تاسیسات ساختمان شامل بخش های گوناگونی چون طراحی  تاسیسات برق ساختمان، مکانیکی و .. می باشد. تاسیسات مکانیکی مجموعه پروژه هایی است که به منظور افزایش سطح زندگی و آسایش در کارهای ساختمانی طراحی شده و به راه اندازی سیستم تهویه مطبوع، لوله کشی آبگرم و سرد برای مصرف و تجهیزات تاسیساتی، فاضلاب ها و ..... می پردازد و فضای داخلی ساختمان را تشکیل می دهد.

ضوابط و استانداردهای مورد استفاده در طراحی تأسیسات مکانیکی به ترتیب اولویت براساس مقرارت ملی ساختمان و در صورت عدم وجود و یا عدم تأکید بر برخی از ضوابط و استانداردها از استانداردهای ASHRAE برای سیستم­های تهویه مطبوع استفاده خواهد شد.

بخش های طراحی تاسیسات مکانیکی

 طراحی سیستم تهویه

سیستم های تهویه منبع تغذیه از انواع فن ها برای تحت فشار قرار دادن فضاهایی همچون خانه ها استفاده می کنند و هوای بیرون را به داخل ساختمان وارد می کنند در حالی که هوا از طریق سوراخ های پوسته، حمام و کانال های فن محدوده و دریچه های به بیرون از ساختمان نشت می کند.

دما و رطوبت نسبی فضاهای مختلف ساختمان طبق توصیه­های اخذ شده از کتاب HANDBOOK APPLICATION ASHRAE  می­باشد. دراین کتاب راجع به محدوده آسایش افراد در مقابل دما، رطوبت و جریان هوا نوشته شده است و نتیجه آن به صورت یک ناحیه روی منحنی سایکرومتریک چارت مشخص شده است. دما در محدوده آسایش بین 71 الی 80 درجه فارنهایت (6/21 الی 6/26 درجه سانتیگراد ) و رطوبت نسبی بین 20 الی 70  درصد متغیر است.

انواع تهویه ها عبارتند از:

• تهویه طبیعی
• تهویه مکانیزه فن
• تهویه دود
• تامین تهویه
• تهویه اگزاست
• تهویه متعادل

 طراحی سیستم گرمایش سرمایش

سیستم های گرمایش و سرمایش دارای سه عنصر اساسی هستند: منبع هوای گرم یا خنک، روشی برای ارسال هوای گرم یا سرد شده به فضای زندگی و راهی برای کنترل دمای خانه. سیستم های گرمایش، سرمایش و تهویه که مجموعا سیستم های تهویه مطبوع (HVAC) نامیده می شوند شامل استفاده از فناوری های مختلف برای کنترل دما، رطوبت و خلوص هوا در یک فضای بسته است. هدف آن ارائه آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخلی قابل قبول است.

محاسبه بارهای گرمایی و سرمایی توسط کامپیوتر با استفاده از نرم­افزار HAP (Hourly Analysis Program) شرکت کریر ویرایش 4.5 که بر پایه آخرین روش محاسبات تهیه گردیده بوسیله سازمان ASHRAE با یکی از دو متد RTS (Radiant Time Series) و یا TFM (Transfer Function Method) تهیه می­گردد. این برنامه­ها قادر به تعیین بار سرمایی و گرمایی حداکثر هر منطقه به طور کامل و به صورت ساعتی هستند. در محاسبات برای نهایی­سازی بار گرمایی ضریب اطمینان 10 درصد و برای تعیین بار سرمایی ضریب اطمینان در نظر گرفته نمی­شود.

دستگاه و تجهیزات براساس بارهای گرمایی و سرمایی منطقه زیرپوشش آنها (Block Load) با توجه به ضرایب اطمینان قید گردیده در فوق محاسبه می­گردد.

طراحی سیستم موتورخانه

موتورخانه یک از مهم ترین بخش های طراحی تاسیسات ساختمان به شمار می رود. موتورخانه محفظه یا اتاقی است که تجهیزات تاسیساتی نظیر دیگ و پمپ ها در آن قرار دارد. موتورخانه عموماً بزرگترین محفظه فیزیکی فضای ماشین آلات است که گرمایش لازم سیستم های دیگر و تجهیزات تاسیساتی را به عهده دارد. آب مورد نیاز انواع تجهیزات (چیلر و ...) از این بخش گرفته می شود و به نوعی قلب یک پروژه می باشد.

استقرار موتورخانه در پایین ترین سطح اگر چه در ساختمان­های قدیمی و خصوصاً در پروژه­های ایرانی مورد استفاده قرار می­گرفته ولی مغایر با ضوابط سازمان آتش­نشانی بوده و از نظر انتقال گاز سوخت نیز بدترین نقطه ساختمان است. در نهایت این منطقه نامناسب­ترین محل از نظر دسترسی، انتقال گازهای حاصل از سوخت و تأمین هوای تازه می­باشد.

با استقرار موتورخانه روی بام کلیه مسایل مربوط به تأمین هوای تازه، دودکش ها و لوله کشی های گاز مبرد به علت هم­جواری آنها با موتورخانه رفع گردیده و سرویس نگهداری آن نیز در فضایی خارج از فضای کاری کارمندان

صورت خواهد پذیرفت. در این صورت پست برق نیز در جوار همین موتورخانه مستقر خواهد گردید زیرا مرکز ثقل تغذیه برق موتورخانه و تابلو برق آسانسورها می­باشد که همگی روی بام قرار خواهند داشت.

سیستم آبرسانی

این منابع در طراحی تاسیسات مکانیکی، آب شهری را به پمپ خانه ساختمان انتقال داده و سپس با استفاده از منابع کویلی آب سرد و یا گرم مورد نیاز را بین تجهیزات تقسیم می کند.

یک سیستم آبرسانی را می توان به صورت متشکل از سه جزء اساسی توصیف کرد: منبع تأمین، پردازش یا تصفیه آب، و توزیع آب برای استفاده کنندگان.

سیستم فاضلاب ساختمان

در طراحی تاسیسات مکانیکی، سیستم فاضلاب یا سیستم جمع آوری فاضلاب، شبکه ای از لوله ها، ایستگاه های پمپاژ، دریچه های بازدید و لوازم جانبی است که فاضلاب را از مبدأ خود به نقطه تصفیه و دفع می رساند. در طراحی این بخش و دیگر بخش های تاسیسات مکانیکی باید به طراحی سازه از قبل انجام شد نیز توجه کرد.

شیب کلیه لوله­های فاضلاب داخل ساختمان چه آن قسمت­هایی که داخل سقف­های کاذب قرار دارند و یا آنهایی که در کف قرار دارند بین یک تا سه درصد خواهد بود.این شیب سرعت عبور فاضلاب را در داخل لوله­ها در حد قابل قبول 2 تا 4 فوت در ثانیه تنظیم خواهد نمود.

برای کلیه سرویس­های بهداشتی سیستم هواکش فاضلاب به صورت  Full Vent System  در نظر گرفته می­شود. انتهای لوله­های هواکش روی بام بوده و توسط کلاهکی مخصوص پوشش می­گردند.

 مراحل طراحی تاسیسات مکانیکی

 طراحی سیستم های تهویه مطبوع

محاسبه بار گرما یا سرمایش، از جمله گرمای محسوس و نهان به همراه شیفت های هوایی لازم را با توجه به تعداد نفرات داخل پروژه، پنجره ها،  فعالیت ها و یا هر فرآیند خاص دیگری در نرم افزار هایی همچون HAP-Carrier انجام داده و سپس با توجه به نیاز پروژه و انتخاب تجهیزات مورد نیاز جهت سرمایش، گرمایش و تهویه هوا در نقشه ها جا نمایی می کنیم.

بار سرمایی ساختمان شامل بارهای خارجی، داخلی و هوای تازه می­باشد. بارهای سرمایی خارجی در اثر تابش خورشید و هم­چنین اختلاف دمای هوای داخل و خارج ساختمان از طریق سطوح خارجی ساختمان به وجود می­آید.

بار­های سرمایی داخلی، بارهایی می­باشند که در داخل ساختمان تولید می­شوند، این بارها شامل حرارت پس داده شده توسط بدن افراد، چراغ­ها و وسایل حرارت­زای داخل هستند.

بارهای گرمایی نیز مانند بارهای سرمایی می­باشند با این تفاوت که اثر تابش آفتاب وجود ندارد ولی درعوض بارگرمایی آب گرم مصرفی باید درمحاسبه منظور گردد.

 سیستم های آبرسانی

در این نوع از سیستم ها پس از بر اورد مقدار آب مورد نیاز و انتخاب پمپ های مناسب، به طراحی لوله کشی به تجهیزات و وسائل مورد نیاز پرداخته می شود. در یک طراحی آبرسانی مواردی همچون فشار آب، نرخ جریان آب، سرعت جریان و اندازه لوله راه حل های قابل قبول،  طرح بندی سیستم، جریان برگشتی، مواد و مشخصات لوله در نظر گرفته شود.

آب سرد مصرفی یک شبکه آشامیدنی است و باید همه مقررات بهداشتی و ایمنی مربوط به شرایط آب آشامیدنی در مورد آن رعایت گردد. موارد استفاده آب سرد مصرفی به قرار زیر است:

مصرف وسایل و تجهیزات بهداشتی با توجه به استفاده کمتر نسبی آب در ایران در مقایسه با کشورهای اروپایی و آمریکا هم­چنین توصیه­ها و آمار متفاوت، مقدار آب مصرفی را برابر 1000 لیتر در روز به ازای هر واحد مسکونی در نظر می­گیریم؛ با توجه به تعداد واحدهای مسکونی ساختمان این مجموعه که 30 واحد میباشد، مقدار کل آب سرد مصرفی مورد نیاز 30 مترمکعب در شبانه­روز خواهد گردید.

 سیستم های فاضلاب و آب باران

اولین گام در طراحی یک سیستم فاضلاب، تعیین میزان فاضلابی است که باید حمل شود. این کار با تخمین جمعیت منطقه مورد استفاده و همچنین میزان آب مصرفی برای هر نفر انجام می شود. پس از تعیین دبی فاضلاب، می توان اندازه و شیب فاضلاب را محاسبه کرد.

اندازه فاضلاب با مقدار فاضلابی که برای حمل آن نیاز دارد تعیین می شود. لوله های فاضلاب به طور معمول در مقطع دایره ای هستند و قطر لوله های فاضلاب با استفاده از استاندارد های تعیین شده در جداول مقررات ملی ساختمان تعیین می شود. شیب فاضلاب نیز مهم است، زیرا تعیین کننده سرعت جریان فاضلاب است. شیب فاضلاب معمولاً بین 1 تا 2 درصد است. (این شیب می بایست همواره کمتر از 4% باشد.)

برای رسیدگی به شبکه فاضلاب در انتهای هر انشعاب افقی و هم­چنین در مسیر لوله­های افقی طولانی مطابق توصیه­های مبحث شانزدهم مقررات ملی ساختمان دریچه  بازدید پیش­بینی می­گردد به طوریکه در داخل ساختمان فاصله دو دریچه بازدید در یک مسیر مستقیم برای لوله 4 اینچ و کمتر از آن 15 متر و برای لوله­های اندازه­های بالاتر، فاصله  دو دریچه از 30 متر بیشتر نباشد.

درپایین­ترین قسمت لوله­های قائم حدود 30 سانتیمتر بالای کف (در صورت کف­خواب  بودن لوله) یک دریچه بازدید از نوع دیواری پیش­بینی می­گردد.

اتصالات لوله اعم از نوع زانویی و سه راه و چهارراه از نوع 45 درجه می­باشد. مگر وقتی که فاضلاب از لوله ­های افقی به لوله­های قائم می­ریزد که در این صورت زانویی 90 درجه نیز مجاز است.

مبنای محاسبه قطر لوله ­های فاضلاب اولاً حداکثر مصرف لحظه­ای آن بخشی از لوازمی است که فاضلاب آن در لوله جریان می­یابد. این حداکثر مصرف از راه واحد بهداشتی (Fixture Unit)  بدست می­آید و ثانیاً استانداردها و جداول معمول برای محاسبه قطر لوله­های فاضلاب می­باشد.

آب باران ساختمان پس از جمع­آوری وارد رایزرها (لوله­های قائم آب باران) می­گردند .

امکان اتصال آب باران ساختمان به شبکه فاضلاب شهری وجود ندارد و برای دفع آب باران از چاه­های جذبی استفاده می گردد.

شیب لوله ­های افقی آب باران در داخل ساختمان 1 تا 2 درصد در نظر گرفته می­شود. شبکه لوله­ کشی آب باران کاملاً مستقل از شبکه دفع فاضلاب طراحی می­شود و هیچ گونه ارتباطی بین این دو شبکه برقرار نخواهد بود.

 نرم افزار های طراحی تاسیسات مکانیکی

در تاسیسات مکانیکی، نرم افزار های گوناگونی استفاده می شوند که پر کاربرد ترین آنها جهت انجام محاسبات HAP-Carrier بوده در حالیکه از دیگر نرم افزار ها همچون Revit نیز در این شرکت استفاده می شود. و در خصوص نقشه کشی ها و جانمایی ها Auto-CAD و Revit از پرکاربرد ترین نرم افزار ها بشمار می روند.

نرم افزار های دیگر نظیر Energy-Plus و Design_Builder نیز در این نوع از طراحی تاسیسات ساختمانی نیز کاربرد دارند که به ندرت استفاده می شوند.

 هزینه های طراحی تاسیسات مکانیکی

هزینه طراحی ها بسته به نوع کاربری پروژه (ورزشی، مسکونی، تجاری، اداری و .....) و همچنین انتخاب نوع سرمایش و گرمایش در طراحی تاسیسات مکانیکی متفاوت خواهد بود.

 مجوز های لازم قبل و بعد از طراحی تجهیزات مکانیکی

پیش از طراحی تاسیسات نیاز هست که مشاور طی جلساتی که با کارفرما داشته است، گزارشات فاز صفر و یک را بررسی کرده و نوع سیستم گرمایش و سرمایش را مشخص و شروع به کار کند. پس از انجام طراحی های لازم نیاز به اخذ مجوز ساخت است. بنابراین تمام مراحل طراحی باید به دقت صورت بگیرد. در غیر این صورت مجوز صادر نخواهد شد.

 خدمات طراحی مکانیکی در شرکت رایان سازه شامل چه مواردی است؟

این خدمات شامل تمامی سیستم های وابسته به تاسیسات از قبیل فاضلاب و آب باران، آبرسانی و آب بهداشتی، اگزاست، تهویه مطبوع، گرمایش سرمایش، اعلام و اطفا گازرسانی و ...... می باشد.