طراحی و محاسبه تاسیسات آبرسانی ساختمان - بخش اول (محاسبه مفدار اب مورد نیاز )

مقدمه

تهيه و توزيع آب مصرفي ، يكي از موارد مهم در سيستم هاي تأسيساتي مي باشد. آب مصرفي توسط شبكه آب شهري توزيع مي گردد سپس در ابتداي ورود به ساختمان پس از عبور از كنتور و متعلقات ديگر به شبكه داخلي لوله كشي آب منتقل مي شود وپس از جريان يافتن در انشعابات اصلي و فرعي به واحد مصرف كننده يعني سرويس هاي بهداشتي مي رسد.محاسبه مقدار آب مورد نياز ، بر اساس مصرف لحظه اي آب انجام مي شود.

در گذشته مصرف لحظه اي با واحد مصرف يا (F.U.) برآورد مي گرديد و براي قطر لوله هاي آب و فاضلاب با كمي تغييرات از آن استفاده مي شد. اين روش داراي اشكالات عمده اي بود كه در زير به آن اشاره مي شود:

الف- ماهيت و نوع مصرف در بعضي از سرويس هاي بهداشتي در سيستم آبرساني و فاضلاب با هم متفاوت است براي مثال در سرويس بهداشتي توالت با تانك فشاري(فلاش تانك)، پر كردن تانك با شير كوچك اينچ و به آهستگي انجام مي شود، در حاليكه تخليه آن به شبكه فاضلاب بصورت لحظه اي وبا سرعت و دبي زياد مي باشد.

بطور مثال در جداول قبلي براي توالت با فلاش تانك مقدار مصرف لحظه اي آبرساني(3 = F.U)و فاضلاب (4 = F.U) قيد گرديده است و در جداول جديد مقدار مصرف لحظه اي آبرساني(2/2 = S.F.U)و فاضلاب(4 = D.F.U) برآورد مي شود كه منطقي تر مي باشد.

ب- در شبكه آب مصرفي ساختمان از دو سيستم آب سرد و آب گرم بصورت مجزا استفاده مي گردد، كه در شيرهاي مخلوط به مصرف سرويس بهداشتي مي رسد، بنابراين با توجه به نوع سرويس بهداشتي و مقدار آب گرم مورد نياز، مقدار (F.U) شرايط متفاوتي پيدا مي كند، در جدول جديد سيستم آبرساني آب سرد و گرم داراي S.F.U جداگانه اي مي باشند.با توجه به اشكالات فوق و موارد ديگر، در قوانين و آئين نامه هاي جديد از جمله(( مقررات ملي ساختمان)) كه توسط وزارت مسكن و شهر سازي، معاونت نظام مهندسي تهيه گرديده است، موارد فوق در نظر گرفته شده و جهت محاسبه سيستم آبرساني (S.F.U)براي دو حالت سرد، گرم وبراي سيستم فاضلاب از (D.F.U)استفاده مي گردد.

محاسبة مقدار آب مورد نياز:

حداكثر مصرف لحظه اي هريك از لوازم بهداشتي با (S.F.U )مشخص مي شود و مقدار(S.F.U ) براي كليه لوازم بهداشتي در جدول (1-1 0 ) آمده است. در طراحي و محاسبة سيستم آبرساني، ابتدا مقدار(S.F.U )براي لوازم بهداشتي مختلف داخل ساختمان را با استفاده از اين جدول تعيين نموده و سپس هر قسمت از لوله كشي را بر اساس جمع نمودن آن ها محاسبه مي كنيم.

نكته قابل توجه اينست كه معمولاً همه لوازم بهداشتي بطور همزمان مورد استفاده قرار نمي گيرند و بايد ضريب همزماني مصرف را در نظر گرفت. براي اين كار از منحني هاي شكل (1-1 0 )و(2- 1 0 )استفاده مي گردد.
بطوريكه با مشخص نمودن مقدار(S.F.U ) در محور افقي، ميزان حداكثر محتمل مقدار جريان آب كه همزمان به لوازم بهداشتي مي رسد (يعني دبي آب بر حسب g.p.m )از محور عمودي بدست مي آيد.

جدول 1 - حداکثر جریان لحظه ای (S.F.U) برای وسائل بهداشتی مختلف
واحد مصرف	لوازم بهداشتی	Senitary Appliances
0.25	آبخوری	water fountain
1	وان خصوصی	lavatory . pr
1	دوش خصوصی	bathtub pr
1	سینک اشپزخانه خصوصی	shower head pr
1	سینک رخشویی خصوصی	kitchen sink pr
1	ماشین رخشویی 3.6 کیلویی	laundry tub pr
1	شیر معمولی	laundry machine pr
1.5	دستشویی عمومی ماشین ظرفشویی خصوصی	dish washer pr
2.2	توالت خصوصی (فلاش تانک) ماشین ظرفشویی عمومی ماشین رخشویی 3.6 عمومی سینک عمومی (ادارات)	sink pub
2.7	لوازم بهداشتی حمام (فلاش تانک)	bath group service pr
3	ماشین رخشویی 7.3 کیلویی عمومی سینک اشپزخانه (رستوران) دوش عمومی وان عمومی پیسوار عمومی	urinal pub
5	توالت عمومی (فلاش والو 4 / 1 1) پیسوار عمومی (فلاش والو 3/4)	water closet pub
6	توالت خصوصی (فلاش تانک) لوازم بهداشتی یک حمام کامل خصوصی	bath group service pr
10	توالت عمومی (فلاش والو) پیسوار عمومی (فلاش والو 1)	urinal pr

دردياگرام شكل(1-1 0 ) مقدار g.p.m براي حداكثر تا 240 واحد مصرف (S.F.U) و در شكل (2- 1 0 ) كه شكل كلي مي باشد مقدار g.p.m براي حداكثر تا 3000 واحد مصرف (S.F.U) نشان داده شده است.

توضيح اينكه در هر دو دياگرام، خط منحني شماره 1 ، براي سيستم هائي كه عمدتاً با فلاش والو(شير فشاري توالت)كار مي كنند و خط منحني شماره 2، براي سيستم هائي كه عمدتاً با فلاش تانك (تانك فشار توالت) كار مي كنند مورد استفاده قرار مي گيرد.

همانطور كه در شكل ديده مي شود در منحني كلي، براي مقادير S.F.U بزرگتر از 1300 دو منحني 1 و 2 بهم نزديك شده و حداكثر محتمل مقدار جريان يكي مي گردد.

محاسبه افت فشار در طول لوله:

فشار شبكه شهري آب مصرفي در بيرون از ساختمان ، پس از ورود به داخل سيستم آبرساني ساختمان، بايد بتواند موارد ذيل را تأمين نمايد:
(Hm )- افت فشار در كنتور آب، كه از ( جدول 2-1 0 ) برآورده مي گردد.
(Hm )- اختلاف فشار بدليل ارتفاع بالاترين نقطه مصرف آب در طبقه آخر ساختمان نسبت به ارتفاع نصب كنتور در قسمت ورودي ساختمان ( از روي شكل و اطلاعات پروژه)
(Hv )- حداقل فشار مورد نياز در پشت شير برداشت در دورترين و بالاترين نقطه مصرف، كه از (جدول 3-1 0 ) برآورد مي شود.
(HI )- افت فشار در طولاني ترين مسير لوله كشي سيستم آبرساني، كه از فرمول زير محاسبه مي شود:
(% ) ضريب افت فشار× طولاني ترين مسير لوله(Aتا B )= افت فشار لوله محاسبه ضريب افت فشار در صفحات بعدي توضيح داده مي شود.
(Hf )- افت فشار در اتصالات موجود در مسير دورترين و بالاترين نقطه مصرف(مسير AB )كه حدوداً 50 % افت لوله در نظر گرفته مي شود. مجموعه اين افت فشارها مطابق فرمول زير در شكل (3-1 0 )نمايش داده شده است.