پروژه طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان

دسته: فنی و مهندسی

فرمت فایل: doc

حجم فایل: 1863 کیلوبایت

تعداد صفحات فایل: 54

پروژه طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان در 54 صفحه ورد قابل ویرایش

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.

1- سیستم آبرسانی ساختمان:

اولین قدم در راه آبرسانی ساختمانها، تامین آب سالم و بهداشتی است. آب مصرفی ساختمان ممکن است از آب لوله کشی شهر، چاه، قنات و یا رودخانه تامین 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 تامین 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[1]، بو ومزه جزو خواص فیزیکی آب آشامیدنی محسوب می شوند. 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 10 ppm باشد، آب در لیوان به صورت غبارآلود دیده می شود. تیرگی مناسب برای آب معمولا 5 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 می شود. 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 1000 ppm و در بعضی موارد از 500ppm تجاوز نماید. جدول A-5 میزان حداکثر مجاز مواد شیمیایی موجود در آب را بر حسب ppm نشان می دهد.

جدول A-5 : حداکثر مجاز مواد شیمیایی موجود در آب

Ppm
0.1 Lead
0.05 Arsenic
0.2 Copper
5.0 Zinc
125 Magnesium
0.3 Iron
250 Chlorides
250 Sulfates
0.001 Phenol (in comounds)
1.0 (optimum concentration for prevention of tooth decay) Fluorine

درجه سختی آب در سیستم آمریکایی از روی میزان کربنابت کلسیم[3] موجود در آب بر حسب ppm تعیین می شود. 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 می شود. 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 150 ppm باشد. از طرف دیگر ، آبی که درجه سختی آن کمتر از 30 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 7 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 می شود. میزان تمرکز آهن و منگنز آب وقتی بیش از 0.3 ppm باشد ممکن است رنگ لباس را تغییر دهد و اگر افزون بر 0.2 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 می کنند 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 نمونه های 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[4] آب (PS) این فشار که فشار ساکن نیز نامیده می شود 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[5] 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[6] 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 اندازه گیری فشار آب از انواع فشار سنجها از قبیل فشارسنج گیج[7] ، مانومتر و پیزومتر استفاده می شود که همگی فشار نسبی آب را نشان می دهند.

د- فشانر مطلق[8] (Pa) – عبارتست از فشار نسبی باضافه فشار آتمسفر: که در آن : Pg فشار نسبی یا فشاری که گیج نشان می دهد[psi] و 7/14 فشار آتمسفر [psi]

معادله برنولی[9]

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 سیالی ایده آل مقداری است ثابت. سیال ایده آل سیالی را گویند که تراکم ناپذیر بوده و ویسکوزیته اش صفر باشد، البته چنین سیالی وجود خارجی ندارد ولی سیالاتی مثل آب، نفت و گازها در فشار کم تا حدی رفتارشان به سیال ایده آل نزدیک است. معادله برنولی بصورت زیر نوشته می شود (در ارتباط با شکل 1-5):

که در آن ارتفاع فشار استاتیک، ارتفاع فشار سرعتی و Z ارتفاع مقطع مورد نظر از جریان سیال نسبت به یک سطح مبنای اختیاری می باشد.

افت فشارها- افت فشار کلی مجموع دو افت فشار استاتیک و سرعتی است:

الف- افت فشار استاتیک- وقتی آب در لوله ای جریان می یابد، بدلیل اصطکاک جریان با جدار لوله و تبذیر انرژی ناشی از اصطکاک بین مولکولهای آب که بستگی به ویسکوزیته آن دراد، فشار متداوماً در طول لوله کاهش می یابد. هر چه جدار لوله زبرتر باشد میزان این افت فشار که به افت فشار استاتیک موسوم است بیشتر خواهد بود. رابطه این افت فشار با سرعت جریان، طول لوله، قطر لوله و زبری سطح داخلی لوله، توسط فرمول زیر بیان می شود:

تخمین قطر لوله های یک ساختمان:

تعیین اندازه لوله ها برای یک ساختمان کوچک مانند منزل مسکونی که درآن یک خانواده زندگی می کند، معمولاً برپایه تجربه مهندس طراح و بدون نیاز به محاسبه صورت می گیرد. برای شاخه های کوچک منتهی به یک وسیله بهداشتی منفرد، اندازه لوله های ارادئه شده درجدول 7-5 رضایتبخش می باشند. اندازه های زیر نیز برای شاخه هایی که آب چند وسیله بهداشتی را حمل می کنند پیشنهاد می شوند:

برای لوله ای که آب تا حداکثر سه شاخه 3/8 اینچی راحمل می کند .

برای لوله ای که آب تا حداکثر سه شاخه ½ اینچی را حمل می کند.

برای لوله ای که آب تا حداکثر سه شاخه اینچی یا هشت شاخه ½ اینچی یا پانزده شاخه 3/8 اینچی را حمل می کند.

محاسبات لوله کشی آب سرد و گرم مصرفی ساختمان تواماً :

محاسبات برای سیستم لوله کشی آب گرم مصرفی بدون آبسرد عیناً مانند روشی است که قبلاً ذکر گردید. ولی درمورد شیرهای مخلوط که از دو شیر آبسرد و آبگرم و دهانه مخلوط کننده تشکیل شده اند، باید برای هر لوله حامل آبگرم و دهانه مخلوط کننده تشکیل شده اند، باید برای هر لوله حامل آبگرم یا آبسرد مقدار 0.75 واحد مصرفی F.U که در جدول 3-5 برای وسیله بهداشتی مورد نظر تعیین شده منظور گردد. برای محاسبه همزمان سیستم آبسرد و آبگرم مصرفی دو جدول ترتیب می دهیم، یکی برای پرمقاومت ترین مسیر لوله کشی آبسرد که بترتیبی که قبلاً ذکر شد به مرتفع ترین، دورترین و پرفشارترین وسیله بهداشتی منتهی می گردد و یک جدول هم برای پرمقاومت ترین مسیر لوله کشی آبگرم که از مرتفع ترین، دورترین و پرفشارترین وسیله بهداشتی که دارای شیر آبگرم یا شیر مخلوط است شروع و شامل مخزن آبگرم مصرفی گردیده به لوله اصلی آب ساختمان می رسد.

محاسبات سیستم لوله کشی برگشت آبگرم مصرفی :

چنانچه واحد های بهداشتی برای مدتی مصرف آبگرم نداشته باشند، آبگرم درون لوله ها به تدریج حرارت خود را از دست می دهد و دراین صورت پس از باز کردن شیر آبگرم مدتی طول می کشد تا آب با دمای دلخواه از آن خارج شود. جهت احتراز از این وضع باید ترتیبی داد که آبگرم در داخل لوله ها راکد نمانده بلکه متداوماً بین منبع آبگرم و واحدهای بهداشتی گردش کند. این امر با پیش بینی یک سیستم لوله کشی برگشت آبگرم از واحدهای بهداشتی به منبع و تعبیه یک پمپ سیر کولاتور دراین مسیر متحقق می شود. طبق پیشنهاد انجمن مهندسین تاسیسات آمریکا[10]درسیستمهایی که طول مسیر لوله کشی آبگرم ازمنبع تا محل مصرف حداکثر برابر 100 فوت تجاوز نماید بایدسیستم برگشت آبگرم درنظر گرفته شود. این سیستم بطوریکه ذکر شد شامل یک پمپ سیرکولاتور می شود که توسط یک ترموستات مستغرق که درمسیر برگشت نصب شده کنترل می گردد. این ترموستات برمنبای دامنه تغییرات دمای 20 F پمپ راخاموش یا روشن می کند. البته در ساختمانهایی که آهنگ مصرف آبگرم آنها یکنواخت است باید پمپ دائماً روشن باشد و از این رو نیاز به تعبیه ترموستات نیست. از آنجائیکه آبگرم به دلیل دارا بودن اکسیژن زیاد و دمای بالا، خاصیت زنگ زنی دارد، پمپ سیرکولاتور باید از جنس برنز یا سایر مواد مقاوم در مقابل زنگ زدگی ساخته شده باشد.

انتخاب پمپ سیرکولاتور آبگرم مصرفی – جهت گزینش پمپ سیرکولاتور آبگرم مصرفی روش ساده ای توسط انجمن مهندسین تاسیسات آمریکا ارائه شده است. دراین روش برای هر 20 F.U. مصرف آبگرم سیستم مقدار 1gpm ، برای هر رایزر بقطر 0.75 یا 1 اینچ مقدار 0.5 gpm برای هر رایزر بقطر 2 اینچ یا بیشتر مقدار 2gpm دبی برای پمپ درنظر گرفته می شود.

عبارات کلیدی

  • پروژه طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان
  • پایان نامه طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان
  • مقاله طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان
  • پروژه طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان
  • تحقیق طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان
  • دانلود پایان نامه طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان
  • طرح و محاسبه سیستم
  • لوله کشی آب
  • فاضلاب ساختمان

خرید فایل

ارسال شده در