طراحی سیستم تهویه هوا پارکینگ ماشین – تعداد فن

تعریف مسئله

پیش از اینکه به مطالب اصلی گزارش بپردازیم لازم به ذکر است که اگر هدف خواننده تخمین هزینه می­باشد نیازی به خواندن مطالب آورده شده در ادامه نمی­باشد و کافی است جهت مشخص شدن تعداد فن مورد نیاز به ازای هر 100 متر مربع از زمین پارکینگ، پرتابه معادل 5 نیوتون در نظر گرفته شود.

تخمین تعداد فن

معمولا فرایند طراحی سیستم تهویه با ضربه اولیه شامل مراحلی است که در ادامه ذکر خواهند شد. همچنین لازم است جهت تعریف و ویرایش طرح اولیه به تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی بپردازیم. ممکن است در مواقعی لازم باشد مکان جت فن­ها جابجا شوند یا حتی در مواردی یک فن جدید اضافه شود یا یک جت فن موجود حذف شود. لازم به ذکر است که سیستم­های تهویه با ضربه را می­توان طوری تنظیم کرد که مجازا برای هر نوع پارکینگ ماشینی قابل پیاده­سازی باشند. قبل از تعیین و بررسی موقعیت فن­ها لازم است طرح سیستم مورد نظر مشخص شود. برای اطلاعات بیشتر در خصوص طرح سیستم و میزان سازگاری آن با پارکینگ­های مختلف به بخش قبلی مراجعه فرمایید.

مرحله 1- سنجش هندسی پارکینگ ماشین

پیش از هر چیز، لازم است نقاط مربوط به خروجی و ورودی را در پارکینگ مشخص کنید. بدین منظور بهتر است سیستمی انتخاب شود که هم سازگار با مسیر طبیعی هوا باشد و قادر به جابجا کردن و به چرخش درآوردن موثر هوا در محیط پارکینگ باشد. در این راستا، می­توان از ویژگی­های خاصی برای بهتر کردن طرح استفاده کرد که نمونه­ای از آن در شکل­های زیر قابل مشاهده است:

الف) مسیر طبیعی هوا

شکل 6. الف) مسیر طبیعی هوا (مسیر ارجح)                                  شکل 6. ب) اجتناب از مسیر طبیعی هوا

·         برای سیستم­های جریان خطی باید نقاط ورودی و خروجی هوا را در طول محیط پارکینگ پخش کرد.

·         برای سیستم­های مخلوط­گر چرخشی این امکان وجود دارد که نقاط ورود و خروج نسبتا نزدیک هم قرار بگیرند، با این حال توصیه نقاط ورود و خروج نسبت به هم فاصله خوبی داشته باشند.

·         نقاط ورود هوا باید از طریق سکوب­هایی به خارج از پارکینگ دسترسی داشته باشند.

·         بهتر است طراحی سیستم تهویه با ضربه سازگار با مسیر طبیعی هوا از نقطه ورود به خروج صورت گیرد.

ب) ویژگی­های سقف

برای اینکه سیستم کاراتر عمل کند بهتر است فن­های جت­ونت هم­راستا با ستون­های باربر سقف قرار بگیرند. این وضعیت در شکل 7-الف نشان داده شده است. اگر نتوان چنین حالتی را برقرار کرد، کارایی سیستم افت خواهد کرد و در نتیجه نیاز به تعداد فن بیشتری خواهد بود.

شکل 7-الف) حداکثر کارایی در حالتی که مسیر حرکت جریان هوای فن در موازات تیرهای باربر است.

شکل 7-ب) افت کارایی در حالتی که مسیر حرکت جریان هوای فن عمود بر تیرهای باربر است.

ج) تورفتگی عمودی

به منظور افزایش ارتفاعی نصب جت فن ها در پارکینگ هایی که تیر های اصلی بیش از حد پایین هستند میتوان مطابق شکل جت فن ها را بین تیرهای اصلی نصب نمود .  

شکل 8-الف) تورفتگی کافی                                                                      شکل 8-ب) عدم تورفتگی کافی

د) موانع

اگر شرایط طوری باشد که مجبور باشیم جت فن ها را طوری قرار دهیم که جریان هوای آنها به صورت مورب بر ستون­های باربر حرکت کند لازم است فن­های جت­ونت­ را با فاصله کافی از موانع قرار دهیم. این حالت در شکل 9-ب) نشان داده شده است. معمولا فاصله افقی بین فن و مانع 8 برابر ارتفاع مانع در نظر گرفته می­شود. از این جهت، نازل­های روی فن­های جت­ونت با زاویه رو به پایین طراحی شده­اند.

شکل 9-الف) مانع در فاصله خیلی کم                                                            شکل 9-ب) فاصله کافی تا مانع

ه) تداخل با وسایل دیگر

لازم است که وسایل دیگر از جمله آب­پاش­ها، علائم و تابلو­ها، لوله­کشی و مشابه آنها در خارج از محدوده وزش باد خروجی فن جت­ونت قرار داشته باشند. مثالی از تداخل­های احتمالی بین فن و دیگر وسایل در شکل زیر نشان داده شده است.

شکل 10-الف) موقعیت جت فن با توجه به نوک آب پاش

شکل 10-ب) مثالی از نحوه رفع تداخل فن با لوله­ کشی

مرحله 2- تعیین نوع فن و فواصل بین فن­ها

جدول 5 بیشترین فاصله و فاصله پیشنهادی برای قرار­ گرفتن فن­های جت­ونت نسبت به هم را برای سطوح مختلفی از نیروی پرتابی فن نشان می­دهد. این مقادیر در واقع رهنمودی هستند برای آرایش سری فن­ها. اگر فواصل مطابق با جدول 5 تعیین شوند، سرعت جریان هوا در اکثرا اماکن تهویه شده بیشتر از 1 متر بر ثانیه خواهد بود. بررسی اینکه آیا چنین وضعیتی (سرعت برابر با 1 متر بر ثانیه) برای یک پارکینگ خاص برقرار است یا خیر نیازمند تحلیل و بررسی است. در برخی از حالت­های ایده­آل ممکن است طرح­هایی که مطابق با حداکثر فاصله هستند از کارایی بیشتری برخوردار باشند.

نیروی پرتاب یک فن با توجه به سرعت عملکرد یک فن و نرخ نیروی پرتاب تعیین می­شود. نرخ نیروی پرتاب فن­های مختلف با سرعت­های مختلف در جداول 1 تا 4 آورده شده است.

جدول 5. فاصله بین فن­ها و فضای تحت پوشش

توجه داشته باشید که استفاده از تعداد کمی از فن­های جت­ونت با نرخ نیروی پرتابی بالا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه­تر از حالتی است که از تعداد بیشتری فن­ جت­ونت با نرخ نیروی پرتابی پایین استفاده کنیم. با این حال، به منظور انجام تهویه مناسب هوا در پارکینگ­هایی که ساختاری هندسی نامنظم و عجیبی دارند لازم است تعداد فن­های بیشتری با نرخ­های نیروی پرتابی پایین­­تر استفاده شود.

شکل 11-الف) دو فن با نرخ نیروی پرتابی N25                             شکل 11-ب) یک فن با نرخ نیروی پرتابی N50

مرحله 3- نمونه طرح

همانطور که در اول این گزارش مطرح شد، اگر هدف تخمین هزینه می­باشد نیازی به خواندن مطالب این بخش نیست. کافی است برای تخمین تعداد فن­ مورد نیاز برای هر 100 متر مربع از زمین پارکینگ نیروی پرتابی برابر با 5 نیوتون در نظر گرفته شود. فن­ها باید در یک خط و در راستای جریان هوا قرار داشته باشند. بدینگونه تضمین می­شود که جریان­ هوای سریع نزدیک به نازل­های خروجی تاثیر چندانی بر ترافیک پیاده­رو نداشته باشد زیرا سرعت هوا در حاشیه خطی که فن­ها در آن قرار گرفته­اند کند­تر است. از طرف دیگر، لازم است تضمین کنیم که الگو پرتابی فن مورد نظر به اندازه کافی طولانی باشد تا بتواند به فن ضربه­ای بعدی برسد. به عبارت دیگر فن­ها باید در فاصله مناسبی از هم­ قرار داشته باشند تا جریان یک فن به دیگری برسد.

شکل 12 مثالی از نحوه قرارگیری فن­ها روی زمین و اندازه آنها را نشان می­دهد.

شکل 12. اندازه و نحوه قرارگیری فن­ها