فهرست مندرجات
عنوان صفحه
مقدمه 1
فصل اول- شرايط كلى و جزئى طرح 2
فصل دوم- تأسيسات بهداشتى 5
فصل سوم- گازرسانى 12
فصل چهارم- سيستم آتش نشانى 14
فصل پنجم- فاضلاب و آب باران 17
فصل ششم- تهويه مطبوع 20
فصل هفتم- انتخاب تجهيزات 56
فصل هشتم- طراحى به كمك نرم افزار CARRIER 61
فصل نهم- طراحى به كمك نرم افزار DUCTSIZE 201
نتيجه گيرى 252
پيشنهادات 253
ضمائم 254
مراجع 333
مقدمه:
زندگى انسان در يك خانه بدليل ايجاد تفاوت بين شرايط هواى داخل و خارج از آن مى باشد. هواى داخل خانه بايد شرايط ويژه اى براى ايجاد احساس آرامش در انسان داشته باشد. احساس آرامش در انسان به پارامترهايى نظير دماى هوا، رطوبت نسبى، و نيز پاك بودن هوا از هر گونه مواد مضربستگى دارد. عملياتى كه براى ايجاد اين شرايط بر روى هواى داخل خانه انجام مى شود، تهويه مطبوع نام دارد. در اين مجموعه سعى شده است كه با استفاده از محاسبات دستى و نيز با استفاده از دو نرم افزار پركاربرد در زمينه صنعت تأسيسات و تهويه مطبوع يعنى نرم افزار هاى DUCTSAZEوCARRIER به طراحى بهينه در همه شاخه هاى تأسيسات مكانيكى ائم از سيستم هاى آبرسانى، آتش نشانى، فاضلاب، حرارت مركزى، تهويه مطبوع و .. بپردازيم.
فصلاول
شرايطكليوجزئيطرح
شرايطكليطرح
محلپروژه: تهران
عرضجغرافيايي: 7/35 درجه
طولجغرافيايي: 4/51- درجه
ارتفاعازسطحدريا: 4002 فوت = 1220متر
دمايخشكتابستاني: 102 درجهفارنهايت = 9/38 درجهسانتيگراد
دمايمرطوبتابستاني: 75 درجهفارنهايت = 9/23 درجهسانتيگراد
اختلافدمايروزانهتابستاني: 27 درجهفارنهايت
دمايخشكزمستاني: 20 درجهفارنهايت = 7/6- درجهسانتيگراد
دمايمرطوبزمستاني: 2/16 درجهفارنهايت = 8/8- درجهسانتيگراد
ضريبتميزيهوا: 1
ضريبانعكاسزمين: 2/0
ضريبرسانشخاك: F/Ft/hr/Btu 8/0 = k/m/w 583/1
زمانمحليازگرينويچ: hr 5/3-
شرايطجزئيطرح
مساحتساختمان: 8/102502 فوتمربع
نوعساختمان: اداري
تعدادطبقات: 17 طبقه (2طبقهپاركينگبهصورتزيرزمينو 15طبقهاداريرويزمين)
وزنواحدساختمان: 70پوندبرفوتمربع
ارتفاعهرطبقه: 9/8 فوت = 7/2 متر
محلموتورخانه: طبقه 2-
محلپاركينگها: طبقات (2- و 1-)
تعدادراهپلهها: درهمهطبقاتبجز 2- و 1- درچپوراستساختماندودستگاهوجوددارد.
تعدادآسانسورها: 2دستگاهبرايحملنفرات
سيستمسرمايشوگرمايش: موتورخانهمركزيوچيلرتراكمي
سيستمتهويهمطبوع: فنكويلوهواساز
سيستملولهكشيآببهداشتي: لولهكشيآبسرد،آبگرموسيركولاسيونآبگرم
سيستماطفاءحريق: فايرباكسمركزيدرهرطبقهوايستگاهپمپاژدرموتورخانهبعلاوهكپسول آتشنشانيوسيستمهشداردهندهاعلامحريق
فصلدوم
تاسيساتبهداشتي
تأسيساتبهداشتي
درطراحيومعماريسعيشدهتاتجهيزاتوتأسيساتبهداشتيبصورتمجتمعباشندتاهزينهاجرا،نصب،نگهداريوتعميراتكاهشيابد.
قسمتاولتماممصرفكنندهها( دستشوييها،توالتهاو ...) "2/1 ميباشد.
طبقجدول (1) كتابتأسيساتآقايتهرانيواحدهايمصرفآبسردوآبگرم (Fixtureunit)،داريم:
نوعوسيلهبهداشتي |
تعداد |
واحدمصرفكل Fixture unit |
واحدمصرفآبسرد Fixture unit |
واحدمصرفآبگرم Fixture unit |
سايزهرانشعاب اينچ |
توالتعمومي |
60 |
8 |
6 |
3 |
2/1 |
توالتخصوصي |
10 |
6 |
5/4 |
3 |
2/1 |
دستشويي |
70 |
2 |
5/1 |
5/1 |
2/1 |
فلاشتانك |
70 |
3 |
3 |
0 |
2/1 |
حمام(دوش) |
2 |
6 |
5/4 |
3 |
2/1 |
تيشور |
13 |
3 |
2 |
2 |
2/1 |
سينكآبدارخانه |
14 |
2 |
5/1 |
5/1 |
2/1 |
سينكرستوران |
2 |
4 |
3 |
3 |
4/3 |
جدول (2-1)
برايمحاسبهقطرلولههاازنمودارجريانآبدرلولههاينيمهخشننمودار (4-5) كتابتهرانيوطباطبايياستفادهشدهاست. سرعتدرونلوله 7فوتدرثانيهميباشد.
Fu 480=8×60 Fu 60=6×10
Fu 140=2×70 Fu 210=3×70
Fu 12=6×2 Fu 39=3×13
Fu 28=2×14 Fu 8=4×2
واحدمصرفكلساختمان Fu977 ميباشدكهبااستفادهازنمودار(1-5) طباطباييمقدارواقعيتقاضاتقريبا gpm210 ميباشد.
طوللولهاصليخيابانتاساختمان: 50 متر
طوللولهوروديبهساختمانتاموتورخانه: 30 متر
فاصلهموتورخانهتابالاترينطبقه: 60 متر
فاصلهبالاترينطبقهتادورترينمصرفكننده: متر20
مجموعطولها 160 متراستكهبااحتساب 50% طولمعادلاتصالاتووصالهها 240 مترميشود.
محاسبهنرخافتفشاردرسيستملولهكشيازرابطهزيرعبارتستاز:
P=[Ps-0434h-Pf-Pm]100/L
P متوسطنرخافتفشاردرسيستملولهكشي ( psi)
Ps افتفشاردرلولهاصليخيابان( 50psi )
h ارتفاعبالاترينوسيلهبهداشتيازلولهاصليخيابان(140 ft)
Pf حداقلفشارموردنيازدربالاترينودورترينوسيلهبهداشتي( 15psi )
Pm افتفشاردركنتورآب( psi)
L طولكلمسيرلولهكشي(785 ft)
فشارpsi11 بدستميآيدكهطبقفرمولبالا 03/4=P ،حالبامراجعهبهنمودار(4-5) ميبينيمكهبرايدبيgpm210 وقطرلوله "3 افتفشارازمقدارمجاز 03/4 وسرعتازمحدودهمجاز 2تا 6 فوتدرثانيهتجاوزميكند،پسقطرلولهرا "4 فرضكردهودوبارهعملراتكرارميكنيمكهاين بار 2/3=Pكهبامراجعهبهنمودار (4-5) ميبينيمكهبرايدبيgpm210 وقطرلوله "4 افتفشاروسرعتدرمحدودهمجازند.
چونطوللولهكشيبيشتراز 100 فوتاستلذاسیستمبرگشتدرنظرگرفتهشدهاست. سيستمبرگشتشامليكپمپسيركولاسيونخطياستكهتوسطيكترموستاتمستغرقكهدرمسيربرگشتنصبگرديدهكنترلميشودوهميشهآبگرممصرفيرابادمايمناسبدرتمامساختمانقرارميدهد.
چونارتفاءساختمانزياداستوفشارسيستمآبشهرجوابگونيستلذابرايتأمينفشارازبوسترپمپاستفادهكرديم،تاطبقهپنجمبافشارآبشهروازطبقهپنجمتاچهاردهمبافشاربوسترپمپتأمینمیشود..
درمجموعهسرويسبهداشتيهايكوچكقطرلولهبرگشتآبگرمبين "2/1 تا "4/3 ميباشدوقطرلولههايآبگرمبرگشتيدررايزربراساسدبيآبگرميكهتوسطلولهموردنظربطرفمنبعحملميشودوافتفشار 5/2 فوتدر 100 فوتبامراجعهبهنمودار(4-5) بدستميآيد.
يكروشجهتانتخابپمپسيركولاسيونآبگرمبرگشتيطبقروشانجمنمهندسينآمريكا (اشري) بهازايهرFu50 واحدمصرفيgpm1 دبيپمپآبگرمبرگشتيدرنظرميگيرند.
روشدومكهمامورداستفادهقرارداديمعبارتاستاز:
1- طولكلتماميسيستملولهكشيرفتوبرگشتآبگرممصرفيراحسابكرده.
2- ضربكردنطولبدستآمدهمرحلهقبلدر[Btu/hr.ft]60 جهتدستيابيبهميزانتقريبيتلفاتحرارتي.
3- تقسيمتلفاتحرارتيبدستآمدهدرمرحله 2 بر 10000 جهتدستيابيبهدبيپمپسيركولاسيونآبگرممصرفي.
4- تعيينهدپمپباضربكردننرخافتفشار 5/2فوتبر 100 فوتدرطولمسيربرگشت.
مراحل |
طبقههمكفتاپنجم |
طبقهپنجمتاچهاردهم |
1- تعيينطولرفتوبرگشت(ft) |
1027=3.28×(8/127+4/185) |
1617=3.28×(1/290+9/202) |
2- مقدارتلفاتحرارتي[Btu/hr.ft] |
61620=60×1027 |
97020=60×1617 |
3- دبيپمپسيركولاسيون(gpm) |
16/6=10000/61620 |
7/9=10000/97020 |
4- هدپمپسيركولاسيون(ft) |
48/10=28/3×8/127×(100/5/2) |
64/16=28/3×9/202(100/5/2) |
5- انتخابپمپ |
گراندفوسآلفا+ سري 100 |
گراندفوسآلفا+ سري 100 |
جدول (2-2)
انتخابمنبعدوجداره
ميزانمصرفآبگرمبرحسبنوعساختمانونوعوسيلهبهداشتيبهشرحجدولزيراست:
نوعوسيلهبهداشتي |
تعداد |
حداكثرمصرف(gph) |
ضريبذخيره |
ضريبتقاضا |
توالتعمومي |
60 |
8 |
2 |
3/0 |
توالتخصوصي |
10 |
3 |
2 |
3/0 |
حمام |
2 |
100 |
2 |
3/0 |
سينك |
16 |
20 |
2 |
3/0 |
جدول (2-3)
gph1030= (20×16)+(100×2)+(10×3)+(8×60) حداكثرمصرفآبگرم
gph309= 3/0×1030 مقدارواقعيمصرفآبگرم
Litr2336 =Gallon618= 2×3/0×1030 ظرفيتمنبعآبگرم
وزنمخصوصآبشهري 33/8 پوندبرگالن
دمايآبوروديبهآبگرمكن= 40 درجهفارنهايت
دمايآبخروجيازآبگرمكن= 140 درجهفارنهايت
Kcal/hr130000= Btu/hr514794=(40-140)33/8×618=Q=mc(t2-t1)
طبقجدول 3 راهنمايانتخابمنبعكويلدارشركتحرارتگستروباتوجهبهمصرفgpm309 مدل TCWH684 انتخابميگرددكهمشخصاتزيرراداراميباشد:
مشخصاتمخزنذخيرهآب |
مشخصاتكويل |
|||
ظرفيت (Lit) |
2300 |
ظرفيتگذرآبگرمكننده(gpm) |
31 |
|
ظرفيتتامينآبگرممصرفي(gph) |
310 |
ظرفيتحرارتي(Btu/hr) |
515000 |
|
درجهحرارتآبورودي(فارنهايت) |
40 |
درجهحرارتآبورودي(فارنهايت) |
180 |
|
درجهحرارتآبخروجي(فارنهايت) |
140 |
درجهحرارتآبخروجي(فارنهايت) |
160 |
|
جنسمخزن |
گالوانيزه |
جنسكويل |
مسي |
|
طولمنبع (cm) |
240 |
طولكويل(cm) |
17 |
|
نحوهاستقرارمخزن |
افقي |
سطحكويل(فوتمربع) |
5/31 |
جدول (2-4)
انتخاببويلر
مجموعبارحرارتيساختمان: Btu/hr3253700=MBH7/3253
مجموعبارحرارتيآبگرممصرفي: Btu/hr 515000
كلحرارتيكهبايدتوسطبويلرتأمينشود: Btu/hr 3768700= 515000+3253700
بااحتساب 15% ضريباطمينانداريم: Kcal/hr 1095000=Btu/hr4334000=15/1×3768700
چونفقطدرفصلسرماازكلظرفيتگرماييبويلراستفادهميكنيمودرفصلگرمافقطجهتتأمينآبگرممصرفيمورداستفادهقرارميگيردپسبهتراستجهتكاهشاستهلاكوصرفهجوييدرمصرفانرژيازدوبويلراستفادهكنيم
Kcal/hr581000×2= Btu/hr2300000×2
كهطبقكاتالوگشركتشوفاژكارديگچدنيمدل 16 توربوبامشخصاتزيرانتخابميشود:
تعدادپره: 16 ظرفيتگرمايي: kcal/hr 605000
حجمآبگيري: Lit 278 طول: mm2680
عرض: mm710 ارتفاع: mm1115
محاسبهقطرلولهدودکشبویلر
برایمحاسبهقطرلولهدودکشبراساسرابطه A=(0.01*Q)/H^0.5 کهدرآن:
A: سطحمقطعدودکشبرحسبمترمربع H: ارتفاعدودکشبرحسبمتر
Q: ظرفیتبویلرkcal/hr))
=806 cm2A=(0.01*581000)/52^0.5806=(3.14/4)*D^2 D=32cm
منبعانبساط
برايهرديگطبقفرمولزيريكمنبعانبساطدرنظرميگيريمبرايسيستمسرمايشهممنبعانبساطيهمحجمدومنبعانبساطديگردرنظرميگيريم. Lit871= 1000/ (5/1×581000)
3 منبعانبساط 1000 ليتريدرنظرميگيريم.
انتخابمشعل
ظرفیتمشعلباتقسیمظرفیتبویلربرارزشحرارتیسوختبدستمیآیدکهدرواقعمقدارجریانسوختدرساعترامشخصمینماید.ارزشحرارتیهرمترمکعبگازطبیعی Kcal/m3 9000 میباشدلذا:
m3/h581000/9000 = 65Q/9000 =
پسطبقکاتالوگشرکتپارسمشعلدوعددمشعلمدلPM-4 211بهمشخصاتزیرانتخابمیکنیم.
PM-4 211 |
|
240-600 |
Output in kilo watts - max |
18.5 |
Min Gas Pressure in mbar |
380-3-50 |
Electrical Supply |
750w |
Motor Power |
TMG-740-2 |
Control Box Satronic (or equiv.) |
1 1/2" 1 1/4" |
Gas Train: Gastechnic (or equiv.) |
ROD |
Flame Monitoring |
جدول (2-5)
فصلسوم
گازرساني
سیستمگازرسانی
بدلیلوجوددیزلژنراتوربرقاضطراریبرایموتورخانهوساختماندرمواقعقطعبرقدیگرنیازیبهروشناییگازیدرطبقاتنیستودرهرطبقهاداریفقطیکانشعاببرایاجاقگازپنجشعلهوجوددارد. مشعلبویلرهمگازسوزمیباشد.
دراینساختمانمجموعاَسیزدهمصرفکننده (اجاقگازپنجشعله) ودومصرفکننده (مشعلبویلر) داریمکهبایستیبرایاجاقگازپنجشعلهفشار psi25/0(cm2/ kg017/0) وبرایمشعلفشارpsi2(cm2/kg 14/0) فراهمکنیم.
میزانمصرفهراجاقگازپنجشعله h/m3 3/1 ومیزانمصرفهرمشعلنیز h/m3 65 میباشد.
طولانیترینمسیربرایگازبافشارpsi25/0(cm2/ kg017/0) تقریبا 5/52 مترمیباشد.
طولانیترینمسیربرایگازبافشارpsi2(cm2/kg 14/0) تقریبا 5/65 مترمیباشد.
براساسجداول (23-5) و (25-5) . واحدمصرفهرمصرفکنندهقطرانشعاباترابدستمیآوریمکهدرنقشهرایزردیاگرامکاملاَنمایاناست.
جهتلولهکشیگازازلولهسیاهبدوندرزاستفادهمیکنیم.
فصلچهارم
سيستمآتشنشانى
رایزرمرطوب:
شیلنگقرقرهوسیلهاطفاءحریقاولیهایستکهتارسیدنمأمورانآتشنشانیتوسطساکنینمورداستفادهقرارمیگیردکهمیتوانددرهمانمراحلاولیهآتشرامهارکند،امابهرغموجودشیلنکقرقرهآتشخاموشکنهایدستی (پودری) نیزباتوجهبهقابلیتهایشانلازمند. دراینساختمانشیلنکقرقرهدرمحوطهاداریجنبراهپلهشرقینصبمیشود.
فشارلازمدرسرآبپاششیلنگ(هیدرانت) Kpa200(psi 29) میباشدکهاینفشارآبراتافاصله 8 متریوارتفاع 5 متریپرتابخواهدکرد. دراینساختماندرهریکاز طبقات اداری یک و در طبقات پارکینگ، از دو جعبهآتشنشانی دوقلو استفاده میکنیم(یکی از انشعابهای جعبهآتشنشانی برای رایزر مرطوب و دیکری برای رایزر خشک است).
رایزر خشک:
رایزر خشک لوله قائم خالی از آبی است که در هر طبقه یک شیر روی آن نصب میشود تا مأموران آتشنشانی بتوانند آب را از نزدیکترین شیرآتشنشانی به داخل رایزر پمپ کنند.
آبپاش(اسپرینکلر):
از آنجا که پارکینگ در گروه با خطر معمولی قرار میکیرد لذا بر اساس جدول 5-F فاصله بین سر آبپاشها حداکثر 4 متر میباشد. بر اساس جدول 5-G سطح تحت پوشش هر آبپاش در طبقات پارکینگ تقریبا 12 مترمربع میباشد.
مایع درون حباب قرمز رنگ بوده و دمای تخریب حباب سر آبپاش نیز (F155)C68 میباشد. برای تعیین قطر لولهها نیز بر اساس جدول 5-I عمل کردهایم.
خاموش کنندهها (Portable Fire Extinguisher)
خاموشکنندهای دستی به دلیل قابل حمل بودن میتوانند به راحتی مورد استفاده قرار گیرند و در ابتدای شروع حریق، حریق را مهار کنند. بهترین محل نصب این وسایل در کنار جعبههای آتشنشانی میباشد. ما در این ساختمان در کنار هر جعبه آتشنشانی دو خاموشکننده 6کیلوگرمی یکی حاوی گاز CO2 و دیگری حاوی پودر آتشنشانی استفاده میکنیم.
سیستم آبرسانی:
از آنجا که منبع ذخیره آب آتشنشانی در زیرزمین قرار دارد و ارتفاع ساختمان زیاد است لذا فشار معمولی جوابگو نبوده و جهت تأمین دبی و فشار لازم از بوستر پمپ استفاده میکنیم. جهت انتخاب بوستر پمپ به دو عامل دبی و هد نیازمندیم.
دبی: از آنجا که ممکن است حداکثر 6 جعبهآتشنشانی همزمان فعال شود و هر جعبه gpm60 آب لازم دارد پس برای تأمین دبی به gpm360 آب معادل تقریبا m3/h100 نیازمندیم.
هد: جهت محاسبه هد داریم:
(m)افت فشار لازم در آخرین جعبهآتشنشانی+(m)طول معادل افتها+(m)ارتفاع=(m)هد لازم
m75=20+5+50=(m)هد لازم
بر اساس کاتالوگ شرکت گزینه صنعت تأسیسات بوستر پمپ دو پمپه مدل FHE-65-250/300 انتخاب میگردد
مبلغ قابل پرداخت 24,300 تومان