
Average residence 40
Private business iffice 50
Industrial area 60
Heavy traffic 70
80
90
100
Woodworking shop 110
Boiler shop 120

ش4 سطح صدا(بر حسب دسی بل) در مکانهای مختلف

 

ناقلین صوت و سروصدا، مواد و مصالح جامدی هستند که ارتعاشات تولید شده در مولد را به جاهایی می برند که ایجاد مزاحمت می کند. کف، سقف، کانالها، درها و لوله ها همه و همه می توانند ناقل و حامل این ارتعاشات باشند.

تشدید کننده ها و باز تاباننده های صوت و سروصدا، معمولا سطوح سخت و صاف و صیقلی هستند. دیوارها، سقف، کف و احیانا اثاثیه منزل ممکن است مقداری جزیی از این ارتعاشات را بگیرد. همچنین تواتر آنرا بالا برده و در جهتی منعکس کنند که عملا قسمتی از فضا را تحمل ناپذیر کنند.

مشکلات ناشی از بازتاب صدا و حفظ شدت صدا در حدود قابل تحمل پیوسته تحت مطالعه و بررسی است و روز بروز نتایج امیدوارکننده تری به دست می آید. پارچه ها و منسوجات نرم مانند پرده ها و روکش مبلمان ، جاذب صدا هستند. کانالهای نمد پوش شده یا عایق پوش شده(از داخل) نیز صدا را جذب و خفه می کنند.

در بعضی از ایالات و شهرهای ایالات متحده آمریکا حدود صدای مکانیزمهای مختلف طبق قانون مشخص و محدود شده است. برای مثال در یکی از شهرها، حد قابل صدای یک کولر گازی پنجره ای را 50 دسی بل از فاصله 10 فوتی محدود کرده اند. برای رعایت این قانون به صداکشهای بسیار قوی نیاز است.

حد مجاز سرعت حرکت هوا(بر حسب فوت در دقیقه) تا حدودی به نوع ساختمان مورد تهویه بستگی دارد. بیمارستانها، مساجد، کلیساها، سالنهای نمایش و سخنرانی، مکانهای مسکونی و غیره. در جاهایی که شدت صدا عامل مورد توجه باشد، باید سرعت حرکت هوا در حداقل ممکن حفظ شود. اگر امکان کاهش سرعت هوا موجود نباشد، می توان با استفاده از دریچه های تخلیه صدا و یا پوششهای نرم و صداکش مانند نمد و پارچه و غیره سطح صدا را پایین آورد.