اصول طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان نکات کلیدی برای جلوگیری از مشکلات بهره برداری
طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان اگر درست و اصولی انجام نشود، حتی بهترین مصالح و ماهرترین مجریان هم نمی توانند جلوی مشکلات بهره برداری را بگیرند. افت فشار آب در طبقات بالا، گرم نشدن بعضی واحدها، مصرف بالای گاز و برق، صدای آزار دهنده پمپ ها و فن ها و خرابی زودهنگام تجهیزات، همه نتیجه طراحی اشتباه یا ناقص است. در این مقاله سعی میکنیم از نگاه یک طراح و یک بهره بردار، اصول طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان را بررسی کنیم تا در مرحله اجرا و استفاده، کمترین دردسر و هزینه به وجود بیاید.
این راهنما مناسب مهندسان تاسیسات مکانیکی، کارفرماها، ناظران، پیمانکاران و حتی مالکانی است که میخواهند بدانند پشت نقشه های تاسیساتی و انتخاب تجهیزات چه منطقی وجود دارد و چگونه می توانند با تصمیم درست در مرحله طراحی، سال ها آسایش و آرامش برای ساختمان خود فراهم کنند.
قدیمی‌ترین تأمین‌کننده لوله و اتصالات در مشهد و شرق کشور
بازرگانی پورمرادی نماینده رسمی برترین کارخانجات مانیسمان، سپنتا، پلی‌ران و شیرآلات فاراب با در اختیار داشتن بزرگ‌ترین انبار اختصاصی در مشهد، تأمین و ارسال سریع انواع لوله و اتصالات صنعتی و ساختمانی را با گواهی اصالت و فاکتور رسمی تضمین می‌نماید.
تاسیسات مکانیکی ساختمان چیست و طراحی آن دقیقا چه چیز هایی را پوشش می دهد
وقتی از تاسیسات مکانیکی ساختمان صحبت میکنیم منظور فقط لوله کشی شوفاژ یا یک موتورخانه کوچک در زیر زمین نیست. تاسیسات مکانیکی در واقع تمام سیستم هایی است که وظیفه تامین آسایش حرارتی، بهداشتی و ایمنی کاربران ساختمان را بر عهده دارد و با آب، هوا، گاز و انرژی در ارتباط است.
در یک طراحی کامل تاسیسات مکانیکی، موارد زیر باید به صورت یکپارچه دیده شود:
- سیستم های گرمایش مانند موتورخانه، پکیج، رادیاتور، فن کویل، گرمایش از کف و غیره
- سیستم های سرمایش مانند چیلر، مینی چیلر، اسپلیت، VRF و کولر آبی
- سیستم تهویه مطبوع و هوارسانی شامل هواساز، اگزاست فن، هوای تازه و کانال کشی
- سیستم آبرسانی آب سرد و گرم مصرفی و شبکه لوله کشی مربوط به آن
- سیستم فاضلاب، ونت، جمع آوری آب باران و تخلیه آن
- سیستم گازرسانی داخلی و جانمایی تجهیزات گازسوز و دودکش ها
- سیستم اطفای حریق، اسپرینکلر، شبکه آتش نشانی، استخر، سونا و تاسیسات ویژه
نکته مهم این است که تمام این سیستم ها نباید جدا از هم و جزیره ای طراحی شوند. نقشه تاسیسات مکانیکی باید با معماری، سازه و برق هماهنگ باشد. مثلا اگر در معماری فضای کافی برای شفت تاسیساتی یا موتورخانه پیش بینی نشده باشد، طراح مجبور می شود مسیر های غیر استاندارد، طولانی و پر پیچ و خم برای لوله و کانال در نظر بگیرد که مستقیما روی افت فشار، صدای زیاد و هزینه های تعمیر و نگهداری اثر میگذارد.
در کنار محاسبات و انتخاب تجهیزات، یکی از پایه های موفقیت در طراحی، انتخاب صحیح جنس لوله و اتصالات است. استفاده از لوله و اتصالات استاندارد و متناسب با دما، فشار و نوع سیال، در کنار اجرای صحیح، نقش مستقیم در جلوگیری از نشتی، ترکیدگی، رسوب گرفتگی و خرابی زود هنگام سیستم دارد. در ادامه مقاله چند بار به این موضوع بر میگردیم.
اصول پایه قبل از شروع طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان
قبل از این که سراغ نرم افزار و محاسبه بار ها و انتخاب پمپ و دیگ برویم، باید چند اصل پایه را به طور شفاف مشخص کنیم. طراحی موفق بدون شناخت درست پروژه ممکن نیست.
شناخت کاربری، اقلیم و الگوی مصرف
طراحی تاسیسات مکانیکی یک ساختمان مسکونی ۶ واحدی در شهر سردسیر با طراحی یک مرکز خرید در شهر گرم و مرطوب کاملا متفاوت است. کاربری، اقلیم و الگوی مصرف، سه عامل اصلی در انتخاب نوع سیستم و ظرفیت تجهیزات است. برای مثال:
- در شهر های سرد، تمرکز روی گرمایش مطمئن، عایق کاری مناسب و کاهش تلفات حرارتی است.
- در شهر های گرم و مرطوب، طراحی سیستم سرمایش، رطوبت گیری و تهویه مطبوع اهمیت بیشتری دارد.
- در کاربری های تجاری و اداری، نوسان جمعیت و ساعات کار باید در نظر گرفته شود تا سیستم ها منعطف و قابل کنترل باشند.
رعایت الزامات مقررات ملی ساختمان و استاندارد ها
طراح تاسیسات مکانیکی باید به مباحث مرتبط مقررات ملی ساختمان مسلط باشد. رعایت حداقل ها در زمینه تهویه، مصرف انرژی، ایمنی گاز و آتش سوزی، حداقل چیزی است که از یک طراحی حرفه ای انتظار می رود. بسیاری از مشکلات بهره برداری مثل برگشت بو در فاضلاب، کمبود هوای تازه در فضا های بسته، یا خطرات ناشی از گاز، نتیجه نادیده گرفتن همین حداقل ها است.
تعریف اهداف طراحی از نگاه بهره بردار
اگر هدف طراحی فقط تحویل نقشه برای گرفتن تاییدیه باشد، نتیجه آن در مرحله بهره برداری خود را نشان می دهد. در یک طراحی اصولی، اهداف زیر باید از ابتدا مشخص شود:
- آسایش حرارتی و صوتی کاربران در تمام فصول
- مصرف منطقی و بهینه گاز، برق و آب
- حداقل کردن هزینه های تعمیر و نگهداری در طول عمر ساختمان
- امکان سرویس، تعویض و توسعه تجهیزات بدون تخریب بزرگ
اطلاعات پایه مورد نیاز طراح
بدون نقشه های معماری به روز، تراز های ارتفاعی، محل دقیق داکت ها و شفت ها، اطلاعات فشار شبکه آب شهر، گاز و محدودیت های سازه ای، هیچ طراحی دقیقی انجام نمی شود. طراح حرفه ای قبل از شروع، این اطلاعات را از کارفرما و تیم معماری دریافت و اگر جایی ابهام وجود دارد، همانجا شفاف سازی می کند. این کار از تغییرات متعدد در زمان اجرا جلوگیری می کند.
فرایند گام به گام طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان
مرحله پیش طراحی یا کانسپت
در مرحله پیش طراحی، طراح سناریو های مختلف سیستم های گرمایش، سرمایش و تهویه را بررسی می کند. مثلا برای یک مجتمع مسکونی ممکن است ترکیب موتورخانه مرکزی با فن کویل، یا پکیج مستقل در هر واحد مطرح باشد. در این مرحله، مزایا و معایب هر سناریو از نظر سرمایه گذاری اولیه، هزینه انرژی، نیاز به فضا، پیچیدگی بهره برداری و تعمیرات بررسی می شود و نتیجه با کارفرما مطرح می گردد.
محاسبه بار های حرارتی و برودتی
محاسبه بار های حرارتی و برودتی، پایه انتخاب ظرفیت دیگ، چیلر، فن کویل، رادیاتور و سایر تجهیزات است. استفاده از ضریب های سرانگشتی بدون در نظر گرفتن نوع مصالح، پنجره ها، جهت گیری ساختمان و نفوذ هوا، باعث بیش ظرفیتی یا کم ظرفیتی سیستم می شود. هر دو حالت در بهره برداری مشکل ساز است. سیستم بزرگتر از نیاز، دائما خاموش و روشن می شود، مصرف انرژی بالا می رود و تجهیزات زودتر خراب می شوند. سیستم کوچکتر از نیاز هم آسایش را تامین نمی کند.
انتخاب نوع سیستم های گرمایش و سرمایش
پس از محاسبات، نوع سیستم با توجه به کاربری، بودجه، فضای موجود و سلیقه کارفرما انتخاب می شود. مثلا:
- برای ساختمان های متوسط مسکونی، موتورخانه مرکزی با رادیاتور یا فن کویل هنوز گزینه اقتصادی و قابل اعتماد است.
- برای برج ها و پروژه های اداری بزرگ، استفاده از چیلر، برج خنک کن و هواساز ها یا سیستم های VRF مرسوم است.
- در ویلا ها و ساختمان هایی که استقلال واحد ها مهم است، پکیج دیواری و اسپلیت می تواند انتخاب شود.
طراح حرفه ای علاوه بر هزینه اولیه، به راحتی بهره برداری، تامین قطعات، وجود سرویس کار ماهر و امکان توسعه سیستم در آینده هم توجه می کند.
طراحی و جانمایی فضا های تاسیساتی
یکی از تفاوت های طراحی حرفه ای با طراحی ضعیف، توجه به فضای تاسیساتی است. موتورخانه باید فضای کافی برای نصب، سرویس و تعویض تجهیزات داشته باشد. شفت های تاسیساتی باید به گونه ای جانمایی شوند که دسترسی به رایزر ها و لوله ها ساده باشد. عبور لوله ها و کانال ها از سقف کاذب، کف و دیوار ها باید با معماری هماهنگ شود تا در آینده برای تعمیر یک قطعه ساده، نیاز به تخریب گسترده نباشد.
طراحی شبکه های لوله کشی و کانال کشی
بعد از انتخاب سیستم، شبکه لوله کشی و کانال کشی طراحی می شود. در این مرحله باید به موارد زیر توجه شود:
- انتخاب مسیر های کوتاه و مستقیم تا حد امکان
- کاهش تعداد زانویی ها و اتصالات غیر ضروری برای کاهش افت فشار
- در نظر گرفتن انبساط حرارتی لوله ها و پیش بینی ساپورت و تکیه گاه مناسب
- هماهنگی مسیر ها با تیر ها، ستون ها و بازشو های سازه
در نهایت، نقشه ها، رایزر دیاگرام ها و جزئیات اجرایی تهیه و قبل از تحویل، با یک چک لیست فنی کنترل می شود تا ایراد های احتمالی برطرف گردد.
اصول طراحی سیستم های گرمایش و سرمایش با تمرکز بر بهره برداری
ظرفیت صحیح تجهیزات
یکی از رایج ترین اشتباهات در طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان، انتخاب تجهیزات با ظرفیت بیشتر از نیاز است. این کار شاید در نگاه اول خیال کارفرما را از کم آوردن سیستم راحت کند، اما در عمل باعث مشکلات زیر در بهره برداری می شود:
- مصرف بالاتر گاز و برق نسبت به ظرفیت واقعی مورد نیاز
- کارکرد در سیکل های کوتاه و خاموش و روشن شدن مکرر
- کاهش عمر مفید دیگ، مشعل، چیلر و پمپ ها
- کنترل سخت تر دمای داخل فضا ها
در مقابل، انتخاب سیستم با ظرفیت کمتر از نیاز هم باعث نارضایتی کاربران، شکایات مکرر و هزینه های اصلاح بعدی می شود. بنابراین تکیه بر محاسبات دقیق و نرم افزار معتبر، شرط اول است.
طراحی مدار پمپاژ و لوله کشی
پمپ قلب سیستم گرمایشی و سرمایشی است و مدار لوله کشی مانند رگ ها عمل می کند. در طراحی این مدار باید موارد زیر رعایت شود:
- انتخاب قطر لوله بر اساس دبی، افت فشار مجاز و سرعت مناسب در لوله
- استفاده از شیر های بالانس و کنترلی برای تنظیم دقیق دبی در هر شاخه
- پیش بینی بای پس و مسیر های اضطراری برای سرویس تجهیزات
- انتخاب جنس لوله متناسب با دما و فشار کاری سیستم و نوع سیال
انتخاب اشتباه جنس لوله و اتصالات، به خصوص در مدار های آب گرم و آب سرد چیلد، در چند سال اول بهره برداری خود را به صورت نشتی، پوسیدگی و رسوب نشان می دهد. استفاده از لوله های استاندارد و اتصالات با کیفیت از طریق تامین کننده معتبر، ریسک این مشکلات را به حداقل می رساند.
جانمایی رادیاتور، فن کویل و گرمایش از کف
اگر رادیاتور در محل مناسب مقابل پنجره سرد یا دیوار خارجی نصب نشود، یا فن کویل در گوشه ای قرار گیرد که هوای آن به صورت یکنواخت در فضا پخش نشود، کاربران همیشه احساس سردی یا گرمای موضعی خواهند داشت. در گرمایش از کف، طراحی مدار ها، طول حلقه ها، فاصله لوله ها و کنترل دما بسیار حساس است و اشتباه در این قسمت در زمان بهره برداری تقریبا قابل اصلاح نیست. در نقشه باید امکان هواگیری مناسب، نصب شیر های قطع و وصل و دسترسی برای شست و شوی مدار ها پیش بینی شود.
کاهش لرزش و صدا در سیستم گرمایش و سرمایش
صدای پمپ، لرزش لوله ها و صدای عبور آب در رادیاتور و فن کویل، از شکایات رایج در ساختمان ها است. این صدا ها در طراحی با رعایت نکات ساده تا حد زیادی قابل کنترل است. استفاده از لرزه گیر، ساپورت مناسب، سرعت مجاز جریان آب در لوله ها و عایق کاری صوتی در محل عبور لوله ها از دیوار ها و سقف ها، جزو مواردی است که باید در نقشه دیده شود نه این که به عهده مجری گذاشته شود.
اصول طراحی تهویه مطبوع و هوارسانی بدون مشکلات بهره برداری
تعیین دبی هوای تازه و تخلیه
تهویه مناسب فقط به معنی نصب اگزاست فن و هواساز نیست. برای هر فضا باید بر اساس کاربری، تعداد نفرات و نوع فعالیت، دبی هوای تازه و تخلیه به صورت علمی و طبق استاندارد مشخص شود. کمبود هوای تازه باعث افت تمرکز، خستگی، خواب آلودگی و در مواردی خطر تجمع گاز های آلاینده می شود. از طرف دیگر، هوای تازه بیشتر از حد نیاز، مصرف انرژی را بالا می برد.
طراحی کانال کشی با حداقل افت فشار و صدا
مسیر کانال ها باید حتی الامکان کوتاه، مستقیم و بدون پیچ های تند باشد. انتخاب سرعت مناسب هوا در کانال، بر اساس کاربری، اهمیت زیادی دارد. سرعت خیلی بالا باعث افزایش افت فشار و صدای آزار دهنده می شود و سرعت خیلی پایین، اندازه کانال ها را بزرگ و اجرای آن را سخت و پر هزینه می کند. در نقشه باید جزئیات تبدیل ها، سه راهی ها، دمپر ها و محل دریچه ها به صورت دقیق نشان داده شود.
جانمایی صحیح دریچه ها و هواساز ها
اگر دریچه ها در محل مناسب نصب نشوند، بخشی از فضا سرد یا گرم می شود و بخش دیگر بدون هوای تازه می ماند. بهتر است در طراحی، الگوی جریان هوا در فضا در نظر گرفته شود تا پرتاب هوا به گونه ای باشد که تمام فضا را پوشش دهد. هواساز ها و فن ها باید در محل هایی قرار گیرند که سرویس و تعویض آن ها با کمترین مزاحمت برای بهره بردار انجام شود.
اصول طراحی سیستم آبرسانی با حداقل افت فشار و نشتی
محاسبه دبی و فشار مورد نیاز
یکی از شکایت های همیشگی در ساختمان های نوساز، کم بودن فشار آب در طبقات بالا و تغییر فشار هنگام استفاده همزمان چند واحد است. این مشکل بیشتر از آن که به فشار شبکه شهر مربوط باشد، به طراحی اشتباه لوله کشی، قطر لوله ها و انتخاب نادرست پمپ و بوستر پمپ مربوط است. در طراحی آبرسانی باید حداکثر مصرف همزمان، ارتفاع ساختمان، افت فشار در طول مسیر و ضریب اطمینان به صورت کامل بررسی شود.
انتخاب مسیر و سایز لوله
لوله باریک با سرعت زیاد آب، علاوه بر افت فشار، باعث سایش داخلی، رسوب بیشتر و سر و صدای مزاحم می شود. لوله خیلی بزرگ نیز هزینه اولیه را بالا می برد. طراح باید با استفاده از جداول و تجربیات اجرایی، سایز بهینه برای هر مسیر را انتخاب کند. همچنین مسیر ها باید به گونه ای انتخاب شوند که از عبور های غیر ضروری، قطع تیر ها و ایجاد خم های تند جلوگیری شود.
انتخاب جنس لوله و اتصالات آب سرد و گرم
برای آب سرد و گرم مصرفی، امروزه از جنس های مختلف مانند پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پنج لایه و غیره استفاده می شود. هر کدام مزایا و محدودیت هایی دارند. مهم این است که جنس انتخاب شده با دمای آب، فشار سیستم، شرایط نصب، نوع آب و طول عمر مورد انتظار سازگار باشد. استفاده از لوله و اتصالات استاندارد و دارای تاییدیه، در کنار تامین کننده معتبر، ریسک نشتی و ترکیدگی را به شدت کاهش می دهد.
طراحی منبع ذخیره، پمپ و بوستر پمپ
در بسیاری از ساختمان ها به دلیل قطعی یا افت فشار آب شهر، استفاده از منبع ذخیره و بوستر پمپ اجتناب ناپذیر است. انتخاب حجم مناسب مخزن، تعداد پمپ ها، توان هر پمپ، نحوه کنترل و برق اضطراری، همه باید در طراحی دیده شود. اگر بوستر پمپ درست انتخاب و تنظیم نشود، فشار آب در واحد ها یا زیاد از حد می شود و به شیرآلات و شیلنگ ها آسیب می زند، یا در ساعات اوج مصرف کم می شود و نارضایتی ایجاد می کند.
طراحی سیستم فاضلاب، ونت و آب باران برای جلوگیری از بوی بد و گرفتگی
اجزای اصلی سیستم فاضلاب ساختمانی
سیستم فاضلاب شامل لوله های افقی، رایزر های عمودی، سیفون ها، لوله ونت و اتصال به شبکه شهری یا چاه است. طراحی اشتباه در هر کدام از این اجزا، در زمان بهره برداری به صورت بو، گرفتگی، پس زدگی فاضلاب یا صدای آزار دهنده ظاهر می شود.
اصول شیب بندی و قطر لوله
لوله های افقی فاضلاب باید شیب مناسب داشته باشند. شیب کم باعث جمع شدن فاضلاب و گرفتگی و شیب زیاد باعث حرکت سریع آب و جا ماندن مواد جامد در لوله می شود. انتخاب قطر لوله نیز باید بر اساس تعداد وسایل بهداشتی متصل، طول مسیر و استاندارد های مربوط باشد. استفاده از قطر کوچک برای صرفه جویی، چند سال بعد به شکل هزینه های لایروبی و تعمیرات سنگین خود را نشان می دهد.
طراحی شبکه ونت
وظیفه لوله ونت، تخلیه هوای داخل ستون فاضلاب و جلوگیری از خالی شدن سیفون ها است. اگر ونت درست طراحی نشود، هنگام تخلیه سیفون توالت یا ظرفشویی، هوای داخل سیستم جایگزین نمی شود و آب داخل سیفون های دیگر خارج می شود و مسیر بو باز می شود. نتیجه، بوی بد در سرویس ها و آشپزخانه است. خیلی از ساختمان ها فقط به دلیل نداشتن ونت درست، با این مشکل درگیر هستند.
انتخاب لوله و اتصالات فاضلابی
برای فاضلاب معمولا از لوله های پوش فیت، UPVC، پلی اتیلن یا کارو گیت استفاده می شود. هر سیستم اتصالات خاص خود را دارد و باید طبق دستور العمل آن اجرا شود. استفاده از اتصالات بی کیفیت، زانویی های تند و اتصالات غیر استاندارد در تغییر جهت ها، باعث نشتی، شکستگی و گرفتگی زودتر از موعد می شود.
اصول طراحی سیستم گازرسانی داخلی با تاکید بر ایمنی
الزامات کلی طراحی گاز
گاز از حساس ترین بخش های تاسیسات مکانیکی ساختمان است. کوچکترین سهل انگاری در طراحی و اجرا می تواند خسارت جانی و مالی سنگین ایجاد کند. در طراحی گازرسانی داخلی باید حتما مقررات مربوط، الزامات شرکت گاز، محل قرارگیری علمک، مسیر لوله کشی، محل قرارگیری رگولاتور ها و شیر های اصلی و فرعی، همه به صورت دقیق در نظر گرفته شود.
انتخاب سایز و جنس لوله گاز
معمولا برای گازرسانی داخل ساختمان از لوله های فولادی درز دار یا مانیسمان استفاده می شود. قطر لوله باید بر اساس دبی مصرف، طول مسیر و افت فشار مجاز انتخاب شود. استفاده از قطر خیلی کم باعث افت فشار و خاموش شدن وسایل گازسوز در زمان اوج مصرف می شود و قطر خیلی بزرگ، فقط هزینه اضافی است. در بعضی مسیر ها، مخصوصا مدفون، از لوله های پلی اتیلن مخصوص گاز استفاده می شود که شرایط طراحی و نصب خاص خود را دارد.
جانمایی رایزر ها و مسیر های افقی
لوله گاز نباید از فضا های خاص مانند شفت آسانسور، کانال های هوا و فضا های خطرناک عبور داده شود. مسیر باید تا حد امکان مستقیم و قابل دسترس برای بازرسی و تعمیر باشد. محل نصب رگولاتور های طبقه ای، کنتور ها و شیر های قطع و وصل باید به گونه ای باشد که در مواقع اضطراری، بهره بردار به راحتی بتواند گاز را قطع کند.
تهویه فضا های دارای وسایل گازسوز
فضا هایی که در آن ها مشعل، پکیج، بخاری یا هر وسیله گازسوز دیگری نصب می شود باید تهویه کافی داشته باشند. طراحی صحیح دودکش، تامین هوای احتراق و جلوگیری از برگشت دود، بخشی از طراحی تاسیسات مکانیکی است و نباید آن را به بعد از اجرا موکول کرد.
طراحی سیستم های اطفای حریق، استخر و تاسیسات ویژه
اصول کلی شبکه اطفای حریق
در ساختمان های با کاربری خاص یا مساحت زیاد، طراحی شبکه اطفای حریق اجتناب ناپذیر است. رایزر های تر، جعبه های آتش نشانی، اسپرینکلر ها و منبع و پمپ های آتش نشانی باید بر اساس استاندارد و ضوابط آتش نشانی طراحی شوند. کافی نبودن فشار در دور ترین جعبه آتش نشانی یا کار نکردن سیستم اسپرینکلر در لحظه بحران، نتیجه طراحی عجولانه است.
نکات طراحی تاسیسات مکانیکی استخر و سونا
استخر، سونا و جکوزی از نظر خوردگی، رسوب، رطوبت و بخار، شرایط بسیار سختی برای تجهیزات و لوله ها ایجاد می کنند. انتخاب پمپ ها، فیلتر ها، مبدل ها، لوله و اتصالات مقاوم در برابر کلر و رطوبت، و نیز طراحی سیستم تهویه مناسب برای جلوگیری از تعریق و قارچ، از مواردی است که باید در نقشه به صورت کامل دیده شود. در غیر این صورت، هزینه تعمیرات و تعویض تجهیزات در سال های اول بهره برداری بسیار بالا خواهد بود.
چک لیست نکات کلیدی طراحی برای جلوگیری از مشکلات بهره برداری
چک لیست عمومی برای همه سیستم ها
- آیا برای همه تجهیزات اصلی، فضای کافی برای باز کردن، سرویس و تعویض پیش بینی شده است؟
- آیا برای توسعه احتمالی در آینده، مسیر و ظرفیت اضافی در نظر گرفته شده است؟
- آیا مسیر های لوله و کانال با معماری و سازه هماهنگ شده است؟
- آیا نقشه ها شامل رایزر دیاگرام، جزئیات مهم و علائم کامل هستند؟
چک لیست گرمایش و سرمایش
- ظرفیت دیگ، چیلر، پمپ ها و فن کویل ها بر اساس محاسبات دقیق تعیین شده است یا سرانگشتی؟
- برای هر شاخه اصلی، شیر بالانس و تجهیزات کنترلی پیش بینی شده است؟
- مسیر برگشت آب و امکان هواگیری در نقاط بالاتر در نظر گرفته شده است؟
- برای عایق کاری حرارتی و صوتی، مشخصات و ضخامت ها در نقشه ذکر شده است؟
چک لیست آبرسانی و فاضلاب
- فشار مورد نیاز در دور ترین و بالاترین مصرف کننده محاسبه و تامین شده است؟
- برای قطع و وصل هر قسمت از سیستم، شیر های مناسب در نظر گرفته شده است؟
- شیب لوله های فاضلاب، قطر لوله ها و مسیر ونت ها طبق ضوابط طراحی شده است؟
- برای جمع آوری آب باران و جلوگیری از نفوذ آن به فضا های داخلی برنامه وجود دارد؟
چک لیست گازرسانی و اطفای حریق
- مسیر لوله گاز از فضا های ممنوع عبور داده نشده است؟
- شیر اصلی گاز در محل قابل دسترس و مشخص قرار دارد؟
- شبکه اطفای حریق برای بحرانی ترین حالت مصرف طراحی شده است؟
- فشار و دبی در دور ترین اسپرینکلر و جعبه آتش نشانی کنترل شده است؟
چک لیست انتخاب لوله و اتصالات
- جنس لوله برای دما و فشار کاری سیستم مناسب است؟
- اتصالات انتخاب شده استاندارد و سازگار با لوله هستند؟
- برای محیط های خورنده، تدابیر لازم مانند پوشش محافظ، عایق یا جنس مقاوم در نظر گرفته شده است؟
- از تامین کننده معتبر برای لوله و اتصالات استفاده می شود تا در تامین و گارانتی مشکلی پیش نیاید؟
اشتباهات رایج طراحان و پیمانکاران در تاسیسات مکانیکی و نتایج آن در بهره برداری
طراحی بدون هماهنگی با معماری و سازه
وقتی نقشه های تاسیسات مکانیکی بدون هماهنگی با معماری و سازه تهیه شود، در زمان اجرا با مشکل برخورد مسیر ها با تیر ها، ستون ها، در ها و پنجره ها مواجه می شویم. نتیجه، تغییرات لحظه ای در کارگاه، اجرای مسیر های غیر استاندارد، افزایش افت فشار، نشتی های احتمالی و در نهایت مشکلات بهره برداری است. طراح حرفه ای از همان ابتدا جلسات هماهنگی با تیم معماری و سازه را در برنامه خود دارد.
سرانگشتی دیدن قطر لوله و کانال
استفاده از یک یا دو جدول ساده و تجربه محدود برای تعیین قطر لوله و کانال، بدون محاسبه افت فشار و بررسی سرعت، در پروژه های امروز که ساختمان ها ارتفاع و پیچیدگی بیشتری دارند، کافی نیست. این کار در زمان بهره برداری خود را به صورت افت فشار، صدای زیاد، لرزش و مصرف انرژی بالا نشان می دهد.
حذف اقلام مهم برای کاهش هزینه اولیه
در بعضی پروژه ها برای کاهش هزینه اولیه، قطعاتی مثل شیر بالانس، فیلتر ها، لرزه گیر ها، شیر های هواگیر، تجهیزات کنترل و عایق کاری حذف می شود. شاید این کار در زمان اجرا چند درصد هزینه را کم کند، اما در طول بهره برداری چند برابر آن صرف تعمیر، تعویض و اتلاف انرژی خواهد شد.
نادیده گرفتن دسترسی برای سرویس
اگر پمپ، مبدل، فن یا هر تجهیز دیگری در محلی نصب شود که دسترسی برای سرویس و تعویض آن محدود باشد، بهره بردار یا مجبور است با شرایط بد کار کند یا برای یک تعویض ساده بخشی از ساختمان را تخریب کند. در طراحی باید مسیر های دسترسی، در های بازدید، فضای باز کردن قطعات و محل جرثقیل یا وینچ برای تجهیزات سنگین در نظر گرفته شود.
نبود دفترچه راهنمای بهره برداری و نگهداری
حتی اگر بهترین سیستم ها هم نصب شود، بدون آموزش به بهره بردار و ارائه دفترچه راهنمای ساده و کاربردی، احتمال استفاده اشتباه از تجهیزات زیاد است. طراح می تواند در کنار نقشه ها، اصول کلی بهره برداری، زمان سرویس دوره ای و نکات مهم را در قالب یک راهنمای خلاصه ارائه کند تا عمر مفید سیستم ها افزایش یابد.
طراحی با ذهنیت اجرا نکات اجرایی که باید در نقشه ها دیده شود
پیش بینی ساپورت ها و لرزه گیر ها
در بسیاری از پروژه ها موضوع ساپورت لوله ها و کانال ها، نوع و فاصله تکیه گاه ها، نحوه مهار در برابر زلزله و لرزش، به عهده مجری گذاشته می شود. در حالی که این موارد باید در حد اصول و فواصل و نقاط مهم، در نقشه طراحی مشخص شود تا در نهایت سیستم استحکام کافی داشته باشد و در بهره برداری دچار شکستگی یا لرزش نشود.
جزئیات عبور از دیوار، سقف و درز انبساط
محل عبور لوله و کانال از دیوار ها و سقف ها، نباید به گونه ای باشد که بعدا نشتی یا ترک در سازه ایجاد کند. برای عبور از درز های انبساط باید جزئیات خاصی طراحی شود تا حرکت سازه باعث شکستگی لوله نشود. این موارد اگر در مرحله طراحی دیده نشود، در زمان بهره برداری به شکل نشتی های تکراری و نارضایتی ظاهر خواهد شد.
محل نصب ابزار دقیق و تجهیزات کنترلی
سنسور ها، ترمومتر ها، فشار سنج ها، کلید های فشار، اینورتر ها و تابلو های کنترل، چشم سیستم هستند. جانمایی آن ها باید به گونه ای باشد که هم فشار و دمای واقعی سیستم را نشان دهند و هم دسترسی برای تنظیم و تعویض داشته باشند. در نقشه باید این محل ها به صورت دقیق مشخص شود.
سناریوی نمونه طراحی تاسیسات مکانیکی یک ساختمان مسکونی ۶ طبقه
برای درک بهتر اصول گفته شده، یک مثال ساده در نظر بگیریم. فرض کنید یک ساختمان مسکونی ۶ طبقه هر طبقه دو واحد، در شهر با اقلیم معتدل داریم. کارفرما می خواهد سیستم گرمایش و سرمایش اقتصادی، قابل اعتماد و با هزینه نگهداری معقول داشته باشد.
در مرحله پیش طراحی، گزینه های زیر بررسی می شود:
- موتورخانه مرکزی با رادیاتور برای گرمایش و کولر گازی برای سرمایش
- موتورخانه مرکزی با فن کویل و چیلر هوا خنک
- پکیج گازی مستقل برای هر واحد و کولر گازی مستقل
با توجه به محدودیت فضا برای نصب کندانسور های متعدد روی نما و بام، هزینه انرژی و سلیقه کارفرما، مثلا گزینه موتورخانه مرکزی با فن کویل و چیلر انتخاب می شود. سپس بر اساس بار های حرارتی و برودتی، ظرفیت دیگ، چیلر، پمپ ها و تعداد فن کویل ها مشخص می شود. مسیر رایزر ها در شفت تاسیساتی مشترک در کنار راه پله پیش بینی می گردد تا لوله ها در آینده قابل دسترس باشند.
در طراحی آبرسانی، با توجه به تعداد واحد ها و طبقات، حجم مخزن ذخیره و بوستر پمپ مناسب انتخاب می شود تا در ساعات اوج مصرف نیز فشار و دبی کافی برای همه واحد ها تامین شود. برای فاضلاب، رایزر های مجزا برای سرویس ها و آشپزخانه ها پیش بینی می شود و شبکه ونت برای جلوگیری از بوی بد طراحی می گردد.
در انتخاب لوله و اتصالات، برای مدار گرمایش و سرمایش از لوله مناسب با فشار و دمای کار، و برای فاضلاب و آبرسانی از سیستم های استاندارد استفاده می شود. همکاری با تامین کننده معتبر باعث می شود در مرحله اجرا، دسترسی به سایز های متنوع، اتصالات خاص و مشاوره فنی فراهم باشد و در زمان بهره برداری، نگرانی بابت کیفیت متریال وجود نداشته باشد.
جمع بندی سه اصل طلایی در طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان بدون دردسر بهره برداری
اولین اصل، طراحی بر اساس محاسبات دقیق، شناخت کامل پروژه و رعایت استاندارد ها است. هر جا عدد و محاسبه با حدس و تجربه شخصی جایگزین شود، احتمال بروز مشکل در بهره برداری بالا می رود. دومین اصل، دیدن جزئیات اجرایی و مسیر های دسترسی در همان مرحله طراحی است. نقشه ای که فقط خطوط لوله و کانال را نشان بدهد اما فضا و روش سرویس و تعمیر را مشخص نکند، در آینده هزینه ساز خواهد شد.
سومین اصل، انتخاب تجهیزات، لوله و اتصالات با کیفیت و کار کردن با تامین کننده معتبر است. حتی بهترین طراحی ها هم اگر با متریال ضعیف اجرا شوند، نتیجه رضایت بخش نخواهد بود. طراح و کارفرما با انتخاب آگاهانه در مرحله طراحی و تامین، می توانند سال ها بدون دردسر از تاسیسات مکانیکی ساختمان استفاده کنند و هزینه های بهره برداری و تعمیرات را به حداقل برسانند.
