مجله تاسیسات

بهینه سازی سیستم تهویه

اهمیت بهینه سازی سیستم تهویه در پارکینگ های بسته

نویسندگان :
جواد امنیان، مهدی معرفت
دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران،
استاد دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

چکیده
استانداردهای موجود در طراحی سیستم تهویه، حد مجاز آلاینده ها و میزان هوای تهویه در پارکینگ های بسته را ارائه می کنند. علاوه بر دمش هوای تهویه باید بهبودهایی هم در هندسه و نوع چیدمان دریچه های ورودی هوا و خروجی آلاینده ایجاد کرد تا بهترین شرایط کیفیت هوای داخلی در پارکینگ های بسته ایجاد شود. بدین منظور، در این مقاله نخست انواع پارکینگ ها و الزامات مورد نیاز آن جهت تهویه معرفی و روش محاسبه میزان هوای لازم تهویه بیان شده است. در ادامه، انواع الگوهای جریان هوا در پارکینگ های بسته و بهترین الگوی جریان معرفی شده است. بهترین الگوی جریان در پارکینگ های بسته در صورتی اتفاق می افتد که دریچه های تأمین هوا و خروجی آلاینده در دورترین فاصله از هم قرار داشته باشند و جریان پیستونی در پارکینگ ایجاد شود. تولید این الگوی جریان به بهبودهای هندسی در پارکینگ نیاز دارد و با استفاده از تغییرات لازم در موقعیت دریچه های ورودی هوا و دریچه های خروجی آلودگی می توان این الگوی جریان را ایجاد نمود.

مقدمه

امروزه به دلیل گسترش شهرها، افزایش جمعیت و افزایش استفاده از خودروها، نیاز به استفاده بهینه از فضاهای زیرزمینی افزایش چشمگیری یافته است. ساختمان های تجاری و مسکونی و فروشگاه های بزرگ از جمله اماکنی هستند که مدیریت در آنها اهمیت ویژه ای دارد و چون رفت و آمد در آنها زیاد است، به پارکینگ های بسته و زیرزمینی نیاز مبرم دارند.لذا اهمیت بهینه سازی سیستم تهویه یکی از مباحث بسیار مهم در این فضاها تلقی می شود .        

عدم ارتباط پارکینگ های بسته با فضای آزاد سبب ایجاد مشکلاتی چون کاهش اکسیژن و افزایش آلاینده ها می شود. کاهش اکسیژن در پارکینگ های بسته سبب نقص در احتراق موتور میشود و در نتیجه آلاینده های خطرناکی چون مونو اکسید کربن در پارکینگ ایجاد و منتشر می شوند. مونوکسید کربن گازی بی رنگ، بی بو و بی مزه و بسیار سمی است و با احاطه هموگلوبین خون و تولید کربوکسی هموگلوبین ظرفیت حمل اکسیژن خون را در بدن کاهش می دهد.طبیعتا با بهینه سازی سیستم تهویه سموم تولید شده به حداقل میزان خود کاهش می یابد. 

با توجه به استاندارد، کاهش تمرکز اکسیژن به کمتر از ۱۲ درصد و افزایش کربن و مشتقات آن به بیش از ۵ درصد در فشار محیط، حتی در مدت زمان های کم هم برای انسان خطرناک است . تمرکز مونو اکسید کربن در هوای داخلی پارکینگ تابعی از تمرکز آن در هوای خارج، وجود منابع داخلی تولید مونو اکسید کربن، نشت مونو اکسید به هوای داخل از منابع خارجی، تهویه و ترکیب هوا با دیگر آلاینده هاست.

در غياب منابع داخلی، معمولا تمرکز مونو اکسید کربن در هوای داخل شبیه به تمرکز مونو اکسید در هوای خارج بوده و وقتی منبع داخلی موجود باشد، شرایط متفاوت می شود و غلظت مونو اکسید کربن در پارکینگ تحت تأثیر میزان تولید منبع انتشار آن قرار می گیرد. جهت کاهش این آلاینده باید از تهویه مکانیکی جهت پارکینگ های بزرگ (ساختمان های تجاری و فروشگاه های بزرگ و تهویه طبیعی مناسب پارکینگ های منازل مسکونی) استفاده کرد.

براساس استاندارد اشری، میزان هوای لازم جهت تهویه مونو اکسید کربن برای کاهش دیگر آلاینده ها هم کافی است . لازمه ایجاد کیفیت هوای داخلی مناسب در پارکینگ، ممانعت از افزایش غلظت (انباشتگی) مونو اکسید کربن در قسمتهای مختلف پارکینگ و  بهینه سازی سیستم تهویه است. انباشتگی مونو اکسید کربن در قسمتهای مختلف پارکینگ مخصوصأ در نواحی نزدیک به خروجی های آلودگی همانند مانعی در برابر جریان تهویه عمل می کند و سبب افت کیفیت هوای داخلی پارکینگ می شود.

در این مقاله انواع پارکینگ ها و استانداردهای موجود و راهکارهای لازم جهت افزایش بازده سیستم تهویه مکانیکی و نحوه ی بهینه سازی سیستم تهویه در آنها معرفی شده است. همچنین در این مقاله نتایج حاصل از اندازه گیری مونو اکسید کربن در یک پارکینگ منزل مسکونی برای نخستین بار بیان شده است. نتایج حاصل در این مقاله برای پیشنهاد به مقررات ملی ساختمان مناسب است و می تواند به عنوان معیاری جهت بهبود کیفیت هوای داخلی ساختمان ها و کاهش آثار نامناسب مونو اکسید کربن تولیدی در پارکینگ ها استفاده شود.

۲– معرفی انواع پارکینگ ها و تجهیزات تهویه

پارکینگ ها دارای دسته بندی های متنوعی هستند که در این مقاله معرفی می شوند. پارکینگ ها براساس مقررات ملی ساختمان به سه دسته کوچک (با ظرفیت حداکثر ۳ خودرو)، متوسط (با ظرفیت ۴ تا ۲۵ خودرو) و بزرگ (با ظرفیت بیش از ۲۵ خودرو) تقسیم بندی شده اند . در مبحث ۱۴ مقررات ملی ساختمان تصریح شده است که پارکینگ ها به دو دسته عمومی و خصوصی تقسیم بندی شده اند و پارکینگ های عمومی به سیستم تهویه مکانیکی و یا به عبارتی بهینه سازی سیستم تهویه نیاز دارند .

پارکینگ های خصوصی معمولا در اندازه های کوچک و متوسط موجود بوده و پارکینگ های عمومی در گروه پارکینگ های بزرگ قرار می گیرند. از منظری دیگر، پارکینگ ها معمولا به صورت های باز، نیمه باز و بسته تقسیم می شوند . پارکینگ های باز معمولا بالای سطح زمین قرار دارند و شامل دیواره هایی باز هستند (۵ درصد سطح كل دیواره باز است که این فضای باز جهت تأمین تهویه هوا و خروج دود کافی است. پارکینگ هایی با تهویه طبیعی دارای دیواره هایی باز در هر طبقه به اندازه 2/5 درصد از کل دیواره هستند .

تهویه طبیعی به جریان طبیعی هوا در پارکینگ گفته میشود که در آن هوا از بازشوهای موجود در دیواره ها به درون و خارج پارکینگ جریان دارد. این دیواره های باز هوای لازم جهت تهویه دود را فراهم می کنند، اما علاوه بر این باید با استفاده از تهویه مکانیکی در هر ساعت ۳ مرتبه تهویه هوا هم جهت خروج گازهای سمی انجام شود. وقتی تهویه طبیعی ممکن نباشد، به تهویه مکانیکی نیاز است. تهویه مکانیکی شامل تجهیزاتی چون فن های ورودی و خروجی و جابه جایی، حسگرهای مونو اکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن، دمپرها و دیگر وسائل مورد استفاده در سیستم های تهویه است.

حسگرهای مونو اکسید کربن باید روی ستون های پارکینگ و حدودا 1/5 متر بالاتر از کف (ارتفاع تنفس انسان) نصب شوند و هر حسگر باید در حدود ۴۵۰ تا ۹۵۰ متر مربع از فضای آزاد را پوشش دهد . در تهویه مکانیکی، فنهای دمنده سبب ورود هوا از دریچه های ورودی هوا به فضای داخلی پارکینگ شده و فن های مکش هوای آلوده را به فضای خارجی هدایت می کنند. همچنین فن های جابه جایی هوا، فنهایی هستند که در قسمت های مختلف از فضای داخلی پارکینگ قرار می گیرند و با کار کرد خود سبب حرکت جریان آلودگی به سمت دریچه های خروجی آلودگی می شوند. فنهای جابه جایی هوا معمولا جت فن یا فن القایی نامیده می شوند.

سیستم های تهویه در پارکینگ های زیر زمینی باید به گونه ای انتخاب شوند که شرایط زیر را ایجاد کنند :

١. جلوگیری از اتصال کوتاه شدن هوای تهویه

 ۲. جلوگیری از ایجاد میدان جریان طولانی

٣. تأمین جریان هوای کافی و مؤثر در کل پارکینگ

۴. تخمین گازهای خروجی از اگزوز خودروها

تهویه مکانیکی، طبیعی یا ترکیبی از هر دو باید به گونه ای باشد که آلاينده ها در حد مجاز قرار گیرند. اگر استانداردهای محلی اجازه دهند، باید نرخ جریان هوای تهویه متغیر باشد تا مصرف انرژی هم کاهش یاید. سیستم های تهویه روشن خاموش و حجم متغیر نمونه های هستند که بهینه سازی سیستم تهویه در آنها انجام شده است. در شکل ۱ نمایی شماتیک از یک پارکینگ بسته با الزامات و تجهیزات موجود در آن نمایش داده شده است. همان گونه که در شکل مشاهده می شود، فن تأمین، هوای تمیز را به درون پارکینگ دمیده و جت فن ها سبب هدایت آن به سمت دریچه های خروجی آلاينده می شوند. نمای این پارکینگ بیانگر تهویه طولی در پارکینگ بسته است. با توجه به استاندارد بریتانیا، بهترین حالت تهویه در پارکینگ زمانی اتفاق می افتد که دریچه های تأمین هوای تمیز و خروجی آلودگی در دورترین فاصله از هم قرار داشته باشند دراینجاست که بهینه سازی سیستم تهویه به خوبی اتفاق افتاده است .

3. رویکرد استانداردها به تهویه پارکینگ بسته

استانداردهای مختلف رویکردهای یکسانی به میزان آلاینده مجاز و میزان لازم تهويه در پارکینگ های بسته ندارند، در استانداردها معمولا میزان حد مجاز آلاینده با استفاده از واحد پی. پی. ام. و میزان هوای لازم تهویه بر اساس ليتر بر ثانیه بر واحد سطح پارکینگ یا تعویض هوا بیان شده است. استانداردهای مختلف میزان مونو اکسید کرین مجاز را براساس متوسط وزنی زمانی اعلام می کنند. متوسط زمانی در استاندارد به صورت میزان متوسط غلظت مجاز ماده شیمیایی که در مدت زمان معین (مثلا ۱ یا ۸ ساعت) عارضه نامطلوب بر فرد در تماس با آلودگی نگذارد تعریف می شود. میزان آلودگی مجاز و میزان هوای لازم جهت تهویه در پارکینگ های بسته در جدول ۱ بیان شده است. علاوه بر حد مجاز آلودگی و نرخ تهویه، استانداردهای مختلف توصیه های متفاوتی برای ایجاد کیفیت هوای مناسب در پارکینگ بیان نموده اند که در ادامه ارائه شده است.

براساس استاندارد استراليا چنانچه فاصله بین دریچه های ورودی هوای تمیز و خروجی هوای آلوده بیش از ۴۰ متر شود، باید شرایطی فراهم شود تا آثار نامناسب تمرکز مونو اکسید کرین در پارکینگ از بین برود. این شرایط می تواند شامل ایجاد بازشوهایی در دیواره های پارکینگ باشد.

چنانچه فاصله بین ورودی ها و خروجی های هوا بیش از ۷۵ متر شود، باید از جت فن ها یا فن های القایی جهت جابه جایی هوا استفاده نمود براساس استاندارد استرالیا، میزان هوای ورودی به پارکینگ باید بین ۷۵ تا ۹۰ درصد از هوای خروجی از پارکینگ باشد تا شرایط فشار منفی ایجاد شود. همچنین این استاندارد بیان می کند که هوای ورودی به پارکینگ از هر دریچه حداقل باید دارای سرعت 0/15 متر بر ثانیه و حداکثر 1 متر بر ثانیه باشد.

بهینه سازی سیستم تهویه

براساس استاندارد انگلستان میزان هوای ورودی از دریچه های ورودی هوا باید به گونه ای باشد که سرعت هوای ورودی بیشتر از ۲ متر بر ثانیه نشود. همچنین استاندارد انگلستان پیشنهاد می کند که هوای جابه جا شده توسط جت فن ها یا فنهای القایی نباید بیش از مقدار هوای خروجی از پارکینگ باشد. در صورتی که میزان بازشدگی دیواره ها2/5 درصد از کل بازشدگی دیواره های پارکینگ باشد، تهویه طبیعی قابلیت هدایت آلودگی به سمت بیرون پارکینگ را دارد.

با توجه به جدول ۱، استانداردهای اشری و بریتانیا میزان مجاز آلاينده ها را برای در بازه زمانی با توجه به اندازه گیری های خود بیان نموده اند. استفاده از دو بازه زمانی جهت اندازه گیری بسیار با اهمیت و منطقی است؛ زیرا افراد موجود در پارکینگ ها معمولا دو گروه کاربران و کارمندان با کارگران پارکینگ هستند.

کارمندان با کارگران پارکینگ معمولا در بازه های زمانی تا ۱۲ ساعت هم در پارکینگ حضور دارند و برای آنها قرارگیری در معرض مونو اکسید کربن در بازه های زمانی بلند مدت با اهمیت است. از طرفی کاربران معمولا در بازه های زمانی کوتاه در پارکینگ حضور داشته و برای آنها قرار گیری در معرض مونو اکسید کربن در بازه های زمانی کوتاه مدت دارای اهمیت است. به همین دلیل می توان گفت که استانداردهای اشری و بریتانیا دیدگاه دقیق تری به مقوله تهویه در پارکینگ ها داشته اند. از طرفی استاندارد مقررات ملی ساختمان، دیدگاه ناقصی به حد مجاز آلاینده دارد و نیاز است مقدار مجاز آلاينده ها را برای دو یا چند بازه زمانی کوتاه مدت و بلند ارائه کند، انتخاب این بازه های زمانی به مطالعات میدانی و اندازه گیری های تجربی سطح آلاینده در پارکینگ های بسته موجود در ایران نیاز دارد.

4. محاسبه هوای تهویه

همان گونه که در جدول 1 مشاهده می شود، استانداردهای مختلف مقدار هوای تهویه را بدون توجه به شرایط پارکینگ بیان نموده اند. در زمان حاضر کاهش مصرف انرژی به عنوان اصلی مهم در طراحی سیستم های تهویه تلقی می شود. بنابراین استفاده از مقادیر ثابت بیان شده در استانداردهای جدول ۱ نیاز به تصحیح دارد. برای محاسبه میزان هوای تهویه می توان از چند روش استفاده نمود که در همه آنها کاهش میزان مصرف انرژی لحاظ نشده است. در روش اول، که یک روش سردستی برای محاسبات میزان هوای تهویه است، تنها با استفاده از حجم پارکینگ و تعداد تعویض هوای مجاز، مقدار هوای تهویه به دست می آید.

به طوری که در رابطه 1، 7 تعداد تعویض هوا در ساعت، V حجم پارکینگ و مقدار هوای تهویه بر حسب متر مکعب بر ساعت است، در این روش آثار محیطی و هندسی پارکینگ نادیده گرفته شده است. در روش دوم میزان هوای تهویه با استفاده از رابطه ۲ به دست می آید.

در رابطه اخیر، پارامترهای  C1,L1 ,L2,q,k,c2 و به ترتیب بیانگر متوسط طول مسیر حرکت خودروها در پارکینگ (متر) ظرفیت تعداد خودروها در پارکینگ، متوسط طول مسیر خودروهای در حال حرکت در پارکینگ (متر)، تعداد خودروهای در حال حرکت در پارکینگ، ضریب کاربری و مقدار هوای لازم جهت تهویه پارکینگ (متر مکعب بر ساعت است). مقدار ضریب کاربری برای زمان موقت و دائم حضور افراد در پارکینگ به ترتیب برابر با ۲ و ۴ است.

روش سوم استفاده از روش اشری برای تأمین هوای تازه است. با توجه به گزارش تصحیحی استاندارد اشری، استفاده از یک مقدار ثابت برای دمش هوا به فضای داخلی پارکینگ، به لحاظ مصرف انرژی مناسب نیست. لذا کرارتی و همکاران با توجه به تأثیر پارامترهایی همانند تعداد خودروهای روشن، نرخ آلودگی هر خودرو، دوره حرکت خودرو در پارکینگ، تعداد خودروهای در حال حرکت، سرعت خودروهای در حال حرکت و هندسه پارکینگ، نرخ هوای مورد نیاز تهویه پارکینگ را به دست آورده اند. در روش فوق، در ابتدا با استفاده از رابطه بین تعداد خودروها، نرخ انتشار آلاینده از خودروها و سطح پارکینگ، بیشترین نرخ تولید آلاينده بی بعد در پارکینگ به دست می آید:

در رابطه اخیر، پارامترهای  N , E , A , E0و A , f به ترتیب بیانگر تعداد خودروها، نرخ انتشار آلاينده از خودرو (جدول ۲)، مساحت کف پارکینگ، بیشترین میزان انتشار آلاینده از خودرو (که معمولا در استارت سرد در زمستان اتفاق افتاده و برابر با 26/8 گرم بر ساعت به ازای هر متر مربع از مساحت پارکینگ و بیشترین نرخ تولید آلاینده بی بعد هستند. گفتنی است به جای اعداد بیان شده در جدول ۲ می توان از مقادیر میانگین گیری کرده و در محاسبات مورد استفاده قرار داد . پس از به دست آوردن بیشترین نرخ تولید آلاينده بی بعد، میزان هوای تهویه لازم برای تأمین حد مجاز آلاینده ها با استفاده از رابطه ۴ به دست می آید.

بهینه سازی سیستم تهویه

در رابطه ۴، پارامتر T بیانگر مقدار زمان متوسط حرکت خودرو در پارکینگ بر حسب ثانیه و C مقداری ثابت وابسته به حد مجاز آلاینده در پارکینگ است، چنانچه حد مجاز آلاینده در پارکینگ ۲۵ و ۳۵ پی، پی. ام. باشد، مقدار C به ترتیب برابر با 0/000692 و 0/000483 لیتر بر متر مربع مجذور ثانیه خواهد بود، با استفاده از رابطه ۴ می توان به مقادیر هوای تهویه کمتر از 5/7لیتر بر ثانیه به ازای هر متر مربع از مساحت کف پارکینگ دست یافت. روش فوق در حقیقت اصلاحیه ای بر قوانین و مقادير ثابت بیان شده قبلی است. تا قبل از استفاده از روش فوق در همه پارکینگ ها و در شرایط مختلف میزان هوای تهویه 7/6 لیتر بر ثانیه بر واحد سطح پارکینگ در نظر گرفته می شد. استفاده از روش جدید باعث می شود میزان هوای تهويه كاهش یابد که در مصرف انرژی تأثیر گذار است.

در روش فوق کمترین نرخ هوای لازم برای تهویه به دست می آید. با افزودن پارامترهایی چون سرعت وسائل نقلیه (براساس استاندارد حداکثر سرعت متوسط ۸ کیلومتر بر ساعت می باشد . و اثر حرکت خودرو به روش فوق، نتایج دقیق تری برای محاسبه تحلیلی میزان هوای تهویه به دست خواهد آمد. لوپز و همکاران (۲۰۱۴) میزان هوای لازم برای رقیق کردن مونو اکسید کربن موجود در پارکینگ را با استفاده از بالانس مونو اکسید کربن ورودی و خروجی به پارکینگ به دست آورده اند .

آنها پارامترهایی چون نوع کاربرد پارکینگ، میزان متوسط نرخ انتشار مونو اکسید کربن در زمان گرم شدن خودرو، گرادیان مسیر حرکت خودرو، سرعت خودرو، ارتفاع از سطح دریا، تعداد خودروهای در حال کار کرد و مدت کارکرد خودرو را هم در نظر گرفتند. نتایج این پژوهش کاملا بر اساس داده های آماری به دست آمده است. براساس روند لوپز و همکاران، مقدار مونو اکسید کربن خارج شده از پارکینگ باید برابر با جمع مقدار مونو اکسید منتشر شده توسط موتور خودرو به انضمام مقدار مونو اکسید کربن موجود در هوای ورودی باشد. لوپز و همکاران اثر سرعت، ارتفاع و شیب محل را هم به عنوان ضرایب تصحیح وارد معادلات نموده اند. با این فرض، رابطه دبی هوای ورودی به پارکینگ به صورت رابطه ۵ به دست آمده است:

بهینه سازی سیستم تهویه

5. کیفیت هوای داخلی پارکینگ

 پس از طراحی سیستم تهویه باید کیفیت هوای مناسب در پارکینگ برقرار شود. نتایج پژوهش های پیشین [۱۱-۱۳] و [ ۲۰ – ۱۷ ] در موارد مختلف بیانگر این است که تنها با استفاده از تأمین هوای تهویه مطابق استانداردهای کیفیت هوای داخلی مناسب در پارکینگ ایجاد نخواهد شد. از طرفی مقادیر بیان شده در استانداردها و مقادیر به دست آمده از روش های تحلیلی بیانگر حد بالایی هوای تهویه در پارکینگ های بسته است و باید با استفاده از اعمال آن در پارکینگ به کیفیت هوای مناسب رسید.

1-5 انواع رژیم های جریان

 چان و چو (۲۰۰۴) پارامترهایی برای بیان کیفیت هوای داخلی پارکینگ های بسته و بهینه سازی سیستم تهویه بیان و جریان هوای ایجادشده در پارکینگها را بر اساس آن طبقه بندی نموده اند . آنها ضریب کارایی خروجی مونو اکسید کربن را به صورت نسبت غلظت متوسط مونو اکسید کربن در خروجی ها (Casit) به غلظت متوسط مونو اکسید کربن در کل فضای پارکینگ (Coverage) تعریف

کرده اند.

براساس این ضریب، جریان هوا در پارکینگ به چهار دسته اتصال کوتاه، جریان اختلاطی، جریان جابه جایی و جریان پیستونی به صورت زیر قابل تقسیم است

1.در جریان اتصال کوتاه جریان هوای وارد شده بدون رقیق کردن آلودگی ها از پارکینگ خارج می شود. به عبارتی در این حالت می توان تصور کرد که دریچه های ورودی هوا و خروجی آلودگی در نزدیکی هم قرار دارند و جریان هوا بعد از ورود به پارکینگ به سرعت از آن خارج می شود. براساس محاسبات چان و چو، مقدار کارایی خروجی مونو اکسید کربن در این حالت براساس رابطه ۶ بین صفر و یک خواهد بود.

2. در جریان اختلاطی هوای ورودی به خوبی با آلودگی ها ترکیب شده و غلظت آلاینده در همه فضای پارکینگ یکسان است. مقدار کارایی در این حالت برابر با یک است.

3. در جریان جابه جایی جریان هوای ورودی با آلودگی ها ترکیب شده و غلظت آلاینده ها در محل دریچه های خروجی آلودگی بیش از بقیه فضای پارکینگ است. در این حالت ممکن است به دلیل مناسب نبودن موقعیت دریچه های خروجی آلاینده آلودگی به خوبی از آنها خارج نشود. در این حالت کارایی بین ۱ و ۲ خواهد بود.

4. در جریان پیستونی جریان هوای ورودی کاملا آلودگیها را به سمت دریچه های خروجی آلاينده هدایت کرده و میزان غلظت آلاینده در نزدیکی دریچه های خروجی بسیار بیشتر از بقیه فضای پارکینگ است. در این حالت دریچه ها در بهترین موقعیت خود قرار داشته و در نتیجه آلودگی با بهترین کارایی از پارکینگ خارج خواهد شد.

مقدار کارایی در این حالت برابر با ۲ است. بین چهار حالت بیان شده، جریان پیستونی سبب ایجاد بهترین شرایط کیفیت هوای داخلی در پارکینگ می شود.بنابراین بعد از برقراری مقدار هوای لازم تهویه بر اساس استاندارد باید شرایط ایجاد جریان پیستونی در پارکینگ را برقرار نمود.

2-5 راهکار ایجاد جریان پیستونی در پارکینگ

جهت برقراری جریان پیستونی در پارکینگ باید تغییراتی در محل دریچه های ورودی هوا و خروجی آلودگی ایجاد کرد. برقراری جریان پیستونی در پارکینگ در پژوهش های مورد بررسی قرار گرفته است، در این دو مقاله ارتفاع اندازه گیری بر ارتفاع سقف تقسیم شده و ارتفاع بی بعد اندازه گیری به دست آمده است. همچنین ارتفاع نصب دریچه های ورودی هوا و خروجی آلاینده هم بر ارتفاع سقف تقسیم شده و ارتفاع بی بعد ورودی ها و خروجی ها به دست آمده است.

پارکینگ مرجع یک طبقه است و پارکینگ های بررسی شده در مرجع چند طبقه هستند، در همه پارکینگ های بررسی شده در دو مرجع فوق، مقدار هوای تهویه با توجه به رابطه ۳ به دست آمده است. نتایج بررسی بیانگر این است که در پارکینگ های یک طبقه حداکثر غلظت آلاینده در ارتفاع بی بعد 0/65 اندازه گیری شده و چنانچه دریچه های خروجی آلاینده در ارتفاع بی بعد 0/55تا 0/65 نصب شوند، پارکینگ دارای کمترین میزان غلظت آلاینده بوده و جریان در آن نزدیک ترین حالت خود را به جریان پیستونی دارد.

در این حالت کارآیی خروج آلاينده (رابطه ۶ )برابر با 1/75 است که بسیار به حالت جریان پیستونی نزدیک است. همچنین حداکثر غلظت آلاینده در این حالت ۲۵ پی. پی. ام. به دست آمده است. نتایج بررسی جریان هوا و آلودگی در پارکینگ های چند طبقه بیانگر این است که چنانچه دریچه های ورودی هوا در ارتفاع بی بعد 0/5 تا 0/55 و دریچه های خروجی آلاینده در ارتفاع  0/55 ات 0/7 نصب شوند، کارایی خروجی مونو اکسید کربن برابر با 1/7و میزان حداکثر غلظت آلاینده ها برابر با ۳۰ پی. پی. ام. در مدت زمان یک ساعت به دست خواهد آمد.

علاوه بر کاهش غلظت آلاینده و افزایش کارآیی خروجی مونو اکسید کربن، میزان مصرف انرژی هم با استفاده از تغییر موقعیت دریچه های خروجی آلاینده کاهش یافته است. به عبارت دیگر، در صورتی که دریچه های خروجی درباره ارتفاعی بهینه قرار گیرند، میزان مصرف انرژی جهت تامین هوا به پارکینگ بسته هم کاهش خواهد یافت.

6. نتیجه گیری

برقراری جریان هوا در بیشتر پارکینگ های بسته امری ضروری جهت تولید کیفیت هوای مناسب است. پس از محاسبات دبی هوای تهویه باید موقعیت دریچه های ورودی هوا و خروجی آلاینده تغییر کند تا بهترین الگوی جریان در پارکینگ ایجاد شود. بهترین الگوی جریان در پارکینگ جریانی است که بیشترین قرابت را به جریان پیستونی داشته باشد و در آن کارآیی خروج آلاينده نزدیکترین عدد به ۲ باشد. نکات لازم جهت ایجاد شرایط کیفیت هوای مناسب در پارکینگ های بسته بدین قرار است. حداکثر سرعت هوای ورودی از دریچه های هوا و فنهای جریان دهنده هوا در پارکینگ های بسته به ترتیب او ۲ متر بر ثانیه است. پارکینگ هایی که در آنها میزان باز شدگی دیواره ها بیش از 2/5 درصد از سطح كل دیواره هاست، به بهینه سازی سیستم تهویه نیاز ندارند. همچنین ارتفاع بهینه دریچه های ورودی آلاینده بین 0/5 تا 0/55 است و نهایتا اینکه ارتفاع بهینه دریچه های خروجی آلاینده بین0/55 تا 0/7  است.

مجله ی مهندسی مکانیک

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *


Call Now Button