تعداد صفحات: ۴۰ | قابل ویرایش
مقدمه تحقیق طراحی سیستم لوله کشی آب و فاضلاب 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، 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) 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.
خط گرادیان هیدرولیکی
این خط که چگونگی افت فشار آب را در طول مسیر جریان بطور عینی نشان می دهد عبارتست از مکان هندسی در طول مسیر جریان که آب تا آن نقطه در داخل لوله پیزومتر بالا می‌آید. این خط بطوریکه در شکل ۲-۵ ملاحظه می‌شود، دارای شیبی در جهت جریان آب می باشد. شیب این خط معلول اختلاف فشاری است که در اثر افت فشار در مسیر جریان در لوله ایجاد می‌شود. از نقطه A تا B افت فشار آب ناشی از اصطکاک که آن با جدار لوله است (افت فشار استاتیک).
از B تا C که در اثر عبور آب از شیر افت فشار سرعتی ایجاد می شود، شیب خط گرادیان هیدرولیکی ناگهان تند گردیده از C تا D مجدداً تنها افت فشار استاتیک وجود دارد، لذا شیب خط کمتر می‌شود. از D تا E که مقطع لوله ناگهان کوچک می‌شود بدلیل افت فشار سرعتی، شیب خط گرادیان هیدرولیکی بشدت زیاد می گردد.
به این ترتیب علت کاهش فشار و یا قطع جریان آب در طبقات بالای ساختمان را هنگامی که مصرف طبقات پایین افزایش می یابد، بهتر درک خواهیم نمود. بعنوان مثال ساختمان نشان داده شده در شکل ۳-۵ را در نظر می گیریم. اگر مصرف آب در طبقه اول زیاد شود، مثلاً همه شیرها را باز کنیم، بعلت افزایش دبی آب شیب خط گرادیان هیدرولیکی (یعنی افت فشار) زیاد شده نتیجتا فشار آب در شرهای طبقه دوم کمتر از حالت مصرف معمولی خواهد بود.
سیستم توزیع آب در ساختمان با استفاده از مخزن تحت فشار
مخزن تحت فشار یک مخزن بسته هوابندی شده است که حدود دوسوم یا سه چهارم حجم آن از آب و بقیه از هوا پرشده است. موارد استفاده این مخزن مشابه مخزن ثقلی است، با این تفاوت که چون فشار آب در این مخازن توسط بالشتک هوا ایجاد می‌شود می توان آنرا در هر جای ساختمان حتی در زیرزمین یا موتورخانه تاسیسات نصب نمود. در این سیستم، هوا توسط کمپرسور و آب بوسیله پمپ یا فشار آب شهر بداخل مخزن ارسال می‌شوند. فشار مخزن توسط یک کنترل کننده فشار همیشه ثابت نگهداشته می‌شود.
هرگاه سطح آب مخزن در اثر مصرف به پایین ترین حد تعیین شده برسد، فشار هوای درون مخزن نیزی به حداقل پیش بینی شده خواهد رسید و در این زمان پمپ و یا شیر موتوری با فرمانی که از کنترل کننده فشار دریافت می‌کنند بطور خودکار وارد عمل شده آب را به مخزن می فرستند. سطح آب در مخزن رفته رفته بال می آید تا به حداکثر تعیین شده (حدود دو سوم حجم مخزن) برسد. در این هنگام هوا نیز به حداکثر فشار پیش بینی شده رسیده پمپ خاموش و یا شیر موتوری بسته می‌شود.
اگر فشار مخزن از حد مجاز فراتر رود، فشار اضافی توسط یک شیر رها کننده فشار تخلیه می گردد. یک شیر خلاء گیر نیز از پیدایش خلاء در داخل و ضایعات ناشی از آن از جمله ایجاد فشار معکوس، جلوگیری می‌کند. تغییرات مجاز بین حداقل و حداکثر فشار مخزن در جدول B-5 نشان داده شده‌اند.
هرچه حجم مخزن کوچکتر باشد طبعاً ارزانتر خواهد بود ولی تعداد دفعات خاموشی و روشن شدن پمپ زیادتر می‌شود که نتیجه آن گرم شدن موتور و کاسته شدن عمر آن و بالاخره افزایش مصرف برق می باشد، لذا باید حجم مخزن را طوری انتخاب نمود که تعداد دفعات خاموش و روشن پمپ بیش از یک مرتبه در هر ۱۵ یا ۳۰ دقیقه نباشد. ظرفیت این مخازن که بهمان ترتیب مخازن ثقلی محاسبه می‌شود نباید از ۳۰ گالن برای ساختمانهای کوچک و ۷۰ گالن برای ساختمانهای بزرگ کمتر باشد.
طرح و محاسبه سیستم لوله کشی آبسرد و آبگرم
دبی آب سرد مصرفی: یکی از مهمترین اقلام مورد نیاز برای تعیین قطر لوله های سیستم آبرسانی، دبی احتمالی آب در لوله ها می باشد. دبی آب جریانی در لوله ها ، اعم از رایزرها و شاخه های اصلی و غیره، بندرت با حاصلجمع دبی های آب وسایل بهداشتی مصرف کننده برابر خواهد بود. در واقع احتمال اینکه وسایل مصرف کننده آب همگی در یک زمان مورد استفده قرار گیرند آنقدر بعدی است که طراحی سیستم لوله کشی بر مبنای حاصل جمع دبی های وسایل بهداشتی مصرف کننده عاقلانه به نظر نمی رسد. مقدار واقعی مصرف آب در ساختمان را نمی توان دقیقاً و بر مبنای یک استاندارد مشخص تعیین نمود. در این راه دو مسئله اساسی باید مورد توجه قرار گیرند:
- دبی آب رضایتبخش برای یک وسیله بهداشتی معین.
- تعداد وسایل مصرف کننده‌ای که احتمالا بطور همزمان مورد استفاده قرار می‌گیرند.
حداقل آب مورد نیاز انسان که تا حدود زیادی بستگی به برنامه زندگی، احتیاجات حرفه‌ای، تعداد اعضای خانواده، احتیاجات باغ یا باغچه و نظایر آن دارد، معمولا بین ۳۰ تا ۸۰ گالن در روز برای هر نفر است. تجربه نشان داده است که بزرگی یا کوچکی شهر و موقعیت جغرافیایی و سطح تمدن ساکنین آن نیز در میزان مصرف آب تأثیر دارند.
