مهندسی تاسیسات در آلمان

از: Dan Holohan

بعضی از ساختمان‌ها همیشه در ذهن باقی می‌مانند. برخی از آن‌ها قدیمی هستند و بعضی جدید، اما هر یک از آن‌ها قبل از بنا شدن فقط به شکل یک ایده در ذهن طراحان بوده‌اند و پس از اتمام عملیات ساخت، قدرت اعجاب‌آور تخیل و مهندسی را به رخ می‌کشند. در ماه مارس ۱۹۹۷ در آلمان بودم و یکی از این ساختمان‌ها را از نزدیک مشاهده کردم. زمانی که من از ساختمان بازدید می‌کردم در مراحل آخر کار و تحویل بود. دو نفر از مهندسان، گورهال و تالی، ساختمان را به من نشان دادند و آنقدر برای این کار وقت گذاشتند که من هرگز فراموششان نخواهم کرد. همانطور که گفتم جاها و ساختمان‌هایی هستند که انسان هرگز آنها را از یاد نمی‌برد.
اسم ساختمان آنها کاستور و پولاکس (Kastor and Pollux) است و در شهر فرانکفورت قرار دارد. ارتفاع این ساختمان ۲۴۶ فوت و کاربری آن تجاری است. سه سیستم گرمایش آبی مستقل به این ساختمان سرویس می‌دهند. انتخاب سیستم‌های مجزا برای دوری جستن از فشارهای استاتیک بالا بوده است. مهندسان آلمانی هرگز مثل ما در آمریکای شمالی ساختمان‌هایشان را با بخار مستقیم گرم نمی‌کنند چون گرمایش با بخار را یک فناوری قدیمی و قرن نوزدهمی می‌دانند.
آنها البته یک سیستم بخار در زیرزمین خود داشتند و این دو مهندس گرامی بر سر استفاده از آن برای گرم کردن ساختمانی به این بزرگی، البته به طور غیر مستقیم، با هم بحث داشتند. همراه  آنها از مبدل حرارتی پوسته و صفحه فوق‌العاده‌ای که در زیرزمین قرار داده شده بود بازدید کردم. آنها گفتند که بخار psig ۶۰ از زیر خیابان‌های شهر به ساختمان می‌رسد و با حرکت در ساختمان انرژی حرارتی بسیار زیادی آزاد می‌کند. البته من برایشان نیاوردم که این نوع سیستم گرمایش مرکزی در شهرهای آمریکای شمالی خیلی معمول است؛ آنها چنان از سیستم شان راضی و خوشحال بودند و مشخصات آن را برای من توضیح می‌دادند که ترجیح دادم چیزی نگویم و به حرف‌های آنها گوش کنم. همه مهندسانی که با ذوق و شوق درباره کارشان صحبت می‌کنند و به کارشان عشق می‌ورزند قابل ستایش و احترامند. وقتی بازدید از زیرزمین تمام شد به طبقات دیگر رفتیم؛ تقریباً بیش از ۸۰٪ ساختمان از رادیاتورهای معمولی تغذیه می‌شد و کویل‌های آب گرم درون سیستم تهویه نیز بقیه ۲۰٪ بار ساختمان را تأمین می‌کردند.

در لابی بزرگ ساختمان از سیستم گرماتاب (Radiant Heating) استفاده کرده بودند. این چیزی نیست که به طور معمول در ساختمان‌های اداری و تجاری آمریکا بشود دید.
اما مهندسان طراح در آلمان، لوله‌های گرماتاب را در بخش‌های پایین دیوار و زیر شیشه ها قرار می‌دهند و با این کار جریان هوای سردی که از پنجره‌ها پایین می‌آید را خنثی می‌کنند. البته لوله‌ها را خیلی در دیوار بالا نمی‌آورند چون ممکن است کسی با چکش زدن یا میخ کوبیدن به آنها آسیب برساند. آنها به خوبی می‌دانند که دیوارهایی که تمام سطح آنها به لوله‌های گرماتاب مجهز باشد جریان هوای کنوکسیونی در اتاق‌ها ایجاد می‌کنند و این چیزی است که در فضاهای با سقف بلند باید از آن اجتناب کرد. در این ساختمان، رادیاتورهای تزئینی خیلی زیبایی در جای جای دیواره شیشه‌ای لابی قرار داده شده بود و جدای از زیبایی ظاهری، از ریزش هوای سرد پنجره‌ها به پایین و ایجاد جریان کنوکسیونی جلوگیری می‌کردند. دمای لابی در تمام نقاط آن و حتی در نزدیکی در گردان بسیار مطبوع و دلپذیر بود. البته در مجاورت در گردان چند رادیاتور بزرگ قرار داده بودند تا اثر هوای سردی که با عبور افراد از در وارد لابی می‌شد از بین برده شود. اگر قوه تخیل خود را به کار اندازیم متوجه می‌شویم که طراحی آنها به گونه‌ای است که جریان‌های هوا در فضا سعی می‌کنند بالا رفته، پایین بیایند و به نقطه‌ای از
تعادل برسند. طراحی بسیار هوشمندانه بود. در بیرون از ساختمان و زیر مسیر دسترسی پارکینگ، لوله های آب گرم نصب کرده بودند تا برف روی مسیر آب شود. آنها حتی داخل تونل‌های اصلی بالای ساختمان را هم لوله‌های آب گرم عبور داده بودند چون نمی‌خواستند روی آن یخ تشکیل شود و با وزش باد روی سر عابران بیافتد. خیلی آینده‌نگرانه است، اینطور نیست؟ یادم می‌آید ساختمان سینی کورپ به تازگی در نیویورک افتتاح شده بود. این ساختمان سقف به غایت زیبا داشت ولی با بارش اولین برف زمستانی، صفحه‌ای یخی به اندازه یک زمین فوتبال روی آن تشکیل شد و مانند تیغه گیوتین به زمین آمد. آن روز پلیس‌ها مجبور شدند منطقه‌ای به بزرگی بیش از ده مایل مربع را در نیویورک ببندند تا مهندسان بتوانند راه‌حلی برای مشکل پیدا کنند. اما آلمانی‌ها فکر این موضوع را از قبل کرده بودند.

زمانی که داشتیم در طبقات راه می‌رفتیم تعداد بسیار زیاد شیرهای ترموستاتیک رادیاتوری توجه مرا به خود جلب کرد. وقتی از همراهمان پرسیدم به من گفتند که بیش از ۴۰۰۰ شیر ترموستاتیک در این ساختمان نصب شده است چون طبق قانون ساختمان‌سازی آلمان، هر اتاق بزرگ‌تر از هشت متر مربع باید حداقل یک شیر ترموستاتیک برای رادیاتورها داشته باشد. این شیوه، نگرش خیلی اروپایی و دقیق است. ساختمانی را به یاد آورم که در نیویورک توسط یکی از دوستان من ساخته شده بود.
آنها در ساختمان خود نزدیک به یک هزار شیر ترموستاتیک رادیاتوری نصب کرده بودند به این امید که ساکنان دست از باز و بسته کردن پنجره‌ها در حین فصل سرمایش بردارند. اما بنیانگذار نگهداری ساختمان در اولین زمستان گزارش داد که بیشتر شیرهای ترموستاتیک بای پس شده‌اند، چرا؟ پمپ‌های موتورخانه خیلی بزرگ بودند. گویا پمپ‌ها قبل از شیرهای ترموستاتیک خریداری و نصب شده بودند و به قدری بزرگ بودند که اگر شیرهای ترموستاتیک می‌خواستند بسته شوند، پمپ‌ها دوباره آنها را باز می‌کردند. مشکل با تراشیدن بخشی از پروانه پمپ‌ها حل شد. اما در این ساختمان آلمانی بین هر دو رادیاتور بزرگ مستقیم، یک تعدیل‌کننده فشار نصب شده بود تا فشار تفاضلی همگامی در گروه رادیاتورهای ساختمان ایجاد شود. بدین ترتیب وقتی که شیرهای ترموستاتیک جریان یک رادیاتور را محدود کنند، شیرهای فشار تفاضلی آن تعدیل‌کننده، جریان برخی از رادیاتورها را بای‌پس می‌کنند.

مشکلات فشار هم که در آمریکا با آن روبرو بودیم در فرانکفورت مسئله‌ای به شمار نمی‌آمد و علاوه بر این، پمپ های سیرکولاسی در فرانکفورت اصلاً بزرگ انتخاب نمیشد این رویه در تمام اروپا به چشم میخورد آنها به ندرت پمپی را بزرگتر از حد انتخابی می کنند و به صرفه جویی در انرژی حساس بسیار دارند تمام پمپ های ساختمانی که از آن بازدید می کردیم از نوع جریان متغیر بودند.

به پارکینگ رفتیم تمام پارکینگ توسط کف های گرماتاب گرم می شدند یکی از همراهان توضیح داد که آنها به هیچ وجه در این فضاها از یونیت هیتر استفاده نمی کنند چون هوای گرم ایجاد شده به سمت سقف بالا رفته و با باز شدن درهای گرم شده از آنها فرار می کنند البته چند یونیت هیتر به عنوان پشتیبان سیستم  کف گرماتاب نصب شده بودند ولی واقعاً فقط برای پشتیبانی نه استفاده عادی.

مردم در کشورهای اروپایی به دلیل کمبود حامل های انرژی و گران بودن آنها شدیداً به صرفه جویی در مصرف انرژی اهمیت میدهند جدای از تمام تفاوت های شیوه های مهندسی اگر همین عادت را از آنها بیاموزیم کافی خواهد بود.

منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 62

اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای دوره های تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید در دوره های تاسیسات مکانیکی شرکت کنید.