اصول سایزینگ لوله های آبرسانی و محاسبه هد
همانطور که می دانید سیستم آبرسانی عموما یک سیستم مدار باز می باشد و تفاوت این سیستم با سیستم مدار بسته در این می باشد که در این سیستم فشار استاتیک و حداقل فشار برای خارج شدن اب از شیر بایستی در نظر گرفته شود
اصول سایزینگ لوله های آبرسانی
همانطور که می دانید سیستم آبرسانی عموما یک سیستم مدار باز می باشد و تفاوت این سیستم با سیستم مدار بسته در این می باشد که در این سیستم فشار استاتیک و حداقل فشار برای خارج شدن اب از شیر بایستی در نظر گرفته شود اما در سیستم مدار بسته که عموما به اسم سیستم سیرکولاسیون نامیده می شود آب در یک سیکل بسته مدام در حال چرخش می باشد و ارتفاع استاتیک تاثیری در این سیستم ندارد و ترم ارتفاع فقط به جهت زون بندی در ساختمان های بلند مرتبه تاثیر خواهد داشت.
در سایزینگ لوله های مدار باز عامل سرعت بسیار مهم و کلیدی می باشد، اندازه گذاری لوله ها باید به گونه ای باشد که سرعت زیاد جریان آب موجب ایجاد سروصدای مزاحم و کاهش طول عمر لوله ها بر اثر خوردگی نگردد. کاهش سرعت جریان آب در لوله ها نیز باید تا حدی صورت گیرد که افزایش قطر لوله ها موجب افزایش غیر قابل توجیه هزینه لوله کشی نگردد، لذا به منظور کاهش اثر ضربه قوچ در لوله کشی باید سرعت در جریان آب کنترل شود، لذا باید بالانسی بین تعیین افت فشار در لوله کشی و پمپاژ صورت گیرد.
براساس مبحث 16 مقررات ملی ساختمان سرعت آب در لوله های اصلی نباید از 10 فوت بر ثانیه (3 متر بر ثانیه) و سرعت جریان آب در لوله های فرعی و انشعاب ها از 4 فوت بر ثانیه 1.2متر بر ثانیه بیشتر گردد.
حداکثر فشار آب در لوله کشی توزیع آب آشامیدنی در پشت شیر لوازم بهداشتی و در وضعیت بدون جریان نباید از 4 بار بیشتر باشد. اگر فشار آب شبکه شهری طوری باشد که فشار آب در پشت شیر های لوازم بهداشتی 4بار بیشتر باشد باید با نصب شیر کاهنده فشار موردتایید فشار ان را تا 4 بار کاهش داد یا زون بندی انجام شود. در مسیر هایی که شیر قطع و وصل سریع جریان قرار داردبه منظور حذف ضربه قوچ توصیه میشود از وسیله حذف ضربه قوچ استفاده گردد.
مصالح
لوله های فلزی(گالوانیزه-مسی)در سیستم توزیع اب سرد و گرم باید مطابق یکی از استاندارد ها استفاده گردد.
سایزینگ لوله آبرسانی
جهت سایزینگ لوله ابرسانی ابتدا باید براساس جدول برگرفته از مبحث 16 مقررات ملی ساختمان میباشد میزان مصرف هر تجهیزرا بدست اورد.
پس از آنکه میزان مصرف تجهیزات محاسبه گردید، بایستی براساس جدول برگفته از مبحث 16 مقررات ملی ساختمان می باشد میزان مصرف که بر حسب SFU می باشد به Gpm تبدیل گردد سپس با در نظر گرفتن سرعت حرکت آب بین 4 تا 5 فوت بر ثانیه سایزینگ شبکه آبرسانی سایزخواهد شد (با افت به دست آمده کل سایزینگ شبکه آبرسانی با ان سایزخواهد شد)
بیاد داشته باشید باتوجه به این مهم که درویرایش جدید مبحث SFU 1تقریبا 3Gpm به دست می آید همین عامل باعث می گردد سایر انشعابات بزرگ محاسبه گردد لذا بجای آنکه سایز لوله را بالا ببرید قدری افت فشار در آخرین تجهت بالاتر گرفته که این عامل باعث گردد انشعابات کوچک گردد.
بسته به نظر طراح می توان از یکی از روش های اشاره شده استفاده کرد که به هر کدام خواهیم پرداخت. در روش انشعابی به دلیل اینکه نباید اتصالات در کف مدفون کردند می توان به سه روش سیستم را اجرا کرد:
- اجرا زیر سقف کاذب وحرکت لوله ازبالابه پایین (روی دیوار)
- اجرا با زانو دیواری (عموما در پروژه های مسکونی کوچک که فاقد سقف کاذب می باشند.)
-اجرا روی دیواربه صورت روکار(پروژه های بازسازی درصورتی که هیچ گزینه دیگری پیش رو نباشد.)
در روش کلکتوری باتوجه به اینکه هیچ اتصالی در کف قرار ندارد این روش برتری نسبی نسبت به روش انشعابی دارد وباعث کنترل مستقل هر واحد بهداشتی میگردد.لازم به ذکر است باتوجه به اینکه در روش کلکتور هیچ اتصالی در کف قرار ندارد در صورتی که سیستم دچار نشتی گردد این نشتی در لوله های موجود در کف نخواهد بود و هیچ گونه تخریبی در کف نخواهیم داشت اما بایستی توجه داشت که هزینه لوله کشی در این روش بیشتر از روش های دیگر خواهد شد.
زون بندی آبرسانی :
در ساختمان های بلند مرتبه ارتفاع ساختمان نقش به سزایی در طراحی آبرسانی دارد به طوری که طبق مبحث 16 مقررات ملی ساختمان حداکثر فشار پشت شیر نبایستی از 4 بار فراتر رود طبق همین اصل سیستم به گونه زون بندی می گردد که هیچ یک از طبقات فشاری بیشتری از این عدد نداشته باشند.
عموما در ساختمان های بلند مرتبه هر 7 الی 8 طبقه یک زون آبرسانی در نظر گرفته می شود که این مهم بدین معنی است که بایستی در زون پمپ آبرسانی، منابع کویلی، پمپ برگشت و لوله کشی مجزا نسبت به سایز زون ها داشته باشند . بعضا در مراجع مختلف روش های فراوانی برای کاهش فشار توصیه می گردد که یکی از این روش ها استفاده از PRV شیر کاهنده فشار می باشد، اما به جهت گرانقیمت بودن و نیاز به راهبری و سرویس سعی می گردد این روش کمتر مورد استفاده قرار گیرد.
روش توزیع آب در برج های بلند مرتبه نیز می تواند به دو شکل انجام گیرد، توزیع آب از پایین به بالا و توزیع آب از بالا به پایین . در روش توزیع آب از پایین به بالا مخزن ذخیره و بمب ها در پایین ترین قسمت قرار خواهند داشت، در روش توزیع ب از بالا به پایین مخازن ذخیره فرشی بر روی بام یا حبقات قرار دارد حسن استفاده از روش توزیع آب از بالا به پایین این است که از نیروی نقل می توان برای آبرسانی استفاده کرد اما بیاد داشته باشید در صورتی که از این روش استفاده می کند دو بند نردیک به مخازن ذخیره آب بایستی با پمپ آبرسانی کردند تا حداقل فشار سیستم را تامین کنند
محاسبهمورد نیاز زون 1Head
ارتفاع=120m ≈176.5 psi ,طول لوله کشی=135 m
135×3/28×1/5psi/100ft =6.6 psi ,fix . فشار در پشت شیر =12 psi
کل هد لازم=176.5+6.6+12+3=198 psi
198/ 14/7=134m
محاسبهمورد نیاز زون2Head
ارتفاع=75m ≈110 psi ,طول لوله کشی=100 m
100×3/28×1/5psi/100ft =5 psi ,fix . فشار در پشت شیر =12 psi
کل هد لازم=75+5+12+3=95 psi
95/ 14/7=65m
محاسبهمورد نیاز زون 3Head
ارتفاع=30m ≈44 psi ,طول لوله کشی=75 m
75×3/28×1/5psi/100ft =3.7 psi ,fix . فشار در پشت شیر =12 psi
کل هد لازم=44+3.7+12+3=64 psi
64/ 14/7=43m
ذخیره سازی و تنظیم فشار
هدف از ذخیره سازی آب
-جلوگیری از قطع آب در لوله کشی نوزیع آب مصرفی ساختمان در مواقعی که آب ورودی از شبکه شهری به ساختمان به علت تعمیر یا علت های دیگر قطع شود.
-برای آنکه مقدار حداکثر مصرف آب در ساختمان به شبکه آب شهری منتقل نشود
- توزيع آب از بالا به پایین
-منطقه بندی توزیع آب در ساختمان های بلند
-به منظور حفاظت از شبکه شهری
-در ساختمان های مسکونی بیش از 4 طبقه با بیش از ده واحد آپارتمانی باید مخزن ذخیره آب با گنجایش دست کم 12 ساعت مصرف براساس150 لیتر برای هر نفر در شبانه روز پیش بینی شود.
شرایط جانمایی مخازن ذخیره آب:
- مخزن ذخیره آب نباید در جایی ساخته با نصب شود که در معرض نفوذ سیل یا آب زیرزمینی باشد.
مخزن نباید در محلی قرار گیرد که لوله فاضلاب یا آب غیر بهداشتی از روی آن عبور کنند.
- اگر احتمال نفوذ آب زیر زمینی وجود داشته باشد، باید در اطراف مخزن به اندازه کافی فضای باز پیش بینی شود تا بتوان به طور ادواری مخزن را بازدید کرد و مطمئن شد که آب آلوده به داخل آن نفوذ نمی کند .
-اگر مخزن ذخیره آب در داخل ساختمان قرار گیرد، باید صوری نصب شود که داخل آن برای
بازرسی و تعمیر قابل دسترسی باشد و مخزن در برابر گرما وسرما حفاظت شود. برای اتاقی که مخزن ذخیره آب در آن نصب می شود باید تعویض هوا و کف شوی پیش بینی شود.
- استفاده از مخازن مشترک جهت تامین آب آشامیدنی و آب آتش نشانی ساختمان طبق ضوابط و آیین نامه ها مجاز می باشد در این شرایط باید حجم مورد نیاز هر دو مخزن محاسبه و با هم جمع گردد.
- اگر مخزن فلزی ذخیره آب روی بام نصب شود باید برای جلوگیری از یخ زدن با گرم شدن آن با عایق گرمایی پوشانده شود .
-نصب مخزن ذخیره آب آتش نشانی روی بام، داخل موتورخانه، پمپ خانه و سایر قسمت های ساختمان به شرط رعایت اصول مهندسی مرنبط از قبيل تحمل وزن سازه در شر بد عادی و با زلزله و حریق بلامانع است.
حفاظت مخزن ذخیره آب
-مخزن ذخیره آب باید در برابر اثر آب مقاوم باشد .
- اگر مخزن ذخیره آب فولادی است باید سطوح داخلی و خارجی آن گالوانیزه باشد .
-اگر مخزن ذخیره آب غیر فولادی با فولادی غیر گالوانیزه باشد، باید سطوح داخلی وخارجی آن با مواد مناسب که در رنگ ، طعم، بو و گوارا بودن آب اثر بگذارد و ایجاد مسمومیت نکند اندود شود .
-تمهیدات مناسب جهت پایش میزان آب مخزن آب اطفا و آشامیدنی باید در نظر گرفته شود، به طور مثال در صورتی که سطح آب مخزن اطفا حریق به کمتر از حد مجاز رسید سیگنال خطا به سیستم اعلام حریق نیز ارسال گردد.
اتصال مخزن ذخیره آب
روی لوله ورود آب به مخزن باید بک شیر قطع و وصل و یک شیر کنترل از نوع شناور و با نوع دیگر نصب شود تا از سرریز شدن و اتلاف آب جلوگیری شود.
لبه زیر دهانه لوله ورود آب به مخزن باید دست کم 100 میلی متر از روی دهانه لوله سرریز بالاتر باشد تا فاصله هوایی لازم تامین شود.
قطر اسمی لوله سرریز باید دست کم دو برابر قطر لوله ورود ب به مخزن ذخیره باشد. روی لوله سرریز نباید هیچ شیری نصب شود، لوله سرریز نباید از جنس قابل انعطاف باشد.
انتها لوله سرریز باید دست کم 150 میلی متر بالاتریا دورتر ارکف شوى یا هر نقطه تخلیه دیگرباشد.انتهای لوله سرریز نباید قابل اتصال به شلنگ باشد و باید توری مقاوم در برابر خوردگی داشته باشد. لوله سرریز باید در مسیری کشیده شود که احتمال یخ زدن نداشته باشد با انکه با عایق گرمایی در برابر یخ زدن حفاظت شود. لبه زیر دهانه سرریز باید دست کم 40 میلی متر از حداکثر سطح آب بالاتر باشد. مخزن ذخیره آب باید لوله هواکش داشته باشد تا فشار داخل مخزن همواره برابر فشار جو باشد. قطر اسمی لوله هواکش باید دست کم برابر قطر اسمی لوله خروج آب از مخزن باشد و دهانه انتهای آن نوری مقاوم در برابر خوردگی داشته باشد.
مخزن ذخیره آب باید در پایین ترین نقطه، لوله تخلیه داشته باشد که با باز کردن شیر آن بتوان تمام آب مخزن را تخلیه کرد. لوله تخلیه مخزن نباید از جنس قابل انعطاف باشد.
تنظیم فشار آب:
برای تامین یا تنظیم فشار در شبکه لوله کشی توزیع آب مصرفی ساختمان، در موارد لزوم و با تایید باید یکی از سیستم های زیر یا ترکیبی از آن ها طراحی و نصب شود:
-پمپ و مخزن ذخیره مرتفع
-پمپ و مخزن تحت فشار بدون دیافراگم
-پمپ و مخزن تحت فشار با دیافراگم
-سیستم افزایش فشار بدون مخزن
-شیر فشارشکن از نوع قابل تنظیم
نصب مستقیم پمپ روی لوله انشعاب آب شهر مجاز نیست. چنانچه پمپ آبرسانی در زیر زمین ساختمان نصب می شود باید برای آن فونداسیون به ارتفاع دست کم 30 سانتی متر پیش بینی گردد.
جنس مخازن ذخیره آب:
مخازن ذخیره آب عموما از متریال های زیر استفاده خواهد شد:
-GRP
-ورق گالوانیزه
-بتنی
شرکت فنی مهندسی فرنام انرژی