Який найефективніший засіб утеплення будівлі з високою стелею?

Розгляньте велику аудиторію, церкву чи якусь іншу дуже велику, по суті, однокімнатну будівлю з високою стелею. Припустимо, що в будівлю є багато під’їздів, які дозволяють вивести холодне повітря в / гаряче повітря, а рух у будівлі та з неї неминуче великий.

Я б міг уявити, що будь-які спроби контролювати температуру такої великої будівлі були б дуже неефективними з точки зору енергії та витрат, особливо тому, що піднімається тепле повітря.

Якщо припустити, що зовні дуже холодно, і ми зацікавлені насамперед у підтримці будівлі теплою на рівні землі, щоб людині було комфортно працювати та взаємодіяти, який найкращий спосіб зберегти таку велику, по суті, одну кімнатну будівлю висока стеля тепла, коли вплив на вулиці холодного повітря є частим і неминучим?

Коли я кажу "найкраще", мені цікаво збалансувати енергію, обслуговування та грошові витрати протягом життя будівлі.

Ваша тема питань складається з двох частин: як подавати тепло і як його утримувати.

Великі відкриті кімнати з високими стелями найефективніше утеплюють променистим теплом стелі. Підняття теплого повітря, що робить системи примусового повітря неефективними, оскільки відкачане тепло закінчується на стелі, а найхолодніша частина приміщення знаходиться поблизу підлоги, де ви дійсно бажаєте тепла. Системи променистої підлоги обмежені приблизно 87F, оскільки вони контактують з пасажирами, і тому їх пікового виходу може бути недостатньо, щоб забезпечити комфортний простір. Вони також втрачають більше конвекційного тепла, ніж променисті стелі. (Дивіться цю посилання )

Що стосується збереження тепла, окрім міцної ізоляції / бар'єрів: повітряні двері (також повітряні завіси) є стандартним рішенням для проїздів з високим рівнем руху.

Іншим варіантом випромінюваного рішення, що знаходиться вище, було б під системами розподілу повітря підлоги (UFAD), що використовують вентиляцію зміщення. Ці системи потребують пленуму піднятого поверху, який добре працює в аудиторіях стилю театру, де у вас це все одно часто буває. Пленум по суті стає вашим каналом постачання.

Системи розміщені лише для того, щоб спричинити зайняту зону, скажімо, перші 2 м над розеткою. Тож незалежно від висоти стелі ви обігрієте лише 2 м високим об'ємом.

На відміну від променистих систем, які безпосередньо нагрівають людей і не змінюють температуру повітря, обробляють зовнішній компонент повітря. Переважна це перевага чи ні, залежить від необхідних обсягів повітря, де ці обсяги вводяться відносно пасажирів (тобто ви киплять холодне повітря на когось?), А також від очікуваного рівня комфорту.

Можливості економії енергії в системах UFAD

• Нижчі температури подачі при нагріванні, вищі температури подачі при охолодженні
• Умовний об'єм обмежений займаною зоною незалежно від висоти стелі
• Швидкість подачі нижче, проте обсяги поставок збільшуються; тут може бути якась користь для оптимізації та роздумів про периметри та внутрішнє зонування
• Зниження падіння тиску в подачі
• Киньте в якийсь теплообмінник, щоб забирати тепло зі зворотного повітря

Ще кілька речей, які слід зазначити:

• Зниження швидкості та більший об'єм, разом узятий, означає, що кількість розеток може збільшитися і що ці системи не можуть переносити ті самі пікові навантаження, що і звичайні системи; це буде важливо для периметрових зон. Будівельна тканина повинна бути оптимізована для обмеження пікових навантажень (втрати / вигоди від скління)
• Нижня швидкість також означає менше проблем з тягою (принаймні теоретично)
• Якщо акустичне зонування не відповідає механічному зонуванню, справи стануть трохи хитрішими; акустичне розділення може вимагати перенесення стін до пленуму
• Якщо у вас є система підлоги з плиткою, випускні дифузори можна поміняти навколо, що має багато переваг: для одного він забезпечує дуже гнучку компонування приміщення, яку можна змінити в будь-який час; крім того, системи вводять деяку гнучкість для пасажирів, щоб зробити себе комфортно, перемістивши плитки розсіювача
• У Вікіпедії є стаття, яка пропонує загальний огляд систем UFAD та систему вентиляції зміщення

Що "найефективніше", залежить від багатьох інших речей, крім космічних висот. UFAD можуть бути хорошим рішенням у певних ситуаціях, але це стосується, наприклад, променевих систем. Чого ви напевно хотіли б уникати, це закінчувати кондиціонування повітря високим 4 м.

Кілька зображень UFAD зі сторінки вікі, щоб заощадити ваш клік:

Ось кілька способів уникнути виходу теплого повітря:

• Обертові двері перешкоджають постійному потоку повітряного обміну всередині і зовні.
• Зони повітряного замку - подвійний набір розсувних дверей також може запобігти безперервний обмін повітрям.
• Позитивний тиск з боку входу, зазвичай подається нагрівачем вентилятора над внутрішніми вхідними дверима, забезпечує основну частину повітря залишається всередині, а повітря з вентиляторного нагрівача виходить.

Щоб зберегти нижні ділянки теплими, тепле повітря у верхній частині будівлі можна здути до підвісних отворів з дуже повільною швидкістю. Або безпосередньо, або через теплообмінник, щоб тепло від несвіжого повітря передавалося свіжому потоку повітря ззовні. Це також відносно ефективний спосіб нагрівання повітря в першу чергу. Тепловий насос також може використовуватися для обігріву підлоги за допомогою труб підлогового опалення. Це допомагає запобігти втратам тепла від теплого повітря в підлогу і обережно зберігає фізичну масу в нижній частині тепла.