بررسی نفوذ هوا به ساختمان از چند دیدگاه همچون مصرف انرژی، طراحی سیستم‌های تهویه مطبوع، آسایش حرارتی، کیفیت هوای داخل و ورود آلودگی و رطوبت، اهمیت زیادی دارد. طبق بررسی‌های صورت گرفته، نفوذ هوا 15 الی 30 درصد از بار حرارتی و مصرف انرژی ساختمان را به خود اختصاص می‌دهد که این عدد نشان‌دهنده اهمیت این موضوع است. به دلیل مهم بودن این موضوع بر آن شدیم مقاله‌ای جامع در رابطه با ضریب نفوذ هوا منتشر نماییم. در ادامه با تهویه آسمان همراه باشید تا به بررسی بیشتر این واحد با اهمیت بپردازیم.
فهرست مطالب
نفوذ هوا چیست؟
به جریان هوای ورودی کنترل نشده از خارج به داخل ساختمان، نفوذ هوا می‌گویند. معمولاً سه عامل فشار باد، پدیده دودکشی و سیستم‌های تهویه مطبوع باعث ایجاد نفوذ هوا در ساختمان می‌شوند. در صنعت تهویه مطبوع این موضوع خیلی با اهمیت است که چگونه نرخ نفوذ هوا در ساختمان را محاسبه نماییم؟
ضریب نفوذ هوا یا ACH
ضریب نفوذ هوا (Air CHange Rate) به تعداد دفعاتی می‌گویند که در هر ساعت هوای جدید از بیرون وارد ساختمان یا اتاق شده و با هوای قدیمی ترکیب می‌شود. به عبارت بهتر به تعداد دفعات تعویض هوای یک فضا در ساعت، ضریب نفوذ هوا یا ACH می‌گویند.
چرا ضریب ACH مهم است؟ اگر سرعت تعویض هوا خیلی زیاد باشد، هوا را از دست می‌دهید که برای گرم کردن یا خنک کردن آن باید دوباره هزینه کنید. اگر میزان آن خیلی کم باشد، هوای شما کهنه و راکد می‌شود، که می‌تواند منجر به تجمع سموم، ویروس‌ها، عوامل بیماری زا و موارد مشابه شود. در بسیاری از موارد دلیل به وجود آمدن سندروم ساختمان بیمار، همین وجود هوای کهنه و عدم تعویض به موقع آن است. دانستن میزان ضریب نفوذ هوا یا سازه برای سلامتی بسیار مهم است. همچنین مهم است که هنگام نصب یا جایگزینی تجهیزات تهویه مطبوع یا برنامه‌ریزی برای ساخت یک پروژه ساختمانی، از این ضریب مطلع باشید.
نمی‌توان یک عدد دقیق و ایده‌آل برای ضریب نفوذ هوا تعیین کرد و معمولاً یک رنج برای آن تعیین می‌شود که بسته به نوع سازه، کیفیت هوای محیط بیرون، کیفیت هوای مورد انتظار و کارایی سازه، میزان آن متفاوت خواهد بود.
نحوه محاسبه ضریب نفوذ هوا یا ACH
این روش به عنوان ساده‌ترین و در عین حال پرکاربردترین روش محاسبه حجم هوای تازه مورد نیاز به کار می‌رود. در این روش برای فضاهای مختلف با کاربردهای متفاوت تعداد دفعات معین تعویض هوا در هر ساعت پیشنهاد می‌شود.
چه عواملی بر ضریب نفوذ هوا تاثیر می گذارند؟
عوامل مختلفی بر نرخ نفوذ هوا تأثیر می‌گذارند، مانند نوع مکان، وجود مناطقی با گازهای گلخانه‌ای مضر، تعداد افراد حاضر، مکان‌های سیگار کشیدن و وجود ویروس‌ها. نرخ نفوذ هوا (و تهویه) برای هر نفر محاسبه می شود و به همین دلیل مکان‌هایی که پر رفت و آمد هستند، باید نرخ تعویض هوای بیشتری داشته باشند. همین امر در مورد سازه‌هایی که در آن‌ها سیگار زیاد کشیده می‌شود یا ممکن است گازهای گلخانه‌ای مضر در هوا منتشر شوند، صدق می‌کند. با وجود این آلاینده‌های داخلی، بهبود سیستم تهویه، از طریق نصب سیستم تهویه مطبوع مناسب، برای تبادل هوای داخل مورد نیاز است.
در جدول زیر می‌توانید تعداد دفعات استاندارد تعویض هوای ساختمان را در وضعیت‌های مختلف مشاهده نمایید:
| فضای مورد نظر | دفعات تعویض هوا در ساعت |
| اتاق بدون پنجره و درب به فضای خارج | 0/5 |
| اتاق با یک پنجره یا دو درب رو به فضای خارج | 1 |
| اتاق با دو پنجره یا دو درب رو به فضای خارج | 1/5 |
| اتاق با سه پنجره یا دو درب رو به فضای خارج | 2/5 |
| راهرو و ورودی ساختمان | 2 |
افزایش ضریب نفوذ هوا
همان‌طور که پیش از این گفته شد، پارامتر تغییر هوا بسیار مهم است تا از این طریق هوا راکد نشود و هوای داخل خانه سالم بماند. افزایش ACH کار پیچیده‌ای نیست، گاهی اوقات به آسانی روشن کردن پنکه‌ها، مانند فن‌هایی که در حمام یا هود آشپزخانه هستند، یا حتی باز کردن پنجره‌ها و درب‌ها برای ورود هوای تازه است. با این حال، استفاده از فن و باز کردن درب و پنجره، راه‌حل بلندمدتی برای افزایش نرخ تعویض هوا نیستند. افزایش جریان هوای ورودی می‌تواند توسط شرایط آب و هوایی و کیفیت هوای بیرون محدود شود. پس راه‌حل بهتر چیست؟ استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع، روش مطمئن‌تری برای انجام این کار می‌باشد. به خصوص که استفاده از سیستم فیلتراسیون موجود در دستگاه‌های تهویه مطبوع، می‌تواند در بهبود کیفیت هوا نیز تاثیر بسزایی بگذارد. استفاده از تصفیه‌کننده‌های هوای هپا، می‌تواند با حذف ذرات معلق در هوا، مانند گردوغبار و ویروس‌ها، از هوای اتاق، به کیفیت هوای شما کمک کند.
جلوگیری از نفوذ هوا
یکی از راه‌های اتلاف حرارت، نفوذ هوای زیاد از بیرون به داخل است که این عمل وقتی انجام می‌شود که هوای گرم بالا می‌رود و هوای سرد از راه درزها به ساختمان نفوذ می‌کند و مصرف سوخت در ساختمان را بالا می‌برد که وجود نورگیرها سقف‌های بلند و بازبودن دود کش شومینه‌ها و سرعت باد می‌تواند آن را تشدید کند. برخی از راه‌های جلوگیری از نفوذ هوا عبارتند از:
- درزگیری درها و پنجره‌ها
- نصب فنر بر روی درها
- پرکردن منافذ و شکاف‌ها
- مسدود کردن نورگیرهای سقفی
- نصب هواکش با دریچه خودکار
- استفاده از بالن برای مسدود کردن مسیر دودکش
- بستن کانال‌های پشت بام
- کاشت گیاهان همیشه سبز و بلند در اطراف بنا بدون ایجاد سایه بر روی ساختمان
جمع‌بندی
تغییر هوا و نرخ تغییر هوا در سازه‌هایی مانند خانه‌ها، ادارات و بیمارستان‌ها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. هنگامی که هوای داخل با هوای بیرون در اندازۀ مناسبی مخلوط می‌شود، کیفیت هوا افزایش یافته و احتمال عفونت یا سایر خطرات سلامتی کاهش می‌یابد. ضریب مناسب تغییر هوا با استفاده از تهویه غیرفعال (درب و پنجره) و تهویه فعال (سیستم تهویه مطبوع)، کمک می‌کند تا اطمینان حاصل شود که همه افراد داخل ساختمان تا حد ممکن راحت و آسوده هستند.
