دانش رسان |
مرکز علم و دانش کشور طرح و محاسبه سیستم لوله‌کشی آب و فاضلاب ساختمان
در حال بارگذاری
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
طرح و محاسبه سیستم لوله‌کشی آب و فاضلاب ساختمان دارای ۵۹ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد طرح و محاسبه سیستم لوله‌کشی آب و فاضلاب ساختمان کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز طرح و محاسبه سیستم لوله‌کشی آب و فاضلاب ساختمان۲ ارائه میگردد
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 طرح و محاسبه سیستم لوله‌کشی آب و فاضلاب ساختمان،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن طرح و محاسبه سیستم لوله‌کشی آب و فاضلاب ساختمان :
طرح و محاسبه سیستم لوله‌کشی آب و فاضلاب ساختمان
طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان
پیش بینی وسایل بهداشتی مناسب و کافی، توزیع صحیح آب و دفع فاضلاب همواره از مسائل بسیار حائز اهمیت در معماری ساختمانها می باشند که در صورت عدم کفایت می توانند مشکلات فراوانی برای ساکنین آنها پدید آورند. در این فصل با چگونگی طراحی صحیح و محاسبات شبکه لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان آشنا خواهیم شد.
۱- سیستم آبرسانی ساختمان:
اولین قدم در راه آبرسانی ساختمانها، تأمین آب سالم و بهداشتی است. آب مصرفی ساختمان ممکن است از آب لوله کشی شهر، چاه، قنات و یا رودخانه تأمین شود. کنترل کیفیت آب از نظر املاح محلول، رنگ، بو و مزه و باکتریهای موجود در آن از لخاظ بهداشتی واجد اهمیت حیاتی است. این مهم درمورد آب شهر توسط سازمان ذیربط متداوماً انجام می پذیرد، ولی در صورتیکه آب مصرفی ساختمان بطور اختصاصی از منابعی نظیر چاه ، قنات و رودخانه تأمین شود، باید قبلا ویژگیهای آن از نقطه نظرهای مزبور را اساس دستورالعملها و مقررات مدون مورد تدقیق و بررسی قرار گرفته نسبت به ایجاد کیفیت مطلوب اقدامات مقتضی بعمل آیند.
مشخصات آب- این مشخصات را می توان به سه دسته فیزیکی، شیمیایی و ارگانیک تقسیم نمود:
الف- مشخصات فیزیکی : ویژگیهایی از قبیل دما، رنگ، تیرگی[۱]، بو ومزه جزو خواص فیزیکی آب آشامیدنی محسوب می‌شوند. تمام این خواص غیر از دما، از طریق مطالعه روی نمونه آب مورد نظر، در آزمایشگاه مورد تدقیق قرار می گیرند. تیرگی آب که مربوط به گل و لای معلق در آن است، در سیستم آمریکایی بر حسب قسمت در میلیون (ppm) [2] مواد معلق در آب که معادل میلی گرم در لیتر می باشد، بیان می گردد. مثلاً اگر میزان مواد معلق در آب برابر ۱۰ ppm باشد، آب در لیوان به صورت غبارآلود دیده می‌شود. تیرگی مناسب برای آب معمولا ۵ ppm است. رنگ آب نیز که از نظر مصرف کننده واجد اهمیت می باشد، پس از خارج کردن گل و لای موجود در آن ( از طریق سانتریفوژ) و در قیاس با رنگ استاندارد و مجاز اندازه گیری می‌شود. بو و مزه آب که مربوط به مواد آلی و یا ترکیبات شیمیایی آن است باید بطور کامل برطرف گردد تا آب قابل شرب شود.
ب- مشخصات شیمیایی – خواص شیمیایی آب مصرفی از نظر میزان سختی، درجه اسیدی (pH )، مقدار آهن و منگنز وسایر فلزات ، با تکنیکهای آزمایشگاهی مورد بررسی قرار می گیرند. مقدار کل فلزات موجود در آب نباید از ۱۰۰۰ ppm و در بعضی موارد از ۵۰۰ppm تجاوز نماید. جدول A-5 میزان حداکثر مجاز مواد شیمیایی موجود در آب را بر حسب ppm نشان می‌دهد.
جدول A-5 : حداکثر مجاز مواد شیمیایی موجود در آب
|
Ppm |
|
|
۰.۱ |
Lead |
|
۰.۰۵ |
Arsenic |
|
۰.۲ |
Copper |
|
۵.۰ |
Zinc |
|
۱۲۵ |
Magnesium |
|
۰.۳ |
Iron |
|
۲۵۰ |
Chlorides |
|
۲۵۰ |
Sulfates |
|
۰.۰۰۱ |
Phenol (in comounds) |
|
۱.۰ (optimum concentration for prevention of tooth decay) |
Fluorine |
درجه سختی آب در سیستم آمریکایی از روی میزان کربنابت کلسیم[۳] موجود در آب بر حسب ppm تعیین می‌شود. بالا بودن میزان سختی آب باعث نزول کیفیت و میزان مقبولیت آن از نظر مصارف مختلف خواهد شد. مثلاً صابون در آبی که سختی آن زیاد باشد خوب کف نمی کند و لذا مصرف آن بیشتر می‌شود. در مورد وسایل و اجزاء سیستم رمایش از قبیل دیگ و رادیاتور و غیره که تشکیل رسوب روی جدار داخلی آنها باعث کاهش قدرت انتقال حرارتشان می شود، میزان کربنات کلسیم آب باید خیلی کمتر از ۱۵۰ ppm باشد. از طرف دیگر ، آبی که درجه سختی آن کمتر از ۳۰ ppm باشد برای آشامید چندان گوارا نیست، لذا در مورد آب آشامیدنی میزان سختی آب نباید از این حد تنزل کند. میزان تمرکز یون هیدروژن که بعنوان pH نامیده شده و خاصیت اسیدی آب با آن سننجیده می شود، یکی دیگر از موارد قابل بررسی است. چنانچه عدد pH آب برابر ۷ باشد طبیعی است، کمتر از آن نشان دهنده خاصیت اسیدی و بیشتر از آن نشانه خاصیت قلیایی آب است. آبی که دارای خاصیت اسیدی باشد می تواند سبب خودگی لوله ها گردد. برای اندازه گیری pH آب از معرفهای شیمیایی استفاده می‌شود. میزان تمرکز آهن و منگنز آب وقتی بیش از ۰.۳ ppm باشد ممکن است رنگ لباس را تغییر دهد و اگر افزون بر ۰.۲ ppm باشد برای بیشتر مصارف صنعتی مناسب نیست.
ج- خواص ارگانیک- در آهای طبیعی همواره تعداد بسیار زیادی موجودات تک سلولی از قبیل انواع باکتری، پلانکتون و جلبک زندگی می‌کنند که برخی از آنها می توانند موجد انواع بیماریهای عفونی در انسان یا حیوان باشند. تشخیص و تعیین میزان ارگانیسم های میکروبی موجود در آب، از طریق یک سلسله آزمایشات دقیق باکتریولوژیکی و بیولوژیکی روی نمونه‌های استاندارد صورت می گیرد.
فشار و افت فشار آب :
برای درک بهتر مباحث بعدی لازم است توضیحی هر چند مختصر در مورد فشار و افت فشار آب داده شود:
الف – فشار استاتیک[۴] آب (PS) این فشار که فشار ساکن نیز نامیده می‌شود ناشی از وزن ستون آب می باشد و در یک سطح معین بطور یکسان به تمام جهات از جمله جدار لوله وارد می گردد:
جرم مخصوص آب
g شتاب ثقل
h ارتفاع ستون آب
این فشار را می توان بر حسب ارتفاع ستون آب بیان داشت:
ب – فشار سرعتی[۵] آب (PV) – میزان این فشار در هر مقطعی از جریان بستگی به سرعت جریان آب دارد:
که در آن V سرعت متوسط جریان آب که اگر آنرا بر حسب ارتفاع نظیر فشار بیان کنیم خواهیم داشت:
ج – فشار کل[۶] آب (Pt)- فشار کل در هر نقطه از مسیر جریان آب برابر است با مجموع فشارهای استاتیک و سرعتی : و اگر آنرا بر حسب ارتفاع نظیر فشار بنویسیم خواهیم داشت:
برای اندازه‌گیری فشار آب از انواع فشار سنجها از قبیل فشارسنج گیج[۷] ، مانومتر و پیزومتر استفاده می‌شود که همگی فشار نسبی آب را نشان می دهند.
د- فشانر مطلق[۸] (Pa) – عبارتست از فشار نسبی باضافه فشار آتمسفر: که در آن : Pg فشار نسبی یا فشاری که گیج نشان می دهد[psi] و ۷/۱۴ فشار آتمسفر [psi]
معادله برنولی[۹]
فشاری که در هر مقطعی از جریان سیال وجود دارد مستقیما متناسب با انرژی سیال است و در مورد انرژی سیال ایده آل رابطه ای وجود دارد که به معادله برنولی موسوم است. این معادله اشعار می دارد که کل انرژی موجود در واخد جرم یک
[۱] – Turbidity.
[۲] – Part per Million
[۳] – CaCO۳
[۴] – Static Pressure
[۵] – Velocity Pressure
[۶] – Total Pressure
[۷] – Gage
[۸] – Absolute Pressure
[۹] – Bernoullis Equation
طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان
پیش بینی وسایل بهداشتی مناسب و کافی، توزیع صحیح آب و دفع فاضلاب همواره از مسائل بسیار حائز اهمیت در معماری ساختمانها می باشند که در صورت عدم کفایت می توانند مشکلات فراوانی برای ساکنین آنها پدید آورند. در این فصل با چگونگی طراحی صحیح و محاسبات شبکه لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان آشنا خواهیم شد.
۱- سیستم آبرسانی ساختمان:
اولین قدم در راه آبرسانی ساختمانها، تأمین آب سالم و بهداشتی است. آب مصرفی ساختمان ممکن است از آب لوله کشی شهر، چاه، قنات و یا رودخانه تأمین شود. کنترل کیفیت آب از نظر املاح محلول، رنگ، بو و مزه و باکتریهای موجود در آن از لخاظ بهداشتی واجد اهمیت حیاتی است. این مهم درمورد آب شهر توسط سازمان ذیربط متداوماً انجام می پذیرد، ولی در صورتیکه آب مصرفی ساختمان بطور اختصاصی از منابعی نظیر چاه ، قنات و رودخانه تأمین شود، باید قبلا ویژگیهای آن از نقطه نظرهای مزبور را اساس دستورالعملها و مقررات مدون مورد تدقیق و بررسی قرار گرفته نسبت به ایجاد کیفیت مطلوب اقدامات مقتضی بعمل آیند.
مشخصات آب- این مشخصات را می توان به سه دسته فیزیکی، شیمیایی و ارگانیک تقسیم نمود:
الف- مشخصات فیزیکی : ویژگیهایی از قبیل دما، رنگ، تیرگی[۱]، بو ومزه جزو خواص فیزیکی آب آشامیدنی محسوب می‌شوند. تمام این خواص غیر از دما، از طریق مطالعه روی نمونه آب مورد نظر، در آزمایشگاه مورد تدقیق قرار می گیرند. تیرگی آب که مربوط به گل و لای معلق در آن است، در سیستم آمریکایی بر حسب قسمت در میلیون (ppm) [2] مواد معلق در آب که معادل میلی گرم در لیتر می باشد، بیان می گردد. مثلاً اگر میزان مواد معلق در آب برابر ۱۰ ppm باشد، آب در لیوان به صورت غبارآلود دیده می‌شود. تیرگی مناسب برای آب معمولا ۵ ppm است. رنگ آب نیز که از نظر مصرف کننده واجد اهمیت می باشد، پس از خارج کردن گل و لای موجود در آن ( از طریق سانتریفوژ) و در قیاس با رنگ استاندارد و مجاز اندازه گیری می‌شود. بو و مزه آب که مربوط به مواد آلی و یا ترکیبات شیمیایی آن است باید بطور کامل برطرف گردد تا آب قابل شرب شود.
ب- مشخصات شیمیایی – خواص شیمیایی آب مصرفی از نظر میزان سختی، درجه اسیدی (pH )، مقدار آهن و منگنز وسایر فلزات ، با تکنیکهای آزمایشگاهی مورد بررسی قرار می گیرند. مقدار کل فلزات موجود در آب نباید از ۱۰۰۰ ppm و در بعضی موارد از ۵۰۰ppm تجاوز نماید. جدول A-5 میزان حداکثر مجاز مواد شیمیایی موجود در آب را بر حسب ppm نشان می‌دهد.
جدول A-5 : حداکثر مجاز مواد شیمیایی موجود در آب
|
Ppm |
|
|
۰.۱ |
Lead |
|
۰.۰۵ |
Arsenic |
|
۰.۲ |
Copper |
|
۵.۰ |
Zinc |
|
۱۲۵ |
Magnesium |
|
۰.۳ |
Iron |
|
۲۵۰ |
Chlorides |
|
۲۵۰ |
Sulfates |
|
۰.۰۰۱ |
Phenol (in comounds) |
|
۱.۰ (optimum concentration for prevention of tooth decay) |
Fluorine |
درجه سختی آب در سیستم آمریکایی از روی میزان کربنابت کلسیم[۳] موجود در آب بر حسب ppm تعیین می‌شود. بالا بودن میزان سختی آب باعث نزول کیفیت و میزان مقبولیت آن از نظر مصارف مختلف خواهد شد. مثلاً صابون در آبی که سختی آن زیاد باشد خوب کف نمی کند و لذا مصرف آن بیشتر می‌شود. در مورد وسایل و اجزاء سیستم رمایش از قبیل دیگ و رادیاتور و غیره که تشکیل رسوب روی جدار داخلی آنها باعث کاهش قدرت انتقال حرارتشان می شود، میزان کربنات کلسیم آب باید خیلی کمتر از ۱۵۰ ppm باشد. از طرف دیگر ، آبی که درجه سختی آن کمتر از ۳۰ ppm باشد برای آشامید چندان گوارا نیست، لذا در مورد آب آشامیدنی میزان سختی آب نباید از این حد تنزل کند. میزان تمرکز یون هیدروژن که بعنوان pH نامیده شده و خاصیت اسیدی آب با آن سننجیده می شود، یکی دیگر از موارد قابل بررسی است. چنانچه عدد pH آب برابر ۷ باشد طبیعی است، کمتر از آن نشان دهنده خاصیت اسیدی و بیشتر از آن نشانه خاصیت قلیایی آب است. آبی که دارای خاصیت اسیدی باشد می تواند سبب خودگی لوله ها گردد. برای اندازه گیری pH آب از معرفهای شیمیایی استفاده می‌شود. میزان تمرکز آهن و منگنز آب وقتی بیش از ۰.۳ ppm باشد ممکن است رنگ لباس را تغییر دهد و اگر افزون بر ۰.۲ ppm باشد برای بیشتر مصارف صنعتی مناسب نیست.
ج- خواص ارگانیک- در آهای طبیعی همواره تعداد بسیار زیادی موجودات تک سلولی از قبیل انواع باکتری، پلانکتون و جلبک زندگی می‌کنند که برخی از آنها می توانند موجد انواع بیماریهای عفونی در انسان یا حیوان باشند. تشخیص و تعیین میزان ارگانیسم های میکروبی موجود در آب، از طریق یک سلسله آزمایشات دقیق باکتریولوژیکی و بیولوژیکی روی نمونه‌های استاندارد صورت می گیرد.
فشار و افت فشار آب :
برای درک بهتر مباحث بعدی لازم است توضیحی هر چند مختصر در مورد فشار و افت فشار آب داده شود:
الف – فشار استاتیک[۴] آب (PS) این فشار که فشار ساکن نیز نامیده می‌شود ناشی از وزن ستون آب می باشد و در یک سطح معین بطور یکسان به تمام جهات از جمله جدار لوله وارد می گردد:
جرم مخصوص آب
g شتاب ثقل
h ارتفاع ستون آب
این فشار را می توان بر حسب ارتفاع ستون آب بیان داشت:
ب – فشار سرعتی[۵] آب (PV) – میزان این فشار در هر مقطعی از جریان بستگی به سرعت جریان آب دارد:
که در آن V سرعت متوسط جریان آب که اگر آنرا بر حسب ارتفاع نظیر فشار بیان کنیم خواهیم داشت:
ج – فشار کل[۶] آب (Pt)- فشار کل در هر نقطه از مسیر جریان آب برابر است با مجموع فشارهای استاتیک و سرعتی : و اگر آنرا بر حسب ارتفاع نظیر فشار بنویسیم خواهیم داشت:
برای اندازه‌گیری فشار آب از انواع فشار سنجها از قبیل فشارسنج گیج[۷] ، مانومتر و پیزومتر استفاده می‌شود که همگی فشار نسبی آب را نشان می دهند.
د- فشانر مطلق[۸] (Pa) – عبارتست از فشار نسبی باضافه فشار آتمسفر: که در آن : Pg فشار نسبی یا فشاری که گیج نشان می دهد[psi] و ۷/۱۴ فشار آتمسفر [psi]
معادله برنولی[۹]
فشاری که در هر مقطعی از جریان سیال وجود دارد مستقیما متناسب با انرژی سیال است و در مورد انرژی سیال ایده آل رابطه ای وجود دارد که به معادله برنولی موسوم است.
.
۱- افت فشار در وصاله ها و شیرها:
برای تسهیل محاسبه افت فشار در زانویی ها ، سه راهه ها و شیر ها، بجای استفاده از فرمول هیدرولیکی ، طول لوله ای به همان قطر را که اگر بجای این وصاله ها و شیرها قرا گیرد بهمان میزان افت فشار ایجاد می کند، تعیین می نماییم. این مهم با استفاده از جدول ۵-۵ (آهر فصل پنجم) صورت می گیرد که در آن طول لوله معادل انواع زانویی ها ، سه راهه ها و شیرها بر حسب فوت ارائه گردیده است. در عمل می توان بابت افت فشار در وصاله ها با اطمینان کافی حدود %۵۰ به طول مسیر لوله کشی اضافه نمود و طول معادل شیرهای سیستم را نیز که تعدادشان انگشت شمار است از جدول ۵-۵ اشتخراج کرده با آن جمع نمود.
۲- افت فشار در کنتور آب[۱]:
کنتور وسیله ای است که میزان آب مصرفی ساختمان را نشان می دهد. این دستگاه که در ابتدای لوله ورودی به ساختمان نصب می گردد خود افت فشار قابل ملاحظه‌ای در جریان آب ایجاد می‌کند. با معلوم بودن کل دبی آب مورد احتیاج ساختمان و قطر کنتور، می توان با استفاده از نمودار ۶-۵ (آخر فصل پنجم) افت فشار در کنتور را بر حسب پاوند بر اینچ مربع (psi) بدست آورد. قطر کنتور با توجه به قطر لوله اصلی ورودی به ساختمان تعیین می گردد. جدول ۶-۵ (آخر فصل پنجم) قطر تخمینی لوله اصلی ورودی به ساختمان را نسبت به نوع آن ارائه می دهد.
۳- افت فشار در سایر وسایل :
میزان افت فشار در سایر وسایل ی که ممکن است در سیستم لوله کشی وجود داشته باشند از قبیل دستگاه تصفیه، آبگرمکن و غیره معمولا در کاتالوگ آنها داده می‌شود.
مراحل طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آبسرد مصرفی :
۱- ترسیم کروکی سیستم لوله کشی، لوله اصلی،رایزرها و شاخه ها و نشاندادن لوازم بهداشتی مورد استفاده بر بروی نقشه ساختمان (پلان).
۲- تعیین واخدهای مصرف(F.U.) هر یک از وسایل بهداشتی متصله به سیستم لوله کشی، از جدول ۳-۵.
۳- تعیین میزان واقعی تقاضای آب بر حسب گالن، با مشخص بودن واحدهای مصرف و مراجعه به نمودارهای ۱-۵ یا ۲-۵.
۴- مشخص نمودن مرتفع ترین ، دورترین و پرفشارترین وسیله بهداشتی موجود در سیستم و تعیین طول لوله کشی از محل اتصال به لوله اصلی آب خیابان تا آن وسیله بهداشتی با احتساب طول معادل وصاله ها و شیرهای این مسیر. بطوریکه قبلا ذکر شد، بابت افت فشار درکلیه وصاله‌های مسیر می توان %۵۰ به طول مسیر لوله کشی اضافه نمود.
تعیین حداقل فشار آب در لوله اصلی خیابان و همچنین فشارلازم برای بالاترین وسیله بهداشتی مذکور در بند ۴ از جدول ۱-۵.
۶-محاسبه نرخ تقربی افت فشار در سیستم با استفاده از فرمول زیر:
که درآن :
متوسط نرخ افت فشار درسیستم لوله کشی P:
برحسب Psi بر ۱۰۰ فوت طول معادل لوله فشار در لوله اصلی خیابان [Psi] Ps:
حداقل فشار مورد نیاز دربالاترین و دورترین Pm:
وسیله بهداشتی [Psi] از جدول ۱-۵
افت فشار درکنتور آب [Psi] از نمودار ۶-۵ Pm:
ارتفاع بالاترین وسیله بهداشتی از لوله اصلی خیابان [ft] h:
طول کل مسیر لوله کشی مذکور دربند ۴ [ft] L:
درصورتیکه سیستم بجای فشار آب شهر از مخزن ثقلی استفاده می کند، باید ارتفاع آب درون مخزن را در مضرب ۴.۴۳۴ ضرب نموده در فرمول مذکور بجای فشار در لوله اصلی خیابان (PS) قرار دارد و عبارت ۰.۴۳۴h رادراین فرمول بجای کسر کردن باید جمع نمود. در اینحالت h عبارت خواهد بود از فاصله عمودی بالاترین وسیله بهداشتی از کف مخزن.
۷-تعیین قطر لوله اصلی با معلوم بودن نرخ افت فشار (p) و میزان واقعی دبی کل ساختمان مذکور در بند ۳ و مراجعه به نمودار ۴-۵ (بدلیل اینکه در ساختمانهای معمولی محاسبات برای لوله های نیمه خشن انجام می گیرد. در غیر این صورت باید به سایر نمودارهای جریان با توجه به نوع لوله مورد نظر مراجعه نمود).
۸-تعیین قطر لوله های فرعی با معلوم بودن نرخ افت فشار (P) و دبی واقعی آب درهر قسمت از سیستم و مراجعه به نمودار ۴-۵. مراحل ۷ و ۸ باید با توجه به محدوده مجاز سرعت جریان آب از نظر تولید صدا که بین ۲ تا ۶ فوت برثانیه است انجام گیرند. جدول ۷-۵ (آخر فصل پنجم) حداقل قطر لوله های آبسرد یا آبگرم اتصالی به وسایل بهداشتی مختلف را ارائه می دهد.
مثال ۲: درمورد سیستم لوله کشی یک ساختمان اطلاعات زیر در دست است:
الف. حداقل فشار آب در لوله اصلی خیابان ۵۵ [ psig]
ب. فاصله عمودی بالاترین وسیله بهداشتی ساختمان که یک آبریزگاه با شیر فشاری است تا لوله اصلی خیابان ۵۰ [ ft]
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
