مقاله طراحى تأسیسات مکانیکى برج تجارى به وسیله نرم افزارهاى DUCTSAZE و CARRIER به همراه محاسبات دستى

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله طراحى تأسیسات مکانیکى برج تجارى به وسیله نرم افزارهاى DUCTSAZE و CARRIER به همراه محاسبات دستى دارای ۶۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله طراحى تأسیسات مکانیکى برج تجارى به وسیله نرم افزارهاى DUCTSAZE و CARRIER به همراه محاسبات دستى  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله طراحى تأسیسات مکانیکى برج تجارى به وسیله نرم افزارهاى DUCTSAZE و CARRIER به همراه محاسبات دستى،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله طراحى تأسیسات مکانیکى برج تجارى به وسیله نرم افزارهاى DUCTSAZE و CARRIER به همراه محاسبات دستى :

چکیده:
تهیه محیط مناسب براى زندگى در فصول مختلف سال یک مسئله حیاتى است. انسان اولیه با شناختن آتش، در کلبه ها و غارها با ایجاد گرماى غیر سالم توأم با دود، تا اندازه اى خود را در زمستان سرد حفظ مى کرد بعدها با گذاشتن دودکش و هدایت دود به خارج اولین بخارى دیوارى ساخته شد. اکنون که ساختمانهاى بزرگ ساخته مى شوند با توجه به گران بودن قیمت انرژى در جهان، نصب بخارى ها و گرمکن هاى الکتریکى در زمستان و همچنین کولرها و پنکه ها و وسایل سرما آفرین متعدد در فصول گرم سال در هر اتاق بصورت جداگانه اقتصادى نیست جهت مرتفع کردن این نیازهاى اولیه بشرى با کم هزینه ترین روش، استفاده از سیستم تهویه مطبوع مرکزى در اولویت قرار مى گیرد.

فهرست مندرجات
عنوان صفحه
مقدمه ۱
فصل اول- شرایط کلى و جزئى طرح ۲
فصل دوم- تأسیسات بهداشتى ۵
فصل سوم- گازرسانى ۱۲
فصل چهارم- سیستم آتش نشانى ۱۴
فصل پنجم- فاضلاب و آب باران ۱۷
فصل ششم- تهویه مطبوع ۲۰
فصل هفتم- انتخاب تجهیزات ۵۶
فصل هشتم- طراحى به کمک نرم افزار CARRIER 61
فصل نهم- طراحى به کمک نرم افزار DUCTSIZE 201
نتیجه گیرى ۲۵۲
پیشنهادات ۲۵۳
ضمائم ۲۵۴
مراجع ۳۳۳

مقدمه:
زندگى انسان در یک خانه بدلیل ایجاد تفاوت بین شرایط هواى داخل و خارج از آن مى باشد. هواى داخل خانه باید شرایط ویژه اى براى ایجاد احساس آرامش در انسان داشته باشد. احساس آرامش در انسان به پارامترهایى نظیر دماى هوا، رطوبت نسبى، و نیز پاک بودن هوا از هر گونه مواد مضربستگى دارد. عملیاتى که براى ایجاد این شرایط بر روى هواى داخل خانه انجام مى شود، تهویه مطبوع نام دارد. در این مجموعه سعى شده است که با استفاده از محاسبات دستى و نیز با استفاده از دو نرم افزار پرکاربرد در زمینه صنعت تأسیسات و تهویه مطبوع یعنى نرم افزار هاى DUCTSAZEوCARRIER به طراحى بهینه در همه شاخه هاى تأسیسات مکانیکى ائم از سیستم هاى آبرسانى، آتش نشانى، فاضلاب، حرارت مرکزى، تهویه مطبوع و .. بپردازیم.

فصل اول
شرایط کلی و جزئی طرح

شرایط کلی طرح

محل پروژه: تهران
عرض جغرافیایی: ۷/۳۵ درجه
طول جغرافیایی: ۴/۵۱- درجه
ارتفاع از سطح دریا: ۴۰۰۲ فوت = ۱۲۲۰متر
دمای خشک تابستانی: ۱۰۲ درجه فارنهایت = ۹/۳۸ درجه سانتیگراد
دمای مرطوب تابستانی: ۷۵ درجه فارنهایت = ۹/۲۳ درجه سانتیگراد
اختلاف دمای روزانه تابستانی: ۲۷ درجه فارنهایت
دمای خشک زمستانی: ۲۰ درجه فارنهایت = ۷/۶- درجه سانتیگراد
دمای مرطوب زمستانی: ۲/۱۶ درجه فارنهایت = ۸/۸- درجه سانتیگراد
ضریب تمیزی هوا: ۱
ضریب انعکاس زمین: ۲/۰
ضریب رسانش خاک: F/Ft/hr/Btu 8/0 = k/m/w 583/1
زمان محلی از گرینویچ: hr 5/3-

شرایط جزئی طرح
مساحت ساختمان: ۸/۱۰۲۵۰۲ فوت‌مربع
نوع ساختمان: اداری
تعداد طبقات: ۱۷ طبقه (۲طبقه پارکینگ به‌‌صورت زیرزمین و ۱۵طبقه اداری روی زمین)
وزن واحد ساختمان: ۷۰پوند بر فوت‌مربع
ارتفاع هرطبقه: ۹/۸ فوت = ۷/۲ متر
محل موتورخانه: طبقه ۲-
محل پارکینگ‌ها: طبقات (۲- و ۱-)
تعداد راه پله‌ها: درهمه طبقات بجز ۲- و ۱- در چپ و راست ساختمان دو دستگاه وجود دارد.
تعداد آسانسورها: ۲دستگاه برای حمل نفرات
سیستم سرمایش و گرمایش: موتورخانه مرکزی و چیلر تراکمی
سیستم تهویه‌مطبوع: فن کویل و هواساز
سیستم لوله‌کشی آب‌‌بهداشتی: لوله‌کشی آبسرد، آبگرم و سیرکولاسیون‌آبگرم
سیستم اطفاء‌حریق: فایر باکس مرکزی در هر طبقه و ایستگاه پمپاژ در موتورخانه بعلاوه کپسول آتشنشانی و سیستم هشدار دهنده اعلام حریق

فصل دوم
تاسیسات بهداشتی

تأسیسات بهداشتی

در طراحی و معماری سعی شده تا تجهیزات و تأسیسات بهداشتی بصورت مجتمع باشند تا هزینه اجرا، نصب، نگهداری و تعمیرات کاهش یابد.
قسمت اول تمام مصرف کننده‌ها( دستشویی‌ها، توالت‌ها و 😉 “۲/۱ می‌باشد.
طبق جدول (۱) کتاب تأسیسات آقای تهرانی واحدهای‌مصرف آبسرد و آبگرم (Fixtureunit)، داریم:

نوع وسیله بهداشتی تعداد واحد مصرف کل
Fixture unit واحد‌مصرف آبسرد
Fixture unit واحد‌مصرف آبگرم
Fixture unit سایز هر انشعاب
اینچ
توالت عمومی ۶۰ ۸ ۶ ۳ ۲/۱
توالت خصوصی ۱۰ ۶ ۵/۴ ۳ ۲/۱
دستشویی ۷۰ ۲ ۵/۱ ۵/۱ ۲/۱
فلاش تانک ۷۰ ۳ ۳ ۰ ۲/۱
حمام(دوش) ۲ ۶ ۵/۴ ۳ ۲/۱
تی شور ۱۳ ۳ ۲ ۲ ۲/۱
سینک آبدارخانه ۱۴ ۲ ۵/۱ ۵/۱ ۲/۱
سینک رستوران ۲ ۴ ۳ ۳ ۴/۳
جدول (۲-۱)

برای محاسبه قطر لوله‌ها از نمودار جریان آب در لوله‌های نیمه خشن نمودار (۴-۵) کتاب تهرانی و طباطبایی استفاده شده است. سرعت درون لوله ۷فوت در ثانیه می‌باشد.

Fu 480=8×۶۰ Fu 60=6×۱۰
Fu 140=2×۷۰ Fu 210=3×۷۰
Fu 12=6×۲ Fu 39=3×۱۳
Fu 28=2×۱۴ Fu 8=4×۲
واحد مصرف کل ساختمان Fu977 می‌باشد که با استفاده از نمودار(۱-۵) طباطبایی مقدار واقعی تقاضا تقریبا gpm210 می‌باشد.
طول لوله اصلی خیابان تا ساختمان: ۵۰ متر
طول لوله ورودی به ساختمان تا موتورخانه: ۳۰ متر
فاصله موتورخانه تا بالاترین طبقه: ۶۰ متر
فاصله بالاترین طبقه تا دورترین مصرف کننده: متر۲۰
مجموع طول‌ها ۱۶۰ متر است که با احتساب ۵۰% طول معادل اتصالات و وصاله‌ها ۲۴۰ متر می‌شود.
محاسبه نرخ افت فشار در سیستم لوله‌کشی از رابطه زیر عبارتست از:
P=[Ps-0434h-Pf-Pm]100/L
P متوسط نرخ افت‌فشار در سیستم لوله‌کشی ( psi)
Ps افت‌فشار در لوله اصلی خیابان ( ۵۰psi )
h ارتفاع بالاترین وسیله بهداشتی از لوله اصلی خیابان (۱۴۰ ft)
Pf حداقل فشار مورد نیاز در بالاترین و دورترین وسیله بهداشتی ( ۱۵psi )
Pm افت‌فشار در کنتور آب ( psi)
L طول کل مسیر لوله‌کشی (۷۸۵ ft)
فشار psi11 بدست می‌آید که طبق فرمول بالا ۰۳/۴=P ، حال با مراجعه به نمودار‌(۴-۵) می بینیم که برای دبی gpm210 و قطر لوله “۳ افت‌فشار از مقدار مجاز ۰۳/۴ و سرعت از محدوده مجاز ۲تا ۶ فوت در ثانیه تجاوز می‌کند، پس قطر لوله را “۴ فرض کرده و دوباره عمل را تکرار می‌کنیم که این بار ۲/۳=P که با مراجعه به نمودار (۴-۵) می‌بینیم که برای دبی gpm210 و قطر لوله “۴ افت فشار و سرعت در محدوده مجازند.
چون طول لوله‌کشی بیشتر از ۱۰۰ فوت است لذا سیستم برگشت در نظر گرفته شده‌است. سیستم برگشت شامل یک پمپ سیرکولاسیون خطی است که توسط یک ترموستات مستغرق که در مسیر برگشت نصب گردیده کنترل می‌شود و همیشه آبگرم مصرفی را با دمای مناسب در تمام ساختمان قرار می‌‌دهد.
چون ارتفاء ساختمان زیاد است و فشار سیستم آب شهر جوابگو نیست لذا برای تأمین فشار از بوستر‌پمپ استفاده کردیم، تا طبقه پنجم با فشار آب شهر و از طبقه پنجم تا چهاردهم با فشار بوستر پمپ تأمین می‌شود..
در مجموعه سرویس بهداشتی‌های کوچک قطر لوله برگشت آبگرم بین “۲/۱ تا “۴/۳ می باشد و قطر لوله‌های آبگرم برگشتی در رایزر بر اساس دبی آبگرمی که توسط لوله مورد نظر بطرف منبع حمل می‌شود و افت‌فشار ۵/۲ فوت در ۱۰۰ فوت با مراجعه به نمودار(۴-۵) بدست می‌آید.
یک روش جهت انتخاب پمپ سیرکولاسیون آبگرم برگشتی طبق روش انجمن مهندسین آمریکا (اشری) به ازای هر Fu50 واحد مصرفی gpm1 دبی پمپ آبگرم برگشتی در نظر می‌گیرند.
روش دوم که ما مورد استفاده قرار دادیم عبارت است از:
۱- طول کل تمامی سیستم لوله‌کشی رفت و برگشت آبگرم مصرفی را حساب کرده.
۲- ضرب کردن طول بدست آمده مرحله قبل در [Btu/hr.ft]60 جهت دستیابی به میزان تقریبی تلفات حرارتی.
۳- تقسیم تلفات حرارتی بدست آمده در مرحله ۲ بر ۱۰۰۰۰ جهت دستیابی به دبی پمپ سیرکولاسیون آبگرم مصرفی.
۴- تعیین هد پمپ با ضرب کردن نرخ افت‌فشار ۵/۲فوت بر ۱۰۰ فوت در طول مسیر برگشت.

مراحل طبقه همکف تا پنجم طبقه پنجم تا چهاردهم
۱- تعیین طول رفت وبرگشت(ft) 1027=3.28×(۸/۱۲۷+۴/۱۸۵) ۱۶۱۷=۳۲۸×(۱/۲۹۰+۹/۲۰۲)
۲- مقدار تلفات حرارتی[Btu/hr.ft] 61620=60×۱۰۲۷ ۹۷۰۲۰=۶۰×۱۶۱۷
۳- دبی پمپ سیرکولاسیون(gpm) 16/6=10000/61620 7/9=10000/97020
۴- هد پمپ سیرکولاسیون(ft) 48/10=28/3×۸/۱۲۷×(۱۰۰/۵/۲) ۶۴/۱۶=۲۸/۳×۹/۲۰۲(۱۰۰/۵/۲)
۵- انتخاب پمپ گراندفوس آلفا+ سری ۱۰۰ گراندفوس آلفا+ سری ۱۰۰
جدول (۲-۲)
انتخاب منبع دو جداره
میزان مصرف آبگرم بر حسب نوع ساختمان و نوع وسیله بهداشتی به شرح جدول زیر است:
نوع وسیله بهداشتی تعداد حداکثر مصرف(gph) ضریب ذخیره ضریب تقاضا
توالت عمومی ۶۰ ۸ ۲ ۳/۰
توالت خصوصی ۱۰ ۳ ۲ ۳/۰
حمام ۲ ۱۰۰ ۲ ۳/۰
سینک ۱۶ ۲۰ ۲ ۳/۰
جدول (۲-۳)

gph1030= (20×۱۶)+(۱۰۰×۲)+(۱۰×۳)+(۸×۶۰) حداکثر مصرف آبگرم
gph309= 3/0×۱۰۳۰ مقدار واقعی مصرف آبگرم
Litr2336 = Gallon618= 2×۳/۰×۱۰۳۰ ظرفیت منبع آبگرم
وزن مخصوص آب شهری ۳۳/۸ پوند بر گالن
دمای آب ورودی به آبگرمکن= ۴۰ درجه فارنهایت
دمای آب خروجی از آبگرمکن= ۱۴۰ درجه فارنهایت
Kcal/hr130000= Btu/hr514794=(40-140)33/8×۶۱۸=Q=mc(t2-t1)
طبق جدول ۳ راهنمای انتخاب منبع کویل دار شرکت حرارت‌گستر و با توجه به مصرف gpm309 مدل TCWH684 انتخاب می گردد که مشخصات زیر را دارا می‌باشد:

مشخصات مخزن ذخیره آب مشخصات کویل
ظرفیت (Lit) 2300 ظرفیت گذر آب گرم کننده(gpm) 31
ظرفیت تامین آبگرم مصرفی(gph) 310 ظرفیت حرارتی(Btu/hr) 515000
درجه حرارت آب ورودی(فارنهایت) ۴۰ درجه حرارت آب ورودی(فارنهایت) ۱۸۰
درجه حرارت آب خروجی(فارنهایت) ۱۴۰ درجه حرارت آب خروجی(فارنهایت) ۱۶۰
جنس مخزن گالوانیزه جنس کویل مسی
طول منبع (cm) 240 طول کویل(cm) 17
نحوه استقرار مخزن افقی سطح کویل(فوت مربع) ۵/۳۱
جدول (۲-۴)
انتخاب بویلر
مجموع بار حرارتی ساختمان: Btu/hr3253700= MBH7/3253
مجموع بار حرارتی آبگرم مصرفی: Btu/hr 515000
کل حرارتی که باید توسط بویلر تأمین شود: Btu/hr 3768700= 515000+3253700
با احتساب ۱۵% ضریب اطمینان داریم: Kcal/hr 1095000=Btu/hr4334000=15/1×۳۷۶۸۷۰۰
چون فقط در فصل سرما از کل ظرفیت گرمایی بویلر استفاده می‌کنیم و در فصل گرما فقط جهت تأمین آبگرم مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرد پس بهتر است جهت کاهش استهلاک و صرفه جویی در مصرف انرژی از دو بویلر استفاده کنیم
Kcal/hr581000×۲= Btu/hr2300000×۲
که طبق کاتالوگ شرکت شوفاژکار دیگ چدنی مدل ۱۶ توربو با مشخصات زیر انتخاب می‌شود:
تعداد پره: ۱۶ ظرفیت گرمایی: kcal/hr 605000
حجم آبگیری: Lit 278 طول: mm2680
عرض: mm710 ارتفاع: mm1115

محاسبه قطر لوله دودکش بویلر
برای محاسبه قطر لوله دودکش بر اساس رابطه A=(0.01*Q)/H^0.5 که در آن:
A: سطح مقطع دودکش برحسب مترمربع H: ارتفاع دودکش برحسب متر
Q: ظرفیت بویلر kcal/hr))
=۸۰۶ cm2 A=(0.01*581000)/52^0.5 806=(3.14/4)*D^2 D=32cm

منبع انبساط
برای هر دیگ طبق فرمول زیر یک منبع انبساط در نظر می‌گیریم برای سیستم سرمایش هم منبع انبساطی هم حجم دو منبع انبساط دیگر در نظرمی‌گیریم. Lit871= 1000/ (5/1×۵۸۱۰۰۰)
۳ منبع انبساط ۱۰۰۰ لیتری در نظر می‌گیریم.

انتخاب مشعل
ظرفیت مشعل با تقسیم ظرفیت بویلر بر ارزش حرارتی سوخت بدست می‌آید که در واقع مقدار جریان سوخت در ساعت را مشخص می‌نماید.ارزش حرارتی هر متر مکعب گاز طبیعی Kcal/m3 9000 می‌باشد لذا:
m3/h 581000/9000 = 65 Q/9000 =
پس طبق کاتالوگ شرکت پارس مشعل دو عدد مشعل مدل PM-4 211 به مشخصات زیر انتخاب می‌کنیم.

PM-4 211
۲۴۰-۶۰۰ Output in kilo watts – max
۱۸.۵ Min Gas Pressure in mbar
۳۸۰-۳-۵۰ Electrical Supply
۷۵۰w Motor Power
TMG-740-2 Control Box Satronic (or equiv.)
۱ ۱/۲″ ۱ ۱/۴″ Gas Train: Gastechnic (or equiv.)
ROD Flame Monitoring
جدول (۲-۵)

فصل سوم
گاز رسانی

سیستم گازرسانی
بدلیل وجود دیزل ‌ژنراتور برق اضطراری برای موتورخانه و ساختمان در مواقع قطع برق دیگر نیازی به روشنایی گازی در طبقات نیست و در هر طبقه اداری فقط یک انشعاب برای اجاق گاز پنج شعله وجود دارد. مشعل بویلر هم گاز‌سوز می‌باشد.
در این ساختمان مجموعاَ سیزده مصرف کننده (اجاق گاز پنج شعله) و دو مصرف کننده (مشعل‌بویلر) داریم که بایستی برای اجاق گاز پنج شعله فشار psi25/0(cm2/ kg017/0) و برای مشعل فشار psi2(cm2/kg 14/0) فراهم کنیم.
میزان مصرف هر اجاق گاز پنج شعله h/m3 3/1 و میزان مصرف هر مشعل نیز h/m3 65 می‌باشد.
طولانی‌ترین مسیر برای گاز با فشار psi25/0(cm2/ kg017/0) تقریبا ۵/۵۲ متر می‌باشد.
طولانی‌ترین مسیر برای گاز با فشار psi2(cm2/kg 14/0) تقریبا ۵/۶۵ متر می‌باشد.
بر اساس جداول (۲۳-۵) و (۲۵-۵) . واحد‌مصرف هر مصرف کننده قطر انشعابات را بدست می‌آوریم که در نقشه رایزردیاگرام کاملاَ نمایان است.
جهت لوله‌کشی گاز از لوله سیاه بدون‌درز استفاده می‌کنیم.

فصل چهارم
سیستم آتشنشانى

رایزر مرطوب:
شیلنگ قرقره وسیله اطفاء حریق اولیه‌ایست که تا رسیدن مأموران آتشنشانی توسط ساکنین مورد استفاده قرار می‌گیرد که می‌تواند در همان مراحل اولیه آتش را مهار کند، اما به رغم وجود شیلنک قرقره آتش خاموش‌کن‌های دستی (پودری) نیز با توجه به قابلیت‌هایشان لازمند. در این ساختمان شیلنک قرقره در محوطه اداری جنب راه پله شرقی نصب می‌شود.
فشار لازم در سر آبپاش شیلنگ(هیدرانت) Kpa200(psi 29) می‌باشد که این فشار آب را تا فاصله ۸ متری و ارتفاع ۵ متری پرتاب خواهد کرد. در این ساختمان در هر یک از طبقات اداری یک و در طبقات پارکینگ، از دو جعبه‌آتشنشانی دوقلو استفاده می‌کنیم(یکی از انشعابهای جعبه‌آتشنشانی برای رایزر مرطوب و دیکری برای رایزر خشک است).
رایزر خشک:
رایزر خشک لوله قائم خالی از آبی است که در هر طبقه یک شیر روی آن نصب می‌شود تا مأموران آتشنشانی بتوانند آب را از نزدیکترین شیرآتشنشانی به داخل رایزر پمپ کنند.