روش های مختلف تهویه هوا

تهویه هوا یکی از اصول اساسی در بهبود کیفیت زندگی انسان‌ها، حفظ سلامت محیط کار و خانه و جلوگیری از تجمع آلاینده‌ها و عوامل بیماری‌زا است. تهویه مناسب می‌تواند دما، رطوبت و سطح اکسیژن محیط را تنظیم کند و از انتشار بوی نامطبوع، گرد و غبار و گازهای مضر جلوگیری نماید. در ادامه به بررسی روش‌های مختلف تهویه هوا پرداخته خواهد شد.

تاریخچه استفاده از تهویه هوا

انواع روش های تهویه هوا

تهویه هوا به دو روش طبیعی و مکانیکی صورت می گیرد. تهویه طبیعی از طریق جریان طبیعی هوا انجام می‌شود. سیستم تهویه مکانیکی با استفاده از انرژی برق و هواکش های مخصوص، هوای سالن را به جریان می اندازد. هر کدام از این روش ها مزایا و معایب خاص خود را دارد.

تهویه طبیعی

تهویه طبیعی یکی از ابتدایی ‌ترین و کم‌هزینه ‌ترین روش‌های تهویه است که بر اساس جابجایی هوا به صورت طبیعی و بدون استفاده از تجهیزات مکانیکی انجام می‌شود. این روش شامل موارد زیر است:

• تهویه از طریق پنجره‌ها و درها: با باز کردن پنجره‌ها و درها، جریان هوای تازه وارد محیط شده و هوای آلوده خارج می‌شود. این روش ساده‌ترین شکل تهویه طبیعی است.
• تهویه از طریق دودکش‌های تهویه: دودکش‌های تهویه با استفاده از اختلاف دما و فشار بین داخل و خارج ساختمان، به خروج هوای گرم و ورود هوای تازه کمک می‌کنند.
• تهویه از طریق طراحی معماری: در برخی ساختمان‌ها از طراحی‌های خاص مانند نورگیرهای سقفی، بادگیرها و منافذ تهویه برای بهبود گردش هوا استفاده می‌شود.

تهویه مکانیکی

تهویه مکانیکی با استفاده از دستگاه‌ها و سیستم‌های مکانیکی مانند فن‌ها، هواکش‌ها و سیستم‌های تهویه مطبوع انجام می‌شود. این روش شامل گزینه‌های زیر است:

تهویه مکانیکی با فشار مثبت (دمنده)

در سیستم تهویه با فشار مثبت یا سیستم دمنده، هوای تمیز به وسیله هواکش ها به طور مستقیم به داخل سالن هدایت می‌شود که در اثر این عمل یک فشار مثبت ولی خفیف ایجاد می‌شود و با این روش از ایجاد کوران در اثر وجود منافذ احتمالی جلوگیری می‌شود و امکان توقف حرکت هوا در سالن از بین می رود.

مزیت این روش این است که هوای آلوده به گازهای سمی، رطوبت و گرد و خاک سالن بطور مستقیم با اگزاست فن در تماس نیست و از طرف دیگر هوای ورودی می تواند قبل از ورود بر حسب نیاز گرم، سرد، خشک، مرطوب و یا ضدعفونی شود. اما مشکل این روش تهویه هوا این است که در اثر فشار زیاد، هوای سالن می تواند به محوطه‌های مجاور، منافذ و مصالح ساختمانی نفوذ کند.

تهویه مکانیکی با فشار مساوی

در این نوع تهویه از هر دو روش هم ورود و هم خروج هوا که بوسیله اگزاست فن انجام می‌شود استفاده می گردد.

انواع تجهیزات تهویه هوا

تجهیزات تهویه هوا شامل دستگاه‌ها و سیستم‌هایی هستند که برای کنترل دما، رطوبت، کیفیت و گردش هوا در محیط‌های مختلف استفاده می‌شوند. این تجهیزات بر اساس نوع عملکرد و کاربردشان به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC)

این سیستم‌ها برای کنترل دما، رطوبت و کیفیت هوا در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی استفاده می‌شوند.

• چیلرها: برای خنک ‌سازی آب و تأمین هوای سرد در ساختمان‌های بزرگ از چیلر استفاده می شود.
• هواساز (AHU): وظیفه تنظیم و توزیع هوای مطبوع بر عهده هواساز می باشد.
• فن کویل: یونیت‌های داخلی که برای توزیع هوای گرم یا سرد در اتاق‌ها استفاده می‌شوند.
• داکت اسپلیت: نوعی سیستم سرمایش و گرمایش که از یک یونیت داخلی و یک یونیت خارجی تشکیل شده است.
• VRF / VRV: سیستم‌های مدرن با قابلیت کنترل جداگانه دما در هر فضا.

سیستم‌های تهویه صنعتی

این سیستم‌ها برای کنترل آلاینده‌ها، دما و رطوبت در محیط‌های صنعتی استفاده می‌شوند.

• اگزاست فن: برای تخلیه هوای آلوده و گازهای مضر در کارگاه‌ها و کارخانه‌ها.
• هواکش‌های محوری و سانتریفیوژ: برای تهویه در فضاهای بسته و صنعتی با حجم هوای زیاد.
• سیستم‌های فیلتراسیون هوا: مانند بگ فیلتر، اسکرابر و فیلترهای هپا برای تصفیه هوای صنعتی.

تجهیزات تهویه خانگی و تجاری

• کولر گازی: شامل اسپلیت، پرتابل، پنجره‌ای و ایستاده برای سرمایش و گرمایش فضاهای مسکونی و تجاری.
• کولر آبی: سیستم تبخیری برای خنک‌سازی در مناطق خشک.
• هواسازهای خانگی: برای کنترل رطوبت و کیفیت هوای داخلی.
• دستگاه‌های تصفیه هوا: شامل فیلترهای مختلف برای حذف گرد و غبار، آلاینده‌ها و باکتری‌ها.

سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی مکمل

• رادیاتورها: گرمایش محیط با استفاده از آب گرم.
• پکیج‌های گرمایشی: تأمین آب گرم مصرفی و گرمایش ساختمان.
• برج‌های خنک کننده: برای کاهش دمای آب در سیستم‌های صنعتی و تجاری.

تجهیزات کنترل هوشمند تهویه

• ترموستات هوشمند: برای کنترل دما و تنظیم مصرف انرژی.
• سیستم‌های مدیریت ساختمان (BMS): کنترل و پایش خودکار تجهیزات تهویه مطبوع.

نکات مهم برای تهویه هوای مناسب

تهویه هوای مناسب برای حفظ کیفیت هوا، سلامت افراد و جلوگیری از مشکلاتی مانند تجمع آلاینده‌ها و رطوبت ضروری است. نکات مهم در این زمینه عبارت‌اند از:

تأمین هوای تازه

یکی از مهم‌ترین اصول تهویه مناسب، تأمین هوای تازه برای جلوگیری از رکود و تجمع آلاینده‌ها است. این کار می‌تواند از طریق سیستم‌های تهویه مکانیکی مانند هواکش‌ها و فن‌ها یا به‌صورت طبیعی از طریق باز کردن پنجره‌ها انجام شود. همچنین، نصب دریچه‌های ورود و خروج هوا در فضاهای بسته باعث بهبود جریان هوا و جلوگیری از ایجاد بوی نامطبوع می‌شود. در محیط‌هایی که تعداد افراد زیاد است، باید میزان جریان هوا بر اساس نیاز تنظیم شود تا اکسیژن کافی برای همه تأمین شود.

فیلتراسیون و تصفیه هوا

برای کاهش آلودگی‌های هوا، استفاده از فیلترهای مناسب در سیستم‌های تهویه ضروری است. این فیلترها می‌توانند گرد و غبار، ذرات معلق، باکتری‌ها و حتی ویروس‌ها را جذب کرده و کیفیت هوا را بهبود بخشند. برای حفظ کارایی این فیلترها، باید آن‌ها را به‌صورت منظم تعویض یا تمیز کرد. در برخی محیط‌های حساس مانند بیمارستان‌ها، استفاده از دستگاه‌های تصفیه هوا نیز توصیه می‌شود تا عوامل بیماری‌زا کاهش یابند.

کنترل رطوبت هوا

رطوبت بیش از حد می‌تواند باعث رشد قارچ، کپک و باکتری شود، درحالی‌که رطوبت بسیار پایین باعث خشکی پوست، تحریک دستگاه تنفسی و افزایش حساسیت‌های آلرژیک می‌شود. بهترین میزان رطوبت در محیط‌های داخلی بین 30 تا 50 درصد است. در مناطق مرطوب، استفاده از رطوبت‌گیرها می‌تواند به کنترل رطوبت کمک کند، درحالی‌که در مناطق خشک، دستگاه‌های بخور می‌توانند رطوبت لازم را تأمین کنند.

کنترل دمای محیط

دمای مناسب در یک محیط بسته نه‌تنها بر آسایش افراد تأثیر دارد، بلکه باعث افزایش بهره‌وری و کاهش خستگی نیز می‌شود. محدوده استاندارد دمای اتاق معمولاً بین 20 تا 25 درجه سانتی‌گراد است. برای حفظ این تعادل، باید از سیستم‌های گرمایش و سرمایش مناسب استفاده کرد و از تغییرات ناگهانی دما که می‌تواند بر سلامت افراد تأثیر بگذارد، جلوگیری شود.

گردش مناسب هوا

جریان یکنواخت هوا از تجمع هوای آلوده در نقاط خاص جلوگیری می‌کند. استفاده از فن‌ها می‌تواند باعث توزیع بهتر هوا در محیط شود و نقاط کور تهویه را کاهش دهد. طراحی درست کانال‌های هوا نیز اهمیت زیادی دارد و باید مسیرهای تهویه به‌گونه‌ای باشند که هوای تازه بتواند به‌طور مساوی در تمام بخش‌های فضا جریان پیدا کند. مسدود شدن مسیرهای تهویه نیز می‌تواند عملکرد سیستم را کاهش داده و باعث مشکلاتی مانند افزایش رطوبت یا آلودگی هوا شود.

کاهش آلودگی‌های داخلی

بسیاری از آلاینده‌های موجود در محیط‌های بسته ناشی از فعالیت‌های روزمره مانند پخت‌وپز، استعمال دخانیات، استفاده از مواد شیمیایی و گرد و غبار هستند. برای کاهش این آلاینده‌ها، باید از استفاده بی‌رویه از مواد شیمیایی با بوی تند خودداری کرد، سیگار کشیدن در محیط‌های بسته ممنوع شود و نظافت محیط به‌طور مرتب انجام گیرد. همچنین، استفاده از مواد ساختمانی و مبلمان کم‌بو و بدون ترکیبات آلی فرار (VOC) می‌تواند به بهبود کیفیت هوا کمک کند.

نظارت و نگهداری منظم

تمام سیستم‌های تهویه نیاز به بررسی و نگهداری دوره‌ای دارند تا عملکرد آن‌ها بهینه باقی بماند. بررسی منظم کانال‌ها، فیلترها و تجهیزات تهویه می‌تواند از ایجاد آلودگی‌های ناخواسته جلوگیری کند. همچنین، استفاده از حسگرهای کیفیت هوا به شناسایی سریع آلاینده‌ها کمک کرده و امکان انجام اقدامات اصلاحی را فراهم می‌کند.

استفاده از تهویه طبیعی

در بسیاری از مواقع، استفاده از تهویه طبیعی می‌تواند جایگزین مناسبی برای سیستم‌های مکانیکی باشد. باز کردن پنجره‌ها در زمان مناسب، به‌خصوص در ساعات اولیه صبح که هوا تازه‌تر است، می‌تواند باعث ورود هوای تازه و خروج آلاینده‌ها شود. همچنین، استفاده از پنجره‌های دوطرفه و طراحی مناسب ساختمان‌ها برای افزایش جریان طبیعی هوا می‌تواند به بهبود تهویه کمک کند. کاشت گیاهان تصفیه‌کننده هوا نیز می‌تواند باعث جذب آلودگی‌ها و تولید اکسیژن بیشتر شود.