Dans les bâtiments modernes, le système de ventilation, comme le système respiratoire du corps humain, assume la mission importante de fournir de l'air frais, d'éliminer les gaz souillés et de réguler l'environnement intérieur. Et les conduits de ventilation, en tant que « vaisseaux sanguins» de ce système, la rationalité de leur conception est directement liée à la qualité de l'air, à la consommation d'énergie et même à la performance globale du bâtiment. Il ne s'agit pas d'une simple pose de tuyaux d'air, mais d'un art intégré intégrant la mécanique des fluides, la science des matériaux, l'esthétique architecturale et la pratique de l'ingénierie, pierre angulaire invisible pour garantir un fonctionnement sain et efficace des bâtiments.
La priorité absolue dans la conception des conduits de ventilation est de s'assurer que le volume d'air de chaque évent d'extrémité répond aux exigences de conception. Cela nécessite un calcul précis des paramètres tels que le nombre de changements d'air dans la pièce, la densité du personnel, la production de chaleur par l'équipement, la simulation de l'Organisation du flux d'air par un logiciel de mécanique des fluides tel que CFD, évitant l'apparition d'irrégularités d'alimentation en air, de courants de Foucault ou de phénomènes de court - circuit. Par exemple, dans la conception de bureau, il est nécessaire de s'assurer que la vitesse du vent à proximité du poste est maintenue dans une zone de confort de 0,2 à 0,3 m / s grâce à une disposition raisonnable des tuyaux et des évents qui garantissent à la fois la fraîcheur de l'air et ne créent pas de sensation de soufflage.
Le contrôle de la résistance est une autre grande difficulté de la conception. Lorsque le flux d'air circule dans le tuyau, il y a une perte de pression due au frottement contre la paroi du tuyau, à la déformation du tuyau, au coude, au té et à d'autres éléments locaux. Une résistance excessive entraîne une augmentation de la consommation d'énergie du ventilateur, voire un volume d'air insuffisant; Une résistance trop faible peut provoquer une vitesse du vent trop élevée et un bruit excessif. Les concepteurs doivent contrôler la résistance totale du système dans une plage raisonnable en optimisant la direction du tuyau (réduire le nombre de coudes), en choisissant le diamètre de tuyau approprié, en utilisant des éléments locaux à faible résistance, etc., afin d'atteindre l'objectif opérationnel de « faible résistance et efficacité».
En outre, le contrôle du bruit est un lien non négligeable. Le flux d'air à grande vitesse circule à l'intérieur du tuyau, en particulier dans le coude, la dérivation est susceptible de générer du bruit de flux d'air, à travers les vibrations de la paroi du tube dans la chambre. Lors de la conception, vous devez contrôler le bruit intérieur en dessous de la norme admissible en contrôlant la vitesse du vent (le tuyau principal ne dépasse généralement pas 8 - 10 m / s, le tuyau de dérivation ne dépasse pas 3 - 5 m / s), en chargeant le silencieux à l'entrée et à la sortie du ventilateur, en plaçant des tampons d'amortissement des vibrations entre le tuyau et le support et en créant un environnement calme et confortable.
Le choix des matériaux pour les conduits de ventilation doit tenir compte de l'environnement d'utilisation, de la classe de résistance au feu, de l'économie et d'autres facteurs. La tôle d'acier galvanisée commune convient au système de climatisation de confort commun, à haute résistance et à faible coût; La tôle d'acier inoxydable convient aux environnements humides et corrosifs (tels que la cuisine, le laboratoire); Et dans la salle d'opération propre de l'hôpital, l'usine d'électronique et d'autres endroits où les exigences de pureté sont élevées, les conduits d'air composés de phénol - formaldéhyde, les conduits d'air en fibre de verre et d'autres matériaux non sensibles à la poussière et aux antimicrobiens sont souvent utilisés.
La disposition des tuyaux doit être étroitement alignée avec la structure du bâtiment et le style de décoration. Dans le complexe commercial, les conduits d'air doivent éviter habilement les poteaux de poutre, les lignes d'incendie et utiliser l'espace du plafond suspendu pour réaliser une installation cachée; Dans les installations industrielles, il est nécessaire de poser le long du bord de la colonne ou du toit pour faciliter l'entretien et la révision. L'application de la technologie BIM (Building Information Model) permet aux concepteurs de prévisualiser l'orientation des tuyaux dans un espace tridimensionnel, de détecter les points de collision à l'avance, d'optimiser l'utilisation de l'espace et d'éviter les retravaillements pendant la phase de construction.
À mesure que l'objectif de « double carbone» progresse, l'économie d'énergie dans la conception des conduits de ventilation est de plus en plus appréciée. La consommation d'énergie du système peut être considérablement réduite par l'adoption de technologies telles que les ventilateurs à fréquence variable, la ventilation à la demande (par exemple, le contrôle de la concentration de co₂), les unités de récupération de chaleur (échangeurs de chaleur complets). Par exemple, dans les centres de données, l'efficacité de la réfrigération peut être améliorée de plus de 20% en concevant avec précision les conduits d'alimentation et de retour d'air qui acheminent l'air froid directement à l'entrée de l'armoire et évitent le mélange d'air chaud et froid.
À l'avenir, la conception des conduits de ventilation sera plus intelligente. Le conduit d'air intelligent avec capteur intégré peut surveiller en temps réel la vitesse du vent, le volume d'air, la différence de pression et d'autres paramètres, réguler automatiquement le fonctionnement du ventilateur grâce à l'algorithme ai; Les éléments modulaires et préfabriqués des conduits d'air permettront une production en usine et réduiront les erreurs de construction sur site; La fusion profonde avec le système de contrôle du bâtiment permettra au système de ventilation de devenir un « Organe respiratoire» intelligent qui « pense» et peut « s'adapter».