توزیع هوا از کف UFAD

ما در این مقاله ابتدا به این سوال که سیستم توزیع هوا از کف UFAD چیست پاسخ می دهیم و سپس به بررسی انواع آن و مزایا و معایب (موانع و محدودیت ها برای استفاده گسترده) این سیستم خواهیم پرداخت.

در ادامه نگاهی به دلایل ابداع و ساختار سیستم توزیع هوا از کف UFAD (مخفف کلمات Under Floor Air Distribution) خواهیم انداخت.

سیستم توزیع هوا از کف UFAD چیست؟

یکی از مشکلات موجود در تهویه مطبوع ساختمان های اداری با فضای یکپارچه (یا سایر ساختمان های مشابه و با کاربری های متفاوت) که دارای سیستم های تهویه مطبوع متداول هستند، برآورده کردن محیط مطلوب برای یکایک افراد شاغل در آن محیط با روش های استاندارد کنونی است. زیرا با بکارگیری روش های معمول کنونی مانند روش ترموستاتیکی برای کنترل ناحیه ای دما ، کل محیط کار دارای شرایط دمایی و فضای تهویه شده یکسانی است که ممکن است تامین کننده آسایش تمام افراد حاضر در آن محیط نباشد. از این رو در سال های اخیر توجه خاصی به سیستم های توزیع هوا که قادر به تامین شرایط دلخواه تک تک افراد در یک فضای یکپارچه اداری باشد، شده است.

در این سیستم ها کنترل شرایط محیط به صورت مرکزی نبوده و توسط ساکنان صورت می گیرد. برای مثال هر یک از افراد می توانند سرعت ، جهت و حتی دمای هوای ورودی به فضای اطراف خود را کنترل نمایند. این سیستم ها تحت عناوین مختلف مانند سیستم های TAC ، توزیع حرارت ناحیه ای و تهویه هوا توسط افراد شناخته می شوند.

نحوه عملکرد سیستم توزیع هوا از کف UFAD و مقایسه آن با سیستم های معمولی :

در سیستم توزیع هوا از کف UFAD هر چقدر افراد بدون تاثیر بر محیط اطراف و افراد مجاور ، کنترل بیشتری به محل کار خود داشته باشند ، سیستم تواناتر خواهد بود.

به طور خلاصه در این سیستم ، تک تک افراد قادر خواهند بود بدون هیچ مشکلی شرایط محیط کار خود را از نظر دما و ..‌. کنترل کنند.

در شکل زیر دو سیستم توزیع هوا از کف UFAD و سیستم توزیع هوا از سقف OHS نشان داده شده اند.

سیستم توزیع هوا از کف UFAD از نظر تجهیزات اولیه گرمایشی و سرمایشی (داشتن چیلر برای کاهش دمای آب و دیگ آبگرم برای گرم نمودن آب و هواساز و فن کویل برای تبادل حرارت بین آب سرد و گرم و هوا) شبیه سیستم های معمولی است. ولی تفاوت ها عبارتند از :

1 . بکارگیری کانال ها زیر سطح کف

2 . دمای بالاتر هوای ورودی به فضا

3 . توزیع محلی هوا

4 . الگوی جریان هوا از کف به سقف

برای به جریان در آوردن هوا در این سیستم روش های مختلفی وجود دارد که عمدتا با ایجاد فشار در کانال با استفاده از هواساز مرکزی و رساندن هوا از طریق دیفیوزرهای تعبیه شده در مسیر هوا به فضای تهویه شده صورت می گیرد. گاهی از فن در خروجی هوا نیز استفاده می شود.

برای آشنایی با اجزا و نحوه کار چیلرهای تراکمی می توانید این مقاله ⇐ چیلر تراکمی و برای آشنایی با طرز کار و ویژگی های هواسازها این مقاله ⇐ ویژگی های هواساز و نیز به منظور شناخت ساختار فن کویل ها این مقاله ⇐ فن کویل چیست را مطالعه بفرمایید.

انواع آن

انواع این سیستم ها (سیستم های توزیع هوای سرد و گرم از کف) به دو دسته اصلی تقسیم می شوند :

1 . سیستم مبنی بر میز و مبلمان اداری

2 . سیستم های مبنی بر کف

در این سیستم ها عمدتا از کانال هایی که زیر سطح بالایی کف طبقات تعبیه شده ، برای رساندن هوای تهویه شده به فضا استفاده می شود. هوای داخل این کانال ها یا از طریق منافذی در کف و یا میز و مبلمان و پارتیشن ها به داخل انتقال می یابد.

در سیستم های UFAD ابتدایی که در اروپا مورد استفاده قرار می گرفت برای تامین شرایط آسایش پرسنل ، ترکیب خروجی های روی میز شخصی افراد و دیفیوزرهای تعبیه شده در کف به کار برده می شد. یعنی ترکیبی از دو روش به کار برده شده در بالا.

بررسی مزایا و معایب (محدودیت های) سیستم توزیع هوای سرد و گرم از کف

از جمله مزایای انواع سیستم های UFAD عبارتند از :

1 . بهبود شرایط آسایش

در شکل زیر تاثیر UFAD بر شرایط آسایش افراد نشان داده شده است.

با دادن اجازه کنترل شرایط محیط به خود افراد، شرایط دلخواه افراد فراهم می گردد.

2 . بهبود بازدهی تعویض هوا و کیفیت هوای داخل

با توجه به اینکه در سیستم UFAD جهت جریان هوای تازه از پایین به سمت سقف است، این پدیده موجب بهبود کیفیت هوا و تعویض بهینه هوای داخل می گردد. در این سیستم دمای هوا و غلظت بعضی از آلاینده های موجود در آن با افزایش ارتفاع از سطح افزایش می یابد و افراد هوای تهویه شده دست اول دریافت می کنند.

در شکل زیر چگونگی تاثیر سیستم UFAD بر کیفیت هوا با استفاده از لیوان آب نشان داده شده است.

همانطور که مشاهده می شود، هنگامی که آب تازه از بالا به لیوان محتوی آب اضافه می شود، باعث بهتر مخلوط شدن آب ورودی و آب موجود در لیوان می شود که آلودگی و ذرات در کل آب گسترش پیدا می کند. اما هنگامی که آب از قسمت پایینی لیوان وارد شود، این پدیده رخ نمی دهد. در مورد سیستم توزیع هوای مطبوع از کف یا همان UFAD نیز دقیقا به همین صورت خواهد بود و هوایی که قبلا استفاده شده، توسط هوای تازه ورودی به سمت بالا رانده شده و خارج می شود.

3 . صرفه جویی انرژی

از دیگر مزایا و برتری های این سیستم که بررسی می کنیم، صرفه جویی های مربوط به انرژی است که به طرق مختلف حاصل می شود.

• در سیستم UFAD به دلیل افزایش دمای سیال خروجی از چیلر، به واسطه افزایش دمای ورودی به فضای تهویه شده، در مصرف انرژی توسط چیلر صرفه جویی می شود.
• از سوی دیگر با توجه به کاهش فشار استاتیک و پتانسیل کاهش حجم هوا در این سیستم، انرژی مورد نیاز فن نیز کاهش می یابد. کاهش فشار استاتیک در سیستم UFAD به علت حذف شبکه کانال کشی هوا می باشد. بر اساس آخرین تحلیل های صورت گرفته در مورد مصرف انرژی فن در سیستم های UFAD متوسط صرفه جویی به دست آمده از جایگزینی این سیستم به جای سیستم های معمولی 48 درصد است.
• مقدار صرفه جویی کل به دست آمده از جایگزینی این سیستم با در نظر گرفتن صرفه جویی انرژی در چیلر تراکمی و صرفه جویی در مصرف انرژی فن بین 20 تا 30 درصد گزارش شده است.

4 . کاهش ارتفاع بین طبقات در ساختمان های جدید

در ساختمان هایی که سیستم تهویه مطبوع UFAD برای آنها در نظر گرفته شده است، پتانسیل کاهش 5 تا 10 درصد ارتفاع بین طبقات در مقایسه با ساختمان های مجهز به OHS (توزیع هوا از سقف) وجود دارد.

با وجود این مزایا و برتری ها که بررسی کردیم، معایب و موانع متعددی برای توسعه این تکنولوژی وجود دارد که عبارتند از :

1 . جدید و نا آشنا بودن فعالان تهویه با این سیستم

برای بسیاری از مالکان، معماران، مهندسان و سازندگان تجهیزات ساختمانی، این سیستم نا آشنا است. همین مسئله می تواند منجر به پدید آمدن مشکلات در طراحی ساختمان و ساخت و ساز و … گردد.

2 . کمبود اطلاعات و رهنمون های طراحی

اگر چه در سال های اخیر اطلاعات زیادی در این زمینه منتشر شده، اما این اطلاعات پراکنده بوده و مجموعه منظم در این زمینه وجود ندارد. طراحانی که در زمینه UFAD دارای تجربه هستند به انتشار دانسته های خود به صورت محدود و داخلی بسنده کرده اند. ASHRAE در حال سرمایه گذاری جهت انتشار یک راهنمای طراحی برای سیستم توزیع هوای مطبوع از کف یا همان UFAD است.

3 . قابلیت محدود برای جایگزینی این سیستم در ساختمان های موجود

نصب سیستم UFAD در ساختمان های جدید کار پیچیده و مشکلی نیست، اما جایگزینی آن در ساختمان های ساخته شده بجای سیستم های معمولی کاری پیچیده و گاهی امکان ناپذیر است.

4 . عدم وجود کد و استاندارد مستقل

این مشکل نیز ناشی از جدید بودن این تکنولوژی است.

این معایب و موانع به راحتی قابل بررسی و حل شدن هستند و نمی توان از مزایا و برتری های این نوع توزیع هوا در برخی کاربری ها چشم پوشی کرد.

نویسنده و منبع مقاله : مقاله مهندس محبوبه زمانی نژاد در نشریه شماره 46 تهویه مطبوع

ما در این مقاله سعی کردیم تا به پرسش مهم توزیع هوا از کف UFAD چیست (مخفف کلمات Under Floor Air Distribution) پاسخ دهیم و به انواع آن اشاره کنیم و به بررسی مزایا و معایب (محدودیت های استفاده از آن) نیز پرداختیم.

مطالعه بیشتر درباره انواع سیستم های تهویه ساختمان های اداری و ویژگی های آنها در این مقاله ⇐ تهویه مطبوع ساختمان های اداری

ما در اکثر شهرهای ایران (تهران، شیراز، مشهد، اصفهان و غیره) مشاور و نمایندگی های فروش انواع سیستم های تهویه مطبوع (چیلر، هواساز و غیره) داریم که برای مثال برای آشنایی با نحوه فروش محصولات ما در شهر شیراز این صفحه را مطالعه بفرمایید ⇐ چیلر در شیراز