موضوع : طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان

توضیح: این فایل به صورت ورد و آماده ی پرینت می باشد

طرح و محاسبه سيستم لوله كشي آب و فاضلاب ساختمان
پيش بيني وسايل بهداشتي مناسب و كافي، توزيع صحيح آب و دفع فاضلاب همواره از مسائل بسيار حائز اهميت در معماري ساختمانها مي باشند كه در صورت عدم كفايت مي توانند مشكلات فراواني براي ساكنين آنها پديد آورند. در اين فصل با چگونگي طراحي صحيح و محاسبات شبكه لوله كشي آب و فاضلاب ساختمان آشنا خواهيم شد.
1-    سيستم آبرساني ساختمان:
اولين قدم در راه آبرساني ساختمانها، تأمين آب سالم و بهداشتي است. آب مصرفي ساختمان ممكن است از آب لوله كشي شهر، چاه، قنات و يا رودخانه تأمين شود. كنترل كيفيت آب از نظر املاح محلول، رنگ، بو و مزه و باكتريهاي موجود در آن از لخاظ بهداشتي واجد اهميت حياتي است. اين مهم درمورد آب شهر توسط سازمان ذيربط متداوماً انجام مي پذيرد، ولي در صورتيكه آب مصرفي ساختمان بطور اختصاصي از منابعي نظير چاه ، قنات و رودخانه تأمين شود، بايد قبلا ويژگيهاي آن از نقطه نظرهاي مزبور را اساس دستورالعملها و مقررات مدون مورد تدقيق و بررسي قرار گرفته نسبت به ايجاد كيفيت مطلوب اقدامات مقتضي بعمل آيند.
مشخصات آب- اين مشخصات را مي توان به سه دسته فيزيكي، شيميايي و ارگانيك تقسيم نمود:
الف- مشخصات فيزيكي : ويژگيهايي از قبيل دما، رنگ، تيرگي ، بو ومزه جزو خواص فيزيكي آب آشاميدني محسوب مي‌شوند. تمام اين خواص غير از دما، از طريق مطالعه روي نمونه آب مورد نظر، در آزمايشگاه مورد تدقيق قرار مي گيرند. تيرگي آب كه مربوط به گل و لاي معلق در آن است، در سيستم آمريكايي بر حسب قسمت در ميليون (ppm)   مواد معلق در آب كه معادل ميلي گرم در ليتر مي باشد، بيان مي گردد. مثلاً اگر ميزان مواد معلق در آب برابر 10 ppm باشد، آب در ليوان به صورت غبارآلود ديده مي‌شود. تيرگي مناسب براي آب معمولا 5 ppm است. رنگ آب نيز كه از نظر مصرف كننده واجد اهميت مي باشد، پس از خارج كردن گل و لاي موجود در آن ( از طريق سانتريفوژ) و در قياس با رنگ استاندارد و مجاز اندازه گيري مي‌شود. بو و مزه آب كه مربوط به مواد آلي و يا تركيبات شيميايي آن است بايد بطور كامل برطرف گردد تا آب قابل شرب شود.
ب- مشخصات شيميايي – خواص شيميايي آب مصرفي از نظر ميزان سختي، درجه اسيدي (pH )، مقدار آهن و منگنز وساير فلزات ، با تكنيكهاي آزمايشگاهي مورد بررسي قرار مي گيرند. مقدار كل فلزات موجود در آب نبايد از 1000 ppm و در بعضي موارد از 500ppm تجاوز نمايد. جدول A-5 ميزان حداكثر مجاز مواد شيميايي موجود در آب را بر حسب ppm  نشان مي‌دهد.
 درجه سختي آب در سيستم آمريكايي از روي ميزان كربنابت كلسيم  موجود در آب بر حسب ppm تعيين مي‌شود. بالا بودن ميزان سختي آب باعث نزول كيفيت و ميزان مقبوليت آن از نظر مصارف مختلف خواهد شد. مثلاً صابون در آبي كه سختي آن زياد باشد خوب كف نمي كند و لذا مصرف آن بيشتر مي‌شود. در مورد وسايل و اجزاء سيستم رمايش از قبيل ديگ و رادياتور و غيره كه تشكيل رسوب روي جدار داخلي آنها باعث كاهش قدرت انتقال حرارتشان مي شود، ميزان كربنات كلسيم آب بايد خيلي كمتر از 150 ppm باشد. از طرف ديگر ، آبي كه درجه سختي آن كمتر از 30 ppm باشد براي آشاميد چندان گوارا نيست، لذا در مورد آب آشاميدني ميزان سختي آب نبايد از اين حد تنزل كند. ميزان تمركز يون هيدروژن كه بعنوان pH ناميده شده و خاصيت اسيدي آب با آن سننجيده مي شود، يكي ديگر از موارد قابل بررسي است. چنانچه عدد pH آب برابر 7 باشد طبيعي است، كمتر از آن نشان دهنده خاصيت اسيدي و بيشتر از آن نشانه خاصيت قليايي آب است. آبي كه داراي خاصيت اسيدي باشد مي تواند سبب خودگي لوله ها گردد. براي اندازه گيري pH آب از معرفهاي شيميايي استفاده مي‌شود. ميزان تمركز آهن و منگنز آب وقتي بيش از 0.3 ppm باشد ممكن است رنگ لباس را تغيير دهد و اگر افزون بر 0.2 ppm باشد براي بيشتر مصارف صنعتي مناسب نيست.
ج- خواص ارگانيك- در آهاي طبيعي همواره تعداد بسيار زيادي موجودات تك سلولي از قبيل انواع باكتري، پلانكتون و جلبك زندگي مي‌كنند كه برخي از آنها مي توانند موجد انواع بيماريهاي عفوني در انسان يا حيوان باشند. تشخيص و تعيين ميزان ارگانيسم هاي ميكروبي موجود در آب، از طريق يك سلسله آزمايشات دقيق باكتريولوژيكي و بيولوژيكي روي نمونه‌هاي استاندارد صورت مي گيرد.
فشار و افت فشار آب :
براي درك بهتر مباحث بعدي لازم است توضيحي هر چند مختصر در مورد فشار و افت فشار آب داده شود:
الف – فشار استاتيك  آب (PS) اين فشار كه فشار ساكن نيز ناميده مي‌شود ناشي از وزن ستون آب مي باشد و در يك سطح معين بطور يكسان به تمام جهات از جمله جدار لوله وارد مي گردد:
 
                جرم مخصوص آب       
g        شتاب ثقل
h        ارتفاع ستون آب
اين فشار را مي توان بر حسب ارتفاع ستون آب بيان داشت:
 
ب – فشار سرعتي  آب (PV) – ميزان اين فشار در هر مقطعي از جريان بستگي به سرعت جريان آب دارد:
 
كه در آن V  سرعت متوسط جريان آب كه اگر آنرا بر حسب ارتفاع نظير فشار بيان كنيم خواهيم داشت:
 
ج – فشار كل  آب (Pt)- فشار كل در هر نقطه از مسير جريان آب برابر است با مجموع فشارهاي استاتيك و سرعتي :   و اگر آنرا بر حسب ارتفاع نظير فشار بنويسيم خواهيم داشت:  
براي اندازه‌گيري فشار آب از انواع فشار سنجها از قبيل فشارسنج گيج  ، مانومتر و پيزومتر استفاده مي‌شود كه همگي فشار نسبي آب را نشان مي دهند.
د- فشانر مطلق  (Pa) – عبارتست از فشار نسبي باضافه فشار آتمسفر:   كه در آن : Pg فشار نسبي يا فشاري كه گيج نشان مي دهد[psi] و 7/14 فشار آتمسفر [psi]
معادله برنولي
فشاري كه در هر مقطعي از جريان سيال وجود دارد مستقيما متناسب با انرژي سيال است و در مورد انرژي سيال ايده آل رابطه اي وجود دارد كه به معادله برنولي موسوم است. اين معادله اشعار مي دارد كه كل انرژي موجود در واخد جرم يك سيالي ايده‌آل مقداري است ثابت. سيال ايده‌آل سيالي را گويند كه تراكم ناپذير بوده و ويسكوزيته‌اش صفر باشد، البته چنين سيالي وجود خارجي ندارد ولي سيالاتي مثل آب، نفت و گازها در فشار كم تا حدي رفتارشان به سيال ايده آل نزديك است. معادله برنولي بصورت زير نوشته مي‌شود (در ارتباط با شكل 1-5):

    سیستم آبرسانی ساختمان

مشخصات آب

مشخصات فیزیکی

مشخصات شیمیایی

حداکثر مجاز مواد شیمیایی موجود در آب(جدول)

خواص ارگانیک

فشار و افت فشار آب

فشار استاتیک آب (PS)

فشار سرعتی آب (PV)

فشار کل آب (Pt)

معادله برنولی

افت فشارها

افت فشار استاتیک

افت فشار سرعتی

خط گرادیان هیدرولیکی

خط گرادیان هیدرولیکی(شکل)

تأمین فشار آب ساختمان

سیستم توزیع آب در ساختمان با فشار آب شهر

توزیع آب در ساختمانی که از آب لوله کشی شهر استفاده می‌کند(شکل)

توزیع آب در ساختمان با استفاده از مخزن ثقلی(شکل)

سیستم توزیع آب در ساختمان با استفاده از مخزن تحت فشار

حداکثر و حداقل مجاز فشار در مخزن تحت(جدول)

مخزن تحت فشار افقی و تجهیزات آن(شکل)

اندازه های استاندارد مخرن تحت فشار قائم(جدول)

اندازه های استاندارد مخزن تحت فشار افقی(جدول)

طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آبسرد و آبگرم

دبی آب سرد مصرفی

واحد مصرف F.U.

میزان مصرف واقعی

حداقل تسهیلات بهداشتی ساختمان

افت فشار د رسیستم لوله کشی ساختمان

افت فشار در سیستم لوله کشی آب مصرف مرکب از چه قسمتهایی است

افت فشار در لوله ها

لوله های صاف

لوله های نیمه خشن

لوله های خش

افت فشار در وصاله ها و شیرها

افت فشار در کنتور آب

افت فشار در سایر وسایل

مراحل طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آبسرد مصرفی

بررسی شرایط جدید

تخمین قطر لوله های یک ساختمان

محاسبات لوله کشی آب سرد و گرم مصرفی ساختمان

محاسبات سیستم لوله کشی برگشت آبگرم مصرفی

متعادل کردن سیستم به دو صورت امکان پذیر است

شیرهای مورد استفاده در تأسیسات آبرسانی

شیر کشویی

شیرگلویی

شیرزاویه ای

شیر یکطرفه

شیرهای مصرف

شیرهای تک واحدی

انواع لوله های مورد استفاده درآبرسانی

طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آب و فاضلاب ساختمان

دانلود کامل این فایل ، بعد از خریداری