پنجره نافس

[Architect 3,224]

فناوری های معماری پایدار:

 

پنجره نافس یك سیتم تهویه جدید و پیشرفته در پوسته ساختمان هاست كه با وجود ارائه محصول آزمایشی آن، هنوز وارد بازار فروش نشده است. این مبادله گر جدید حرارتی هوا-هوا، بسیار جمع و جور، 05/1 كیلو گرم وزن داشته و به راحتی در ظرفشویی قابل شستشو می باشد. در غلظتCO2 داخل اتاق فعال شده و می تواند به عنوان یك آژیر حریق در مواقع ضروری عمل كند.

 

ابعاد سری جدید این پنجره 750*٢٠٠*180 میلی متراست كه می تواند در قاب پنجره یا دیوار خارجی نصب شود. بعد از تست نمونه اولیه در ایسلند و هلند، پیش بینی راندمان 95% انتقال حرارتی جواب داد. در20 درجه اختلاف حرارتی مابین هوای درون و بیرون دو فن 4 واتی با توانایی تبادل حرارتی 50 متر مکعب بر ساعت، 320 وات، انرژی حرارتی ذخیره می كنند. تجهـیزات برقی سـنتی با راندمـان ٤٠ % دارای ظرفیت ذخیره انرژی 300 واتـی می باشد. بنابراین كل بازده انرژی پنجره نافس (جعبه ای) ٨٩% است.

 

در این سیستم مبادله كننده حرارتی مفتولی تنها ۱٨ پاسكال اختلاف فشار دارد و فن این پنجره های نافس در نمونه اولیه، حدود 30dbصدا ایجاد نمود كه باید در نمونه های بعدی مدنظر قرار گیرد.تعدادی از موانع و مشکلاتی که در سیستم های تأسیساتی امروزی به وضوح دیده می شوند عبارتند از:

 

1- كیفیت هوای بیرونی :

بررسی كیفیت هوای درونی خانه های شخصی در هلند نتایج قابل ملاحظه ای در پی داشته است. براساس تحقیقات Evert Hasselaar در٥٠٠ خانه درگروه های مختلف، این نتیجه حاصل شد كه ۳⁄۲ خانه هایی که دارای تهویه مكانیكی بودند، ظرفیت تهویه به علت كثیفی حدود 10% در سال كاهش می یافت و نیز به دلیل آزار و اذیت صوتی موتور گاهی تهویه مكانیكی قطع می شد.

 

كشف دیگر این بود كه در ٥⁄٤ خانه ها، تهویه طبیعی دراتاق خواب اصلی كوچك 2 نفره داشتند که در ۲۹% این خانه ها به خاطر سروصدای ترافیك، حتی درشب پنجره ای برای بازشدن نبود. غلظت CO2 بسیار بالا و گرد وخاك ریز زیادی درخانه ها یافت می شد. همچنین حمامی كه 3 بار در روز برای دوش گرفتن استفاده می شد عموما" تهویه بسیار كوچكی برای خشك شدن داشت و این باعث نمایان شدن لكه های سیاه می شد. نکته دیگر این بود که اختلاف شاخصی بین حمام های داخلی و حمام هایی كه تنها یك پنجره دردیوار بیرونی داشتند وجود نداشت و دیوارهای سفالی حمام ها كه تا سقف كشیده شده اند ساده تر تمیز می شدند.

 

2- تاسیسات موجود با کارایی کم:

مطالعه درمورد تهویه موجود درساختمان های مسكونی، تجاری و صنعتی هلند نشان می دهد كه تفاوت بسیاری بین نتایج پیش بینی شده و آنچه كه درعمل حاصل می شود وجود دارد.عوامل موثرعبارتند از ایده، طراحی، ذخیره، اجرا، كنترل، تطبیق، استفاده ونگهداری و...

در هر مرحله اشتباهاتی كه درابعاد بزرگ مستقر می شوند، وجود دارد. (شكل )1

 

درفازمفهومی معمارباید آب وهوای درونی را درمقطع عرضی مرسوم طراحی كرده و آن را به مدیرومشاوران تاسیسات توضیح دهد. درعمل به مهارت زیادی نیز احتیاج است.

تمام سیستم های حرارت، تهویه، سیستم تصفیه هوا بدون مكانیابی توسط مشاوران طرح می شود كه معمولا" در سقف های كاذب مخفی میشوند و سقف كاذبی که برای پنهان كردن داکت های هوا استفاده می شود، حدود حجم ساختمان را تسخیر می كند. (شكل 2)

 

شکل 1. نصب استاندارد،مقطع عرضی سقف کاذب

شکل 2.تهویه در پوسته ساختمان، 15% حجم ساخت کمتر

 

و نکته دیگر اینکه در تخمین هزینه های ساخت قبل یا بعد ازمناقصه های عمومی معمولاً ازتهویه فاكتور گرفته می شود.

 

3- بازبینی تاسیسات :

تأسیسات موجود درخانه ها درعمل به دلیل صدای آزاردهنده و كثیف شدن سریع مبادله كننده حرارتی پشت دریچه فولادی دراتاق، زیر سقف و... مورد استقبال ساكنین قرار نمی گیرد. تاسیسات بزرگتر معمولا" مداوم تر بوده ولی به فضای بیشتری احتیاج دارند و حرارت زیادی تولید می كنند که این به معنای راحتی كمتر و قیمت ساخت بالا وحداكثر بار گرمایی و سرمایی می باشد.

 

4- مصرف و نگهداری :

دوره مصرف طولانی درقبال پیشبرد خوب می باشد. بررسی تحقیقات نشان می دهد كه مبادله كننده حرارتی درخانه ها با سیستم تهویه تعادلی به سختی نگهداری شده وبا گرد و خاك مسدود می شود. همچنین 3/2 تهویه مكانیكی كه در آئین نامه ها مشخص شده است عملاً موجب تامین جریان هوای آزاد ساختمان های تازه ساخت نمی شود.عمومأ مصرف كننده ها هیچ اظهار نظری راجع به تأ سیسات مكانیكی ندارند و در ساختمان های بزرگ از نظر تهویه مكانیكی، ساختمان هایی تنفرانگیز برای مردم تلقی می شوند که احساس حبس در تكنولوژی نامناسب را دارند كه این حس با تعبیه پنجره ای بازشو حل می شود.

 

 

 

تهویه جدید با راندمان بالا:

 

دوباره ازابتدا شروع میكنیم؛ یك ساختمان خوب، یك معماری پایداراست و تأ سیسات مهمان های آرام وهوشمند آنند. سالهاست راجع به ایده ساخت پنجره نافس فكر شده است و اینكه چگونه قابل دسترسی می باشد و یا به چه فرمی است، هنوز به طور كلی شناخته نیست.تحقیقات وسیع جهانی در مورد بهترین مبادله كننده حرارتی سالهای زیادی به طول انجامیده و سرانجام با نمایش یك مبادله كننده حرارتی كه توسط دكتر ir.noorvan andel اختراع شده بود، به ثمر رسید.( شكل 3و4)

ابعادی برای قاب پنجره انتخاب شده که هماهنگ با عمق دیوار مركب دو جداره و ایزولاسیون سنتی بیرونی باشد.

 

پنجره نافس دارای سه جز اصلی است:

1) سیستم تهویه تعادلی با دو فن

2) سیستم كنترل هوشمند

3) مبادله كننده حرارتی مفتولی با جریان متقابل

 

شكل 3: مراحل طراحی نمونه اولیه

شكل 4: پنجره جعبه ای می تواند یك ستون باشد یا در دیوار ساخته شود

 

 

نمونه اولیه شامل یك تركیب شفاف مبادله كننده حرارتی با جریان متقابل به ابعادmm80*180*450 می باشد كه كمتر از kg 1 وزن دارد و مبادله كننده حرارتی مفتولی به راحتی برای شستشو در ظرفشویی های استاندارد جای میگیرد.

 

 

شکل5: مقطع عرضی شماتیك ساختمان در موقعیت اقلیمی هلند در زمستان- اقلیم سرد

 

شكل 6: استفاده از پنجره نافس در تركیب با صفحات خنك كننده بسیار كار آمد تر از تصفیه هوا می باشد- اقلیم گرم

 

 

 

ابعاد سری اول نمونه 750*٢٠٠*180 میلی متر می باشد . پنجره نافس با تعبیه تهویه مكانیكی تعادلی در كنار تهویه طبیعی كار آرایی بهتری از خود نشان می دهد .

 

سنسور CO2 در غلظتppm ٥٠٠ به طوراتوماتیك روشن می شود؛ همجنین در غلظت 1200ppmیك علامت نوری مشاهده می شود و وقتی كه غلظت به 1700ppm رسید یك علامت صوتی به معنی باز شدن حتمی درها و پنچره ها برای سالم نگه داشتن هوای درون شنیده می شود.