بسته آموزشی تهویه طبیعی و لوله های زیر زمینی در نرم افزار دیزاین بیلدر

بخش اول: تهویه طبیعی و امکان میکس مود

به کار گیری تهویه طبیعی در ساختمان ها به طور عمده به منظور فرآهم آوردن آسایش حرارتی ساکنان ساختمان با استفاده از جریان موثر هوا است تا از این طریق بتوان بدون مصرف انرژی فعال علاوه بر خنک سازی و تامین هوای تازه جهت محیط ساختمان، بخشی از بار سرمایشی ساختمان را نیز کاهش داد. تهویه از طریق جریان طبیعی هوا نوعی از تهویه غیر فعال است که با استفاده از اختلاف فشار و شرایط مرزی جریان هوای فعال را در سرتاسر ساختمان ایجاد می کند. تهویه طبیعی را می توان ساده ترین و به صرفه ترین راه کار در رابطه با سرمایش غیرفعال ساختمان ها دانست. هدف از تهویه طبیعی از طریق جریان هوا به طور عمده تامین هوای تازه و خنک سازی هوای داخلی ساختمان با استفاده از جریان هوا جهت دست یابی به شرایط آسایش می باشد. تامین هوای تازه از طریق انتقال جریان هوا از محیط پیرامونی ساختمان به درون آن علاوه بر کاهش مصرف انرژی در بخش سرمایش ساختمان می تواند سبب تاثیرات مطلوب دیگری چون تامین اکسیژن کافی در فضای ساختمان، کاهش سطح دی اکسید کربن و هم چنین دفع بوی غذا و بدن شود .

از سوی دیگر تهویه طبیعی بدون استفاده از نیروی مکانیکی، هوای محیط داخلی را با هوای تازه محیط خارج جایگزین می کند. از این رو تهویه طبیعی می تواند علاوه بر ذخیره انرژی مصرف شده در سیستم های سرمایش و تهویه مطبوع در ساختمان، سطوح آسایش حرارتی و کیفیت قابل قبولی از هوای داخل را نیز تامین کند. علاوه بر این طراحی یا نگهداری ضعیف سیستم های تهویه مکانیکی با مشکلاتی برای سلامت از قبیل سندروم ساختمان بیمار مرتبط است. بنابراین تهویه طبیعی به عنوان جایگزینی مقرون به صرفه و جذاب برای تهویه مکانیکی مطرح است که توجه بسیاری را از سوی طراحان ساختمان به خود جلب کرده است. با وجود این که مفهوم تهویه طبیعی ساده می نماید، لذا طراحی دقیق آن می تواند یک چالش برای طراحان ساختمانی باشد. اصول تهویه طبیعی، فرم ساختمان، محیط اطراف آن و آب و هوای بستر طرح از جمله مسائلی است که می تواند در میزان موفقیت تهویه طبیعی تاثیرگذار باشد.

نرم فزار دیزایین بیلدر تمهیدات بسیار گسترده و موثری را جهت بهره مندی از تهویه طبیعی و تامین و تعیین میزان تاثیر آن در کاهش بار سرمایشی فرآهم آورده است. شرایطی که در نرم افزار دیزایین بیلدر جهت تهویه طبیعی در نظر گرفته شده است این امکان را فرآهم می آورد تا با بهره مندی از جدیدترین و موثر ترین قوانین مرتبط با تهویه طبیعی هوا برای انواع ساختمان بتوان با اتخاذ بهترین راه کار به مطلوب ترین روش به ارزیابی تاثیر تهویه طبیعی در ساختمان پرداخت و به مطالعه و ارائه راه حل های موجود جهت کاهش مصرف انرژی به ویژه بار سرمایشی با توجه به هندسه ساختمان، سطح باز شوها، فشار هوا، سرعت باد، موقعیت اقلیمی بنا و شرایط مرزی پرداخت.

در این مجموعه از سری مجموعه های آموزشی نرم افزار دیزاین بیلدر در بخش پیشرفته در رابطه با فرآیند تهویه طبیعی (Natural Ventilation)، مکانیزم میکس مود (Mixed Mode Zone Equipment) و هم چنین نفوذ هوا (Infiltration)  بحث شده و تمامی نکات، تعاریف و تکنیک های مرتبط با آن ها در قالب بخش های آموزشی ارائه شده است.

 به طور کل ورود هوای تازه به فضای داخل ساختمان به غیر از فرآیند تهویه مکانیکی، از دو طریق انجام می گیرد:

1. نفوذ هوا: Infiltration : فرآیندی که یه صورت ناخواسته و غیر عمد سبب ورود و نفوذ و نشت هوا به داخل فضای ساختمان از طریق روزنه ها، بازشوها و شکاف هایی که در جداره ساختمان و یا در بخش های ما بین اتصالات وجود دارد، می شود.
2. تهویه طبیعی-Natural Ventilation: فرآیندی آگاهانه و ارادی جهت ورود هوای بیرونی به فضای داخلی ساختمان به منظور خنک سازی و بهینه سازی مصرف انرژی در بخش سرمایش و هم چنین تامین هوای تازه می باشد که در نرم افزار دیزاین بیلدر به دو شکل

• Scheduled Natural Ventilation
• Calculated Natural Ventilation

تعریف شده است.

در این مجموعه آموزشی علاوه بر بررسی تمامی نکات و بخش های تعریف شده مرتبط با نفوذ هوای بیرون به داخل ساختمان به جهت پیاده سازی و برقراری موثر فرآیند تهویه طبیعی و تامین اهداف مورد انتظار، امکان و آموزش چکونگی عملکرد توامان سیستم های تاسیساتی و تهویه طبیعی در قالب بخش Mixed Mode به طور کامل ارائه شده است.

به طور کل این مجموعه آموزشی دربرگیرنده تمامی نکات و تکنیک های مرتبط با پیاده سازی موثر تهویه طبیعی در ساختمان با بهره مندی از تمامی امکانات، گزینه ها و بخش های تعریف شده در نرم افزار دیزاین بیلدر به عنوان معتبرترین نرم افزار شبیه ساز عملکرد حرارتی ساختمان می باشد. شرح بخش های مختلف آموزشی این مجموعه در قلب جدول زیر می باشد.

بخش دوم: لوله های زیر زمینی

لوله های مدفون در زمین،  یک سری از لوله ها از جنس فلز یا پلاستیک هستند که در ارتفاعی از سطح زمین (سطوح زیرین زمین) بنا به شرایط اقلیمی قرار می گیرند تا با تبادل درجه حرارت بین خاک و هوا ، دست یابی به دمایی مطلوب از منظر آسایش حرارتی را با استفاده از خاصیت خاک و مقاومت حرارتی پایین لوله ممکن سازد. نتیجه این تبادل حرارتی کمک به دست یابی به دمایی مطلوب تر در شرایط عدم آسایش دمایی محیط بیرون است که می تواند در تامین دمای آسایش در یک محیط ساختمانی به عنوان یک کمک کننده به تاسیسات ساختمانی به شمار آید. ساختار لوله های زمین گرمایی به دلیل دمای عمق خاک هوای گرم تری را در فصول سرد و هوای خنک تری را در فصول گرم محیا می کند. در این بخش از مجموعه های آموزشی نرم افزار دیزاین بیلدر ضمن ارائه تعاریف، مثال های کاربردی، چکونگی ساز و کار و عملکرد این سیستم ها، و هم چنین مراحل ایجاد و اعمال این سیستم، تنظیمات و نتایج آن در محیط نرم افزار به طور کامل شرح داده شده است.مهم ترین بخش های ارائه شده در این آموزش عبارتند از:

• بررسی شرایط فعال بودن
• ارتباط سیستم Earth Tube با طراحی سرمایشی (Cooling Design) و گرمایشی (Heating Design) و شبیه سازی (Simulation)
• تفاوت لوله های مدفون در زمین و لوله های زمین گرمایی
• رابطه سیستم های Earth Tube با Natural Ventilation
• توضیح چگونگی محاسبه جریان هوا در این لوله ها
• بررسی Outside Air Definition Methods و گزینه های آن برای بررسی حجم حداکثری هوا که از طریق لوله ها وارد فضای ساختمانی و شرایط طراحی  می شود.
• بررسی بخش  Control شامل گزینه های:

1. Min Zone Temperature When Cooling
2. Max Zone Temperature When Heating
3. Delta Temperature

• هوشمند سازی Earth Tube
• بررسی گزینه Fan Electric Consumption Configuration و بخش های مختلف آن شامل:

1. Natural
2. Intake
3. Exhaust

• تعیین مشخصات فن ها به منظر تخمین میزان انرژی مصرفی آن
• توضیح بخش pipe specification جهت تعیین مشخصات لوله مورد استفاده در زمین شامل بخش های:

1. Pipe radius
2. Pipe thickness
3. Pipe length
4. Pipe thermal conductivity
5. Pipe depth underground surface
6. بررسی بخش Soil Heat Transfer Calculation جهت تعیین خصوصیات و دمای خاک شامل :
7. Soil condition
8. Average soil surface temperature
9. Amplitude of soil surface temperature
10. Phase constant of the soil surface temperature

• بررسی بخش Term Flow Coefficient
• انجام یک مثال کاربردی جهت تعیین چکونگی تاثیر لوله های مدفون در زمین بر میزان مصرف انرژی ساختمان