MEKANİK HAVALANDIRMA 

1. Mekanik havalandırmada hava değişimi ve hareketi için fan veya fanlardan yararlanılır. 

2. Mekanik havalandırmada 3 sistem vardır: a. Doğal hava girişi, mekanik hava emişi. b. Mekanik hava beslemesi, doğal hava çıkışı. c. Dengeli havalandırma olarak adlandırılan mekanik hava beslemesi ve mekanik hava emişi.

3. Mekanik sistem doğal havalandırmadaki gibi şartlara bağlı değildir. Zorlanmış olarak sürekli hava hareketi temin edilir. Ancak bunun bir tesis ve işletme masrafı vardır. Ayrıca fan ve kanal sisteminden gelen ses riski taşır.

4. Tuvaletlerin havalandırmasında olduğu gibi, birinden diğerine havalandırma kanalları vasıtası ile koku ve duman geçişinin mümkün olduğu uygulamalarda bir şönt kanal kullanılmaktadır. Böyle sistemlerde biri yedek olmak üzere çift fan kullanılması tercih edilir. Bir arıza halinde diğer fan devreye girer. 

5. Yaşanan mahallere bir fanla beslenen hava kışın önce oda sıcaklığına kadar ısıtılmalıdır. Aynı zamanda egzost edilen havanın miktarı da önemlidir. Havalandırma miktarı kontrol edilemezse, bu aynı zamanda büyük bir ısı kaybına neden olur.

6. Besleme fanı yanında, egzost edilen hava için ilave bir egzost fanı kullanılırsa hava miktarı daha iyi denetlenebildiği gibi içerideki basıncı da kontrol etmek mümkündür.

7. Eğer egzost havası özel bir aydınlatma armatürü üzerinden emilirse, aydınlatma armatüründen yayılan ısı kaynağında yakalanır. Yaz mevsiminde böylece aydınlatma ısısı odaya yayılmadan kaynağında yakalanıp dışarı atılır. 

8. Sigara içilmesine müsaade edilmeyen tiyatro salonu gibi uygulamalarda yukardan aşağı doğru havalandırma yapmakta mümkündür. Egzost havası seyircilerin koltukları altından emilir. Böylece temiz havanın iyi bir dağılımı temin edilebilir. Uygulamayla ilgili detay ilgili bölümde verilmiştir. 

9. Sıcak ve soğuk hava taşıyan kanal sistemi iyice izole edilmelidir.

İÇ HAVA KALİTESİ

İç hava kalitesi yaşanan hacimlerde solunan havanın temizliği ile ilgilidir. Temiz hava yetkili otoriteler tarafından belirlenen zararlı derişiklik seviyelerinin üstünde bilinen hiç- bir kirletici madde içermeyen ve bu havayı soluyan insanların %80 veya daha üzerindeki oranının havanın kalitesiyle ilgili herhangi bir tatminsizlik hissetmediği hava olarak tarif edilebilir. Konutlar, işyerleri, okullar vs. gibi endüstriyel olmayan ortamlardaki iç hacimlerde de son yıllarda giderek artan ölçüde iç havanın temizliği ile ilgili endişeler gelişmektedir. İnsanların zamanlarının %90 gibi bir kısmını iç hacimlerde geçirdikleri ve iç hacimlerdeki insan yoğunluğunun daha fazla olacağı ve bundan kaynaklanan problemler olacağı rahatça tahmin edilebilir. Yine son yıllarda yapılan çalışmalarda hasta bina sendromu (S.B.S.) gibi kavramlar ortaya çıkmış ve iç hacimlerdeki kirlilikten kaynaklanan hastalıklar teşhis edilmiştir. Konu ile ilgili çalışmalar buna paralel olarak artmış, bilimsel makaleler, yayınlanmış bilimsel toplantılar yapılmış ve yaptırım gücü olan yeni standartlar ortaya çıkmıştır. Bu standartlardan ASHRAE 62-89 numaralı olanı en geniş biçimde konuyu ele almaktadır. Bu standardın kuralları ve örneğin enerji tasarrufu ilkeleri ile çatışması en çok tartışılan konulardan biri olmuştur.

Havalandırma Miktarları : Eğer dış hava kalitesi yeterli ise, aşağıdaki tabloda gösterilen miktarlarda dış hava söz konusu hacimlere temin ediliyorsa, istenilen iç hava kalitesi elde edilir

Hava Debisi ve Hava Değişim Sayısı : Bir hacme gönderilecek veya çekilecek hava miktarı kirleticilerin veya kokunun yoğunluğuna bağlıdır. Endüstriyel ve ticari uygulamalarda üretilen ısı ve prosese bağlı olarak ilave artırım faktörleri gereksinebilir. Saatteki hava değişim sayısı, bir odayı besleyecek taze hava miktarının hesaplanmasında önemli bir faktördür. 

KANAL SİSTEMİ TASARIMI

Standart Kanallar ve Elemanları : Yuvarlak kanal sistemlerinin elemanları standartlaştırılmıştır. Böylece kolayca standart seri üretim yapmak, üretimi stoklamak ve kısa zamanda müşteriye teslim edebilmek mümkün olmuştur. Buna karşılık dikdörtgen kesitli kanallar ve bağlantı parçaları için böyle bir standart boyut söz konusu değildir. Dikdörtgen kesitli kanallar ve fittingsi müşterinin istediği boyutlarda ve çoğu zaman şantiyede, yerinde üretilir.

Hava Dağıtımı : Kanal sistemi tasarımında (dizayn) öncelikle hava üşeme ve emme menfezlerinin yerleri ve her bir menfezin kapasitesi, tipi ve büyüklüğü belirlenmelidir. Bu hava verme ve emme menfezlerinin standart tipte ve biçimde olmasına ve bilinen bir firma ürünü olmasına dikkat edilmelidir. Bu tip ciddi firma ürünleri için hazırlanmış olan kataloglarda hava atış mesafeleri, düşme ve hava hareketi biçimleri, eleman çıkış hızları, basınç düşümleri, ses ve tavan yükseklikleri ile ilgili bilgiler verilmiştir. Aynı kol üzerinde olan besleme havası açıklıklarındaki basınç düşümü arasındaki fark 12,5 Pa değerini aşmamalıdır. Aynı kol üzerinde tavan tipi difüzörlerle, duvar tipi menfezlerin karışık kullanılmamasına dikkat edilmelidir.

Kanal Dizayn Yöntemleri : Otomatik olarak en ekonomik kanal sistemini veren hiçbir kanal tasarım (dizayn) yöntemi yoktur. Bunun yerine teklif edilmiş ve bugün kullanılan çeşitli dizayn yöntemleri bulunmaktadır. Farklı durumlarda bu yöntemlerden biri seçilerek hesap yapılır. Bu yöntemlerden hangisinin seçileceği, aslında maliyet kalemlerinin dikkatlice değerlendirilmesi ile kararlaştırılmalıdır.

Eş Sürtünme Yöntemi : Kanal dizaynında belki de en geniş kullanılan yöntemdir. Bu sistemde bütün kanal boyunca birim uzunluktaki sürtünme kaybı aynı tutulur. Besleme, egzost ve dönüş kanallarının boyutlandırılmasında kullanılabilir. Normal olarak yüksek basınçlı sistemlerin boyutlandırılmasında (750 Pa üzerinde) kullanılamaz. Bu yöntemde besleme kanallarında akış yönünde hız otomatik olarak giderek azalır. Böylece ses üretimi ihtimali de giderek azalır. Bu yöntemin ana dezavantajı çeşitli kanal kollarındaki basınç düşümlerinin eşitlenmesi yönünde hiçbir önlem getirmemesidir. Bu nedenle simetrik sistemler veya dallanmayan tek kanallar için uygundur.

Statik Geri Kazanma Yöntemi : Bu yöntem her basınç ve hızdaki besleme kanalları için uygulanabilir. Ancak normal olarak dönüş ve egzost kanalları için kullanılmaz. Hesap olarak eş sürtünme yöntemine göre daha karmaşık olmasına karşın, teorik olarak bütün kollarda ve çıkışlarda üniform basınç düşümü yaratması açısından daha güvenilir bir yöntemdir. Kanaldaki hızlar sistematik olarak azaltılır. Her bir kanal parçasının önünde hız düşürülerek, dinamik basınç (hız basıncı) statik basınca dönüştürülür ve bu parçadaki basınç kaybının karşılanmasında kullanılır. Ortalama kanal sistemlerinde bu statik geri kazanma %75 oranındadır. İdeal şartlarda bu oran %90’a kadar yükselebilir. Bu sistemin avantajı kanal sisteminin dengede (ayarlanan şekilde) kalmasıdır. Çünkü kayıp ve kazançlar hızla orantılıdır. Yüke bağlı olarak debilerin azalması sistemdeki reglajı (balansı) bozmaz. Bu nedenle V.A.V. sistemleri için ideal bir yöntemdir. Statik geri kazanma yönteminin dezavantajı uzun kolların sonlarında, özellikle bu kanal kolu diğerlerine göre çok uzunsa, aşırı büyük kanal boyutları vermesidir. Ayrıca bu bölgelerde hızlar da çok düştüğünden kanalın ısı kayıp ve kazançlarına karşı izolesi gerekir.

Kanal Sızdırmazlığı : Bugün için kanal basıncı ve sızdırmazlık sınıfı belirtildiğinde kanal sisteminden müsaade edilen hava kaçağı hesaplanabilmektedir. Bu sızma veya kaçak miktarları kanal yüzeyi cinsinden (litre/saniye.m²) olduğu gibi toplam hava debisinin yüzdesi cinsinden de ifade edilebilir. Kanal sızdırmazlığı özel bir cihazla ölçülür. 

Yuvarlak Kanallar Tesis ve Yatırım Maliyeti Karşılaştırılması : Yuvarlak kanalların tesis maliyetleri önemli ölçüde daha düşüktür. Yuvarlak kanalları bir kişi tesis edebilir. Halbuki eşdeğer bir dikdörtgen kanal için en az iki kişi gereklidir. Ayrıca yuvarlak kanalların tesis standartları çok daha az malzeme kullanımını gerektirir. Bazı hallerde bir dikdörtgen kanal yerine ikiden fazla sayı- da yuvarlak kanal kullanmak bile daha ucuz olabilmektedir. Yuvarlak kanalların daha ucuz olmasının nedenleri aşağıda sıralanmıştır: 1- Yuvarlak kanallar sınırlı sayıda standardize edilmiş elemanlardan ve belirli sayıda standart boyuttan oluşur. 2- Kanalların ve bağlantı elemanlarının üretimi tamamen otomatik ve seri olarak sistematik bir şekilde yapılmaktadır. Endüstriyel kalite kontrolü mümkündür. 3- Yuvarlak kanalların tesis zamanı, benzer bir dikdörtgen kanalın yaklaşık üçte biri kadar olabilmektedir. 4- İzolasyon malzemesinin maliyetleri daha düşüktür. Çünkü; a. Uygulanması ve ulaşımı daha kolaydır. b. Daha küçük çevre uzunluğu dolayısı ile daha az izolasyon malzemesi kullanılır. Örneğin; ø 500 mm. yuvarlak kanalın çevresi, 400 x 400 mm. dikdörtgen kanaldan %13 daha azdır. İzolasyon için bu oranda az malzeme kullanılır. c. Gerek yangından koruma için ve gerekse ısıl izolasyon için daha ince izolasyon kullanılabilir.  5- Gerekli kanal mesnet ve askılarının sayısı ve boyutları kanallarda daha azdır. Askılar arası mesafe dikdörtgen kanalda 2,5 metre iken bu değer yuvarlak kanalda 3 metre değerine çıkar. Böylece bu malzemeden %20 tasarruf söz konusudur. Aynı eşdeğer kesitli dikdörtgen kanala göre yuvarlak kanalların maliyeti (taşıma, paketleme ve fire vs. dahil olmak üzere) daha düşüktür.

Yer İhtiyacı : Kanal boyutları hesabında en kısıtlayıcı faktörlerden biri mimari koşullardır. Mimari koşullar nedeni ile dikdörtgen kesitli ve kenar oranı yüksek kanallar kullanılmak zorunda kalınabilir. Ancak öne sürüldüğünün aksine yuvarlak kanallar, bütün faktörler göz önüne alındığında, birçok durumda dikdörtgen kanallardan daha fazla yer kaplamazlar.

Basınç Düşümü : Yuvarlak kanallardaki basınç düşümü, hacimsel olarak eşdeğer dikdörtgen kesitli kanala göre önemli ölçüde daha azdır. Basınç düşümündeki bu azalma, yuvarlak kanallardaki akım çizgilerinin uygunluğuna, bağlantı elemanları ile kanalın uyumlu birleşmesine, hava sızdırmaz karakterine ve kanal ve fittingsin düzgün işlenmiş yüzeylerine bağlıdır. Basınç düşümündeki bu azalma, daha verimli veya küçük fan seçimine imkân tanıdığı gibi işletme ve enerji giderlerinde düşme yaratır.

Sızdırmazlık : Bir havalandırma sisteminde sızıntıların minimize edilmesinin ve fanın üflediği havanın sadece tasarlanan çıkışlardan istenilen hacimlere verilmesinin büyük önemi vardır. Kaçaklar birleşme noktalarının sayısı ve bu birleşmelerin sızdırmazlık kalitesi ile ilişkilidir. 1- Her düz kanal parçası tek parça metal sactan oluşur ve en yüksek sızdırmazlık standardını sağlar. 2- Yuvarlak kanallar çok daha az sayıda sızma olabilecek kanal-kanal birleşim noktasına sahiptir. Yuvarlak kanalların tipik uzunluğu 3-6 metre iken düz dikdörtgen kanalların tipik uzunluğu 1-1,5 metre değerlerindedir. 3. Hazır yuvarlak kanal ve fittings bağlantı yerleri fabrikada üretilmiş lastik conta ile donatılmıştır. Bu özel contalar sayesinde mükemmel bir hava sızdırmazlığı sağlanır. Buna karşılık dikdörtgen kanallarda da birleşme noktalarında lastik contalar kullanılabilir. Ancak bu fabrika üretimi değildir. Zor ve hacimli bir el işçiliği gerektiren ve pratik olmayan bir uygulamadır. 4. İki yuvarlak kanalı birleştirmede tek bir ortak birleşme gerektirir. Halbuki genellikle dikdörtgen kanallar tamamen ayrı iki flanşlı birleşim sistemini gerektirir. 5. Yuvarlak kanallarda sızdırmaz hale getirilecek çevre daha kısadır. Aynı kesit alanı için yuvarlak kanal, kenar oranı 1:2 olan dikdörtgen kanala göre %13 daha az çevre uzunluğuna sahiptir.

Kanalların İç Temizliği : İç hava kalitesinin sağlanması ile ilgili çalışmalar göstermiştir ki, sistemin yetersiz kalmasında ve hasta bina sendromunda kanalların temizliği büyük önem taşımaktadır. Besleme ve dönüş kanallarında toplanan toz, mantar vs. gibi kirleticilerin hastalık kavramına büyük katkıları vardır. Bu nedenle özellikle besleme kanallarının içinin temizlenmesi gereği, bazı batı ülkelerinde örneğin İsveç’te bina yönetmeliklerine dahil edilmiştir.

SPIROSAFE SIZDIRMAZ KANAL SİSTEMLERİ

SPIROsafe; spiral dikişli yuvarlak kanallar, fabrikada yerine oturtulmuş EPDM lastiğinden mamul çift contalı bağlantı elemanları (fittings) ve bunların hızlı birleşimidir. Çift sızdırmazlık contası sıkı ve güvenilir bir birleşme temin eder ve bu birleşme sıcaklık dalgalanmalarından etkilenmez. SPIROsafe 63 mm. çaptan 1250 mm. çapa kadar komple bü- tün aralığı kapsar. SPIROsafe B (ve C) sınıfı sızdırmazlık ve sıkılık sağlar. Yüksek kaliteli ve etkin olarak fabrikada oluşturulmuş conta sisteminin anlamı tesisin hızlı ve kolay olması demektir.
Konstrüksiyon : SPIROsafe sızdırmazlık contası homojen lastikten U profil oluşturacak şekilde dizayn edilmiştir. Lastik conta fittingsin sonundaki bir yuvaya yerleştirilir ve çelik bir bant ile güvenli bir biçimde tespit edilir. Kıvrılmış uçlu imal edildiğinde, SPIROsafe 63 mm.den 1250 mm. ye kadar C sınıfı sızdırmazlık sağlar.

SPIROsafe Prensibi : Çift conta boruya sıkıca oturur. Fitting kanala takıldığında, U şekilli conta uçları sıkışır. Conta iç elastisitesi nedeniyle pozitif basınca ve şişme nedeniyle de negatif basınca karşı koyar. Sistem 3000 Pa değerine kadar pozitif basınca ve 5000 Pa değerine kadar negatif basınca dayanıklıdır. İngiliz ve Avrupa standartlarında kanalla fitting arasında, çap arttıkça daha büyük tolerans aralığı geçerlidir. Bütün çap değerleri için en fazla sızdırmazlığı temin edebilmek için artan çaplar için daha ağır lastik contalar kullanılır. 

SPIROsafe Avantajları :  

- Çabuk ve kolay tesis. 
- Gevşek hiçbir yeri olmayan fabrikada oturtulmuş conta. 
- Ayarlanabilir. Hiçbir sızma riski olmaksızın ince ayar ve döndürme yapılabilir. 
- Çevre dostu. Solvent içeren herhangi bir yağlayıcıya gereksinmeden birbirine takılır. 
- Her türlü hava şartında çalışır. 
- -30° ile + 100°C arasında sıcaklığa dayanıklıdır. 
- Herhangi bir tahribat olsa bile çift conta sızdırma riskini minimize eder. 
- 3000 Pa değerine kadar negatif ve pozitif basınca dayanıklıdır. 
- İçten ve dıştan üretim kontrolü yapılmıştır. 
- Estetik tasarımı nedeniyle özellikle açık tesisatta avantajlıdır. 
- Sızdırmazlığı üretici tarafından garanti edilmiştir.

Sızdırmazlık Sınıfı Testleri : SPIROsafe sistemi ile donatılmış bütün kanal ve fittings C sı- nıfına ulaşan sızdırmazlık sınıfı tip onay sertifikasına sahiptir. Sızdırmazlık faktörü (veya özel sızma) litre/saniye.m² biriminde olup, kanal sisteminin m² yüzeyi başına litre/saniye olarak meydana gelen sızma veya kaçağı ifade eder. 

KANAL SİSTEMİ AKUSTİK TASARIMI 

Kanal sisteminde ses fanda, kanal sisteminde, bağlantı elemanlarında ve terminal ünitelerinde doğar. Buna karşılık, kanal sisteminde ve odada bir miktar sönümlenir. Bu doğal sönüm yeterli ise ilave bir işleme gerek yoktur. Aksi halde ek sönüm gerekir. Bu ek sönüm kanallar kaplanarak ve/veya susturucu kullanılarak gerçekleştirilir.

İçten Akustik İzoleli : Kanallarda Sönüm Kanallarda akustik izolasyon içten yapılır. İzolasyon malzemesi olarak cam yünü kullanılabilir. İzolasyon kalınlığı 2-5 cm. arasında değişir.

Susturucular veya Paket Tipi Sönümleyiciler : Paket tipi sönümleyiciler, geniş bir frekans aralığında yüksek bir sönüm gerektiğinde ve sönüm için kullanılabilecek kanal uzunluklarının kısıtlı olduğu hallerde özellikle elverişlidirler. Bu tür sönümleyiciler ki bazen susturucu olarak da anılır, dikdörtgen veya yuvarlak formda olabilirler. Sönümleyiciler esas olarak metal bir dış kabuk ve perfore levhalardan oluşan çeşitli iç geçiş düzenlemelerinden ibarettirler. Sönümleyici seçimleri imalatçı firmaların hazırladıkları abaklara göre yapılır. Bu abaklar ya tablolar halinde ya da diyagramlar halindedir. Bu sönümleyicinin seçiminde çok miktarda bağımsız değişken vardır. Bu değişkenleri 5 grupta toplamak mümkündür. Bunlar hava debisi, basınç düşümü, ses sönümü, boyutlar ve ekonomi yani 1 dß sönüme karşılık gerekli maliyettir. Bu açıdan belirli hava debisi ve sönüm için çok sayıda çözüm, daha doğrusu çok sayıda sönümleyici şekli vardır. Seçim optimum tipin bulunması ile yapılır.