ออกแบบระบบปรับอากาศ

ขั้นตอนการออกแบบระบบปรับอากาศนี้ เขียนขึ้นเพื่อให้ผู้ที่ไม่ได้ทำงานด้านการออกแบบระบบปรับอากาศ หรืองานรับเหมาติดตั้งระบบปรับอากาศ ได้เห็นภาพเกี่ยวกับงานออกแบบระบบปรับอากาศ แต่อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนการปฏิบัติงานจริงๆ อาจรวบรัด หรือยืดยาวกว่านี้ก็ได้ ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขต่างๆ

เกี่ยวกับเรา

ขอใบเสนอราคา

การเลือกใช้พัดลมที่ถูกต้อง สามารถจะดำเนินการได้ตามขั้นตอนต่อไปนี้ คือ

1. Program Phase

ก่อนที่วิศวกรปรับอากาศจะเริ่มออกแบบได้นั้น โปรแกรมการ ออกแบบระบบปรับอากาศ จะต้องได้รับการกำหนดจากเจ้าของอาคารหรือที่ปรึกษาก่อน โดยโปรแกรมการ ออกแบบระบบปรับอากาศ จะบอกถึง

• ฟังก์ชั่นการใช้งานของอาคาร

• ภูมิศาสตร์ที่ตั้งของอาคาร การเข้าถึงอาคาร

• พื้นที่ของอาคาร, ความสูง, จำนวนชั้น, วัสดุของหลังคาและผนัง

• งบประมาณในการลงทุน และงบประมาณในการดำเนินการอาคาร (Operating cost)

• แบบร่างแนวคิดการออกแบบทางสถาปัตยกรรม

ในขั้นตอนนี้วิศวกรปรับอากาศควรจะต้องมีข้อมูลดังนี้

• อุณหภูมิกระเปาะแห้ง, กระเปาะเปียก สำหรับออกแบบ

• กฎหมายและข้อบังคับของท้องถิ่น

• ความต้องการเกี่ยวกับการระบายอากาศ

• ความต้องการเกี่ยวกับคุณภาพอากาศในอาคารเงื่อนไขพิเศษต่างๆ เช่น มีอุปกรณ์ไฟฟ้ามากเป็นพิเศษ,พื้นที่ที่ต้องไม่มี เสียงหรือความสั่นสะเทือนรบกวนโดยเด็ดขาด เป็นต้น

ข้อมูลต่างๆ เหล่านี้ มีความจำเป็นต้องใช้ในการเลือกชนิดการออกแบบระบบปรับอากาศที่เหมาะสม และระบบควบคุมที่เหมาะสมสำหรับในแต่ละพื้นที่

2. Schematic Design

ขั้นตอนนี้ เป็นขั้นตอนในการพิจารณาเลือกชนิดของการออกแบบระบบปรับอากาศที่เหมาะสม โดยพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น

ความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิและความชื้น
ขนาดพื้นที่ติดตั้งแอร์และอุปกรณ์ต่างๆ
ค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง
ค่าใช้จ่ายในการใช้งานระบบ
เสียงและความสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้น
ความเข้ากันได้กับพื้นที่ของอาคารและระบบโครงสร้าง
การอนุรักษ์พลังงาน

ข้อมูลที่จะนำมาใช้ในการประเมิน อาจมาจาก Handbook หรือจากประสบการณ์ที่เคยทำในงานลักษณะเดียวกันมาก่อน เช่น

ภาระการทำความเย็น	16-20 sq.m./ton
ภาระจากไฟฟ้าแสงสว่าง	16-20 W/sq.m.
ภาระจากอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ	10 W/sq.m.
จำนวนคน	5-10 sq.m./person

ในขั้นตอนนี้ วิศวกรปรับอากาศอาจถูกร้องขอให้วิเคราะห์ผลกระทบจากกระจกที่ใช้, ไฟฟ้าแสงสว่างที่มากเป็นพิเศษในบางบริเวณ, อุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมาก (เช่น คอมพิวเตอร์ เป็นต้น) ที่จะมีต่อระบบปรับอากาศ ตลอดจนถึงบริเวณที่ติดตั้งอุปกรณ์ของระบบปรับอากาศ ซึ่งต้องคำนึงถึงเรื่องเสียงและความสั่นสะเทือน

หากมีข้อมูลเพียงพอ ในขั้นตอนนี้วิศวกรปรับอากาศอาจต้องทำการคำนวณการใช้พลังงานของระบบปรับอากาศแต่ละแบบ เพื่อใช้ประกอบการตัดสินใจเปรียบเทียบกันว่า ระบบปรับอากาศชนิดใดมีความเหมาะสมกว่ากัน

ขั้นสุดท้ายของ Schematic Design Phase คือ การให้คำแนะนำเกี่ยวกับชนิดของระบบปรับอากาศที่เหมาะสมแก่เจ้าของอาคาร โดยทั่วไปมักจะได้รับการยอมรับหากมีเหตุผลสนับสนุนที่ดีเพียงพอ และสอดคล้องกับความต้องการของเจ้าของอาคาร

3. Preliminary Design

ขั้นตอนนี้ เป็นขั้นตอนการประสานงานกันระหว่างงาน ระบบปรับอากาศ , งานสถาปัตยกรรม , งานระบบโครงสร้าง ซึ่งยังอยู่ในขั้น Preliminary เช่นกัน การประสานงานที่ใกล้ชิดระหว่างงานระบบเครื่องกลและไฟฟ้า กับงานโครงสร้างและงานสถาปัตยกรรม ต้องการความร่วมมือกันอย่างใกล้ชิดจากวิชาชีพต่างๆ เช่น สถาปนิก , วิศวกรเครื่องกล , วิศวกรไฟฟ้า , วิศวกรโครงสร้าง , ที่ปรึกษาด้านเสียง เป็นต้น กฎหมายและข้อบังคับท้องถิ่นจะต้องนำมาพิจารณาในช่วงนี้ เช่น กฎกระทรวงฉบับที่ 33 หรือ 39 ตาม พ.ร.บ. ควบคุมอาคาร ซึ่งกำหนดอัตราการระบายอากาศ , พ.ร.บ. การส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน ซึ่งกำหนด kW/ton ขั้นต่ำของเครื่องปรับอากาศ, กำหนดค่า OTTV และ RTTV ไม่ให้เกินค่าที่กำหนด, กำหนดกำลังไฟฟ้าแสงสว่างต่อพื้นที่ใช้งาน (W/sq.m.) เป็นต้น แบบผังพื้น (Floor Plan) และรูปด้าน (Elevation) ของงานสถาปัตยกรรมจะได้รับการพัฒนาให้มีรายละเอียดมากขึ้น งานระบบปรับอากาศสามารถที่จะเริ่มคำนวณภาระการทำความเย็นได้ละเอียดมากขึ้น และสามารถนำมาใช้ในการกำหนดขนาดและเลือกอุปกรณ์ต่างๆ วิศวกรสามารถออกแบบขนาดท่อน้ำและท่อลม โดยใช้มือหรือใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ แบบรายละเอียดและงบประมาณสามารถจัดทำได้ใกล้เคียงความเป็นจริงมากขึ้น เมื่อแบบขั้นต้น (Preliminary Drawing), ข้อกำหนดประกอบแบบขั้นต้น (Outline Specification) และงบประมาณขั้นต้น ได้รับการอนุมัติจากเจ้าของอาคาร งานส่วนที่เหลือหลังจากนี้ก็จะมีการแก้ไขไม่มากแล้ว

4. Final Design, Preparation of Construction Documents

ในขั้นสุดท้ายของการออกแบบ วิศวกรจะกำหนดสเปค รุ่น และขนาดของอุปกรณ์ และระบบควบคุม โดยละเอียด ราคากลาง (งบประมาณ) จะถูกกลั่นกรองเป็นครั้งสุดท้ายเอกสารที่จะส่งมอบให้เจ้าของโครงการจะประกอบด้วย แบบ, ข้อกำหนดประกอบแบบ (Specification) และ ราคากลาง เมื่อเจ้าของโครงการอนุมัติแล้ว จะเปิดการประมูล โดยส่งเอกสารไปยังบริษัทผู้รับเหมาเพื่อให้เสนอราคา และคัดเลือกผู้รับเหมาที่เหมาะสมต่อไป

5. Postdesign Phase

ในระหว่างการออกแบบ วิศวกรผู้ออกแบบมีหน้าที่

• ตรวจแบบก่อสร้าง (Shop Drawing) และข้อกำหนดสำหรับเครื่องจักรและอุปกรณ์, ระบบท่อ และอื่นๆ ที่เสนอขออนุมัติติดตั้งระบบปรับอากาศโดยผู้รับเหมา เพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับการออกแบบระบบปรับอากาศ • ตรวจเยี่ยมที่หน่วยงานก่อสร้างเป็นครั้งคราว • ร่วมในการทดสอบระบบ (Perfomance Test) เช่น อัตราไหลของลม, อุณหภูมิ, ประสิทธิภาพของอุปกรณ์, ระบบควบคุม

6. Commissioning Phase

เมื่อระบบปรับอากาศติดตั้งเสร็จ จะต้องมีการทดสอบและปรับแต่งระบบปรับอากาศเพื่อให้แน่ใจ่ว่าระบบปรับอากาศ ทำงานได้ตามที่วิศวกรผู้ออกแบบต้องการวิศวกรออกแบบอาจต้องไปร่วมการทดสอบด้วย (ขึ้นกับข้อตกลงกับเจ้าของอาคาร)

7. Postoccupancy Phase

ถ้าเป็นไปได้ (โดยทั่วไปมักไม่ได้ทำขั้นตอนนี้) วิศวกรผู้ออกแบบควรติดตามตรวจสอบว่า ภายหลังการใช้งานไประยะหนึ่งแล้วระบบปรับอากาศ ทำงานได้ตามความต้องการหรือไม่ หรือว่ามีการใช้พลังงานใกล้เคียงกับการประมาณการหรือไม่ ซึ่งวิศวกรจะสามารถนำข้อมูลที่ได้รับในขั้นตอนนี้ ไปปรับปรุงการออกแบบในอนาคตได้เป็นอย่างดี

ขั้นตอนการออกแบบระบบปรับอากาศ

ที่กล่าวผ่านมาเป็นกระบวนการออกแบบโดยรวม ซึ่งต้องประสานงานร่วมกับวิชาชีพอื่น เช่น สถาปนิก, วิศวกรโครงสร้าง, วิศวกรไฟฟ้า, วิศวกรสิ่งแวดล้อม ฯลฯ แต่สำหรับในส่วนของการออกแบบระบบปรับอากาศ แล้ว จะสามารถแบ่งแยกเป็นขั้นๆได้ดังนี้

1. คำนวณภาระการทำความเย็น

การคำนวณภาระการทำความเย็น จะต้องมีข้อมูลจากแบบสถาปัตยกรรมค่อนข้างครบถ้วน เช่น วัสดุผนังและหลังคา, รูปด้านของอาคาร, แบบผังพื้น ตลอดจนลักษณะการใช้พื้นที่ ความหนาแน่นของคน เป็นต้น และต้องมีข้อมูลภูมิอากาศที่ครบถ้วน เช่น อุณหภูมิกระเปาะแห้งและกระเปาะเปียก, ความร้อนจากดวงอาทิยต์ รายชั่วโมงของทุกเดือนโดยทั่วไปการคำนวณภาระการทำความเย็นจะคำนวณด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อลดเวลาในการคำนวณ ในปัจจุบันมีผู้ผลิตโปรแกรมจำหน่ายหลายราย เมื่อได้ผลการคำนวณภาระการทำความเย็น จะนำผมไปคำนวณไซโครเมตริกต่อ เพื่อให้ได้ปริมาณลมจ่าย และสภาวะของลม

2. กำหนดปริมาณลมจ่ายในพื้นที่ต่างๆ

เมื่อทราบปริมาณลมจ่ายในแต่ละโซน วิศวกร ออกแบบระบบปรับอากาศ ก็สามารถแบ่งจ่ายปริมาณลมในแต่ละพื้นที่ให้สอดคล้องกับการแบ่งโซนและภาระของแต่ละบริเวณ

3. กำหนดขนาดและตำแหน่งหัวจ่ายลมเย็น

เมื่อทราบปริมาณลมจ่ายของแต่ละบริเวณแล้ว วิศวกรผู้ออกแบบระบบปรับอากาศก็จะทำการเลือกชนิดของหัวจ่ายลมเย็นที่จะใช้ให้เหมาะสมกับปริมาณลมจ่ายและสอดคล้องกับงานสถาปัตยกรรมในบริเวณดังกล่าว จากนั้นก็จะทำการวางตำแหน่งและกำหนดขนาดให้เหมาะสมกับปริมาณลมจ่ายในแต่ละโซนต่อไป

4. กำหนดแนวท่อลม และขนาดท่อลม

เมื่อมีตำแหน่งหัวจ่ายและปริมาณลมจ่ายแล้ว ก็จะทำการกำหนดแนวท่อส่งลมเย็น เพื่อนำลมจากเครื่องส่งลมเย็นไปจ่าย การกำหนดแนวท่อลมนี้ จะต้องคำนึงถึงความประหยัด และความสมดุลในระบบท่อลมด้วย

5. กำหนดขนาดเครื่องส่งลมเย็น และกำหนดที่ติดตั้งเครื่องส่งลมเย็น

ขนาดเครื่องส่งลมเย็นจะสามารถกำหนดได้หลังจากการคำนวณภาระการทำความเย็นและเมื่อแบ่งโซนการจ่ายลมเรียบร้อย เมื่อทราบขนาดก็จะสามารถกำหนดวิธีการติดตั้งที่เหมาะสมได้ หากเป็นเครื่องขนาดเล็กอาจติดตั้งไว้ในช่องฝ้าได้ แต่ถ้าเป็นเครื่องขนาดใหญ่จะต้องมีห้องเครื่องส่งลมเย็นโดยเฉพาะ

6. กำหนดปริมาณน้ำเย็น

เมื่อทราบขนาดเครื่องส่งลมเย็น ก็จะสามารถคำนวณอัตราไหลน้ำเย็นที่ต้องการได้

7. กำหนดแนวท่อน้ำเย็น และขนาดท่อน้ำเย็น

เมื่อทราบตำแหน่งของเครื่องส่งลมเย็น และอัตราไหลน้ำเย็นที่ต้องการ ก็จะสามารถกำหนดแนวท่อน้ำเย็น และคำนวณขนาดท่อน้ำเย็นได้

8. กำหนดขนาดเครื่องทำน้ำเย็น, เครื่องสูบน้ำ, หอระบายความร้อน, ออกแบบห้องเครื่องทำน้ำเย็น

เมื่อทราบภาระการทำความเย็นของทั้งอาคาร ก็จะสามารถกำหนดขนาดเครื่องทำน้ำเย็นและอุปกรณ์ประกอบได้ เมื่อทราบขนาดและจำนวนแล้ว ก็จะสามารถออกแบบห้องเครื่องทำน้ำเย็นให้เหมาะสมได้

9. ประสานงานกับวิศวกรไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟอุปกรณ์ต่างๆ

เมื่อทราบขนาดอุปกรณ์ต่างๆแล้ว ก็จะต้องประสานงานกับวิศวกรไฟฟ้า เพื่อให้มีพลังงานไฟฟ้ามาจ่ายอย่างถูกต้องต่อไป

ขั้นตอนต่างๆ ที่กล่าวมาทั้งหมดนี้ในการทำงานจริงมักจะมีการข้ามขั้นตอน หรือต้องทำย้อนกลับไปกลับมาหลายรอบ บางครั้งต้องมีการปรับแก้แบบหลายๆครั้ง เนื่องจากความต้องการของเจ้าของโครงการเปลี่ยนแปลง ขั้นตอนต่างๆ นี้ จึงไม่สามารถยึดถือตายตัวได้ แต่หวังว่าบทความนี้คงพอจะทำให้ท่านผู้อ่านได้พอมองเห็นภาพขั้นตอนการออกแบบงานวิศวกรรมปรับอากาศได้ดีขึ้น

ติดต่อเราสอบถาม

RVS INTERGROUP CO., LTD.

90 ซอยจรัญสนิทวงศ์ 40/1 ถนนจรัญสนิทวงศ์ แขวงบางยี่ขัน เขตบางพลัด กรุงเทพฯ 10700