محاسبه بارهای گرمایی و سرمایی
مأخذ: ماهنامه صنعت تاسیسات – شماره 12 – بهمن 1379
از: مهندس وحید شاهمیر
…………
با توجه به شمار زیاد پارامترهایی که در محاسبات بارهای گرمایی و سرمایی یک ساختمان دخیل می‌باشند امروزه در پروژه‌های بزرگ عمدتاً از روش‌های کامپیوتری برای محاسبات بارهای گرمایی و سرمایی استفاده می‌شود.
هدف این مقاله آشناسازی مهندسین محاسب و طراح با ساختار کلی اغلب نرم‌افزارهای محاسباتی مانند Carrier E20-11، Elite Software و … می‌باشد تا با آگاهی از وجوه مشترک این نرم‌افزارها بتوانند با اطمینان بیشتری از آن‌ها استفاده کنند.
مشخصات فضاهای ساختمان
تکمیل جداول مربوط به مشخصه‌های اتاق‌ها و فضاهای ساختمان کم و بیش مشابه جداول دستی می‌باشد و اطلاعاتی از قبیل مساحت کف فضا، مشخصات عوامل حرارت‌زای داخلی و جداول هم‌زمانی آن‌ها، مقدار نفوذ هوا و البته وضعیت قرار گرفتن کف اتاق بر روی سطح زمین یا فضاهای دیگر پرسش می‌شود. همچنین مشخصات سایه‌اندازهای خارجی و پارتیشن‌ها در صورت وجود، در جداول مجزایی مورد پرسش قرار می‌گیرند. این امکان در اغلب برنامه‌ها وجود دارد تا برای یک فضا چندین دیوار خارجی با جهات اصلی و فرعی متنوع همراه با مصالح مختلف و پنجره‌های گوناگون طراحی شود و حتی برای سقف طبقه آخر سطوح مختلف با شیب‌های متفاوت داشته باشیم.
اما شاید بتوان گفت بهترین توانایی این‌گونه برنامه‌ها حذف کارهای تکراری و ملال‌آور و همچنین اصلاح سریع اشتباهات ممکنه می‌باشد. به‌طوری که برای فضاهای مشابه نیاز نیست تا تمام جداول مربوطه به‌طور کامل تکمیل شوند و یا اگر تغییراتی در اطلاعات اولیه نیاز باشد لازم نیست به تمام جداول رجوع کرده و اصلاحات انجام شود و یا اگر جهت شمال و جنوب طرح تغییر کرد احتیاجی به اصلاح تک‌تک فضاها نمی‌باشد، بلکه با توجه به توانایی‌های چنین نرم‌افزارهایی می‌توان کلیه این تغییرات را به‌راحتی و سریع انجام داد.
سیستم‌های تهویه مطبوع
طراحی سیستم‌ها را می‌توان جزء مهم‌ترین مباحث تاسیسات ساختمان در نظر گرفت که البته با توجه به ارتباط تنگاتنگ آن با پیشرفت علم و صنعت و ارائه سیستم‌های جدید، مهندسین بعضاً با تمام سیستم‌های تهویه مطبوع آشنایی نداشته و از مزایا و معایب آن‌ها آگاه نیستند. به همین دلیل پرداختن به این موضوع در نرم‌افزارهای محاسباتی جزء ویژگی‌های استفاده از آن‌ها می‌باشد زیرا علاوه بر انجام محاسبات می‌تواند به‌صورت یک راهنما در شناخت انواع سیستم‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
با انتخاب سیستم تهویه مطبوع مورد نظر برنامه پارامترهای مؤثر و مهم در آن سیستم را مورد پرسش قرار می‌دهد که اغلب شامل دمای کویل‌های سرد و گرم به همراه سیستم کنترل آن و مشخصات دستگاه‌ها و تجهیزات خاص آن سیستم مثل رطوبت زن‌ها و یا رطوبت‌گیرها و یا کویل‌های پیش گرمایش و سرمایش و البته منطقه بندی ساختمان، دمای طرح داخل، ساعات و ماه‌های کارکرد سیستم می‌باشد که می‌تواند با توجه به سال ویرایش نرم‌افزار مهندسین را با ویژگی‌های سیستم‌های جدید آشنا سازد.
محاسبات
با توجه به اینکه معمولاً در چنین نرم‌افزارهایی پارامترهای متنوعی مورد سؤال قرار می‌گیرند در قبال آن اطلاعات وسیع و کاملی به کاربر داده می‌شود. به‌طور مثال محاسبات ساعت به ساعت یک پروژه در روش دستی کاری بسیار دشوار و حتی غیرممکن می‌نماید؛ اما اغلب برنامه‌ها این امکان را دارند که علاوه بر مقدار بارهای حرارتی و برودتی در هر ساعت تأثیر المان‌های حرارتی و برودتی را در ساعات و ماه‌های سال مشخص کنند.
با در اختیار داشتن چنین اطلاعات وسیعی کاربر نه فقط می‌تواند سیستم کنترل را به نحو شایسته‌تری تنظیم نماید، بلکه توصیه‌های لازم را به مهندسین ساختمان جهت اصلاح و تغییر برخی از مشخصات ساختمان مانند جنس مصالح و یا نمای کار و از جمله تأثیر ابعاد و شکل سایه‌بان‌ها بر مقدار حرارت کسب شده از خورشید و در نهایت بار ساختمان ارائه نماید.
به‌طورکلی نرم‌افزارهای محاسباتی که بر مبنای محاسبات دقیق بار کار می‌کنند، این امکان را به کاربر می‌دهند تا در هر ساعت و هر ماه از سال و برای هر فضا و یا هر ناحیه مقدار بارهای مورد نظر را با توجه به درصد تأثیر المان‌های مختلف بنا، در اختیار داشته باشد.
در انتها باید یادآوری کرد که تمام عناوین ذکر شده ممکن است عیناً در کلیه نرم‌افزارها موجود نباشد و یا در برخی پارامترها مثل نوع کاربری ساختمان و وضعیت فعالیت هر کدام از فضاها مطرح باشند، اما در غالب برنامه موارد مذکور به نحوی ارائه می‌شوند.
