هوای جایگزین برای هود آشپزخانه در مقررات بریتیش کلمبیا

دو شرط ماده 9.32.4.1

این ماده در زیرقسمت 9.32.4 با عنوان محافظت اضافه در برابر کاهش فشار (Additional Protection Against Depressurization) آمده است. کاهش فشار یعنی فشار هوای داخل خانه از فشار هوای بیرون پایین‌تر بیاید. این وقتی پیش می‌آید که یک فن هوای بیشتری را از ساختمان بیرون بفرستد تا هوایی که به داخل برمی‌گردد.

جمله (1) می‌گوید: برای هر وسیله‌ای که هوا را با نرخ نصب‌شده‌ای بیش از ۰٫۵ بار تعویض هوا در ساعت به بیرون تخلیه می‌کند، باید هوای جایگزین اضافه به اندازه نرخ واقعی تخلیه آن وسیله فراهم شود، وقتی آن وسیله داخل واحد مسکونی‌ای باشد که وسیله‌ای با دودکش دارد که در معرض برگشت دود است (Naturally Aspirating Fuel-Fired Vented Appliance).

این جمله را دو آزمون بخوانید که با کلمه «وقتی» به هم وصل شده‌اند. آزمون اول درباره فن است: آیا هوا را سریع‌تر از ۰٫۵ بار تعویض هوا در ساعت بیرون می‌برد؟ آزمون دوم درباره خانه است: آیا واحد مسکونی وسیله‌ای دارد که سوخت می‌سوزاند و برای بیرون بردن دودش به مکش طبیعی متکی است؟ هر دو باید برقرار باشند تا این الزام اعمال شود.

هوای جایگزین یعنی هوایی که جای هوای خارج‌شده را می‌گیرد. هوای بیرون است که عمداً به داخل آورده می‌شود تا جای هوایی را بگیرد که هواکش بیرون برده است. این ماده فقط جایی آن را لازم می‌داند که ترکیب یک فن قوی و یک وسیله با مکش طبیعی خطری واقعی ایجاد کند.

وسیله سوختی با دودکش و مکش طبیعی چیست

عبارت داخل پرانتز مهم‌ترین بخش جمله است، پس آن را کلمه به کلمه بررسی کنید. سوختی (fuel-fired) یعنی وسیله چیزی را می‌سوزاند: گاز طبیعی، پروپان، نفت یا چوب. با دودکش (vented) یعنی دود آن از راه دودکش یا لوله دود از خانه بیرون می‌رود. مکش طبیعی (naturally aspirating) یعنی هیچ فنی آن دود را بیرون نمی‌راند. گاز داغ خودش بالا می‌رود، و همین حرکت رو به بالا تنها چیزی است که دود را بالا و بیرون می‌برد.

کوره‌های گازی قدیمی‌تر این‌طور کار می‌کنند. آبگرمکن‌های گازی قدیمی‌تر با کلاهک دودکش (draft hood) هم همین‌طورند. کلاهک دودکش حلقه فلزی روی مخزن است که لوله دود از آن شروع می‌شود. شومینه هیزمی هم همین است، با دهانه‌ای بزرگ‌تر.

نقطه مقابل آن، وسیله بسته با تهویه مستقیم (sealed direct-vent) است. تهویه مستقیم یعنی وسیله هوای احتراق را از یک لوله از بیرون می‌گیرد و دودش را از لوله دیگری بیرون می‌فرستد، و یک فن این کار را انجام می‌دهد. مشعل از هوای اتاق جدا و بسته است. تغییر فشار هوای خانه این جریان را آن‌طور که می‌تواند مکش طبیعی را برعکس کند، برعکس نمی‌کند.

پس شرط دوم پرسشی درباره بقیه خانه شماست. اگر همه وسایل سوختی شما بسته و با فن تهویه شوند، یا اگر خانه شما تمام‌برقی باشد، واحد مسکونی وسیله‌ای با دودکش که در معرض برگشت دود باشد ندارد، و ماده 9.32.4.1 هر قدر هم که هود قوی باشد اعمال نمی‌شود.

• کوره گازی قدیمی‌تر که به دودکش آجری یا فلزی وصل است و فنی روی خروجی دود ندارد.
• آبگرمکن گازی مخزن‌دار با کلاهک دودکش روی مخزن.
• شومینه هیزمی یا بخاری هیزمی که دودش از دودکش بالا می‌رود.
• شومینه گازی قدیمی‌تر با جلوی باز، که هوای اتاق شعله را تغذیه می‌کند.
• کوره‌های بسته با تهویه مستقیم، آبگرمکن‌های بدون مخزن بسته با تهویه مستقیم، پمپ‌های حرارتی و وسایل برقی بیرون از این گروه‌اند، چون یک فن جریان هوای آن‌ها را کنترل می‌کند.

چرا برگشت دود خطری است که این ماده جلوی آن را می‌گیرد

هود آشپزخانه را تصور کنید که با تمام سرعت در خانه‌ای با درزگیری هوای خوب کار می‌کند. فن هر دقیقه حجم زیادی هوا بیرون می‌برد. این هوا باید جایگزین شود، چون خانه نمی‌تواند خلأ نگه دارد. هوای جایگزین از هر جایی وارد می‌شود که آسان‌ترین راه باشد.

در خانه قدیمی که درز و نشتی دارد، این راه دیوارها، پنجره‌ها و صدها درز کوچک است. در خانه‌ای که درزگیری هوا شده، این درزها بسته‌اند، و بزرگ‌ترین دهانه باقی‌مانده به بیرون اغلب دودکش یک وسیله با مکش طبیعی است.

وقتی هوا به جای بالا رفتن از آن دودکش پایین می‌آید، دود آبگرمکن یا کوره را هم با خود می‌آورد. این دود مونوکسید کربن دارد، گازی که نه دیده می‌شود و نه بو دارد و در مقدارهای کم هم خطرناک است. برگشت دود یعنی همین جریان هوا در جهت اشتباه، رو به پایین در لوله دود.

به همین دلیل پیوست قسمت 9.32 این نکته را می‌گوید که سازنده‌ها دیگر نمی‌توانند به تهویه کنترل‌نشده از راه پوسته ساختمان تکیه کنند. با بهتر شدن لایه‌های مانع هوا، نشتی‌های ناخواسته‌ای که قبلاً هوای جایگزین را می‌رساندند از بین رفتند. حالا در بیشتر ساختمان‌ها سیستم‌های مکانیکی باید عمداً تهویه را فراهم کنند، و کاهش فشار را باید در طراحی پیش‌بینی کرد، چون دیوار نشت‌دار دیگر آن را جبران نمی‌کند.

چرا ۰٫۵ بار تعویض هوا در ساعت با عدد CFM فرق دارد

بار تعویض هوا در ساعت می‌شمارد که کل حجم هوای داخل واحد مسکونی در یک ساعت چند بار عوض می‌شود. یک بار تعویض هوا در ساعت یعنی فن در یک ساعت حجمی از هوا جابه‌جا کرده که برابر کل حجم داخلی خانه است. پس ۰٫۵ بار تعویض هوا در ساعت یعنی نصف آن حجم در یک ساعت.

CFM مخفف cubic feet per minute یعنی فوت مکعب در دقیقه است، و نشان می‌دهد یک فن چقدر هوا جابه‌جا می‌کند. رتبه CFM فقط خود فن را توصیف می‌کند. نرخ تعویض هوا فن را در نسبت با خانه‌ای که در آن نصب شده توصیف می‌کند.

همین نسبت دلیل این است که یک هود در دو خانه متفاوت دو پاسخ متفاوت می‌دهد. آن را در یک کاندوی کوچک با حجم داخلی کم بگذارید، نرخ تخلیه از ۰٫۵ بار تعویض هوا در ساعت بالاتر می‌رود. همان هود را در یک خانه بزرگ و باز با سقف‌های بلند بگذارید، شاید زیر این حد بماند، چون هوای بیشتری در داخل هست که باید جابه‌جا شود.

طراح این را از حجم داخلی اندازه‌گیری‌شده واحد مسکونی و نرخ تخلیه نصب‌شده وسیله حساب می‌کند. مقررات می‌گوید نرخ نصب‌شده، پس عددی که حساب می‌شود مقداری است که هود بعد از کانال‌کشی، نصب کلاهک بیرونی و نصب خودش واقعاً جابه‌جا می‌کند. عدد روی جعبه این مقدار را نشان نمی‌دهد.

وقتی هوای جایگزین لازم است، مقررات چه می‌خواهد

جمله (2) اندازه سیستم را تعیین می‌کند: جایی که برای وسایل توصیف‌شده در جمله (1) هوای جایگزین اضافه لازم است، باید با یک فن هوای تازه فراهم شود که رتبه آن برای رساندن هوای بیرون به اندازه نرخ وسیله تخلیه نصب‌شده باشد. فن هوای تازه (supply fan) فنی است که هوای بیرون را به داخل می‌راند، و باید با هودی که به آن خدمت می‌کند هم‌اندازه باشد.

جمله (3) کنترل را تعیین می‌کند: فن هوای تازه‌ای که جمله (2) لازم می‌داند باید با هواکشی که هوای جایگزین برایش لازم است به هم متصل باشد. متصل به هم یعنی طوری سیم‌کشی شوند که فن هوای تازه با روشن شدن هود روشن شود. صاحب‌خانه نمی‌تواند آن را خاموش بگذارد، و سیستم نباید به این وابسته باشد که کسی یادش بماند آن را روشن کند.

جمله (4) دمای هوای ورودی را تعیین می‌کند. هوای بیرون باید پیش از ورود به بخشی از واحد مسکونی که معمولاً کسی در آن نیست دست‌کم تا ۱ درجه سانتی‌گراد گرم شود، یا پیش از ورود به بخش‌هایی که افراد در آن هستند، چه از راه دریچه انتقال هوای بدون فن و چه مستقیم از بیرون، دست‌کم تا ۱۲ درجه سانتی‌گراد گرم شود. گرم‌شده (tempered) یعنی پیش از رسیدن به اتاق گرم شود.

همین بند گرم کردن هواست که بودجه را تغییر می‌دهد. گرم کردن حجم زیادی از هوای بیرون که وارد می‌شود یک بخاری لازم دارد، و بخاری مدار برق و جای خودش را لازم دارد. در یک شب زمستانی در نورث ونکوور، هوای بیرون که پشت آن فن می‌رسد سرد است، و سیستم باید آن را پیش از ورود به آشپزخانه‌ای که افراد در آن ایستاده‌اند به ۱۲ درجه سانتی‌گراد برساند.

کانال‌ها، دریچه‌ها و ورودی بیرونی

جمله (4) دو راه برای رساندن هوای گرم‌شده به بخش‌هایی که افراد در آن هستند پیشنهاد می‌کند: از راه دریچه انتقال هوای بدون فن یا مستقیم از بیرون. دریچه انتقال هوای بدون فن (passive transfer grille) دریچه‌ای در دیوار یا در است که اجازه می‌دهد هوا بدون هیچ فنی میان اتاق‌ها جابه‌جا شود. این راه یعنی هوا را می‌شود به یک فضا آورد و گذاشت از راه یک دریچه به سمت آشپزخانه برود، بی‌آنکه کانالی تا خود آشپزخانه کشیده شود.

جابه‌جایی هوا میان اتاق‌ها در جای دیگری از همین قسمت آمده است. ماده 9.32.3.10 می‌گوید درهای داخلی باید دست‌کم ۱۲ میلی‌متر بالاتر از کف تمام‌شده فاصله داشته باشند، یا اتاق‌ها یک دریچه انتقال هوا با سطح باز بدون مانع دست‌کم ۱۰۰ cm2 داشته باشند. یک در بسته اتاق خواب با کفپوش ضخیم تازه زیرش می‌تواند این فاصله را از بین ببرد، و این جزئیات کوچک رفتار کل سیستم را تغییر می‌دهد.

سر بیرونی را ماده 9.32.3.9 پوشش می‌دهد. ورودی‌های هوای بیرون و خروجی‌های تخلیه باید در برابر باران و هوا، پرنده‌ها و جونده‌ها محافظت شوند، با کلاهک‌هایی که توری از جنس مقاوم در برابر خوردگی با سوراخ‌های ۶ تا ۱۲ میلی‌متری دارند. در نورث شور این توری به کار می‌آید، چون یک ورودی بزرگ و باز روی دیواری مرطوب راه ورود پرنده و جونده را باز می‌گذارد.

قاعده‌ای که نقشه‌های تأسیسات را گیر می‌اندازد: جمله 9.32.3.8(8) می‌گوید کانال‌های هوای تازه سیستم تهویه مکانیکی نباید برای رساندن هوای احتراق یا رقیق‌سازی به وسایل سوختی به کار روند. کانال هوای جایگزین به اتاق خدمت می‌کند، و وسیله سوختی هوای خودش را از راه خودش می‌گیرد.

• سوراخ دیوار یا بام برای ورودی هوای تازه، دور از خروجی تخلیه و دور از هر راه ماشین‌رو.
• کلاهک توری‌دار روی ورودی، مقاوم در برابر خوردگی، با سوراخ‌های ۶ تا ۱۲ میلی‌متری.
• مسیر کانال از ورودی تا بخاری و تا اتاق، که پیش از کشیدن نقشه کابینت‌ها برنامه‌ریزی می‌شود.
• فاصله زیر در دست‌کم ۱۲ میلی‌متر، یا دریچه انتقال هوای دست‌کم ۱۰۰ cm2، جایی که هوا باید میان اتاق‌ها جابه‌جا شود.
• سیم‌کشی کنترل میان هود و فن هوای تازه تا هر دو با هم روشن شوند.

این الزام در کنار تهویه‌ای که خانه شما به هر حال لازم دارد

ماده 9.32.4.1 روی سیستمی می‌آید که به هر حال لازم است. یادداشت پیوست A-9.32.3 توضیح می‌دهد که هر واحد مسکونی طبق ماده 9.32.3.3 باید یک سیستم اصلی تهویه داشته باشد، و این سیستم ترکیبی از یک هواکش و یک فن هوای تازه است، و در بعضی موارد طبق جمله 9.32.3.4.(6) ورود هوای تازه بدون فن مجاز است.

هواکش سیستم اصلی تهویه الزامی جدا از فن هر حمام و هر آشپزخانه است. یک فن می‌تواند دو کار انجام دهد: پیوست می‌گوید فن حمام می‌تواند هم الزام هواکش سیستم اصلی تهویه و هم الزام فن حمام را برآورده کند. شرطش این است که الزامات هر دو رعایت شود، و جایی که یک فن هر دو کار را انجام می‌دهد، کنترل‌هایی مطابق جمله‌های 9.32.3.5.(3) و (4) لازم دارد.

این موضوع در بازسازی آشپزخانه مهم است، چون هود، سیستم اصلی تهویه و هر سیستم هوای جایگزین همه در یک خانه و روی یک دیوارها هستند. طراحی آن‌ها یکی‌یکی سه سوراخ جدا در دیوار و مجموعه‌ای از فن‌ها درست می‌کند که کار همدیگر را خنثی می‌کنند.

کسانی که این کار را درست انجام می‌دهند، تهویه را در شروع پروژه یک موضوع طراحی واحد می‌دانند، با یک نقشه که هر ورودی، هر خروجی و هر فن را نشان می‌دهد. این نقشه همراه درخواست پروانه به اداره ساختمان شهرداری می‌رود، پیش از سفارش کابینت‌ها.

پاسخ ارزان‌تر اغلب وسیله دیگر است

چون این الزام به هر دو شرط نیاز دارد، دو راه برای رهایی از آن هست. نرخ تخلیه را کم کنید، یا وسیله با مکش طبیعی را از خانه بردارید.

راه دوم همان است که بیشتر صاحب‌خانه‌های نورث شور از آن غافل‌اند، و اغلب از قبل در فهرست کارهایشان هست. عوض کردن یک آبگرمکن گازی قدیمی با کلاهک دودکش با یک دستگاه بسته با تهویه مستقیم یا یک آبگرمکن پمپ حرارتی برقی، یک وسیله در معرض برگشت دود را برمی‌دارد. همین کار با یک کوره قدیمی با مکش طبیعی هم همین نتیجه را دارد. وقتی هیچ وسیله با دودکش و مکش طبیعی در واحد مسکونی باقی نماند، شرط دوم جمله (1) دیگر برقرار نیست.

نصب پمپ حرارتی یا بهسازی انرژی معمولاً به هر حال این وسایل را عوض می‌کند. اگر این کار از قبل برای چند سال آینده برنامه‌ریزی شده، جلو انداختن آن تا هم‌زمان با آشپزخانه انجام شود می‌تواند ارزان‌تر از ساختن یک سیستم هوای جایگزین گرم‌شده با بخاری، مدار برق و سوراخ دیوار خودش باشد.

شومینه هیزمی وضعیت سخت‌تری است، چون اغلب همان چیزی است که صاحب‌خانه می‌خواهد نگه دارد. این تصمیم را باید در مرحله طراحی، همراه با انتخاب هود گرفت، چون این ماده این دو را به هم وصل می‌کند.

• آبگرمکن گازی با کلاهک دودکش را با آبگرمکن بسته با تهویه مستقیم یا آبگرمکن پمپ حرارتی عوض کنید.
• کوره قدیمی با مکش طبیعی را با یک دستگاه بسته با تهویه مستقیم یا یک پمپ حرارتی عوض کنید.
• هودی با نرخ تخلیه نصب‌شده کمتر انتخاب کنید تا شرط اول برقرار نشود.
• پیش از سفارش هود، تصمیم بگیرید با شومینه هیزمی موجود چه می‌کنید.
• پیش از قیمت گرفتن برای هر کدام از این‌ها، محاسبه تعویض هوا را بر پایه حجم داخلی واقعی انجام دهید.

جای این تصمیم در برنامه زمانی بازسازی

تصمیم درباره هوای جایگزین تصمیمی برای مرحله طراحی است، و به چهار چیز دست می‌زند که بعداً به‌سختی تغییر می‌کنند. بار برق، چون بخاری گرم‌کننده یک مدار لازم دارد و تابلو برق باید جای آن را داشته باشد. مسیر کانال، چون کانال هوای تازه باید از یک دیوار بیرونی به اتاق برسد. سوراخ دیوار، چون ورودی باید جایی باشد که با ماده 9.32.3.9 مطابق باشد و از خیابان هم قابل قبول به نظر برسد. چیدمان کابینت‌ها، چون کانال و بخاری جایی را می‌گیرند که کسی می‌خواست برای انبار از آن استفاده کند.

هر کدام از این‌ها بعد از سفارش کابینت‌ها گران می‌شود. کانال هوای تازه‌ای که در زمان نصب پیدا شود یعنی جابه‌جا کردن کابینت‌ها، باز کردن دیوارهای تمام‌شده یا ساختن یک باکس سقفی روی مسیری که هیچ‌کس آن را نکشیده بود.

ترتیبی که ما به کار می‌بریم ساده است. پیش از انتخاب هود، معلوم کنید کدام وسایل سوختی در خانه هستند و دود هر کدام چگونه بیرون می‌رود. حجم داخلی و نرخ تخلیه نصب‌شده را از یک طراح بگیرید، و محاسبه تعویض هوا را به‌صورت کتبی بگیرید. آن را همراه بقیه مدارک پروانه به اداره ساختمان شهرداری ببرید.

عدد CFM فروشگاه جای این محاسبه را نمی‌گیرد. فروشگاه حجم خانه شما را نمی‌داند، و نمی‌داند چه چیزی دودش را به دودکش شما می‌فرستد.