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什麼是室內農業機電工程?
 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

資料來源:

https://surna.com/what-is-mep-engineering-in-indoor-agriculture/

MEP 工程師提供任何建設項目所需的廣泛工程服務。在設計節能環控農業 (CEA) 種植設施時,尤其重要。以下是有關室內農業MEP工程需要瞭解的資訊。

機電工程師可以為任何建築項目提供廣泛的工程服務。在設計節能環控農業 (CEA) 種植設施時,MEP 工程師尤其重要。栽培者和設施設計師應該盡快讓經驗豐富的工程公司參與規劃過程。最好的 MEP 工程師對於設施的獨特項目要求能夠採取整體方法,提供整合栽培設計。在流程的平面圖和建築設計階段也應依賴於建議和協調。

MEP Engineering 中定義 MEP

機械、電氣和管道 (MEP) 工程表示了室內農業設施需要的工程和設計的主要學科範圍。 

機械工程師負責設計、指定設備、提供許可和施工計劃。並支持與加熱、通風和空調 (HVAC) 系統相關的施工工作。在商業大麻和作物種植應用、這些加熱、通風、空調、和除濕 (HVACD) 系統。機械設計團隊應執行必要的複雜負載計算,以確保氣候控制系統的尺寸和規格適當。用以管理與栽培操作相關的可變而且通常是極端的溫度和濕度負載。他們還必須確保機械設計滿足業主對多餘、能源效率、維護成本和操作複雜性的要求。 

電氣工程師負責設計、提供許可證和施工文件。並支持與栽培設施中的電氣系統相關的施工工作。包括確定連接和運行的電力負載要求,以及協助從公用事業或電聯網產供應商訂購電源,或升級電源。主要配電設備的規格以及現場電工在施工期間的相關佈線資訊。栽培操作中照明和機械系統的密度,使得電氣工程的品質,在栽培設施中尤為重要,特別是與機械工程師的協調。管道工程師負責設計、提供許可證和施工文件。並支持與種植設施中的水和氣體管道系統相關的施工工作。包括確定栽培設施中的氣體、水源和廢水要求,並確保管道設計以支持這些要求。然而在廢水離開建築物後,管道工程師通常不會參與廢水管理,這通常由土木工程師根據市政要求進行處理。 

 機電工程的優勢

在大多數司法管轄區,機電工程是商業建築的絕對要求。大多數市政當局不會為商業建築頒發建築許可證。除非經過該市政當局獲得執業許可的工程師繪製和簽署的 MEP 計劃。與許可證申請中的建築計劃一起提交。

MEP 工程師確保建造的內容符合規範和設施的營運要求。他們進行詳細的計算以確定設施中系統的要求,用以確保他們做業主需要他們做的事情。並且按照建築規範安全進行。

除了滿足市政當局的許可要求之外,MEP 工程師製作的設計圖紙還為承包商提供了施工路線圖。正如建築計劃告訴建築專業人士要建造什麼一樣,機電計劃也告訴電工、空調專業人士和管道工人要安裝什麼以及如何安裝。還通過回答承包商可能提出的問題,批准材料選擇、協助施工水準設計調整,以及確保系統安裝符合規範來支持施工過程。

即使在極少數情況下,市政當局可能不需要建築許可證。生產者也可以與合格且經驗豐富的機械、電氣和管道工程師合作,以確保他們的建築充分滿足他們的需求。並使設施在整個生命週期內繼續營運。

 機電工程的挑戰

MEP 工程在任何建築應用中都具有挑戰性。但是在栽培設施特別其具有挑戰性和關鍵性。

首先,與辦公樓或店面的要求相比,商業作物生長設施對於 MEP 設計的每個組成部分要求要嚴格得多。這代表著在栽培設施的 MEP 系統,每平方英尺的密度遠高於典型用途的商業設施。每平方英尺空間需要更多的工程工作,並且設計的學科之間也需要更多的協調,以避免一旦開始施工就會發生衝突。室內農場需要的設備比為人類居住設計的設施要多得多,這導致了空間和結構方面的挑戰。為建築物內外或屋頂上的所有設備找到一個放置地方,這需要經驗並且和對所有不同解決方案的透徹了解,以經濟實惠地應對這些挑戰。

從機械的角度來看,設計是要滿足設施的每一個需求。從預算到生物安全,到氣味控制,再到營運和能源效率,都需要豐富的經驗。此外負載計算本身和技術設計決策需要專業知識和對各種 HVAC HVACD 技術的直接經驗。

市政當局通常會限制廢水量,或其含量,這給管道工程師帶來了獨特的挑戰。電氣工程師通常特別受到電力可用性的限制。他們的任務是在限制電力升級的規模,尋找創造性的方法。從有限的電力基礎設施中獲得最大可能的輸出。機械工程師也經常參與這些討論。因為微氣候控制系統構成了整個設施電力需求的重要組成部分。

選擇專業的工程公司

要充分利用 MEP 工程在栽培設施中的優勢,請選擇具有豐富的栽培設施設計經驗的工程師。機械工程師必須了解植物生長的每個階段、灌溉量和參數的每次變化,以及照明系統如何以及何時轉化為熱量,以正確管理溫度和濕度。還必須解決生物安全和氣味控制問題。同時在設計過程中將營運成本、維護要求和營運複雜性放在首位,以確保營運無縫接軌。所有這些東西都必須包含在一個也符合業主的預算。

資源創新研究所資料,機械系統能源使用量可以佔種植設施能源使用量的一半。然而,由正確的設計和工程公司進行的適當的栽培系統其設計和關鍵的效率參數選擇可以對效率產生重大影響,並且可以輕鬆地將營運成本降低多達三分之一。 

電氣工程師不僅必須了解空間中的每一件電氣設備,還必須了解其運行方式和時間。管道工程師需要準確了解灌溉過程是什麼,需要多少水,以及要考慮有多少廢水。

雖然任何獲得許可的 MEP 公司都可以為種植設施制定計劃。但要特別注意工程師的應用經驗。選擇在設計栽培設施方面缺乏直接和重要經驗的設計師,可能會導致營運成本過高、建設成本過高、上市時間延遲或在設計過程中未能考慮設施營運各個方面要求,從而造成嚴重破壞。一旦設施投入使用後。這通常不是由於工程本身的失敗,而是由於未能提出正確的問題以確保設計中充分滿足了設施的每個需求。

需要與經驗豐富的機電工程師交談嗎? 

請記住,MEP 工程通常由多個工程師在同一個項目中協同工作來執行。您可以選擇一家公司有所有三個學科的工程師,或者您可以選擇為每個學科選擇不同的公司。無論您選擇誰,請確保就他們的經歷能夠提出正確的問題,並在可能的情況下推薦客戶。最重要的是,在流程的早期連接您的建築和工程團隊,並確保他們經常協作。作物生產設施設計的決定不應在真空中做出。