Расшифровка процесса проектирования воздуховодов, методы и стандарты — Строительство

Расшифровка процесса проектирования воздуховодов, методы и стандарты

Сегодня одной из важных целей инженерного проектирования MEP для инженеров-проектировщиков HVAC является повышение энергоэффективности, поддержание качества воздуха и теплового комфорта. Энергоэффективность, качество воздуха и комфорт в здании зависят от того, как спроектированы системы отопления, охлаждения и распределения воздуха, и именно здесь тщательная разработка воздуховодов играет важную роль. Конструкция воздуховодов и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха важны, поскольку они обеспечивают качество воздуха в помещении, тепловой комфорт и вентиляцию. Если система HVAC и воздуховоды не спроектированы точно, это может привести к ухудшению качества воздуха, потере тепла и создать неудобства в кондиционированном пространстве в здании.

Основная функция системы проектирования воздуховодов состоит в том, чтобы обеспечить наименьший навязчивый канал, через который может проходить холодный и теплый воздух. При правильном проектировании системы распределения воздуха HVAC будут играть важную роль в противодействии потерям тепловой энергии, поддержании качества воздуха в помещении (IAQ) и обеспечении теплового комфорта.

Чтобы понять, как проектирование воздуховодов может быть рентабельным и эффективным способом, эта статья расшифровывает проект воздуховодов и дает краткое описание процесса проектирования, методов и стандартов.

Что такое воздуховод?

Основной принцип проектирования воздуховодов — это отопление, охлаждение или вентиляция здания наиболее эффективным и экономичным способом. Основной функцией воздуховодов является проектирование трубопроводов или проходов, которые позволяют потоку воздуха обеспечивать отопление, охлаждение, вентиляцию и кондиционирование воздуха (HVAC).

В процессе проектирования воздуховода необходимо понимать основы воздушного потока. Возвратный воздух поступает в блок обработки воздуха (AHU), проходит через фильтр и попадает в воздуходувку, а под давлением проходит через змеевик A или теплообменник, а затем выходит в систему подачи воздуха. Если система воздуховодов спроектирована правильно, это позволяет агрегатам производить нужное количество воздуха через теплообменник. В типичной системе распределения воздуха воздуховоды должны обеспечивать приток, возврат и отток воздуха. Приточные воздуховоды обеспечивают воздух, необходимый для кондиционирования воздуха и вентиляции, обратные воздуховоды обеспечивают регулируемый воздух для поддержания IAQ, а системы подачи воздуха и температуры обеспечивают вентиляцию.

Для того чтобы проектирование воздуховодов было эффективным, командам инженерного проектирования MEP необходимо иметь конструкторов с опытом работы в области механики и инженерии. Специалисты по проектированию воздуховодов или инженеры по обслуживанию зданий также должны обладать глубокими знаниями других дисциплин, таких как архитектурные, гражданские и структурные концепции, чтобы гарантировать, что системы HVAC не будут конфликтовать.

Процесс проектирования воздуховодов

Процесс проектирования системы воздуховодов прост, при условии, что спецификации четко указаны, и предоставлены входные данные, касающиеся применения, деятельности, ориентации здания и строительных материалов. На основе предоставленной информации можно выполнить расчеты для создания энергосберегающего и без столкновения дизайна. Как правило, системы кондиционирования воздуха и распределения рассчитаны на выполнение трех основных требований, таких как:

• Он должен доставлять воздушный поток с определенной скоростью и скоростью в оговоренные места.

• Он должен быть энергоэффективным и экономически эффективным.

• Он должен обеспечивать комфорт, а не создавать помехи или нежелательный шум.

Процесс проектирования воздуховодов начинается после того, как клиент или консультанты MEP предоставят архитектурные планы и планы дизайна интерьера. Инженеры по обслуживанию зданий затем требуют технических требований, таких как применение, количество людей, ориентация здания и архитектурные характеристики, чтобы сделать расчеты тепловой нагрузки и потока воздуха. Перед выполнением каких-либо расчетов составляются однолинейные чертежи для демонстрации потока воздуховодов в здании. После их утверждения проводятся расчеты тепловой нагрузки и воздушного потока. Как только расчеты тепловой нагрузки завершены, требуемые скорости воздушного потока известны, и выходы воздуха зафиксированы. С расчетами, спецификациями и компоновкой проектная схема системы воздуховодов затем разрабатывается с учетом архитектурных и конструктивных особенностей кондиционированного пространства и столкновений с другими услугами здания, такими как электрические, сантехнические (гидравлические) и механические услуги.

Чтобы начать процесс проектирования воздуховодов, необходимы входные данные, касающиеся деталей о типе применения, технических требованиях, ориентации здания, архитектурных характеристиках и материале.

• Тип приложения — Проект воздуховодов будет варьироваться в зависимости от типа приложения, в котором будет использоваться здание, например, для производства, центров обработки данных, медицинских приложений, научных исследований и приложений для обеспечения комфорта, таких как рестораны, офисы, жилые дома, институциональные здания, такие как школы и университеты.

• Требования к спецификации — Чтобы создать эффективный дизайн воздуховода, проектировщики должны знать, какой вид деятельности будет проводиться, и среднее количество людей, которые будут использовать кондиционированное пространство. Это поможет в расчете воздушного потока, скорости и тепловой нагрузки, необходимой для поддержания температуры и IAQ. Например, для комфортных применений офис или ресторан потребуют другой дизайн воздуховода и скорость воздуха, чем в жилом помещении.

• Ориентация и материал здания — Ориентация здания и используемого материала играет ключевую роль в измерении поглощения тепла, что поможет определить требования к охлаждению и вентиляции. На основании того, стоит ли здание на севере, юге, востоке или западе и где оно расположено географически, можно рассчитать поглощение тепла. Тип материала, используемого для строительства, также влияет на количество тепла и потери в здании.

Проблемы неполных входных данных или отсутствия необходимых входных данных обсуждаются в следующей статье о проблемах и рекомендациях по проектированию воздуховодов.

Методы проектирования воздуховодов

Методы проектирования воздуховодов обычно определяются исходя из стоимости, требований, спецификаций и стандартов энергоэффективности. Исходя из нагрузки на воздуховод от давления воздуха, системы воздуховодов обычно можно классифицировать на системы с высокой, средней и низкой скоростью. Существует три часто используемых метода проектирования воздуховодов:

1. Метод постоянной скорости — Этот метод, разработанный для поддержания минимальной скорости, является одним из самых простых способов проектирования воздуховодов для приточного и обратного воздуховодов. Однако для использования этого метода требуется опыт, так как неправильный выбор скоростей, размеров воздуховодов и выбор приспособлений может увеличить стоимость. Кроме того, чтобы поддерживать одинаковую скорость падения давления в проходах воздуховодов, этот метод требует частичного закрытия заслонок в проходах воздуховодов (кроме прохода индекса), что может повлиять на эффективность.

2. Метод равного трения — Этот традиционный метод, используемый как для подающих, так и для обратных каналов, поддерживает одинаковое падение давления трения в магистральных и ответвленных каналах. Этот метод обеспечивает рассеивание перепада давления при трении в каналах, а не в балансировочных амортизаторах. Однако, как и в случае метода скорости, требуется частичное закрытие заслонок, что может привести к возникновению шума.

3. Метод статического восстановления — Этот метод, обычно используемый для больших систем подачи с длинными каналами, представляет собой высокоскоростную систему, которая поддерживает постоянное статическое давление перед каждым отводом или терминалом. Хотя это сбалансированная система, поскольку она не требует демпфирования, более длинные воздуховоды могут повлиять на распределение воздуха в кондиционируемых помещениях.

Хотя разные методы проектирования воздуховодов варьируются от приложения к приложению, необходимо учитывать производительность системы воздуховодов, а также балансировку и оптимизацию системы. После установки вентиляционной установки (AHU) система должна быть сбалансирована и оптимизирована для повышения производительности. При балансировке и оптимизации системы измеряются скорости потока воздуха на входе и выходе приточного воздуха, а также регулируются заслонки и скорость вентилятора. Особенно в больших зданиях балансировка систем кондиционирования воздуха может быть дорогой и трудоемкой, но это необходимо, поскольку она обеспечивает преимущества, которые перевешивают затраты, понесенные при установке системы. Чтобы минимизировать общие и эксплуатационные расходы, используются многие методы оптимизации, такие как оптимизация T-метода, описанная в Руководстве по применению DA3 AIRAH (Австралийский институт холодильного кондиционирования воздуха).

Для проектирования систем распределения воздуха, которые являются энергоэффективными и экономически эффективными, конструкции систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха должны включать в себя основные технические рекомендации и соответствовать определенным стандартам проектирования. Давайте рассмотрим некоторые из руководящих принципов и стандартов, используемых в промышленности в разных странах.

Стандарты проектирования воздуховодов

При проектировании систем кондиционирования воздуха инженеры-проектировщики систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха должны быть осведомлены об основных методах, руководящих принципах и стандартах, применимых к типу используемых агрегатов, требуемым расчетам, методам изготовления, типу материала, схемам расположения воздуховодов, потерям давления, утечке в воздуховоде соображения шума для оптимизации с использованием тестирования, настройки и балансировки (TAB). Ниже перечислены некоторые организации и ассоциации по стандартизации в США, Великобритании, Австралии и Индии, которые предоставляют руководства, кодексы и стандарты для индустрии HVAC.

НАС.

• SMACNA (Национальная ассоциация подрядчиков по производству листового металла и кондиционирования воздуха) — содержит руководство по проектированию воздуховодов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, которое включает в себя основные, но фундаментальные методы и процедуры, имеющие важное значение для энергоэффективности и энергосбережения. Хотя руководство не включает расчеты нагрузки и величины вентиляции, оно обычно используется вместе с Руководством по основам ASHRAE.

• ASHRAE (Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха) — это ассоциация, которая делает упор на устойчивости систем зданий, уделяя особое внимание энергоэффективности и качеству воздуха в помещениях. Руководство ASHRAE — это четырехтомное руководство, в котором представлены основы холодильного оборудования, приложений, систем и оборудования. Обновленный каждые четыре года, справочник включает в себя международные единицы измерения, такие как SI (международные системы) и I-P (дюйм-фунт).

СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО.

• CIBSE (Дипломированный институт инженеров по обслуживанию зданий) — это орган власти в Великобритании, который устанавливает стандарты для инженерных систем обслуживания зданий. Кодексы и руководящие принципы, опубликованные CIBSE, признаны на международном уровне и рассматриваются как критерии для наилучшей практики в области устойчивости, строительства и проектирования.

• BSRIA (Исследовательская и информационная ассоциация по строительным услугам) — это ассоциация, предоставляющая услуги, которые помогают компаниям усовершенствовать свои проекты для повышения энергоэффективности в соответствии со строительными правилами, макетирования систем и поддержки BIM.

Австралия

• AIRAH (Австралийский институт холодильного кондиционирования воздуха) — предоставляет технические руководства для профессионалов в области ОВКВ и информацию в диапазоне от оценки нагрузки кондиционирования воздуха, воздуховодов для кондиционирования воздуха, определения размеров труб, центробежных насосов, контроля шума, вентиляторов, воздушных фильтров, градирен , водоподготовка, обслуживание, качество воздуха в помещениях и строительные комиссии.

Индия

• BIS (Бюро стандартов Индии) — это национальный орган, который предоставляет стандарты и руководящие принципы в соответствии с Международной организацией по стандартизации (ISO). Справочники BIS содержат свод правил, применимых к отрасли HVAC, таких как код безопасности для кондиционирования воздуха, спецификации для воздуховодов, термостаты для использования в кондиционерах, работы с металлическими воздуховодами, теплообменники с воздушным охлаждением и данные для внешних проектных условий для кондиционер для индийских городов

• ISHRAE (Индийское общество инженеров по отоплению, холодильному оборудованию и кондиционированию воздуха) — предоставляет стандарты качества окружающей среды в помещениях, а также рекомендации по тестированию и оценке на основе общих стандартов параметров IEQ и критериев классификации зданий на основе энергоэффективности.

В то время как инженеры-проектировщики HVAC должны учитывать соответствующие стандарты и следить за тем, чтобы в проектах применялись местные нормы, энергоэффективность также является основной задачей. Конструкция воздуховодов играет важную роль в регулировании качества воздуха в помещениях, теплового комфорта и вентиляции. Основная функция проектирования воздуховодов состоит в том, чтобы обеспечить наименее навязчивый канал, по которому прохладный и теплый воздух может проходить наиболее эффективным и экономичным способом.

Неточные конструкции воздуховодов могут привести к плохому качеству воздуха в помещении, потере тепла и неудобству кондиционированного пространства в здании. Хорошо продуманная система кондиционирования воздуха в конечном итоге оптимизирует расходы. Регулируя потерю давления, выбирая правильный размер воздуховода, балансируя давление воздуха и контролируя акустику, разработчики воздуховодов могли оптимизировать производственные, эксплуатационные, экологические и вводные затраты.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *