ضریب نفوذ هوا چیست + فرمول محاسبه آن

در یک سیستم مشخص وجود هر عامل ناخواسته، می تواند بر عملکرد نهایی مجموعه اثری منفی داشته باشد. با این دیدگاه، به پارامتری به نام نفوذپذیری هوا (Air permeability) یا ضریب نفوذ هوا می پردازیم.

عدم توجه به این پارامتر، به نا کارآمدی و بهینه نبودن عملکرد سیستم منجر خواهد شد. برای آشنایی بیشتر با این مفهوم لطفا تا پایان این مقاله با ما همراه باشید.

ضریب نفوذ هوا چیست؟

ضریب نفوذ هوا، نرخ عبور جریان هوا به صورت عمود بر یک سطح مشخص، در یک اختلاف فشار هوای معین بین دو طرف سطح ماده تعریف می شود.

این پارامتر، عامل مهمی در عملکرد بسیاری از محصولات از جمله فیلترها، پوشاک، چادرهای مسافرتی، بادبان ها، چتر نجات، سازه های ساختمانی و عایق های صوتی مانند پوشش سقف خودرو است.

این پارامتر از مقادیر بسیار بالا تا مواردی که انتظار می رود نفوذپذیری را به طور کامل مسدود کنند متفاوت است. چگالی ماده و ساختار آن، بیشترین تاثیر را بر ضریب نفوذ هوا دارند.

برخی محصولات به ضریب نفوذ هوای کم و حتی صفر نیاز دارند برای مثال، در مواردی مانند واشرها و کیسه های هوا ممکن است لازم باشد ماده حتی در سطح مولکولی نسبت به عبور هوا مقاوم باشد همچنین بسیاری از پارچه ها برای اصلاح نفوذپذیری خود در برابر عبور هوا و بخار آب و در عین حال حفظ راحتی و ویژگی های عایق، پوشش داده می شوند.

از طرفی کاربردهایی وجود دارد که در آن ها مطلوب است ساختاری داشته باشیم که به هوا اجازه عبور دهد. فیلترهای موتورهای احتراقی و واحدهای تهویه مطبوع از این مواردند.

همچنین بخوانید: فیلتر درایر چیست؟

مفهوم ضریب نفوذ هوا در ساختمان ها

ضریب نفوذ هوا در یک ساختمان، به سهولت ورود یا خروج هوا از طریق مسیرهای کنترل نشده مانند شکاف های اطراف پنجره، درها و دیگر منافذ غیر عمدی در ساختمان اشاره دارد و به صورت نرخ نشت هوا در ساعت در هر متر مربع از سطح و در اختلاف فشار مرجع آزمایش یعنی 50 Pa یا 4 Pa تعریف می شود.

مدیریت نشت هوا فقط برای صرفه جویی در مصرف انرژی نیست بلکه جنبه ای اساسی است که کنترل موثر آن، به کاهش اثرات زیست محیطی ساخت و ساز منجر خواهد شد.

ساختمانی با نفوذپذیری هوای بالا یا نشتی بیشتر، به اتلاف انرژی قابل توجه منجر می شود. در زمستان هوای گرم به راحتی خارج شده و سیستم های گرمایشی را مجبور به اضافه کاری می کند همچنین در تابستان هوای گرم می تواند نفوذ کند و موجب کاهش کارآمدی سیستم های خنک کننده شود این موضوع، نه تنها مصرف انرژی را افزایش می دهد بلکه فشار کاری بیشتری را بر سیستم تهویه مطبوع وارد می کند و موجب کاهش طول عمر آن خواهد شد.

بیشتر بخوانید: تهویه مطبوع چیست ، انواع و کاربرد

اندازه گیری ضریب نفوذ هوا

محاسبه ضریب نفوذ هوا می تواند به توسعه محصولاتی مانند انواع فیلتر و لباس های با کاربرد خاص، کمک کند. به عنوان نمونه دیگر، فرایند کشیدن هوا به درون موتور به صرف انرژی نیاز دارد این موضوع موجب کاهش توان موجود و افزایش هزینه های سوخت خواهد شد.

بنابراین می توان از اندازه گیری نفوذپذیری هوا، برای بررسی کاهش بازده فیلترها در طول زمان به منظور پیش بینی عمر کاری فیلتر استفاده کرد.

نرخ تبادل هوا به طور مستقیم، بر کیفیت هوای درون ساختمان اثر می گذارد بنابراین مدیریت مناسب میزان نفوذپذیری هوا، تضمین می کند که هوای تازه کافی برای رقیق کردن و حذف آلاینده ها مانند ترکیبات آلی فرار، آلرژن ها و رطوبت وجود داشته باشد. به این منظور، آزمایش نفوذپذیری هوا برای یک ساختمان قابل انجام است.

آزمون نفوذپذیری هوا

این آزمون که با عنوان Blower door test نیز شناخته می شود یک روش تشخیصی برای تعیین کمیت نفوذپذیری هوای ساختمان است. این آزمایش شامل ایجاد اختلاف فشار بین داخل و خارج ساختمان است تا هوا را از طریق هر شکاف یا منفذی که آب بندی نشده است، عبور داده و در نتیجه میزان نشت هوا را اندازه گیری کند.

مراحل آزمون

در ادامه تمامی مراحل آزمون را به صورت کامل بررسی خواهیم کرد؛

1- آماده سازی

قبل از انجام آزمون، ساختمان، با آب بندی دریچه ها آماده می شود. درهای داخلی باز می مانند، درها و پنجره های مرتبط با بیرون ساختمان، بسته، هواکش ها بسته یا مهر و موم و سیستم های گرمایش یا سرمایش برای اطمینان از اندازه گیری دقبق، خاموش می شوند. در مواردی که آزمایش انجام نمی شود باید از نفوذپذیری هوای 15 متر مکعب بر ساعت در هر متر مربع در محاسبات استفاده شود.

2- نصب و راه اندازی تجهیزات آزمایش

درب دمنده (Blower door) یک فن قدرتمند و مدرج است که در چارچوب درب ورودی ساختمان نصب شده می شود. فن درب دمنده برای بیرون کشیدن هوا از ساختمان (کاهش فشار) یا فشار دادن هوا به درون ساختمان (افزایش فشار) فعال می شود و به تدریج اختلاف فشار را افزایش می دهد این فرایند با استفاده از گیج های تخصصی که اختلاف فشار و مقدار هوای مورد نیاز برای حفظ آن را اندازه گیری می کنند به دقت نظارت می شود.

3- انجام آزمایش

4- جمع آوری داده ها و تحلیل آن

بهتر است آزمون نفوذپذیری هوا و کنترل نشتی را در مراحل مختلف ساخت و ساز انجام دهید تا نشت ها در مراحل اولیه شناسایی و اصلاح شوند. این رویکرد پیشگیرانه امکان تنظیمات را قبل از تکمیل ساختمان فراهم می کند و اطمینان می یابید که سازه نهایی، استانداردهای ضریب نفوذ هوا را برآورده می کند.

نمره ی مناسب ضریب نفوذ هوا

نمره نزدیک به 10 نشان می دهد که ساختمان به اندازه کافی کارآمد نیست و حالت ایده ال نمره کمتر از 5 است. هر چه میزان نفوذپذیری هوای ساختمان کمتر باشد هوای داخلی ساختمان با کیفیت بهتر و نیز هزینه های گرمایش و سرمایش کمتر خواهند بود.

نکات عملی برای بهبود ضریب نفوذ هوا

بهبود ضریب نفوذ هوا شامل مجموعه ای از مراحل استراتژیک طراحی تا ساخت و ساز است که بر ایجاد پوشش محکم ساختمان و در عین حال اطمینان از تهویه مناسب، تمرکز دارد و می تواند شامل موارد زیر باشد:

• آموزش افراد مجری پروژه

اطمینان حاصل کنید که همه افراد درگیر در پروژه شامل طراحان و پیمانکاران، به لحاظ هوابندی مناسب، واقف هستند.

• توجه به طراحی ساختمان

طراحی ساختمان باید به گونه ای انجام شود که اتصالات پیچیده را در جایی که احتمال نشتی هوا وجود دارد به حداقل می رساند.

• انتخاب مواد

مواد با کیفیت بالا و درزگیر هوا را برای پوشش ساختمان از جمله دیوارها، سقف، پنجره ها و درها انتخاب کنید.

• کیفیت ساخت و ساز

اقدامات کنترل کیفیت دقیق را در طول ساخت و ساز اجرا کنید تا اطمینان حاصل شود که کار با معیارهای هوابندی تعیین شده در طراحی، مطابقت دارد. این شامل نصب مناسب عایق ها، غشاها و درزگیرها می شود

• استراتژی تهویه

در عین توجه به ضریب نفوذ هوا و نشت بندی ساختمان، باید اقدامات لازم برای تهویه کنترل شده و حفظ کیفیت هوای درون ساختمان، صورت گیرد

سخن پایانی

توجه به مکان های اتلاف انرژی از جمله موارد نشت هوا در ساختمان، بر مصرف بهینه انرژی و درنهایت محیط زیست بسیار موثر است بنابراین لازم است مورد توجه ویژه قرار گیرد.

شرکت فراسرد با تجربه چندین ساله در زمینه طراحی و ساخت تجهیزات برودتی، آماده ارائه مشاوره در این زمینه است. به این منظور لطفا با کارشناسان شرکت ما تماس حاصل فرمایید.