سایزینگ لوله های آبرسانی ساختمان یکی از مسائل خیلی مهم در بحث تاسیسات ساختمان است. اگر سایز لوله ها کوچک باشد، سرعت زیاد میشود و باعث ایجاد سر و صدا در خطوط لوله میشود. اگر هم سایز لوله ها زیاد باشد، هزینه لوله کشی بالا میرود و  سرعت آب در لوله ها کم میشود و فشار پشت شیر آب تامین نمیشود. از این رو سایزینگ بهینه لوله های آب رسانی ( آب سرد، آب گرم رفت و آب گرم برگشتی) بسیار حائز اهمیت است. در پست های قبلی در مورد نکات اجرایی لوله کشی آب مصرفی ساختمان صحبت کردیم. برای سایزینگ لوله های آب رسانی ساختمان، روش های زیادی وجود دارد. در اینجا ما ۳ روش که بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد و مورد تایید استاندارد IPC و مبحث ۱۶ مقررات ملی ساختمان میباشد ور ارائه میدهیم. در پست های بعد نیز به مبحث سایزینگ لوله های فاضلاب میپردازیم.

لوله پلیکا و اتصالات UPVC ستاره پلیمر گلپایگان با نام تجاری امپراطور گلپایگان

سایزینگ لوله های آبرسانی

سیستم آبرسانی ساختمان از دید دمای سیال از ۳ نوع لوله تشکیل شده است:

• لوله آب سرد مصرفی (Domestic Cold Water Supply – DCWS)
• لوله آب گرم رفت مصرفی (Domestic Hot Water Supply – DHWS)
• لوله آب گرم برگشتی (Domestic Hot Water Return – DHWR)

بنابر مبحث ۱۶ مقررات ملی ساختمان و نشریه ۱۲۸ (مشخصات فنی و عمومی تاسیسات مکانیکی)، هر کدام از این لوله ها در نقشه های تاسیسات آبرسانی ساختمان علامت مخصوص به خود را دارند که در جدول زیر آنها را مشاهده میکنید:

همانطور که در عکس مشاهده میکنید، برای هر لوله ۲ نوع نمایش داریم. یا به صورت خط و خط چین نمایش داده میشود یا درون خط از عنوان نوع لوله استفاده میشود. همچنین  در شکل بالا نمایش لوله های دیگری که ممکن است در نقشه های تاسیساتی استفاده شود نمایش داده شده است، از جمله لوله آب تصفیه شده، آب چاه، آب غیر آشامیدنی و غیره.

دسته بندی تاسیسات بهداشتی برای سایزینگ لوله ها

تاسیسات بهداشتی به صورت کلی به دو دسته تقسیم میشوند:

• تاسیسات بهداشتی خصوصی (Private)

این دسته شامل تاسیسات بهداشتی هستند که مختص به یک واحد میباشند و استفاده از آنها جنبه خصوصی دارد. مثل سرویس بهداشتی و دوش واحد مسکونی.

• تاسیسات بهداشتی عمومی (Public)

این دسته در مکان های عمومی قرار دارند و به صورت همگانی مورد استفاده قرار میگیرند، مثل سرویس بهداشتی سینما یا باشگاه ورزشی

این ۲ اصطلاح در بخش های مختلف از مباحث مقررات ملی ساختمان مورد استفاده قرار گرفته است و دانستن آنها ضروری میباشد.

فلاش تانک یا فلاش ولو ؟

در سیستم تاسیسات بهداشتی ساختمان، برای شستشویی توالت ایرانی از دو روش مرسوم استفاده میشود.

• فلاش تانک (مخزن فشاری) که به صورت روکار یا توکار استفاده میشود. (Flush Tank)
• فلاش ولو (شیر فشاری) (Flush Valve)

معمولا در سرویس های عمومی از فلاش ولو استفاده میشود زیرا دسترسی افراد غیر مسئول را ندارد. همچنین میتوان از فلاش تانک های توکار استفاده کرد که معمولا در فضاهای لوکس تر استفاده میشود. در سیستم فلاش ولو چون مخزن نداریم، به ناچار از سایز های لوله آب بزرگتر استفاده میکنیم که این امر باعث میشود سایزینگ لوله ها تا چشمه یا مبدا لوله ها بیشتر میشود که این امر موجب افزایش هزینه ها میشود.

ولی در فضاهای مسکونی از فلاش تانک استفاده میشود. هم حجم آب کنترل شده ای دارد و هم اینکه هزینه لوله کشی و اجرا (سایزینگ لوله آبرسانی کوچکتر) کمتر میشود.

این نکته را هم باید بدانیم که در هر مجموعه یا باید از فلاش تانک استفاده کنیم یا از فلاش ولو. استفاده همزمان از این ۲ تجهیز  امکان پذیر نیست. زیرا سایزینگ لوله ها، جداول مورد استفاده و سایر مواردی که در طراحی سیستم آب رسانی موثرند، با تغییر سیستم فلاشینگ، تغییر میکنند. لذا انتخاب سیستم فلاشینگ در ابتدای پروژه باید انجام شود. در جدول زیر که از استاندارد Ashrae آورده شده، میبینید که سایز های مختلف لوله چند فلاش ولو ۲۵ میلیمتر (۱ اینچ) را میتوانند ساپورت کنند. همچنین در این استاندارد آورده شده که لوله ۲۵ میلیمتر یا ۱ اینچ  با در نظر گرفتن شرایط دیگر میتواند دو فلاش ولو سایز ۲۰ را ساپورت کند.

نکات سایزینگ لوله های آبرسانی

قبل از اینکه بخواهیم روش های سایزینگ لوله های آب رسانی را عرض کنیم، برخی اصلاحات و نکات که لازم است بدانید را آورده ایم.

واحد مصرف (Fixture Unit – FU – SFU)

اگر یک شیر برنجی ½ را به مدت یک دقیقه باز بگذاریم به آن یک واحد مصرف میگویند. با استفاده از SFU میزان مصرف آب را محاسبه میکنیم تا بتوانیم سایز لوله را مشخص کنیم. در جداول زیر میزان واحد مصرف را برای تجهیزات مختلف میبینید.

در این جدول انواع تجهیزاتی که در تاسیسات بهداشتی کاربرد دارند، اعم از خصوص یا عمومی آورده شده اند. ۵ مورد اول این جدول مربوط به مصرف واحد فلاش ولو و فلاش تانک است. دستشویی که در سطر ششم آورده شده، منظور شیر مخلوط کنار توالت ایرانی یا فرنگی میباشد. مقدار  SFU سرد و گرم که در این جدول میبینیم به ترتیب ملاک سایزینگ لوله های آب سرد و گرم میباشد. SFU کل نیز ملاک طراحی رایزرها و پمپ های ساختمان میباشد. این جدول در پیوست ۱ مبحث ۱۶ مقررات ملی ساختمان قرار دارد.

• سایز لوله های آب سرد و گرم برای تمامی وسایل بهداشتی یکسان است.

سایز خط برگشت آب گرم، همیشه ۲ سایز کوچکتر از آب گرم رفت است. برای سایز های آب گرم رفت ۱ اینچ، ¾ و یا ½ ، سایز لوله برگشت ½ میباشد. در سایزینگ لوله های پلیمری، سایز اعلامی قطر خارجی است. بنابراین برای معادل سازی لوله گالوانیزه و پلیمری ، سایز لوله پلیمری را یک سایز بزرگتر در نظر میگیریم. (سایز لوله های گالوانیزه قطر داخلی است).

سایزینگ لوله های آبرسانی 

برای سایزینگ لوله های آبرسانی ۲ روش کلی وجود دارد که در زیر به بررسی آنها میپردازیم.

۱- اولین روش سایزینگ، همان روش کلاسیک و سنتی است که در مباحث مقررات ملی ساختمان آورده شده است. مراحل این روش به صورت زیر میباشد:

• تصمیم گیری در مورد استفاده از فلاش تانک یا فلاش در تاسیسات بهداشتی ساختمان
• تعیین مقدار FU روی خط لوله ای میخواهیم سایزینگ انجام دهیم
• تبدیل مقدار FU به gpm متناسب با نوع سیستم (فلاش تانک یا فلاش ولو)
• تعیین سایز لوله بر مبنای gpm به دست آمده

برای سایزینگ خطوط لوله آب رسانی، دانستن موارد زیر الزامی است :

• دبی آب عبوری از لوله (gpm)
• بازه مجاز برای سرعت عبور آب داخل لوله (بر طبق استاندارد)
• بازه مجاز افت فشار لوله طبق استاندارد

طبق مراحل سایزینگ خط در این روش، پس از به دست آوردن میزان FU خط، میبایستی آن را به gpm (گالون بر دقیقه) تبدیل کنیم. برای این کار از جداول موجود در مبحث ۱۶ مقررات ملی سختمان استفاده میکنیم که میتوانید در انتهای این پست دانلود کنید. سرعت مجاز برای خطوط لوله نیز در استانداردهای مختلف آورده شده است. سرعت های مجاز برای کاربری های مختلف را بر حسب متر بر ثانیه و فوت بر ثانیه (fps) در جداول زیر میبینید.

(تمامی جداول، نمودارها و باقی فایل هایی که برای سایزینگ به آنها نیاز دارید را در انتهای این مطلب برای شما قرار داده ایم + دانلود نرم افزار Pipe sizer).

افت فشار مجاز در خطوط آبرسانی ساختمان، حدود ۱ تا ۴ درصد میباشد. مبنای طراحی حد وسط آن یعنی عدد ۲.۵ درصد گرفته میشود که ممکن است گاها کمی بیشتر یا کمتر شود ولی ازین بازه نباید تجاوز کند.

با دانستن این موارد اکنون میتوانید با استفاده از یکی از روش های زیر سایزینگ لوله های آبرسانی مورد نظر را انجام دهید.

• استفاده از رابطه سیالاتی Q=V.A
• استفاده از نمودار های سایزینگ لوله 
• استفاده از جداول سایزینگ لوله
• استفاده از نرم افزار های سایزینگ لوله

۱. سایزینگ لوله های آبرسانی با استفاده از روابط سیالاتی

برای این روش با دانستن دبی و سرعت مجاز سیال میتوانیم سطح مقطع لوله را محاسبه کنیم. با دانستن سطح مقطع لوله نیز میتوان سایز لوله مورد نظر را انتخاب کرد. در این روش، باید دقت کرد که از واحدهای درست استفاده شود تا جوابی که به دست می آوریم صحیح باشد.

۲. سایزینگ لوله های آبرسانی با استفاده از نمودار و جداول سایزینگ لوله 

در استانداردهای معتبر، همچون اشری (Ashrae) نمودارهایی آورده شده است که با استفاده از آنها میتوانید بر اساس دبی و سرعت سیال، سایز لوله مورد نظر را محاسبه کنید. معادل این نمودارها جداولی نیز وجود دارد که برای سایزینگ لوله ها از آنها نیز میتوان استفاده کرد. این جداول در کتاب مهندس بیژن سپهرآرا موجود میباشد.

۳. سایزینگ لوله های آبرسانی با استفاده از نرم افزار سایزینگ لوله Pipe Sizer شرکت McQuay

این نرم افزار نسخه تحت ویندوز است که تصور آن را در شکل زیر میبینید. در این نرم افزار با وارد کردن نوع لوله و دبی مورد نظر، سایز لوله را آنقدر تغییر میدهید تا به سرعت و افت فشار ایده آل برسید. این نرم افزار به صورت رایگان در اختیار عموم قرار داده شده است و اطلاعات دیگری از جمله سرعت رینولدز، وزن لوله با سیال، قطر داخلی و خارجی لوله، ضخامت لوله و… را در اخیار شما قرار میدهد. همچنین قابلیت انتخاب سیالات دیگری به غیر از آب نیز وجود دارد.

۲- دومین روش سایزینگ، روشی ساده، سریع و سرانگشتی میباشد که برای سایزینگ اصلی خطوط استفاده نشود و صرفا جنبه کنترلی و نظارتی دارد. جدولی که در زیر میبینید از هندبوک Hvac Engineers Handbook از Fred Porges آورده شده است. در این جدول بر اساس تعداد تجهیزاتی که با یک لوله قرار است تامین شوند، سایز لوله را به شما میدهد.

در این پست سعی کردیم کاربردی ترین روش های سایزینگ خطوط آبرسانی آب سرد و گرم ساختمان را خدمت شما عزیزان ارائه کنیم. امیدواریم که برای شما مفید واقع شده باشد. نرم افزار Pipe Sizer و تمامی جداول و نمودارهای مورد نیازتان در فایل زیر به صورت فایل زیپ آماده شده است.

دانلود نرم افزار Pipe Sizer و نمودارهای لازم برای سایزینگ لوله های آبرسانی

دانلود نرم افزار Pipe Sizer و نمودارهای لازم برای سایزینگ لوله های آبرسانی

مقالات دیگر ما در مورد لوله و اتصالات پلیکا! – لوله کشی آب مصرفی ساختمان بخش ۱- لوله کشی آب مصرفی ساختمان بخش ۲- اجزای شیرهای صنعتی– انواع لوله پلیکا – UPVC , CPVC , OPVC و MPVC- دانلود مباحث مقررات ملی ساختمان (آخرین ویرایش)- دتایل اجرایی فاضلاب تجهیزات