دورههای ابتدایی:
در ابتدا، سیستمهای تهویه و انتقال هوا بسیار ساده بودند. در دوران باستان، برای تهویه فضاهای داخلی از سیستمهایی مانند Hypocaust در روم باستان استفاده میشد که هوای گرم را از طریق کانالها به سایر قسمتهای ساختمان منتقل میکرد. این سیستمها بیشتر برای گرمایش فضاها طراحی شده بودند و نقش کانالها در انتقال هوا به شکل ابتدایی آغاز شد.
هیپوکاست یک سیستم گرمایش مرکزی بود که توسط رومیان باستان مورد استفاده قرار میگرفت. این سیستم شامل فضای باز زیر کف ساختمان (گربه رو) بود که توسط گازهای گرم حاصل از آتش یا کورهای در زیر، گرم میشد. هوای گرم از طریق مسیرهای افقی آجری یا دیوارهای توخالی به گردش در میآمد و به گرمایش کل ساختمان کمک میکرد.
آنچه شما در گرمابه های قدیمی ایران به ویژه از دوره صفویه به بعد می بینید همین هیپوکاست ها است. گربه روهایی که یک سر در تون حمام و سر دیگری در دودکش ها دارند. دودکش ها با فاصله از تون (گرمخانه) حمام قرار داشتند و دود از طریق گربه روها به این دودکش ها منتقل و تخلیه می شد. ولی در مسیر خود کف حمام را گرم می کرد. سامانه ای که امروزه آن را نوعی گرمایش از کف می دانیم.
قرن ۱۹ و انقلاب صنعتی:
در این دوره، با گسترش ساخت و سازهای بزرگتر و نیاز به تهویه مناسب، استفاده از کانالها برای تهویه هوا در ساختمانهای صنعتی و تجاری رواج پیدا کرد. در این زمان، اولین سیستمهای تهویه مطبوع در آمریکا و اروپا توسعه یافتند که به طور خاص بر تهویه مناسب و انتقال هوای تازه به فضاهای مختلف متمرکز بود.
ویلیس کریر و تأسیس سیستم تهویه مطبوع:
یکی از بزرگترین تحولات در تاریخچه کانالها مربوط به ویلیس کریر است که در سال ۱۹۰۲ نخستین سیستم تهویه مطبوع مدرن را طراحی کرد. این سیستم که برای کنترل رطوبت و دمای محیط در یک کارخانه چاپی در نیویورک طراحی شده بود، به تدریج مفهوم تهویه مطبوع را در ساختمانهای تجاری و مسکونی وارد کرد. سیستمهای سرمایش و تهویه به کمک کانالهای فلزی به طور گستردهتری در صنایع مختلف استفاده شدند. کریر در واقع پایهگذار اصولی بود که امروز در طراحی سیستمهای HVAC و کانالهای تهویه به کار میروند.
تأسیس SMACNA و توسعه استانداردها:
در اواسط قرن ۲۰، به ویژه در ایالات متحده، با رشد سریع صنعت تاسیسات و تهویه مطبوع، نیاز به استانداردها و دستورالعملهای دقیق برای طراحی و نصب کانالها بیشتر احساس شد. به همین دلیل، SMACNA (Sheet Metal and Air Conditioning Contractors National Association) در سال ۱۹۴۵ تأسیس شد. این انجمن مسئول توسعه و انتشار استانداردهای ساخت و طراحی کانالهای فلزی برای سیستمهای HVAC بود. SMACNA تأکید زیادی بر رعایت کیفیت ساخت، کاهش افت فشار، بهینهسازی عملکرد و استفاده از مواد مناسب در طراحی کانالها دارد.
دهههای ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۰:
در این دوره، با توجه به پیشرفتهای فنی و تولید کانالهای فلزی به صورت انبوه، استفاده از مواد مقاومتر مانند آلومینیوم و فولاد به طور گستردهتری رواج پیدا کرد. همچنین، کانالهای داکتدار برای فضاهای پیچیدهتر و دسترسیهای سخت به کار گرفته شدند. در این زمان، استانداردهای SMACNA به طور رسمی وارد صنعت تاسیسات شد و به مهندسان و پیمانکاران کمک کرد تا طراحیهای بهینهتری انجام دهند.
دهههای ۱۹۸۰ تا امروز:
در دهههای اخیر، طراحی کانالها به سمت کاهش هزینهها و بهرهوری بیشتر انرژی حرکت کرده است. استفاده از مواد سبکتر و مقاومتر مانند کانالهای فایبرگلاس و PVC و همچنین کانالهای انعطافپذیر برای نصب سریعتر و بهینهتر در پروژههای مختلف افزایش یافته است. علاوه بر این، نرمافزارهای شبیهسازی و تحلیلهای حرارتی و روانسنجی به مهندسان کمک کرده است تا طراحیهای دقیقتر و علمیتری داشته باشند.
در حال حاضر، استانداردهای SMACNA و فرمولهای ارائه شده توسط کریر همچنان به عنوان مبنای طراحی سیستمهای تهویه و کانالهای فلزی مورد استفاده قرار میگیرند. این استانداردها نقش بسیار مهمی در افزایش کارایی، بهبود کیفیت سیستمهای تهویه و کاهش هزینهها دارند.
تاریخچه کانالها در صنعت تاسیسات نشاندهنده پیشرفتهای مداوم در طراحی و اجرای سیستمهای تهویه مطبوع است. از اولین سیستمهای گرمایشی با کانالهای ساده گرفته تا سیستمهای مدرن HVAC با استفاده از استانداردهای SMACNA و اصول کریر، این تحول نشاندهنده اهمیت روزافزون طراحی دقیق و بهرهوری انرژی در صنعت تاسیسات است. این پیشرفتها به طور مستقیم بر کیفیت هوا، راحتی محیطی و صرفهجویی در مصرف انرژی تاثیر گذاشته است.