آشنایی با مزیت‌ های کف کاذب

این متن یک کار منحصربه‌ فرد یا یک مطالعه خاص نیست، بلکه بیشتر تألیف اطلاعات از مطالعات مختلف است که در سراسر جهان در رابطه با مزیت‌ های کف کاذب از زمان نصب تا بازیافت محصول مورد بررسی قرار می گیرد. پس با گروه تحقیق و توسعه کارنو همراه باشید تا آگاهی بیشتری نسبت به مزیت‌های کف کاذب به دست آورید.

مزیت‌ های کف کاذب

استفاده از کف‌های کاذب در کارگاه‌ها به سرعت در حال افزایش هستند، زیرا این کف‌ های کاذب، راهکاری را ارائه می‌دهند که به صورت خاص برای پشتیبانی کردن از محیط‌های تجاری کامپیوتری با سطح اطلاعات بالا، طراحی شده‌اند.

مالکین و توسعه‌دهنده‌ها همراه با طراحان ساختمان و مدیران آن، با چالش‌ها و تغییرات سریع، عملیات فنی، نرخ توسعه بالا و نیاز به انعطاف‌پذیری بالایی روبه‌رو هستند و درعین‌حال نیز باید هزینه‌های مربوط به چرخه عمر تجهیزات خود را پایین بیاورند.

تمام این چالش‌ها نیازمند برنامه‌ریزی و ساخت ساختمان‌ها به صورت دقیق و در نظر داشتن یکپارچگی تمام سیستم‌های ساختمانی به صورتی‌ست که این سیستم‌ها بتوانند بهترین پشتیبانی را از یکدیگر داشته باشند.

هزینه این تغییرات و نگهداری از آن‌ها در ساختمان‌های معمولی بسیار بالا است و در بسیاری از موارد، کاربران به دلیل راحتی و کارایی سازمان از این تغییرات ضروری غافل می‌شوند.

درواقع، بسیاری از تأسیسات که به صورت سنتی طراحی شده‌اند به دلیل مشکلات سیم‌کشی‌ها یا توزیع آن‌ها دچار مشکل می‌شوند و نمی‌توانند مطابق با تغییرات سازمانی و پیشرفت‌های فنی پیش بروند.

اما درصورتی‌که یک ساختمان به صورت دقیق و با در نظر گرفتن خلاقیت و فکر کافی ساخته شده باشد، تغییرات تقریباً به یک موضوع روتین تبدیل خواهد شد و می‌توان به‌راحتی فنّاوری را در این ساختمان‌ها یکپارچه کرد. یک ساختمان هوشمند و طراحی شده به صورت دقیق نه تنها ظرفیت و انعطاف کافی برای تطابق با تغییرات را دارد بلکه باعث امکان ارتقای تغییر شکل نیز می‌شود.

ایده پشت کف‌‌های کاذب

یک کف کاذب، کفی‌ست که بالای کف عادی ساختمان قرار می‌گیرد در نتیجه باعث می‌شود یک فضای قابل‌دسترسی برای توزیع خدمات ساختمان مانند کابل‌کشی‌های برق، کابل داده و صدا و همچنین توزیع خدمات گرمایش و سرمایش در ساختمان ایجاد شود. این کف را می‌توان از ۶ سانتی‌متر تا ۱٫۸۰ سانتی‌متر بالای کف اصلی ایجاد کرد. این سیستم به صورت قالبی اجرا می‌شود و می‌توان هرکدام از بخش‌های الکتریکی در کل این سیستم را برداشته و با بخش دیگری جایگزین نمود. سطح نهایی کف می‌تواند به حالت کاشی‌های سنگ‌فرشی، کاشی‌های پلاستیکی، لمینت، بتن پرداخت شود یا از مواد طبیعی مانند چوب یا چوب‌پنبه باشد اما پرکاربردترین این روکش‌ها، روکش HPL و PVC است.

سیستم‌های HVAC زیر کف نه تنها باعث می‌شوند بسیاری از مسیر کشی‌ها و عایق‌کاری‌های مرتبط با سیستم‌های هوایی (از روی سقف) از بین بروند، بلکه باعث می‌شوند انعطاف سیستم‌های مکانیکی نیز افزایش پیدا کنند زیرا می‌توان توزیع‌کننده‌های بدون مسیر هوا را به‌راحتی حذف نمود یا مسیر آن‌ها را تغییر داد.

توزیع‌کننده‌های هوا که روی کف یا روی ایستگاه‌های کاری نصب می‌شوند، باعث خواهند شد که هوای خنک از کف کاذب به صورت مستقیم به سطح فعالیت ساکنین یا افراد حاضر در ساختمان منتقل شود. از این قسمت، هوا به‌ آرامی با هوای اتاق ترکیب شده و در سطح سقف، به صفحات مشبک خروجی هوا می‌رسد.

سیستم‌های یکپارچه دسترسی به کف کاذب باعث می‌شوند انعطاف و ارتباطات از راه دور، ارتباط داده‌ها و انتقال برق به ایستگاه کاری نیز بهبود پیدا کنند. صرفاً با حذف کردن پنل‌های کف کاذب، مدیران ساختمان می‌توانند فضا و سیستم‌های جدید برای ایستگاه کاری خود ایجاد نمایند.

راحتی پیکربندی و دسترسی ساده

سیستم‌های کف کاذب یکپارچه، به صورتی طراحی شده‌اند که به راحتی قابلیت نصب با سرعت بالا را دارند. تغییرات سیم‌کشی و کابل‌کشی‌ها در این کف‌های کاذب ساده است، در نتیجه باعث می‌شوند بتوانیم به‌ راحتی فضای دفتر را بدون اخلال در سرویس‌های برق، صدا یا داده و همچنین سیستم توزیع هوا، تغییر دهیم.

ذخیره ‌سازی انرژی

استفاده از فضای کف کاذب برای توزیع هوای خنک می‌تواند تا حد زیادی باعث کاهش استفاده از انرژی شود، و نیاز به فن را کاهش دهد. فضای تأمین هوای خنک از زیر کف با جریان‌های مقطعی گسترده، می‌تواند با کاهش فشار کلی بسیار کمی، هوای خنک را به ساختمان وارد کند.

همچنین کارایی خنک‌کننده‌ها نیز در این حالت افزایش پیدا می‌کند. سیستم‌های زیر کف کاذب می‌توانند از تأمین هوای گرم‌تری استفاده نمایند و همین موضوع باعث می‌شود که دمای سیم‌پیچ خنک‌کننده و دمای تبخیر در محیط‌های خشک، بیشتر باشد.

همچنین به دلیل اینکه جریان هوا از کف به سمت سقف است، بیشتر گرمایی که از طریق لامپ های نصب شده بر روی سقف تامین می شوند قبل از ورود به منطقه مسکونی ساختمان از بین می روند. در نتیجه بار خنک‌سازی کاهش پیدا کرده و باعث می‌شود که هوای گرم در فضا، خنک‌تر شود. سپس تاوه‌های بتنی به یک جرم گرمایی فعال تبدیل می‌شوند و نوسان‌های گرمایی و الزام‌های خنک‌سازی در بیشترین حالت نیاز کاهش پیدا می‌کنند. در چنین شرایطی می‌توان از مزایایی مانند پیش خنک‌سازی در شب جهت کاربردهای خنک‌کننده‌های زیر کف کاذب نیز بهره‌مند شد.

صرفه‌ جویی در سرمایه

در ساخت‌وسازهای جدید، استفاده از کفپوش کاذب برای توزیع خدمات به صورت محسوس باعث می‌شود که ارتفاع کلی ساختمان کاهش پیدا کند، زیرا فضای ایجاد شده زیر کف کاذب معمولاً نسبت به فضای ایجاد شده بالای سقف‌های کاذب کمتر هستند. کف‌های کاذب باعث می‌شوند با کاهش ارتفاع کف تا کف (تاوه به تاوه)، هزینه ساخت ساختمان کمتر شود. ایم مورد یکی دیگر ازمزیت‌ های کف کاذب است.

به‌علاوه، پایه‌های قابل تنظیم برای کف‌های کاذب موجب خواهد شد که اصلاحات زیادی بر روی ارتفاع اتاق ایجاد شود در نتیجه می‌توان با حذف کردن نیاز برای جابجایی تاوه‌های بتنی، زمان ساخت‌وساز را هم کاهش داد.

راحتی و سلامتی ساکنین

گزارش شده است که بیشتر گلایه‌های کارمندان در رابطه با مشکلات گرمایی و کیفیت هوای داخل یک شرکت است. با استفاده از توزیع‌کننده‌های هوای زیر کف و راهکارهای ارائه‌شده مانند ماژول‌های تهویه هوا یا سیستم‌های محیطی کارکنان، هوا به‌صورت مستقیم در ایستگاه کاری کارمندان توزیع می‌شود.

در این حالت کارمندان یا ساکنین می‌توانند حجم و جهت هوای ورودی را به خوبی تنظیم نمایند، همچنین آن‌ها می‌توانند در صورت نیاز، فن قسمت خود را خاموش یا روشن کنند.

بدین گونه گلایه‌های کارمندان نسبت به شرایط محیطی از بین می‌رود. پژوهش‌های مختلف نشان داده است درصورتی‌که ما بتوانیم با استفاده از این سیستم‌ها شرایط محیطی کار را بهتر نماییم، میزان غیبت کارکنان از محیط کار نیز کاهش پیدا خواهد کرد.

بهبود محیط کار شامل بهبود کیفیت هوا به دلیل کاهش آلاینده‌ها نیز است؛ جریان هوا به سمت بالا باعث می‌شود که آلاینده‌ها به سمت بالا حرکت کنند نه اینکه حول اتاق در گردش باشند.

تمام این مزایا می‌تواند تحت شرایط خاصی باعث صرفه‌جویی زیاد در هزینه‌ها شود؛ اما کف‌های کاذب معمولاً به خاطر دارا بودن هزینه های بالا، در ساخت ساختمان ها در نظر گرفته نمی‌شوند، هزینه سرمایه برای این سیستم‌های یکپارچه، با ساخت کف‌های معمولی قابل مقایسه است درحالی‌که مزایایی که با استفاده از این کف‌های کاذب ایجاد می‌شود می‌تواند باعث کاهش هزینه چرخه عمر کف کاذب شود.

کف‌های کاذب به صورت گسترده در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار می‌گیرند و در بعضی از قسمت‌های جهان مانند اروپا، بریتانیا، آمریکا، ژاپن و بخش‌هایی از خاورمیانه، به‌ عنوان روش کف سازی استاندارد در نظر گرفته می‌شوند؛ اما برای کشوری مانند آفریقای شمالی، کف‌های کاذب هنوز یک فنّاوری جدید و ناشناخته محسوب می شوند.

در حال حاضر شرایط در حال تغییر است و خیلی از متخصص‌های ساخت ساختمان، معتقد هستند که کف‌های کاذب یکی از بهترین گزینه‌های در دسترس می‌باشد. درحالی‌که کف‌های کاذب معمولاً در ساختمان‌های جدید مورداستفاده قرار می‌گیرند، اما اکنون در پروژه‌های نوسازی هم کاربرد پیدا کرده‌اند و به صورت کلی، نقش مهمی در بهبود وضعیت ساختمان‌ها دارند.

درصورتی‌که قسمت داخلی ساختمان به صورت کامل صاف است، کف‌های کاذب می‌توانند یکی از بهترین گزینه‌های نوسازی داخل ساختمان باشند و ساخت آن‌ها خیلی سریع به مرحله اجرا دربیاید.

همچنین، توسعه‌دهندگان ساختمانی، این ایده را پذیرفته‌اند که استفاده از سیستم‌های کف کاذب به صورت یکپارچه باعث می‌شوند که انعطاف در فرآیند ساخت‌وساز افزایش پیدا کرده و در مدیریت زمان نیز صرفه‌جویی شود. همچنین استفاده از کف‌های کاذب می‌تواند در زمینه‌های کاربردی مختلف، مزیت هایی را ایجاد نماید.

بازه کف‌های کاذب ارائه‌شده توسط شرکت Pentafloor، باعث شده است فرصت خوبی برای بهره‌برداری اقتصادی از تغییرات در محیط کار ایجاد شود. استفاده از کف‌های کاذب در کل ساختمان، یکی از مهم‌ترین موضوعات کلیدی‌ست که نه تنها باعث انعطاف در محیط کار می‌شود بلکه مانع قدیمی شدن ساختمان نیز خواهد شد.

انواع کف‌های کاذب ارائه‌شده در بازار، باعث می‌شود مدیران و مالکین ساختمان‌ها این ظرفیت را داشته باشند تا بتوانند از نظر اقتصادی، نسبت به بازگشت سرمایه ی اجاره ساختمان‌ها واکنش داشته و انعطاف بالایی از خود ارائه دهند. این امر موجب خواهد شد که نیاز به نیروی کار برای تغییر در ساختمان کاهش یابد و در هزینه‌های نگهداری و انرژی صرفه‌جویی شود. همچنین استفاده از کف‌های کاذب باعث می‌شود که سلامت، راحتی و بهره‌وری نیروی کار نیز افزایش پیدا کند.

با در نظر داشتن موضوعات مطرح شده در این مقاله، می‌توانیم به صورت کلی بگوییم که کف‌های کاذب باعث ایجاد مزایای زیر می شوند:

• بهینه‌سازی عملکرد انرژی
• بازیافت مواد کف‌های کاذب و استفاده مجدد از مواد
• استفاده مجدد از قسمت‌های گوناگون کف‌های کاذب
• افزایش هوا رسانی
• ایجاد گرما
• کنترل‌پذیری سیستم‌ها
• کاهش وزن ساختمان و مصالح مورد استفاده

راحتی پیکربندی و دسترسی ساده

نصب کردن یک سیستم کف کاذب در محیط کاری شما باعث می‌شود که انعطاف بیشتری در محیط کاری ایجاد شود که مزایای زیادی را به همراه دارد. زمانی که بتوانید کابل‌های برق، داده و ارتباطات از راه دور خودتان را زیر کف کاذب قرار دهید، متوجه می‌شوید که محیط کاری شما انعطاف بسیار بیشتری به دست می‌آورد.

شما می‌توانید نواحی عملکردی بازی را با یک محیط منعطف ایجاد کنید. تمام حالت‌های محیط کاری می‌توانند از مزایای نصب کف‌های کاذب بهره‌مند شوند مانند:

• دیتاسنترها و دیگر اتاق‌های کامپیوتر
• ساختمان‌های دفتری
• بانک‌ها
• مدارس و دانشگاه‌ها
• مراکز تماس
• استودیوهای فیلم و تلویزیون
• موزه‌ها
• نواحی نمایشگاهی و تالارهای نمایش

کف‌های سنتی

کف‌های سنتی سفت و بی کاربرد هستند و سیم و کابل‌کشی‌های متداول در دیوارها و ستون‌ها قرارگرفته‌اند که باعث جابجایی، تغییر و اضافه کردن سیم یا کابل خواهد شد و کار بسیار دشواری خواهد بود، زیرا باید مواد و مصالح به کار رفته فعلی کنار گذاشته شوند.

کف‌های کاذب، انعطاف زیادی در طراحی ایجاد می کنند. این کف‌ها با قابلیت سیم‌کشی قالبی آماده به نصب، انعطاف کاملی در طراحی و تغییر ساختمان ایجاد می‌کنند و درعین‌حال، امکان استفاده مجدد از مواد را فراهم می‌آورند.

صرفه‌ جویی در انرژی

در عملیات، یک سیستم HVAC زیر کف کاذب، با فشار کمتر و دمای گرم‌تری نسبت به سیستم‌های سقفی کانال‌کشی شده کار می‌کند و این موضوع باعث می‌شود که کیفیت هوای داخلی بهتر شود، انرژی کمتری مصرف شود و افراد راحت‌تر بتوانند محیط را مطابق میل خودشان مدیریت کنند. این ویژگی‌ها باعث افزایش کارایی انرژی نیز می شوند. استفاده مجدد از مواد مصرفی مانند سیم‌ها، کابل‌ها، پریزها و توزیع‌کننده‌های هوا در طول تغییر پیکربندی این سیستم‌ها باعث خواهند شد که پایداری طول عمر هرکدام از این تأسیسات افزایش پیدا کند. شما در قسمت زیر می‌توانید نمونه‌هایی را مشاهده کنید که نشان می‌دهد چطور سیستم‌های کف کاذب در ساختمان‌هایی با عملکرد بسیار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این حالت باعث اتلاف انرژی می‌شود. سیستم‌های توزیع هوای متداول HVAC به صورتی طراحی شده اندکه هوای سرد را از سقف با فشار بالا به سمت ساکنین می‌فرستند و این موضوع، باعث می‌شود که این سیستم‌ها نیازمند به دمای خنک‌تر و فن‌هایی با سرعت بالاتر باشند.

بهبود کارایی انرژی

این حالت برای کشیدن هوا از قسمت ساکنین به سمت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد و همین موضوع باعث می‌شود که انرژی فن کاهش‌یافته و دمای فعالیت سیستم‌های خنک‌کننده بالاتر برود و در نتیجه، انرژی کمتری برای خنک کردن محیط مورد استفاده قرار ‌گیرد.

 

نکاتی برای ایجاد کردن تأسیساتی پایدارتر:

• ارائه هوا از کف با فشار کم برای استفاده از همرفت طبیعی و بیشینه کردن کارایی انرژی
• ارائه کردن هوا نزدیک به ساکنین در نتیجه عملیات خنک‌سازی با دمایی بالاتر و انرژی کمتر
• سرویس‌های کابل‌کشی، خنک‌سازی و گرمایش، انتقال داده و صدا و برق و استفاده از مواد موجودی که قابل پیکربندی هستند.
• کاهش مواد ساخت‌وساز و از بین بردن نشر مواد مضر.
• استفاده از محصولاتی که از مواد بازیافت ایجاد شده‌اند.

صرفه‌ جویی در هزینه‌های سرمایه (هزینه اولیه)

در فاز ساخت‌وساز، سیستم‌های توزیع خدمات از کف باعث می‌شوند که ارتفاع تاوه کف تا تاوه سقف کمتر شود در نتیجه میزان مصالح موردنیاز، کانال‌کشی‌ها و کابل‌کشی‌ها کمتر می‌شود و به همراه آن هزینه‌های ساخت‌وساز نیز کاهش پیدا خواهد کرد.

کابل‌کشی‌های سقفی باعث می‌شوند طول کابل‌کشی‌های عمودی از سقف تا تجهیزات افزایش پیدا کند، هزینه کابل‌کشی بیشتر شود و در نتیجه مواد بیشتری در طول ساخت‌وساز مورد استفاده قرار گیرند.

دیگر نیازی به استفاده از کابل‌کشی به صورت دائمی از داخل تأسیسات وجود ندارد در نتیجه مواد موردنیاز برای کانال‌کشی و مصالح و طول سیم‌کشی‌ها کمتر خواهد شد.

باوجوداینکه بعضی از نشریات در رابطه با فنّاوری‌های کف کاذب، در سال‌های اخیر مطالب زیادی را در این زمینه عرضه کرده‌اند اما اخیراً، هیچ رهنمود طراحی استانداردی برای کاربرد صنعتی در این زمینه ارائه نشده بود. طراحانی که در زمینه سیستم‌های کف کاذب تجربه داشتند، به صورت گسترده رهنمودها و دستور عمل‌هایی را در این زمینه از طرف خودشان، ارائه کرده‌اند.

کف ‌های کاذب در مقایسه با طراحی‌ های سقفی متداول

کف‌های کاذب از نظر تجهیزات مورد استفاده شباهت زیادی با سیستم‌ها سقفی برای سرمایش و گرمایش و واحدهای تهویه هوا دارند. تفاوت‌های اصلی در سیستم‌های کف کاذب در استفاده از فضای تأمین هوا از زیر کف، توزیع هوا به صورت محلی (همراه با کنترل هوای مستقل برای هر قسمت یا بدون آن) و در نتیجه الگوی جریان هوا از کف به سقف است.

اگرچه روش‌های مورد استفاده برای محاسبه کردن بارهای خنک‌سازی و گرمایش برای یک ساختمان با استفاده از سیستم‌های کف کاذب مشابه با سیستم‌های سقفی هستند، اما محاسبه حجم تأمین هوای خنک‌سازی در زمینه کف کاذب، ملاحظات متفاوتی را در برمی‌گیرد. این موضوع بیشتر به این دلیل است که سیستم‌های سقفی، یک دمای کلی مناسب را در کل فضا (از سقف تا کف) در نظر می‌گیرند درحالی‌که سیستم‌های کف کاذب (سیستم‌های UFAD)، فرض را بر میزان رضایت ایجاد شده قرار می‌دهند. الگوی جریان هوا از کف به سقف در سیستم‌های UFAD باعث می‌شوند که بهره‌های گرمایی خوبی از منابع خارج از منطقه حضور ساکنین (تا ارتفاع ۱٫۸ متر)، به صورت مستقیم به سطح سقف برسد در نتیجه در بار هوای جانبی لحاظ نمی‌شوند (در ادامه این موضوع را بیشتر توضیح می‌دهیم). برای استفاده موفق از سیستم‌های کف کاذب، ما حتماً باید این تفاوت‌ها را از همان ابتدای طراحی در ذهن داشته باشیم. ما در ادامه، به صورت گام‌به‌گام تمام مراحل را بررسی می‌کنیم و تصمیم‌هایی که باید در طول این فرآیند اتخاذ شود را ارائه می‌کنیم:

فرایند طراحی سیستم ‌های UFAD

ملاحظات طراحی ساخت اولیه در بخش ساختمان را می توان اینطور توضیح داد که در ساخت‌وسازهای جدید، توزیع هوا از زیر کف می‌تواند باعث کاهش ۵ تا ۱۰% در ارتفاع کف تا کف در مقایسه با سیستم‌های توزیع هوا از سقف شود. این کار با کاهش ارتفاع کلی فضای سرویس و یا با تعویض کردن تیر فولادی استاندارد به تیرهای بتنی (تاوه صاف) محقق می‌شود. یک فضای بزرگ بالای سقف که معمولاً برای مسیر کشی‌های گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، حالا با یک فضای کوچک‌تر جایگزین شده و همراه با آن، یک فضای زیر کف کاذب برای جریان هوا بدون مسیر کشی و دیگر خدمات ساختمانی مانند سیم‌کشی برق و شبکه، مورد استفاده قرار می‌گیرد. ساخت تاوه‌های بتنی، نسبت به ساختار تیرهای فولادی گران‌تر است؛ اما برای استفاده در سیستم‌های کف کاذب به دلیل ذخیره گرمایی و همچنین کاهش الزام ارتفاع، بسیار مطلوب می‌باشد. در نمونه‌ای که در مثال نشان داده شده است، پیکربندی کف بتنی باعث می‌شود بتوانیم ۰٫۲۵ متر ارتفاع کف تا کف کمتری را در مقایسه با سیستم‌های تیر فولادی یا فضای بالای سقف، ایجاد کنیم.

حتی درصورتی‌که فضای سقف به صورت کامل حذف شود و سقف بتنی در دید قرار بگیرد این فرصت ایجاد می‌شود که خلاقیت‌های معماری بیشتری را در ساختمان اجرا کرد. در این حالت، حتی میزان ارتفاع می‌تواند ۰٫۵۶ متر کاهش پیدا کند و اما باید اقدامات عایق سازی صوتی قوی‌تری در این ساخت‌وساز مورد استفاده قرار بگیرد.

این فضای زیر سقف می‌تواند فضای کافی برای توزیع کابل الکتریکی ایجاد کند و سیستم‌های UFAD معمولاً نسبت به فضایی که صرفاً برای مدیریت کابل مورد استفاده قرار می‌گیرند، عمیق‌تر هستند؛ اما ارتفاع اضافی موردنیاز برای جریان هوای قابل‌قبول بر اساس نتایج تحقیقات CBE، خیلی زیاد نیست.

جدول زیر نشان‌دهنده مقایسه‌ای از ابعاد کف تا کف برای ساختمان اداری دسته A با سایز متوسط (۵ تا ۱۰ طبقه) با فنّاوری بالا (با در نظر داشتن ۴۰ فوت فضا بین ستون‌ها) است.

ارتفاع فضا زیر کف، معمولاً بر اساس پارامترهای زیر مشخص می‌شود:

• بزرگ‌ترین بخش HVAC (واحدهای سیم‌پیچ فن‌ها، جعبه‌های پایانه، مسیرها و تعدیل‌کننده‌ها) که زیر کف قرارگرفته‌اند.
• الزام‌هایی برای کابل‌کشی‌های زیر کف.
• فضای خالی برای جریان هوای زیر کف (معمولاً حداقل فضای موردنیاز، ۶۶ میلی‌متر است).

جدا بودن تمام بخش‌های سیستم‌های کف کاذب می‌تواند در برنامه‌ریزی برای فضا یک مزیت به شمار بیاید به‌خصوص در فضاهای باز. سازگاری حالت‌های هندسی طرح‌های ساختمانی پیش‌بینی شده با ابعاد بخش‌های زیر را در نظر بگیرید.

ابعاد پنل های کف کاذب: ۶۱۰ میلی‌متر. فضا بندی پایه زیر کف کاذب: مطابق با پنل های طبقه مثلاً ۶۱۰ میلی‌متر. سایز محیطی نیز به صورت ۴ تا ۵ متر عمق از دیوار خارجی است.

بیشترین ابعاد در بخش‌های سیستم (مثلاً مسیر کشی‌ها) که بتوانند به صورت منطقی بین پایه‌های کف کاذب قرار بگیرند نیز به مقدار ۵۶۰ میلی‌متر می‌باشد.

پیکربندی سیستم

زمانی که قرار است سیستم‌های UFAD را پیکربندی کنیم، سه موضوع اصلی را باید در نظر داشته باشیم:

• فضای دارای فشار هوا با یک دستگاه هواساز که هوا را در فضای زیر کف کاذب توزیع کرده و سپس از طریق توزیع‌کننده‌ها یا دریچه‌های غیرفعال، وارد فضای کاربردی اتاق می‌شود.
• فضای بدون فشار که در این حالت از طریق تأمین هوا با استفاده از فن، هوای داخل این فضا در ترکیب با عملیات هواساز کلی، وارد فضای کاربردی اتاق می‌شود.
• در بعضی از موارد، تأمین هوای مسیر کشی شده در این فضا به سمت دستگاه‌های نهایی و خروجی‌های تأمین هوا انجام می‌شود. در مباحثی که در ادامه بررسی می‌کنیم، ما بر روی پیکربندی دو فضای تأمین هوا تمرکز داریم و از آن به‌عنوان یک رهنمود برای سیستم‌های مسیر کشی شده هوایی، استفاده می نماییم.

فضای دارای فشار هوا زیر کف

تأمین هوا، بر اساس رطوبت و دمای موردنیاز فیلتر و اصلاح می‌شود و شامل حداقل حجم موردنیاز برای هوای خارجی است و با استفاده از یک دستگاه هواساز معمولی با حداقل مقدار مسیر کشی در فضای زیر کف، تولید می‌شود. تعداد مکان‌های ورودی هوا به این فضا، تابع سایز مناطق کنترل، نقاط دسترسی در ساختمان، مقدار مسیر کشی‌های توزیع مورد استفاده زیر کف و دیگر موضوعات طراحی می‌باشد. در فضای زیر کف، همیشه مطلوب است که این فضا تا حد امکان توسعه پیدا کند تا هوا بتواند به صورت آزاد به خروجی‌های نهایی برسند. فضای دارای هوا به صورتی طراحی شده است تا تأمین هوا با دما و حجم ثابت به تمام خروجی‌های غیرفعال برسد و این خروجی‌ها هم ممکن است قابلیت کنترل سایز و جریان هوا باشند. به دلیل اینکه تأمین هوا در فضای زیر کف کاذب تماس مستقیمی با تاوه‌های ساختاری بتنی دارد، استراتژی‌های مقرون‌به‌صرفه از نظر انرژی و اقتصادی را می‌توان در سیستم‌های UFAD استفاده نمود. این استراتژی‌های ذخیره‌سازی گرمایی باید بااحتیاط بسیار بالایی اجرا شوند. جرم گرمایی زیر فضای کف، بر روی ایجاد یک دمای خنک هوا به صورت ثابت تأثیر دارد (برای کاربردهای خنک‌سازی) و همین موضوع باعث می‌شود که سیستم‌های UFAD به صورت کامل عملیات ثابتی داشته باشند. تقریباً تمام توزیع‌کننده‌های هوا در کف، قابلیت کنترل فردی (معمولاً از نظر حجم هوا و گاهی از نظر جهت جریان هوا) را ایجاد می‌کنند. چند رویکرد برای اجرای توزیع هوا در نواحی با بار گرمایی متفاوت، وجود دارد:

• تقسیم‌بندی فضای زیر کف با دستگاه‌های مسیر کشی شده VAV برای تأمین هوا به هر منطقه
• تقسیم‌بندی کردن فضای زیر کف با استفاده از دستگاه‌های پایانه‌ای دارای فن که باعث می‌شود هوا به هر قسمت تأمین شود.
• کنترل توزیع‌کننده‌های هوا با استفاده از VAV که می‌توان از آن‌ها در فضای تقسیم‌بندی شده یا فضای باز زیر کف، استفاده کرد.
• قرار دادن خروجی‌های تأمین هوا با استفاده از فن که می‌توان در فضاهای باز یا تقسیم‌بندی شده زیر کف از آن‌ها استفاده کرد.
• فضای باز همراه با جعبه‌های ترکیب‌کننده و خروجی‌های مسیر کشی شده

دسته‌بندی و منطقه بندی کردن فضای زیر کف باید تا حد امکان در کمترین حالت مورد استفاده قرار بگیرد تا عملکرد و کارایی UFAD ها بهینه باشد؛ زیرا این کار باعث می‌شود که فضای زیر کف بتواند عملکرد مناسبی را داشته و دسترسی و انعطاف سرویس‌های آن به بهترین شکل باقی بماند.

برخی شواهد از پروژه‌های تکمیل‌شده وجود دارد که نشان می‌دهد نشت هوا کنترل نشده از پلنیوم تحت‌فشار می‌تواند عملکرد سیستم را مختل کند. مهم است که در مراحل ساخت پروژه به درزبندی اتصالات بین پارتیشن‌های پلنیوم، تاوه، پانل‌های کف دسترسی و دیوارهای خارجی یا داخلی دائمی توجه شود. با توجه به فشار نسبتاً کم (۱۲٫۵ – ۵۰ Pa [0.05 – 0.2 in. H2O]) مورد استفاده در پلنیوم های تحت‌فشار، طرفداران پلنیوم های تحت‌فشار ادعا دارند که نشت به مناطق مجاور کم بوده و بسیاری از نشت‌ها (بین پانل‌های کف بلند) در همان منطقه مشروط ساختمان قرار می‌گیرند. البته این‌یک مسئله طراحی است که هنوز نیاز به بررسی بیشتر دارد.

درصورتی‌که پنل های دسترسی برای مدت‌زمان طولانی جدا شوند و یا فاصله بین ورودی‌های اصلی هوا و توزیع‌کننده‌های تأمین هوا خیلی زیاد باشد، کنترل کردن جریان هوا با مشکل روبه‌رو خواهد شد. باوجوداینکه این موضوع یک الزام نیست، بعضی از طراحان پیشنهاد می‌کنند که سایز منطقه‌های زیر کف (به صورت دسته‌بندی‌شده یا باز) محدود شود تا یک ورودی اصلی هوا بتواند کل فشار هوای موردنیاز را تأمین کند. این موضوع باعث می‌شود که توانایی سیستم برای اجتناب از تغییرات در دمای هوا، تضمین شود (به دلیل بهره گرمایی از تاوه‌های بتنی و سازه‌های کف کاذب) و همچنین کیفیت این سیستم نیز حفظ خواهد شد (به دلیل کاهش فشار یا اصطکاک).

در بعضی از طراحی‌ها، استفاده کردن از AHU های سایز متوسط و سایز کوچک می‌تواند باعث حداقل شدن یا به‌کلی حذف شدن مسیر کشی‌ها برای هوا شود در نتیجه کنترل منطقه‌ای مطابق با الزام‌های AHU برای هر منطقه از پلنیوم، بهبود پیدا کند. بعضی از طراحی‌ها باعث شده‌اند فشارهای بیشتری در پلنیوم در حد ۱۲۵ پاسکال ایجاد شود؛ این طراحی‌ها مشکلاتی برای بیش‌ازحد سرد شدن هوا، بلند شدن فرش و مشکل در توزیع‌کننده‌های هوا ایجاد می‌کند. فشارهای عادی در پلنیوم حدود ۱۲٫۵ تا ۵۰ پاسکال است. در بعضی از موارد بیشترین سطح تحت پوشش هرکدام از مسیرهای تأمین هوا، ۳۰۰ مترمربع است.

 

پلنیوم های زیرسطحی بدون فشار

تأمین هوای اصلی از توزیع‌کننده مرکزی هوا به پلنیوم زیرسطحی تقریباً مشابه با ستون‌های دارای فشار، تحویل داده می‌شود. در این حالت، به دلیل اینکه پلنیوم تقریباً با فشار مشابه با فضای اصلی تأمین هوا شده است، خروجی‌هایی با استفاده از فن برای تأمین هوا به منطقه کاربردی ساختمان مورد نیز می‌باشد. این پلنیوم های بدون فشار، هیچ خطری از نظر نشت هوا به فضاهای مجاور را ایجاد نمی‌کنند. همچنین جدا کردن پنل های کف نیز باعث اخلال در تأمین هوا نمی‌شود. خروجی‌های دارای فن تحت کنترل‌های گرماسنجی یا کنترل توسط خود فرد باعث خواهند شد که سرمایش هوا در بازه گسترده‌ای مطابق با نیاز افراد کنترل شود. این قابیلت کنترل را می‌توان برای کار در نواحی استفاده کرد که بار گرمایی متفاوتی نسبت به دست بندی‌های زیر کف دارند. استفاده از دسته‌بندی کردن کنترل منطقه‌ها را می‌توان به صورت مشابه با ستون‌های دارای فشار انجام داد. منطقه بندی و دسته‌بندی کردن پلنیوم زیر کف باید تا حد امکان در کمترین حد نگاه داشته شود تا بتوان عملکرد و کارایی UFAD را بهینه‌سازی کرد؛ زیرا این کار باعث خواهد شد بتوانیم از پلنیوم برای اهداف مدنظر، استفاده نماییم یعنی حفظ انعطاف و دسترسی به پلنیوم در بیشترین حالت ممکن. به دلیل اینکه تأمین هوا در پلنیوم زیر کف در تماس مستقیم با تاوه‌های بتنی می‌باشد، همین استراتژی‌های ذخیره‌سازی گرمایی مشابه با سیستم‌های دارای فشار را می‌توان استفاده نمود. به صورت مشابه، میزان تکرار ورودی‌های هوای اصلی به پلنیوم باید از نظر تبادل گرمایی بین تأمین هوا و ساختارهای ساختمانی پلنیوم زیر کف، در نظر گرفته شوند.

این سیستم‌های بدون فشار تنها با اتکا بر توزیع‌کننده‌های اصلی هوا و خروجی‌های دارای فن برای خروجی هوا از پلنیوم به سمت قسمت اصلی ساختمان، باحالت قابل‌اعتمادتری می‌توانند تأثیر خنک‌سازی مشابه را با سیستم‌های دیگر داشته باشند. توانایی اصلی سیستم‌های بدون فشار برای ایجاد کردن سرمایش موضعی، نشان‌دهنده پایداری آن‌ها در پروژه‌هایی بوده که بارهای گرمایی در قسمت‌های مختلف ساختمان متفاوت هستند. در بعضی از طراحی‌های سیستم، استفاده از بسترهای مختلف یا سایز کوچک سیستم‌های AHU می‌تواند باعث حداقل شدن یا حذف شدن مسیر کشی‌های موردنیاز برای انتقال هوا شود؛ همچنین زمانی که ظرفیت‌های AHU مطابق با الزام‌های خاص هر قسمت از ساختمان هستند. در این صورت کنترل دمای اتاق بهتر می‌شود. سازگاری با قوانین آتش‌نشانی محلی نیز ممکن است باعث شود در تمام پیکربندی‌های پلنیوم، ما آب‌پاش‌ها و دسته‌بندی‌های مختلف را استفاده نماییم.

تعیین بار خنک ‌سازی و گرمایش در محل

بارهای سرمایش و گرمایش ساختمان با سیستم UFAD تقریباً به همان روشی که برای سیستم سقفی معمولی محاسبه می‌شود، صورت می‌گیرد. بااین‌حال، باید تعیین مقادیر هوای خنک‌کننده طراحی و تفاوت‌های کلیدی بین این سیستم‌ها را در نظر داشت.

سرمایش

الگوی جریان هوای طبقه به سقف طبقه‌بندی‌شده در سیستم‌های UFAD این امکان را می‌دهد که بیشترین میزان گرمای همرفتی از منابع خارج از منطقه اشغال شده (تا ۱٫۸ متر [۶ فوت]) به‌طور مستقیم در سطح سقف تخلیه شود و بنابراین بار سمت هوا در سیستم گنجانده نمی‌شود؛ بنابراین، حجم تأمین هوا فقط منابع گرمایی را در نظر می‌گیرد که در منطقه اشغال شده وارد هوا شده و با آن مخلوط می‌شوند. منابع گرما باید بر اساس مؤلفه‌های همرفتی و تشعشعی آن‌ها تجزیه‌وتحلیل شود. بسته به موقعیت منبع گرما در فضا، می‌توان مقداری از قسمت همرفت را در این محاسبه نادیده گرفت. مباحث دیگری که می‌تواند در محاسبات بار تأثیر بگذارد شامل تبادل حرارت بین دال بتن و هوای تأمین‌کننده هنگام عبور از پلنیوم کف است. اگر دال، بخصوص از هوای گرم برگشتی از طبقه بعدی که در امتداد سطح زیرین دال جریان دارد، گرما را جذب کرده باشد، با افزایش فاصله از ورودی هوای اولیه تا پلنیوم، دمای منبع تغذیه افزایش خواهد یافت. هوای تأمین‌کننده در پلنیوم نیز با انتقال گرما از اتاق از طریق پانل‌های کف کاذب گرم می‌شود. این نیز موضوع تحقیقات مداوم CBE است. تفاوت دیگر بین طراحی UFAD و سیستم‌های سقفی در نظر گرفتن اتلاف حرارت از طریق کف دسترسی می‌باشد. این‌یک مؤلفه دیگر به محاسبه بار خنک‌کننده فضا اضافه می‌کند و تخمین زده می‌شود تا ۰٫۱ وات بر مترمربع (۱ وات بر فوت مربع) باشد. بیشتر این گرمای منتقل شده از کف به جریان هوای تأمین‌کننده باعث ورود مجدد فضای مطبوع خواهد شد، هرچند به دلیل جرم صفحات کف، آنی نیست. تحقیقات نشان می‌دهد که طبقه‌بندی برای سیستم‌های UFAD می‌تواند منجر به T دلتای کلی (اختلاف دمای برگشت-تأمین) در محدوده ۸- ۱۱ درجه سانتی‌گراد (۱۵-۲۰ درجه فارنهایت) برای سیستم‌های مناسب طراحی شود. بااین‌حال، این مقادیر تعیین‌کننده میزان جریان هوا نیستند. افزایش حرارت به منطقه کاربردی و جریان هوا موردنیاز برای حفظ شرایط آسایش داده شده در آن منطقه، تعیین‌کننده نیاز واقعی جریان هوا و در نتیجه دلتا T کلی است که ایجاد خواهد شد. به‌طورمعمول این موضوع منجر به سرعت جریان هوا می‌شود که برابر یا کمتر از آن برای سیستم‌های هوایی، حتی برای دماهای بالاتر در تأمین هوا خواهد بود.

گرمایش

در بیشتر کاربردها، گرمایش بیشتر در نزدیکی دیواره‌های ساختمان موردنیاز است، زیرا گاهی سرمایی که از شیشه‌های مجاور در ساختمان ایجاد می‌شوند ممکن است باعث ناراحتی شوند. گرمایش ممکن است در بعضی از نواحی داخلی و در طول دوره‌هایی که میزان استفاده از ساختمان کم است (در شب‌ها و آخر هفته‌ها) موردنیاز باشد. سیستم‌های مؤثر از نظر گرمایش، باعث می‌شوند که منبع هوای گرم نبست به تأثیر مؤخر گرما در تاوه‌های بتنی جدا شود (زیرا تاوه‌های بتنی معمولاً نسبت به دمای هوای اتاق کمی سردتر هستند) مثلاً این کار را می‌توان با مسیر کشی کردن از فن‌های پلنیوم زیر کف و یا با استفاده از تشعشع یا واحدهای همرفتی اجرا کرد. واکنش سریع گرمایشی، می‌تواند یکی از نکات مهم در شروع کار این سیستم در اول صبح باشد.

منطقه بندی قسمت‌ های محیطی

بیشترین بار، نزدیک به پوشش ساختمان ایجاد می‌شود. به دلیل اینکه تغییرات آب‌وهوا بر روی این قسمت‌ها در ساختمان تأثیر زیادی دارند، نوسان‌های شدید در نیازهای گرمایش یا سرمایش ممکن است در این قسمت‌ها ایجاد شود و بیشترین مقدار بار نیز معمولاً چند ساعت در روز و تقریباً چند روز در سال خواهد بود. طراحی‌های پوشش ساختمانی باحالت مقرون‌به‌صرفه از نظر انرژی همیشه اولین مرحله دفاع نسبت به این بارهای سنگین گرمایش و سرمایش می‌باشد. در شرایط سرمایش، دمای سطح گرم داخلی در محیط (به دلیل شیشه‌های به‌شدت جذب یا تشعشع خورشیدی در حضور پرده‌های ضخیم) باعث می‌شود یک ستون قوی ایجاد شود که تنها با استفاده از بار هوای جانبی می‌توان آن را رفع کرد. ملاحظات نواحی جانبی معمولاً باعث شکل‌گیری طراحی‌های ترکیبی در سیستم‌ها می‌شود که در آن تأمین هوا با استفاده از فن برای افزایش نرخ واکنش سیستم نسبت به تغییرات هوایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسیاری از سیستم‌های نواحی محیطی به صورت موفق در عمل اجرا شده‌اند. بعضی از تولیدکننده‌ها حتی پیکربندی‌های خاصی را برای سیستم‌های محیطی ساختمان ارائه می‌دهند.

قسمت‌ های داخلی

قسمت‌های داخلی (که بر اساس نواحی دورتر از فاصله ۵ متری نسبت به دیوارهای خارجی تعریف می‌شوند) معمولاً بار گرمایی کمتری نسبتاً با تغییرات کمتر را دارند؛ اما با تجهیزات دفتری که از نظر انرژی کارآمد هستند و نرخ‌های متنوع فعالیت کارکنان، این بارهای گرمایی ممکن است موجب تغییرات زیادی شوند؛ استراتژی‌های کنترل و طراحی‌های سیستم باید به صورتی عمل کنند که با این شرایط تطابق خوبی داشته باشند. این نواحی معمولاً می‌توانند از سیستم‌های دارای فشار با فشار ثابت استفاده نمایند. نیاز برای کنترل پویای این نواحی نسبتاً بزرگ، به دلیل توانایی افراد حاضر برای ایجاد تغییرات محلی کوچک بر روی توزیع‌کننده‌های هوا، به حداقل رسیده است. این پیکربندی با کمترین مقدار از دسته‌بندی زیر کف باعث خواهد شد انعطاف در امکان استفاده از سرویس‌های دیگر در پلنیوم زیر کف، فراهم شود (مثلاً کابل‌کشی‌های بهتر). تعامل بین سیستم‌های محیطی و سیستم‌های داخلی نیازمند ملاحظات خاصی است. به‌عنوان‌مثال درصورتی‌که هوای پلنیوم برای تأمین سرمایش قسمت‌های محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرد، این احتمال وجود دارد که سرمایش مناسب برای قسمت‌های داخلی و محیطی ساختمان به صورت همزمان ایجاد نشود.

تعیین الزام ‌های گردش هوا

حداقل نیاز هوای خارج باید مطابق با کدهای قابل اجرا تعیین شود (به‌عنوان‌مثال، استاندارد ASHRAE 62 1999). انتظار می‌رود با رساندن هوای تازه تأمین‌شده نزدیک سرنشین در سطح کف یا دسکتاپ، بهبودی در اثربخشی تهویه ایجاد شود و به یک الگوی کلی جریان هوا از کف تا سقف اجازه می‌دهد تا آلودگی‌ها را به‌طور مؤثرتری از منطقه اشغال شده فضا حذف نماید. یک استراتژی بهینه برای کنترل محل‌های تأمین منبع، امکان مخلوط کردن هوای تأمین با هوای اتاق تا ارتفاعی بالاتر از سطح سر (۱٫۸ متر) است. در بالای این ارتفاع، هوای طبقه‌ای و آلوده‌تر مجاز به رخ دادن خواهد بود. هوایی که ساکنین تنفس می‌کنند در مقایسه با سیستم‌های معمولی مخلوط یکنواخت درصد کمتری از آلاینده‌ها را دارد. اگر بتوان اثبات کرد که اثربخشی تغییر هوا در مقایسه با سیستم‌های هوایی کاملاً مخلوط وجود دارد (به استاندارد ASHRAE 129-1997 مراجعه نمایید) نسخه‌های آینده ASHRAE Standard 62 ممکن است مواردی را تغییر دهند، در نتیجه باعث کاهش مقادیر هوای تهویه می‌شوند. این واقعیت که تعداد ساعت‌های کارکرد اکونومایزر برای سیستم‌های UFAD بیشتر است، به افزایش کلی اثربخشی تهویه نیز کمک شایانی می‌کند.

تعیین کردن دمای هوای منطقه تأمین و نرخ جریان هوا

ازآنجاکه هوا مستقیماً وارد منطقه کاربردی می‌شود، دمای هوای تأمین‌کننده باید گرم‌تر از دمایی باشد که برای طراحی معمول سیستم سقفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای کاربردهای خنک‌کننده، دمای هوا در توزیع‌کننده‌ها نباید کمتر از ۱۷ تا ۲۰ درجه سانتی‌گراد (۶۳ – ۶۸ درجه فارنهایت) باشد تا از سرمایش بیش‌ازحد ساکنین اطراف جلوگیری شود. این دمای منبع را می‌توان در شرایط بار جزئی، حتی بیشتر تنظیم نمود. دمای هوای مخلوط پس از سیم‌پیچ خنک‌کننده، یا دمای ورودی پلنیوم، باید با در نظر گرفتن افزایش دما (کاهش، بسته به درجه حرارت تاوه) هنگام عبور هوا از پلنیوم کف، تعیین شود. برآوردهای فعلی برای میزان جریان معمول هوا در یک پلنیوم کف با دال ۳ درجه سانتی‌گراد (۵ درجه فارنهایت) گرم‌تر از دمای هوای ورودی پلنیوم، خواستار افزایش ۱ درجه سانتی‌گراد (۲ درجه فارنهایت) برای هر ۱۰ متر (۳۳ فوت) است. مسافت طی شده نیز از طریق پلنیوم انجام می‌گیرد. در آب‌وهوای معتدل که رطوبت زیاد مشکلی ایجاد نمی‌کند، این دمای هوای گرم‌تر باعث افزایش پتانسیل استفاده از اکونومایزر خواهد شد و در صورت تمایل اجازه می‌دهد دمای سیم‌پیچ خنک‌کننده بالاتر تنظیم شود. مقادیر هوای خنک‌کننده برای سیستم‌های UFAD باید به‌دقت تعیین شود. افزایش دمای هوای بیشتر نشان می‌دهد که نیاز به حجم بیشتری از هوای موردنیاز است، اما دمای برگشت بالاتر ناشی از طبقه‌بندی افزایش حجم موردنیاز را کاهش می‌دهد. سرانجام، همان‌طور که قبلاً توضیح داده شد، محاسبه بخشی از منابع گرمایی که منطقه اشغال شده را در فضا دور می‌زنند، اجازه می‌دهد مقادیر هوای خنک‌کننده بیشتر کاهش یابد. طبقه‌بندی کنترل‌شده در فضا اجازه می‌دهد تا مقادیر هوای خنک‌کننده برای سیستم‌های UFAD برابر یا کمتر از مقدار موردنیاز در همان شرایط با استفاده از توزیع هوای سقفی باشد. همان‌طور که در زیر کنترل‌ها توضیح داده شده است، استراتژی‌های کنترل دما و میزان جریان بسته به میزان و تنوع بارها در هر منطقه کنترل و همچنین سایر موارد طراحی سیستم متفاوت خواهند بود. تأمین دمای هوای برگشتی UFAD 17-20 درجه سانتی‌گراد (۶۳-۶۸ درجه فارنهایت) ۲۵-۳۰ درجه سانتی‌گراد (۷۷-۸۶ درجه فارنهایت) سیستم‌های هوایی ۱۳ درجه سانتی‌گراد (۵۵ درجه فارنهایت) – ۲۴ درجه سانتی‌گراد (۷۵ درجه و) سیستم‌ها می‌باشد.

تعیین پیکربندی هوای بازگشتی

برای عملیات خنک‌سازی بهینه در سیستم‌های UFAD، حتماً باید دریچه‌های بازگشت هوا را در سطح سقف یا حداقل بالاتر از فضای ساکنین طبقه قرار داد (ارتفاع ۱٫۸ متر). هوا همیشه از طریق دریچه‌هایی که در سقف کاذب یا در ارتفاع بالا قرارگرفته‌اند خارج می‌شود. این کار باعث ایجاد یک الگوی جریان کف به سقف می‌شود که می‌تواند از جریان همرفتی ایجاد شده توسط منابع گرمایی در دفتر استفاده کرده و بار گرمایی و آلودگی را به صورت مؤثر از فضای دفتری خارج کرد. بخش زیادی از هوای بازگشتی با هوای اصلی از AHU ها ترکیب می‌شود تا به دمای هوا و رطوبت مطلوب دست پیدا کرد و باعث کاهش هزینه‌ها می‌شود. در بسیاری از حالت‌ها برای رسیدن به کنترل رطوبت مناسب، دمای سیم‌پیچ خنک‌کننده (با ایجاد دمای ۱۲٫۸ درجه سانتی‌گراد) باید تغییر کند. در این شرایط، استراتژی کنترل هوای بازگشتی که از این سیم‌پیچ‌ها خارج و باعث تأمین هوای گرم می‌شوند. در بعضی از موارد، درصدی از هوای بازگشتی را می‌توان به صورت مستقیم دوباره در پلنیوم زیر سطح از طریق مسیرهای بازگشت نزدیک به سقف یا از پلنیوم سقف، دوباره گردش داد. جریان هوا که دوباره از طریق دریچه‌های باز وارد پلنیوم می‌شود می‌تواند نقش یک هوای جایگزین برای پلنیوم های بدون فشار را ایفا نماید بدین گونه، خروجی‌ها می‌توانند هوای بیشتری را برای فضای ساکنین تأمین نمایند. درصورتی‌که گردش هوای مجدد به صورت مستقیم در پلنیوم زیر سطح اتفاق بیفتد، جریان‌های هوای بازگشت و تأمین باید در پلنیوم زیر سطح با هم ترکیب شوند و سپس وارد فضای ساکنین خواهند شد. این کار را می‌توان با توزیع کردن هوای اصلی با سرعت منظم در پلنیوم و یا استفاده از تأمین‌های هوای محلی با استفاده از فن انجام داد.

محاسبه کردن بار سیم ‌پیچ خنک‌کننده

محاسبه بار سیم‌پیچ خنک‌کننده تقریباً به همان روشی که برای سیستم توزیع هوا از نوع اختلاط معمولی انجام می‌شود صورت می‌گیرد. تمام بارهای موجود در فضا (بعضی از آن‌ها ناحیه اشغال شده را دور زده‌اند و باعث می‌شوند بارهای جانبی هوا خنک شود) باید از طریق سیم‌پیچ، تأمین هوایشان انجام شود. ملاحظات کنترل رطوبت ایجاب می‌کند که در مناطق مرطوب‌تر، سیم‌پیچ خنک‌کننده برای تولید رطوبت لازم هوای خارج و در نتیجه یک سیم‌پیچ، درجه حرارت هوا ۱۲٫۸ درجه سانتی‌گراد (۵۵ درجه فارنهایت) ایجاد شود. سپس این هوا با هوای برگشتی گرم‌تر مخلوط شده تا دمای هوای ورودی پلنیوم موردنظر را تولید نماید. مهم است که این سیستم‌ها از کنترل صرفه‌جویی مبتنی بر آنتالپی برای اطمینان از کنترل مناسب رطوبت هوا استفاده کنند. در آب‌وهوای معتدل، دمای هوای گرم‌تر سیستم‌های UFAD پتانسیل استفاده از اکونومایزر را افزایش می‌دهند و همچنین ممکن است دمای کویل خنک‌کننده بالاتر نسبت به سیستم‌های سقفی معمولی را افزایش یابد، در نتیجه کارایی سردکن نیز افزایش پیدا خواهد کرد.

مسیرهای هوا و پیکربندی پلنیوم

مجاری کف طبقه که دارای مناطق خاصی هستند باید اندازه‌ای داشته باشند که حداکثر بار خنک‌کننده را در خود جای دهند. با در نظر گرفتن تغییرات زمان و تنوع بار (تا ۵۰٪) می‌توان ظرفیت ایستگاه خنک‌کننده مرکزی گیرنده‌های هوا و مجرای اصلی را کاهش داد. طراحی و چیدمان مجاری اصلی از ایستگاه مرکزی به مکان‌های ورودی پلنیوم شبیه سیستم‌های سقفی معمولی است با این تفاوت که دسترسی کانال‌ها به پلنیوم کف باید فراهم شود. مقدار کانال‌های اصلی را می‌توان در طراحی‌ها با استفاده از توزیع‌کننده‌های اندازه متوسط تا کوچک (واحدهای طبقه به طبقه) که در نزدیکی محل استفاده قرار دارند، کاهش داد. بااین‌وجود هنوز مجاری برای تهویه هوا موردنیاز است و اگر استفاده از یک اکنومایزری در هوای خارجی یک استراتژی مهم عملیاتی باشد، باید متناسب با آن اندازه‌گیری شود. با استفاده از مقداری از هوای برگشتی در سطح سقف مستقیماً به داخل پلنیوم کف، بدون بازگشت به کنترل‌کننده هوا، می‌توان مقدار کانال‌های گردش مجدد را کاهش داد. به‌عنوان‌مثال، هوای بازگشتی را می‌توان با استفاده از مسیرهای رو به پایین در ستون‌های ساختاری دوباره وارد پلنیوم زیر کف کرد. این تنظیمات جایگزین کنترل هوای بازگشتی می‌تواند تا زمانی که رطوبت‌زدایی مناسب در کنترل‌کننده هوا حفظ شود و مخلوط کامل هوای برگشتی و تأمین‌کننده در پلنیوم زیر کف حاصل شود، استفاده گردد. ارتفاع پلنیوم های کف معمولاً توسط بزرگ‌ترین اجزای HVAC واقع در زیر کف تعیین می‌شود. این اجزا به‌طورمعمول می‌توانند کانال‌های توزیع، اطفا کننده‌های آتش در ورودی پلنیوم، واحدهای فن‌کوئل و جعبه‌های ترمینال باشند. محصولات HVAC موجود در بازار اجازه می‌دهند تا تنظیمات پلنیوم تا ۰٫۲ متر (۸ اینچ) انجام شوند، اگرچه ارتفاع در دامنه ۰٫۳۱-۰٫۴۶ متر (۱۲-۱۸ اینچ) متداول‌تر خواهد بود. در پلنیوم های تحت‌فشار تا حد ۰٫۲ متر (۸ اینچ)، آزمایش‌های کامل نشان داده است که فشار استاتیک در کل پلنیوم بسیار یکنواخت باقی‌مانده و متعادل‌سازی پخش‌کننده‌های منفرد را غیرضروری می‌کند. همین آزمایش‌ها نشان داده است که موانع جامد حتی با فقط ۳۸ میلی‌متر (۱٫۵ اینچ) فضای خالی بالای آن‌ها، ممکن است در یک پلنیوم ۰٫۲ متر (۸ اینچ) یا بالاتر واقع شوند و تأثیر بسیار کمی بر یکنواختی فشار کلی و توزیع جریان هوا خواهند داشت. در هر دو پلنیوم فشار صفر و فشار دار، رساندن هوا از طریق خروجی‌های مجهز به فن حتی قابل‌اطمینان‌تر از طریق پخش‌کننده‌های غیرفعال در پلنیوم های تحت‌فشار می‌باشد. پخش‌کننده‌های فعال کمتر در معرض تغییرات فشار (مانند حذف پانل‌های کف دسترسی) و سایر محدودیت‌های جریان هستند.

انتخاب کردن تجهیزات HVAC اولیه

به دلیل فشار ایستای عملیاتی پایین در پلنیوم های تأمین هوای زیر کف (که معمولاً فشار آن‌ها حدود ۲۵ ۷ اسکال است)، استفاده از انرژی فن مرکزی و تعیین کردن سایز آن را می‌توان نسبت به سیستم‌های سقفی معمول مبتنی بر استراتژی طراحی انتخاب شده، کاهش داد. همان‌طور که پیش‌ازاین بررسی کردیم، کمیت‌های هوای سرمایش و از ین رو ظرفیت‌های تولیدکننده‌های هوا برای سیستم‌های UFAD باید به صورت دقیق مشخص شود، البته ممکن است برابر یا کمتر از ظرفیت‌های موردنیاز در مقایسه با سیستم‌های سقفی باشد. باوجوداینکه بار سرمایش کلی فضا با سیستم‌های UFAD و سیستم‌های سقفی معمول برابر است، اما دمای هوای تأمین و بازگشتی بیشتر باعث می‌شود که بتوان از خنک‌کننده‌هایی با کارایی بهتر استفاده نمود به‌خصوص زمانی که شرایط آب‌وهوا و رطوبت در آن منطقه مناسب باشد. استراتژی‌های ذخیره‌سازی گرمایی با استفاده از پیش سرمایش در شب از تاوه‌های بتنی در پلنیوم باعث می‌شود که میزان نیاز اوج برای خنک‌سازی مکانیکی در طول روز کم شود در نتیجه، می‌توان تجهیزات خنک‌کننده با سایز کوچک‌تر را استفاده نمود.

انتخاب و مشخص کردن جای توزیع‌ کننده‌های هوا

انعطاف‌پذیری نصب توزیع‌کننده‌های تأمین هوا در صفحات کف کاذب، یک مزیت عمده برای سیستم‌های UFAD است. توانایی ذاتی در جابه‌جایی آسان توزیع‌کننده‌های هوا برای تطابق بیشتر توزیع بار در فضا، قرار دادن توزیع‌کننده‌ها را به یک کار ساده‌تر تبدیل می‌کند. درواقع، طرح اولیه می‌تواند کاملاً ساده صورت گیرد. قرارگیری نهایی پس از تعیین محل قرارگیری مبلمان و بارها و همچنین تنظیمات ترجیحی افراد به‌طور دقیق انجام می‌شود.

توزیع‌ کننده‌های غیرفعال

توزیع‌کننده غیرفعال به‌عنوان منابعی برای تأمین هوا تعریف می‌شوند که برای انتقال هوا از پلنیوم از طریق پخش‌کننده به فضای مطبوع ساختمان به پلنوم کف تحت‌فشار متکی هستند. پخش‌کننده‌های کف چرخشی، پخش‌کننده‌های کف ثابت با سرعت ثابت و پخش‌کننده‌های خطی از انواع اصلی پخش‌کننده‌های کف هستند.

نوع توزیع ‌کننده‌ها

چرخشی یکی از انواع توزیع‌کننده‌ها است. در این حالت الگوی جریان هوا به صورت چرخشی و به سمت بالا خواهد بود. این دریچه‌ها قابل تنظیم هستند. دریچه‌ها به صورتی هستند که می‌توان جریان و حجم هوا را کنترل کرد. بهترین مکان برای این دریچه‌ها، در قسمت‌های داخلی و محیطی ساختمان می‌باشند.

سرعت ثابت که یکی دیگر از انواع توزیع‌کننده‌ها می‌باشد بدین گونه خواهد بود که جریان هوا در این دریچه‌ها در جهت‌های مختلف قرار دارند. می‌توان این دریچه‌ها را از نظر جریان هوا با جریان ثابت بر اساس سنجش گرما، تغییر داد. بهترین مکان برای این مورد نیز در قسمت داخلی و محیطی ساختمان خواهد بود.

در روش خطی نیز جریان هوا به صورت صفحه‌ای خطی می‌باشد و یک تعدیل‌کننده با چندین لبه برای کنترل جریان هوا در این دریچه‌ها استفاده می‌شود و مکان ایدئال آن مناطق محیطی است.

دریچه چرخشی

دریچه‌های سرعت ثابت

دریچه‌های خطی در کف کاذب

توزیع‌ کننده‌های چرخشی

این حالت متداول‌ترین نوع پخش‌کننده در سیستم‌های UFAD است. مدل‌های بیشتری از هر طرح دیگری به صورت تجاری در دسترس هستند. الگوی جریان هوا در حال چرخش هوای تخلیه‌شده از این پخش‌کننده کف چرخشی، اختلاط سریع هوای تأمین‌کننده با هوای اتاق در منطقه اشغال شده را فراهم می‌کند. پخش‌کننده‌های چرخشی معمولاً به‌عنوان پخش‌کننده‌های غیرفعال نصب می‌شوند و به پلنیوم کف تحت‌فشار نیاز دارند، اگرچه مدل‌های فن دار موجود است. سرنشینان با چرخش سطح توزیع‌کننده یا باز کردن آن و تنظیم جریان هوا و کنترل حجم، میزان هوای تولیدی را محدود می‌کنند.

توزیع‌ کننده‌های سرعت ثابت

این توزیع‌کننده معرفی شده برای کار با حجم متغیر هوا طراحی شده‌اند. این توزیع‌کننده از تعدیل‌کننده داخلی اتوماتیک برای حفظ سرعت تخلیه ثابت، حتی در کاهش حجم هوای منبع تأمین، استفاده می‌کند. این‌یک پخش‌کننده منفعل است (فقط برای موتور تعدیل‌کننده، نیروی برق موردنیاز است) که به پلنوم تحت‌فشار نیاز دارد، اما مدل فن دار نیز موجود است. هوا از طریق خروجی مربع شکافدار و به صورت الگوی جریان تأمین می‌شود. سرنشینان می‌توانند جهت تأمین را با تغییر جهت دریچه تنظیم نمایند. میزان تأمین توسط ترموستات به صورت منطقه‌ای کنترل می‌شود، یا در بعضی از مدل‌ها کاربر می‌تواند میزان جریان هوا را مشخص نماید.

دریچه‌ های خطی

سال‌هاست که از دریچه‌های خطی مخصوصاً در کاربردهای اتاق کامپیوتر استفاده می‌شود. هوا در یک صفحه مسطح از نوع جت تأمین می‌شود و آن‌ها را برای قرار دادن در مناطق پیرامونی مجاور پنجره‌های خارجی مطابقت می‌دهد. اگرچه دریچه‌های خطی اغلب تعدیل‌کننده چند تیغه‌ای دارند، اما برای تنظیم مکرر افراد طراحی نشده‌اند و به همین دلیل معمولاً در فضای دفتری اداری زیاد استفاده نمی‌شوند. برای به دست آوردن به‌روزترین اطلاعات محصول در مورد پخش‌کننده‌های غیرفعال، توصیه می‌شود که مستقیماً با سازندگان پخش‌کننده تماس بگیرید.

توزیع ‌کننده‌های فعال

پخش‌کننده‌های فعال به‌عنوان محل‌های خروج منبع هوا تعریف می‌شوند که به یک فن محلی متکی هستند تا هوا را از پلنیوم از طریق پخش‌کننده به فضای مطبوع ساختمان منتقل کنند. توزیع‌کننده‌های غیرفعال را می‌توان به‌سادگی بااتصال یک جعبه خروجی فن دار به زیر توزیع‌کننده یا دریچه، به یک پخش‌کننده فعال تبدیل کرد. اکثر تولیدکنندگان توزیع‌کنندگان فعال و غیرفعال را ارائه می‌دهند. علاوه بر سه نوع توزیع‌کننده که در بالا برای توزیع‌کننده‌های غیرفعال توصیف شد، چندین طرح مختلف برای پخش‌کننده‌های فعال موجود است. پخش‌کننده‌های فن دار شامل: ماژول تأمین کف، متشکل از چهار دریچه تخلیه گرد (از نوع جت) نصب‌شده در یک صفحه کف کاذب، پره‌های ثابت در دریچه‌ها در دمای ۴۰ درجه متمایل هستند، بنابراین با چرخاندن دریچه‌ها می‌توان جهت جریان هوا را تنظیم نمود. یک دکمه کنترل سرعت چرخشی که درون یک دریچه قرار دارد، امکان کنترل حجم تأمین هوا (سرعت فن) را فراهم می‌کند، لطفاً در دسترس بودن این واحد را با سازنده بررسی نمایید.

امیدواریم که اطلاعات آورده شده برای شما خوانندگان مفید بوده باشد، شما می‌توانید برای خریداری کف‌های کاذب با شرکت فنی و مهندسی کارنو در ارتباط بوده و از تجربیات این شرکت به‌عنوان راهنمایی جهت انتخابی درست استفاده نمایید.