VENTILATION ENGINEERING

The most important thing to consider when there are a lot of people running around in the large buildings is the conditioning of air. The air we breathe determines how healthy we are. Mother Meera does not want (cooling) Air Conditioning in the College but we will have to install a minimum of air changing system to keep the students alert and healthy during the indoor activities, whether it is in classrooms or in sports.

The Ventilation Engineer will provide an installation as if we wanted to condition the air at any exterior conditions to make the inside environment pleasant, light and health safe thereby improve the quality of life. For this, we will have to keep a constant flow of air inside the buildings and condition it to:

• Maintain a suitable degree of humidity in all seasons and in all parts of the buildings.
• Free the air from excessive humidity during certain seasons.
• Supply a constant and adequate volume of ventilation.
• Efficiently wash and free the air from all micro-organisms, effluvia, dust, soot and other foreign bodies.
• Efficiently cool the air of the rooms during certain seasons. (See note 1 below)
• Either heat the rooms in times of low temperature or to help heat them with a regulated flow system. (See note 2 below)
• Combine all the above characteristics with a system that will be cost effective.
• The cooling of the air will be done by recirculating the prestored cooled air by geothermal system. This system will be discussed in another chapter.
• The heating of the air will be done by recirculating the prestored hot air by solar-geothermal system. To be discussed in another chapter.

It is important that the Ventilation Engineer becomes involved early in the project so that the mechanical system space issues are considered in the design. All the ventilation elements, the configurations and the orientations depend on that space.

The Ventilation Engineer will include in his design a holistic approach of controlling the air environment. This will be done in seven major processes which are:

• Heating – the addition of thermal energy to maintain space or process conditions in response to thermal heat loss.
• Cooling – the removal of thermal energy to maintain space or process conditions in response to thermal heat gain.
• Humidifying – the addition of water vapor to maintain space or process moisture content.
• Dehumidifying – the removal of water vapor to maintain space or process moisture content.
• Cleaning – the process of removing particulate and bio-contaminants from the conditioned space.
• Ventilating – the process of providing suitable quantities of fresh outside air for maintaining air quality and building pressurization.
• Effectiveness – the process of achieving the desired thermal energy transfer, humidity control, filtration, and delivery of ventilation air to the breathing zone of the occupied space in accordance with required needs.

Operations and Maintenance:

No matter what level of system complexity is applied, it is imperative that suitable space be made available for equipment without compromising performance or maintenance access. A good Ventilation Engineer will understand the requirements published in equipment installation manuals and focus on providing minimum service and operating considerations in the planning of a facility layout.

Before selecting the equipment, the Ventilation Engineer will need to perform a thermal load calculation for the developing facility based on internal and external influencing factors. This activity could be expanded to include analysis of comprehensive energy models. These models will involve dynamic integration opportunities whereby the design team and the Comity can evaluate the impacts of trade-offs between facility construction elements, mechanical system alternatives, and available operating efficiencies.

The load calculations can be utilized for any or all of the following design activities:

• Defining the basic load dynamics
• Evaluating solution alternatives via life-cycle analysis
• Optimizing system performance
• Selecting final HVAC equipment
• Establishing energy budgets for the Comity
• Verification of proposed equipment performance

The Ventilation Engineer will be responsible to secure and develop fundamental information for the design teem members concerning:

• The basic load calculations.
• The energy modeling.
• The life cycle analysis
• The architectural interaction
• The structural interaction
• The civil engineering interaction
• The electrical engineering interaction
• The plumbing engineering interaction
• The fire protection engineering interaction

More information on the Ventilation Design concept will be discussed when the design teem is formed.

INGÉNIERIE EN VENTILATION

Le critère le plus important à considérer lorsqu’il y a beaucoup de monde en circulation dans de grands bâtiments est le conditionnement de l’air. L’air que nous respirons détermine notre état de santé. Mère Meera ne veut pas d’air conditionné (refroidisseur) dans le collège mais, nous devrons installer un échangeur d’air minimum pour garder les étudiants alertes et en santé durant les activités intérieures, que ce soit en classe ou au gymnase.

L’Ingénieur en Ventilation prévoira une installation comme si nous voulions conditionner l’air quelque soit la condition extérieure pour assurer un environnement intérieur agréable, léger et sécuritaire pour la santé afin d’améliorer la qualité de vie. Pour cette raison, un flux constant d’air sera maintenu dans les bâtiments et conditionné pour :

• Maintenir un degré d’humidité acceptable durant certaines saisons dans toutes les parties des bâtiments.
• Maintenir un niveau convenable d’humidité en toute saison et dans tous les locaux des bâtiments.
• Libérer l’air de l’humidité excessive durant certaines saisons.
• Fournir un volume constant et adéquat de ventilation.
• Libérer efficacement l’air de tous les microorganismes, des effluves, de la poussière, de la suie et d’autre corps étrangers.
• Refroidir efficacement l’air des pièces durant certains saisons (voir note 1 plus bas).
• Chauffer ou assister le chauffage des locaux en temps de basse température à l’aide d’un système de régulation de débit. (Voir la note 2 plus bas).
• Combiner toutes les caractéristiques plus haut avec un système le plus économique possible.
• Le refroidissement de l’air sera assuré par une recirculation d’air frais pré-emmagasiné à l’aide d’un système géothermique.
• Le réchauffement de l’air sera assuré par une recirculation d’air chauffé par le soleil déjà emmagasiné à l’aide d’un système géothermique.

Il est important que l’Ingénieur en Ventilation soit impliqué tôt dans le projet afin de prévoir l’espace nécessaire pour que la mécanique du système de ventilation soit considérée dans la conception. Tous les éléments de ventilation, toutes les configurations et toutes les orientations dépendront ce cette espace.

L’Ingénieur en Ventilation inclura dans sa conception une approche globale pour le contrôle de l’air environnant. Ceci sera accompli en sept processus majeurs :

• Le chauffage – l’ajout d’énergie thermique pour maintenir la température de l’espace par un processus qui compensera la baisse de chaleur.
• Le refroidissement – le retrait d’énergie thermique pour maintenir l’espace par un processus qui compensera l’augmentation de la chaleur.
• L’humidification – l’ajout de vapeur d’eau pour maintenir l’espace par un processus qui compensera le contenu de l’humidité dans l’air.
• La déshumidification – le retrait de vapeur d’eau dans l’air pour maintenir le taux d’humidité par un processus qui compensera le contenu de l’humidité dans l’air.
• Le filtrage – le processus qui enlèvera les particules et les contaminants biologiques de l’espace air conditionné.
• La ventilation – le processus alimentant en quantité suffisante l’espace en air frais de qualité venant de l’extérieur et pour créer une pressurisation adéquate.
• L’efficacité – le processus pour fournir la quantité désirée d’énergie thermique, de contrôle de l’humidité, de filtrage et de ventilation nécessaire dans les espaces occupés en accord avec les besoins.

Opérations et Maintenance :

Peu importe la complexité du système choisi, il est essentiel d’avoir assez d’espace pour l’installation de l’équipement sans compromettre la performance ou l’accès pour l’entretien. Un bon Ingénieur en Ventilation comprendra les recommandations publiées dans les manuels d’installation de l’équipement et portera une attention particulière pour permettre un minimum de service et de considérations opérationnelles dans la planification de l’installation.

Avant de choisir l’équipement, l’Ingénieur en Ventilation devra faire un calcul de charge thermique basé sur les facteurs d’influence de l’intérieur et de l’extérieur pour la conception de l’installation. Cet exercice pourrait être étendue en incluant l’analyse compréhensive de modèles énergétiques. Ces modèles comprendront des séquences de l’intégration dynamique de système permettant à l’équipe de conception et au Comité d’évaluer les options d’impacts entre les choix d’éléments de construction, de la mécanique de système alternatifs et de l’efficacité opérationnelle disponible.

Les calculs de charge peuvent être utilisés pour l’un ou l’autre ou tous les critères de conception pour :

• Définir les charges dynamiques de base.
• Évaluer les solutions alternatives par l’analyse de durée de vie.
• Optimiser la performance du système.
• Choisir l’équipement HVAC final.
• Établir les budgets énergétiques gérés par le Comité.
• La vérification des performances de l’équipement proposée.

L’Ingénieur en Ventilation sera mandaté pour sécuriser et développer l’information fondamentale pour les membres de l’équipe de conception concernant :

• Les calculs de charge de base.
• Le modèle énergétique.
• L’analyse de durée de vie.
• Les interactions architecturales.
• Les interactions structurales.
• Les interactions d’ingénierie civile.
• Les interactions d’ingénierie électrique.
• Les interactions d’ingénierie de plomberie.
• Les interactions d’ingénierie de protection d’incendies.

D’autres informations sur l’Ingénierie de Ventilation seront discutées lorsque l’équipe de conception sera formée.