ඉහළ ගොඩනැගිලි සඳහා වාතජනක පද්ධතිය සැලසුම් කරන්නේ කෙ‍සේද?

ඉහළ ජලයේ ජනාවාස ගොඩනැගිලි වල මූලික වාතාශ්‍රය අභියෝග

ස්ටැක් ආචරණය, වාතය පීඩනය සහ පිස්ටන් ආචරණය: වාතාශ්‍රය පද්ධති ක්‍රියාකාරිත්වය මත භෞතික විද්‍යාව සහ බලපෑම

උස් ගොඩනැගිලි තම සුළි පද්ධති ක්‍රියාකාරීත්වයට බලපාන විශේෂ පීඩන ගැටළු සමඟ කටයුතු කරයි. අභ්‍යන්තරයේ හා බාහිරයේ උෂ්ණත්වයන් වෙනස් වීමෙන් චිමිනි ආකාරයේ බලපෑමක් ඇති කරන 'ස්ටැක් ආචරණය' යනුවෙන් හඳුන්වන දෙයක් තිබේ. ශීත ���ාරයේ උණුසුම් වාතය ඉහළට යාම නිසා ගොඩනැගිලියේ පහත් මට්ටම්වලට සීතල බාහිර වාතය ඇද යයි. එම අතරතුර, වාතය සියලු දිශාවන්ගෙන්ම ගොඩනැගිලි මත පහර දෙයි, එමගින් එහි විවිධ පැත්තේ පීඩන වෙනස්කම් ඇති කරයි. වාතයට මුහුණ දෙන පැත්ත ඉහළ පීඩනයක් (ධනාත්මක පීඩනය) දක්වා තල්ලු කරන අතර, ප්‍රතිවිරුද්ධ පැත්ත ඇදීමක් (ඍණාත්මක පීඩනය) අත්දකින්නේ ය. එසේම, ඉස්සුරුම් ඉහළට හා පහළට ගමන් කිරීමෙන් ඇතිවන සහ වාතය සිර අභ්‍යන්තරයේ ගමන් කරවන ඉංජිනේරුවන් විසින් 'පිස්ටන් ආචරණය' ලෙස හඳුන්වන දෙයක් ද තිබේ. මෙය සමහර විට පාස්කල් 50 ක් දක්වා පීඩන වෙනස්කම් ඇති කළ හැකිය. මෙම සියලු සාධක එකට එකතු වූ විට, මහල් අතර වාත ප්‍රවාහ සමතුලිතතාවට බරපතල ගැටළු ඇති කරයි. සමහර අධ්‍යයන වලින් පෙන්වා දෙන්නේ අසමතුලිතතාව 30% ට වැඩි විය හැකි බවයි. දූෂණ අනියන්ත්‍රිතව ඇද ගනු ලැබේ, අනතුරුදායක තත්ත්වයන්හිදී වායු සැපයුම් පද්ධති අවශ්‍යතාවට වඩා ශක්තිය අධික ලෙස අපවිත්‍ර කරයි (25% ට වැඩි), සහ ASHRAE 62.1 වැනි සුදුසු සුළි ප්‍රමිතීන් නිරන්තරයෙන් පවත්වා ගැනීම ප්‍රායෝගිකව අසීරු වී යයි.

හේළ අඩු කිරීමේ උපායමාර්ග: සිරස් කොටස් කිරීම සහ පීඩන අඩු කිරීමේ කලාප

ඉංජිනේරුවන් සිරස් කොටස් කිරීමේ ක්‍රම මගින් ගොඩනැගිලි තුළ පීඩන ගැටළු වලට මුහුණ දෙයි. මූලික වශයෙන්, ඔවුන් ගොඩනැගිල්ල අභ්‍යන්තර ප්‍රදේශ කිහිපයකට නිවාඩු ලැබූ ගොඩනැගිල්ල බිත්ති සහ එක් එක් ප්‍රදේශය සඳහා වෙනම වාතජනක පද්ධති භාවිතයෙන් බෙදා හරිනු ලබයි. මෙම ප්‍රවේශය ගොඩනැගිල්ල පුරාම පැතිරීම වළක්වා, ස්ථූප ආචරණය මහත් ලෙස පහත් අට මහල් පමණ තුළ සීමා කරයි. මධ්‍ය මහල් සහ කුළු ප්‍රදේශවල විශේෂ පීඩන නිදහස් කිරීමේ කලාප ඇති අතර, පීඩන වෙනස්වීම් පැස්කල් 15 ක් පමණ ලඟා වූ විට ස්වයංක්‍රීයව විවෘත වන ධාවක ඇත. මෙමඟින් අවකාශය පුරා වාතයේ චලනය සමතුලිත කිරීමට උපකාරී වේ. ලෝබි යනු ගොඩනැගිල්ලේ වෙනස් කොටස් අතර බොෆර් කලාප ලෙස ක්‍රියා කරන අතර, එlevator වැස්ටිබියුල, අදියර අනුව පීඩන පාලනය සඳහා සැලසුම් කර ඇති අතර, පඩිපෙළ පද්ධති තුළට පැමිණෙන නව වාතය කළමනාකරණය කරන අතර, වළාකුළු විසින් බාධා නොවන ලෙස කුළු අතුරු ආරක්ෂිත වේ. මෙම ක්‍රම දූෂණය වැළඳීමේ පැතිරීම තුනෙන් දෙකක් පමණ අඩු කරන අතර, ගොඩනැගිල්ල තුළ පැමිණෙන ප්‍රමාණය කෙතරම් ද යන්න නොසලකා ස්ථාවර වාතජනක පද්ධතියක් පවත්වා ගැනීමට උපකාරී වේ.

වාතජන පද්ධති සැලසුම් මූලධර්ම: පීඩනය, වායු ප්‍රවාහ සමතුලිතතාව සහ කලාපකරණය

පීඩන කැස්කේඩ් ආකෘතිකරණය භාවිතයෙන් පාටිගෙ පාටිගෙ පීඩන අවශ්‍යතා ගණනය කිරීම

උස් ගොඩනැගිලිවල බහුතල මහල් ඔස්සේ ඇති වන දුෂ්කර අන්තර්-පීඩනයන් කළමනාකරණය කිරීම සඳහා පීඩන කැස්කේඩ් ආකෘතිකරණය කිරීම උපකාරී වේ. මූලික සංකල්පය තුළින්, එක් එක් මහලේ ජල පීඩන මට්ටම අඟල් 0.05 සහ 0.25 අතර පරාසයක පීඩන ප්‍රවණතා ගණනය කිරීම ඇතුළත් වන අතර, මෙය ස්ථූප ප්‍රතිපත්තියට එරෙහිව ක්‍රියා කරමින්, දොරවල් අල්ලා ගැනීම හෝ අනපේක්ෂිතව වසා දැමීම වැළැක්වීමට උපකාරී වේ. වාතය මෙම අවකාශ ඔස්සේ ගමන් කරන ආකාරය අනුකරණය කිරීම සහ පීඩනය අසමතුලිත විය හැකි ස්ථාන හඳුනා ගැනීම සඳහා බොහෝ ඉංජිනේරුවන් ගණිතමය ගුලිකා ගතික මෘදුකාංග (computational fluid dynamics software) භාවිතා කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, ගොඩනැගිල්ලේ ලොබි සාමාන්‍යයෙන් ධනාත්මක පීඩනය අඟල් 0.15 ක් පමණ අවශ්‍ය වන අතර, ඉහළ ජීවන මහල්වල එය අඟල් 0.05 ක් පමණ වේ, එයින් අදහස් කරන්නේ වාතය නිවැරදි දිශාවට ගමන් කරන බවයි. තවද සැලකිය යුතු කරුණක් නම් ඉලෙවෙටර් ස්ථාන සහ උපකරණ චේස් ප්‍රදේශ ඔස්සේ ඇති වන රහස්‍ය කැළැල් වීමේ ස්ථාන වේ. මෙම ස්ථාන ඉතා වැදගත් වන්නේ, මෙය සැලකිල්ලට නොගැනීම ප්‍රධාන පද්ධතියේ ක්‍රියාකාරිත්වය 15% සිට 30% දක්වා අඩු කළ හැකි බැවින්, නිවැරදි නිර්මාණයක් සඳහා කාලය සහ මුදල් ආයෝජනය කිරීමෙන් පසු කිසිවෙකු මෙය සිදුවීම නොබලාපොරොත්තු වන බැවින් ය.

සැතපුම් උපායමාර්ග: භාවිතය සඳහා නම්‍ය බවට ඉඩ සලසා දෙන සිරස් හෝ කණ්ඩායම් ගොඩනැගිල්ල ප්‍රවේශයන්

භවනයන් සිරස් කල්පනය භාවිතා කරන විට, එය මූලික වශයෙන් ගොඩක් ප්‍රමාණයක් සහිත වායු හසුරුවාගැනීමේ උපාංගයක් මගින් මහල් දහයක් පමණ සේවය කරන ආකාරයට මහල් වලට වෙන් වෙන් යාන්ත්‍රික කොටස් බවට බෙදීමයි. මෙම සැකසීම සංකීර්ණ නල ක්‍රමවේදය අඩු කරන අතර, සියල්ලම කේන්ද්‍රගතව ඇති බැවින් නඩත්තු කිරීම පහසු කරයි. ඊට පසු කණ්ඩායම් මහල් කල්පනය තිබේ, එය විවිධ වර්ගයේ ඉඩම් එකට පවතින ප්‍රදේශ සඳහා හොඳින් ක්‍රියා කරයි, උදාහරණයක් ලෙස ජිම් එකක් අවාසික ඒකක හෝ එවැනි දෙයක් අසල. මෙම සැකසුම් දිනකට පුරා අයෙක් ඉඩම භාවිතා කරන ආකාරයට හොඳින් අනුවර්තනය වේ. සිරස් කල්පනය මගින් මහල් අතර දූෂිත ද්‍රව්‍ය ගමන් කිරීමේ ගැටළු වළක්වා ගැනීමට උපකාරී වුවද, භවනයන් සම්පූර්ණයෙන් භාවිතා නොවන විට එය හොඳින් ක්‍රියා නොකරයි, මන්ද පද්ධති අඩු භාරයක් යටතේ අකාර්යක්ෂමව ක්‍රියා කරයි. අනෙක් අතට, කණ්ඩායම් මහල් කල්පනය ක්‍රියාකාරකම් අනුව ඉල්ලුම පාලනය කරන සුළු වාතාශ්‍රය සඳහා අවස්ථා ලබා දෙයි, නමුත් මෙය වඩාත් සංකීර්ණ නල ක්‍රමවේදය අවශ්‍ය වීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස පවතී. දැන් බොහෝ ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පීන් මෙම ප්‍රවේශ දෙකම ඒකාබද්ධ කිරීමට නිර්දේශ කරති: සම්පූර්ණයෙන්ම අවාසික කොටස් සඳහා සිරස් පීඩන භාවිතා කරමින්, මෙම මිශ්‍ර භාවිත ප්‍රදේශවල කණ්ඩායම් කලාප ක්‍රියාත්මක කිරීම. මෙම සංයෝජනය සාමාන්‍යයෙන් පැරණි තනි කලාප පද්ධති සඳහා සාපේක්ෂව ශක්ති පිරිවැය ප්‍රමාණයෙන් 25% ක් ඉතිරි කරයි.

ජීවන ආරක්ෂණ අභිසමාගම: ගින්දැල්ල සහ දුම් පාලනය සමඟ වැඩිරැළි පද්ධති සම්බන්ධ කිරීම

NFPA 92 සහ IBC අවශ්‍යතා අනුව පඩිපෙළ සහ ඉස්සේ ලෙස පීඩනය

ආදිය අවසන් වෙතින් සහ එලෙවෙතින් ධනාත්මක පීඩනයක් පවත්වා ගැනීමෙන් අගුළු ඇති වූ විට දැල්වීමේ මාර්ග තුළට දුම්රෝධී වීම වැළැක්විය හැකි අතර, එමඟින් එම වැදගත් පලා යාමේ මාර්ග පැහැදිලිව පවත්වා ගැනීමට උපකාරී වේ. NFPA 92 සහ IBC වැනි ගොඩනැගිල්ලේ කේත මගින් ආරක්ෂිත ප්‍රදේශ සහ අගුළු ඇති ප්‍රදේශ අතර පවත්වා ගත යුතු පීඩනය පිළිබඳ නිශ්චිත අවශ්‍යතා දක්වයි, සාමාන්‍යයෙන් ජල ස්ථම්භයේ 0.05 සිට 0.10 අඟල් පමණ වෙනසක් පවත්වා ගැනීමට අවශ්‍ය වේ. මෙම පාලනය කරන ලද පීඩනය කණ්ඩායම් ආචරණය නම් වූ දෙයට එරෙහිව ක්‍රියා කරයි, ගොඩනැගිල්ලේ පවත්නා පුද්ගලයින් සහ ගොඩනැගිල්ල තුළින් ක්‍රියාත්මක වන අගුළු නිවාරණ කාර්ය මණ්ඩලය දෙපාර්ශවයම සඳහා හුස්ම ගැනීමට හැකි තත්ත්වයන් පවත්වා ගැනීමට සහාය වේ. මෙම පද්ධති සැලසුම් කිරීමේදී, දොරවල් සහ ගොඩනැගිල්ලේ සන්ධි ව around ඇති කුඩා කැළැල් සියල්ල සැලකිල්ලට ගනිමින් සැපයිය යුතු වාතයේ ප්‍රමාණය නිවැරදිව ගණනය කිරීම සඳහා ඉංජිනේරුවන් අවශ්‍ය වේ. එසේම පද්ධතියක් දීර්ඝ අනතුරු සිදුවීම් අතරතුර අසාර්ථක වුවද පීඩනය පවත්වා ගැනීම සඳහා අතිරේක පංකා ද ඔවුන් තුළ ඇතුළත් කරයි. අගුළු ඇලාරම දැමුණු විගසම මෙම සමස්ත පද්ධතිය ස්වයංක්‍රීයව ක්‍රියාත්මක විය යුතු වේ. NIST විසින් 2023 දී සිදු කරන ලද අධ්‍යයන අනුව නිවාස වල වාසීන් අතර දුම් රෝධී වීම් සිදුවීම් 40% කින් වැඩි වන බව පෙන්වා දෙන අතර, නිතිපතා පරීක්ෂා කිරීම් ද අත්‍යවශ්‍ය වේ.

HVAC, ගිනි ඇඟවුම් සහ සුදුම් ද්වාර අතර ආරක්ෂිත අතුරු දැමීම්

HVAC පද්ධති ගිනි ඇඟවුම් සහ සුදුම් ද්වාර සමඟ එකට ක්‍රියා කරන විට, ඒවා ගොඩනැගිලි සඳහා අත්‍යවශ්‍ය ආරක්ෂණ ආරක්ෂාවන් නිර්මාණය කරයි. ඇඟවුම් බෝන්න දැමූ විට, පද්ධතිය සුදුම් ද්වාර වාතාශ්‍රය නල තුළ නිශ්චිත ප්‍රදේශ තුළ ගින්න අඩු කිරීම සඳහා ස්වයංක්‍රීයව වසා දමන ආරක්ෂිත නීති අනුගමනය කරයි. එම අවස්ථාවේදීම, පද්ධතිය සුදුම් ගොඩනැගිල්ල පුරා පැතිරීම වළක්වා ගැනීම සඳහා ආපසු වාතය පංකා නතුරු කරයි සහ පිටවීමේ මාර්ග පැහැදිලිව තබා ගැනීම සඳහා පීඩනය පංකා ක්‍රියාත්මක කරයි. බල විනාශයක් ඇති වුවහොත්, ඉංජිනේරුවන් විසින් "සුරක්ෂිත ප්‍රකාරය" ලෙස හැඳින්වෙන ආකාරයට මෙම ආරක්ෂණ විශේෂාංග ක්‍රියාත්මක වේ - බලය යළි ලැබෙන තෙක් ද්වාර ස්වයංක්‍රීයව වසා දමා පංකා නතුරු වේ. නාල බිත්ති හෝ පාදම් හරහා ගමන් කරන විට කුඩා පිලිස්සුවක් වුවද සුදුම් අඩු කිරීමේ ක්‍රියාවලිය 70% කින් ඵලදායීතාව අඩු කරන බව නවතම කර්මාන්ත ප්‍රමිතීන් අනුව පවසන බැවින්, ගොඩනැගිල්ල කළමනාකරුවන් මෙම සම්බන්ධතා සියල්ලම නිතිපතා පරීක්ෂා කළ යුතුය.

ඇභ්‍යන්තර වායු ගුණත්වය සහ ශක්ති කාර්යක්ෂමතාව: වාතාශ්‍රය පද්ධතිය උපරිමීකරණය කිරීම

ජාතික සෞඛ්‍ය අංශය සඳහා ASHRAE 62.1 අනුකූලතාව, සුළු කිරීම සහ ඉල්ලුම-නියාමිත වාතජනනය

ඉහළ ගොඩනැගිලිවල වාසය කරන හෝ වැඩ කරන පුද්ගලයින් සඳහා ASHRAE ප්‍රමිතිය 62.1 යටතේ ඇති වාතාශ්‍රය ප්‍රමාණ ඉතා වැදගත් වේ. විවිධ වේලාවන්හි එහි සිටීමට නියමිත පුද්ගලයින් ගණන සහ කුමන ආකාරයේ අවකාශයක් ද යන්න සැලකිල්ලට ගනිමින් මෙම පද්ධති සඳහා සැලකිලිවන්තව ගණනය කිරීම් සිදු කළ යුතු වේ. අභ්‍යන්තර වායු ගැටළු නිසා ඇත්ත වශයෙන්ම WHO වාර්තාවෙන් 2024 දී ලබා දුන් දත්ත අනුව සෑම වසරකම ආසන්න වශයෙන් මිලියන 3.8 ක් පමණ අකාලයෙන් මිය යයි. එම නිසා අද MERV 13 හෝ ඊට වැඩි ශ්‍රේණියේ පෙරහරු ඉතා වැදගත් වේ. මේවා සාමාන්‍ය පෙරහරු අතහැර දමන කුඩා කැටි සහ ඇලර්ජන අල්ලා ගනී. CO2 මට්ටම සංවේදක මගින් හඳුනා ගැනීම මත පදනම්ව වාතාශ්‍රය ප්‍රමාණය සකස් කරන ආකාරයට ඉල්ලුම පාලනය කරන වාතාශ්‍රය ක්‍රමය ක්‍රියා කරයි. බලශක්ති දෙපාර්තමේන්තුව පවසන්නේ 2023 අධ්‍යයනයන්හිදී මෙය අනවශ්‍ය බලශක්ති අපවිත්‍රතාව 20 සිට 40 දක්වා ප්‍රතිශතයක් අඩු කළ හැකි බවය. එමෙන්ම බොහෝ දෙනෙක් සිටින විට ප්‍රමාණවත් නැවුම් වාතය ඇතුළු නොවීම වැනි තත්ත්වයන් එය නවත්තයි. හොඳ පද්ධති අභ්‍යන්තර ආර්ද්‍රතාව 60% කට අඩු ආපේක්ෂ ආර්ද්‍රතාවක් ලෙස පවත්වා ගැනීමටද සමත් වේ, මන්ද අධික ආර්ද්‍රතාව නිසා කුරුල් වර්ධනය සිදු වන අතර එය භාවිත කරන අයට හුස්ම ගැනීමේ ගැටළු රැසක් ඇති කරයි.

LEED සහතිකය සඳහා හා නීති අනුප්‍රාප්තිය සඳහා බලශක්ති ප්‍රතිචාරණ වැටලීම (ERV) ඒකාබද්ධ කිරීම

අපි ශක්ති ප්‍රතිචාර වැටලුම් ක්‍රම ස්ථාපනය කරන විට, එම ක්‍රම පිටව යන වාතය සහ ඇතුළු වන නව වාතය අතර තාපය සහ ආර්ද්‍රතාව හුවමාරු කර ක්‍රියා කරයි. ASHRAE විසින් නවතම අධ්‍යයන වලින් පෙන්වා දෙන පරිදි මෙය තාපන හා සීතලන වියදම් 35 සිට 50 දක්වා ප්‍රතිශතයක් පමණ සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකිය. කාන්තිමත් සහතිකකරණය ලබා ගැනීම සඳහා අරමුණු කරන ගොඩනැගිලි සඳහා, මෙම ආකාරයේ ක්‍රමයක් වටිනා LEED ලකුණු රැස් කිරීමට උපකාරී වන අතර, ශීත දින 3,500 කට වැඩි ප්‍රදේශ සඳහා 2021 ජාත්‍යන්තර ශක්ති සංරක්ෂණ කේතය විසින් ඉදිරිපත් කරන අවශ්‍යතා සපුරාලයි. සහතික කරන ලද ERV වල විශේෂයෙන් ප්‍රයෝජනවත් ලක්ෂණය වන්නේ පිටත තරමක් ශීත වුවද ගොඩනැගිල්ලේ ඇතුළත වාතය පිරිසිදුව තබා ගැනීමයි. මෙම ක්‍රමය පිටත වාතයේ දූෂණ සාධක ගොඩනැගිල්ලට ඇතුළු නොවන ලෙස නව වාතය ගොඩනැගිල්ලට ඇතුළු වීමට පෙර එය උණු කරයි. මෙය වාතය ඇතුළු වීමෙන් වැළැක්වීම සඳහා තදින්ම සීල් කර ඇති උස් ගොඩනැගිලි සඳහා විශේෂයෙන් වැදගත් වේ. හරියටම ප්‍රමාණය අනුගත ඒකකයක් ස්ථාපනය කිරීම ද වැදගත් වන අතර, හරියටම ප්‍රමාණය අනුගත ක්‍රම සාමාන්‍යයෙන් පාරිභෝගික බිල් අඩු වීම නිසා තම වියදම තුනෙන් පහක් අතර වසර තුළ ආපසු ලබා ගනී. මෙය සම්පූර්ණ හෝ කොටස් වශයෙන් ක්‍රියාත්මක වෙද් යන්න නොතකා දේශීය වැටලුම් නීති සමඟ අනුකූලව පවතී.

FAQ

ඉහළ ගොඩනැගිලිවල ඇණි ආචරණය වැදගත් වන්නේ ඇයි?

වාතය පීඩන අසමතුලිතතාවයක් ඇති කරවා වාතජනන පද්ධති ක්‍රියාකාරිත්වය හා ශක්ති භාවිතය බලපාන බැවින් ඇණි ආචරණය වැදගත් වේ.

සිරස් කොටස් කිරීම වාතජනන ගැටළු අවම කිරීමට උපකාරී වන්නේ කෙ‍සේද?

ඇණි ආචරණය සීමිත මහල් තුළ පමණක් රඳවා ගැනීම සඳහා ගොඩනැගිල්ල කුඩා කොටස් වලට බෙදා දැමීමෙන් සිරස් කොටස් කිරීම වාත ප්‍රවාහ සමතුලිතතාවය වැඩි දියුණු කර දූෂණය වැළඳීම අඩු කරයි.

වාතජනන පද්ධති සැලසුම් කිරීමේදී පීඩන අවපාත ආකෘතිකරණයේ කාර්යභාරය කුමක්ද?

පීඩන අවපාත ආකෘතිකරණය බහු මහල් පුරා සමතුලිත වාත ප්‍රවාහය පවත්වා ගැනීම සඳහා අවශ්‍ය පීඩන වෙනස්වීම් ගණනය කරයි, දොර අල්ලා ගැනීම හෝ අනපේක්ෂිත වශයෙන් වැසී යාම වැනි ගැටළු වළක්වා ගැනීමට.

ඉහළ ගොඩනැගිලිවල ඉල්ලුම පාලනය වළඳන වාතජනනය ශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරන්නේ කෙ‍සේද?

ඉල්ලුම පාලනය වළඳන වාතජනනය පැමිණීමේ ප්‍රමාණය හා CO2 මට්ටම් අනුව වාත ප්‍රවාහය අනුවර්තනය කර අතිරික්ත ශක්තිය අඩු කර උච්ච කාලවලදී ප්‍රමාණවත් නව වාතය ලබා දෙයි.

ශක්ති ප්‍රතිචාරණ වාතජනන පද්ධතියෙන් ලැබෙන වාසි මොනවාද?

උෂ්ණත්වය සහ ආර්ද්‍රතාව හුවමාරු කිරීම හරහා ශක්ති ප්‍රතිචාරණ වාතජනන පද්ධති තාපන හා සිසිලන පිරිවැය අඩු කරයි, LEED සහතික කිරීමට දායක වන අතර ඇතුළු අවකාශයේ වාතය පිරිසිදුව තබා ගැනීමට උපකාරී වේ.