درسنامه آموزشی دانش فنی تخصصی کلاس دوازدهم معماری داخلی

واحد یادگیری 7: تحلیل سیستم آب‌رسانی و دفع فاضلاب

آیا تا به حال پی برده‌اید

- چگونه آب مصرفی ساختمان‌های مسکونی از شبکۀ اصلی به هر کدام از واحدهای مصرفی می‌رسد؟
- لوله‌کشی آب در داخل ساختمان‌های مسکونی با چه ملاحظاتی انجام می‌گیرد؟
- جمع‌آوری فاضلاب و آب باران در ساختمان‌های مسکونی چگونه صورت می‌پذیرد؟
- علائم اصلی در نقشه‌های آب‌رسانی و فاضلاب چیست؟

استاندارد عملکرد

پس از پایان این واحد یادگیری هنرجو قادر خواهد بود:
1- نحوۀ لوله‌کشی آب در داخل ساختمان‌های مسکونی را توضیح دهد.
2- تجهیزات لوله‌کشی آب‌رسانی را نام ببرد.
3- با استفاده از علائم نقشه‌کشی تأسیسات آب‌رسانی، نقشه‌های مربوط به آن را بخواند.
4- اجزای اصلی سیستم جمع‌آوری فاضلاب خانگی را نام ببرد.
5- انواع شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب خانگی را شرح دهد.
6- با استفاده از علائم نقشه‌کشی تأسیسات فاضلاب، نقشه‌های مربوط به آن را بخواند.

مقدمه

آب، ماده حیاتی زندگی جانداران است و بدون آب هیچ موجود زنده‌ای نمی‌تواند به زندگی خود ادامه دهد. بشر برای تأمین نیاز خود از آب، نخستین شهرها را در کنار رودخانه‌هایی مانند نیل، دجله، فرات و سند ساخت. در جاهایی که دسترسی به آب رودخانه نداشت و یا از نظر کمی یا کیفی جوابگوی نیازش به رودخانه نبود، برای رفع نیازهای خود اقدام به کندن چاه نمود و یا به فکر جابه‌جا کردن آن افتاد (حفر قنات). در ایران به جز باریکه جنوبی دریای خزر، جاهای دیگرش کم‌آب یا بی‌آب است، از این رو آب بسیار ارزش داشته است. بنابراین ایرانیان در جلوگیری از هدر دادن آن کوشا بودند.

ساختمان‌ها با کاربری‌های مختلف نیازمند سیستم توزیع و مصرف آب و همچنین انتقال و دفع فاضلاب هستند. در این واحد یادگیری به تشریح سیستم‌های متداول در این زمینه پرداخته می‌شود.

آب‌رسانی ساختمان

آب آشامیدنی، پس از آمادۀ مصرف شدن در تصفیه‌خانۀ شهر، به وسیلۀ پمپ‌‌هایی در لوله‌های اصلی شهر جریان می‌یابد و در نهایت به منازل یا واحدهای صنعتی و تجاری می‌رسد. روشن است که در مسیرهای مختلف، جریان آب توسط شیر فلکه‌ها مهار و در شبکه توزیع می‌شود.

انشعاب‌گیری از لوله اصلی

انشعاب آب، قسمتی از لوله‌‍‌کشی آب است که بین لولۀ اصلی خیابان (یا کوچه) و کنتور کشیده می‌شود. این قسمت سهم عمده‌ای در حفظ بهداشت لوله‌کشی دارد، به همین جهت، سازمان آب اجرای این قسمت را در اختیار دارد تا با رعایت موارد فنی صحیح از آلوده شدن آن جلوگیری کند. برای جلوگیری از یخ‌زدگی لولۀ انشعاب، آن را در عمق کافی در زیر زمین نصب می‌نمایند. شکل 1-4 جزئیات انشعاب‌گیری از لولۀ اصلی را نشان می‌دهد.

قسمت‌های اصلی این قسمت از لوله‌کشی در ادامه توضیح داده شده است:

شیر انشعاب:

این شیر به منظور گرفتن انشعاب در صورت وجود جریان توسط دستگاه مخصوص تعبیه می‌شود و پس از انشعاب‌گیری این شیر روی لوله باقی می‌ماند.

شیر پیاده‌رو یا شیر قطع و وصل مخروطی:

این شیر در فاصلۀ 50 سانتی‌متری از ملک نصب می‌شود و توسط غلافی که بر روی آن گذاشته می‌شود، امکان قطع و وصل برای مأمورین شرکت‌های آب و فاضلاب وجود دارد.

شیر قطع و وصل داخلی:

این شیر در داخل جعبه کنتور و قبل از آن است که در صورت انجام سرویس و تعمیرات در داخل ساختمان از این قسمت آب سیستم قطع می‌شود. در ایران این شیر معمولاً بعد از کنتور نصب می‌شود.

شیر یک‌طرفه یا خودکار:

بعد از کنتور نصب می‌شود و برای جلوگیری از برگشت آب داخل ساختمان به لولۀ اصلی است تا در صورت آلوده بودن داخل ساختمان سیستم لوله‌کشی شهری از نظر بهداشتی ایمن شود.

کنتور:

وسیله‌ای است که مقدار آب مصرفی ساختمان را اندازه‌گیری می‌کند.

شبکۀ لوله‌کشی آب‌رسانی در داخل ساختمان

این شبکه بعد از کنتور شروع شده و به مصرف‌کننده‌ها ختم می‌شود. شامل دو قسمت عمده لوله‌های اصلی (افقی) و لوله‌های بالارونده (رایزرها) است. لوله‌های اصلی در زیرزمین کشیده می‌شوند و لوله‌های بالارونده از آن منشعب می‌شوند. این لوله‌ها توسط بست‌هایی، متّصل به سقف زیرزمین نگه داشته می‌شوند. لوله‌های بالارونده (رایزرها) قسمتی از شبکۀ تأسیسات است که آب را به لوازم بهداشتی می‌رساند. در شکل 2-4 تصویری از این لوله‌کشی نشان داده شده است.

شکل 2-4 وسایل بهداشتی و لوله‌کشی ارتباطی بین طبقات قسمتی از یک ساختمان سه طبقه را نشان می‌دهد. ماشین لباس، سختی‌گیر و آب گرم‌کن در طبقۀ همکف، سینک ظرفشویی، توالت‌فرنگی و روشویی در طبقۀ اول و یک دستگاه وان، توالت‌فرنگی و بیده در طبقۀ دوم قرار دارند.

لوله‌های آب سرد با رنگ آبی و لوله‌های آب گرم با رنگ قرمز مشخص شده‌اند. لولۀ آب شهر پس از خروج از کنتور از طریق لولۀ اصلی وارد دستگاه سختی‌گیر می‌شود. آب خروجی از دستگاه سختی‌گیر با عنوان آب سرد، نرم شده و دو شاخه می‌شود، یک شاخه وارد آب‌گرم‌کن شده و شاخۀ دیگر به موازات آب گرم نرم شدۀ خروجی از آب‌گرم‌کن به طرف وسایل بهداشتی لوله‌کشی می‌شود. برای رساندن آب به طبقات بالا از لوله‌های عمودی یا بالارونده (رایزر) استفاده شده است. لوله‌هایی که با رنگ قهوه‌ای تیره و خاکستری نمایش داده شده‌اند مربوط به لوله‌کشی فاضلاب و لوله‌کشی هواکش هستند که در بخش مربوطه توضیح لازم ارائه خواهد شد. 

در شکل 3-4 نمونۀ دیگری از لوله‌کشی تأسیسات آورده شده است. لوله‌کشی از لولۀ اصلی آب انجام شده است. شامل شیر انشعاب، شیر پیاده‌رو، قبل و بعد از کنتور یک شیر یک‌طرفه نصب شده است تا در صورت نیاز امکان تعمیر یا تعویض کنتور باشد. بلافاصله بعد از کنتور یک شیر تخلیه قرار گرفته است تا در صورت لزوم با بستن شیر خروجی کنتور، آب سیستم را تخلیه نمود. پس از کنتور آب وارد دستگاه سختی‌گیر می‌شود تا در مواردی که سختی آب بیش از حد معمول باشد، سختی آن را کاهش دهد. سیستم طوری است که با باز کردن شیر کنارگذر و بستن شیر فلکۀ ورودی و خروجی دستگاه، آب می‌تواند بدون عبور از سختی‌گیر به مسیر خود ادامه دهد. در مرحلۀ بعد، دیگ آب گرم حرارت مرکزی، مخزن آب گرم، ماشین لباس‌شویی در زیرزمین، دست‌شویی، توالت‌فرنگی، ظرف‌شویی، ماشین ظرف‌شویی و شیر باغبانی در طبقۀ اول به لولۀ آب سرد وصل شده‌اند. اتصال به مخزن آب گرم از پایین صورت گرفته است و برای جلوگیری از برگشت آب مخزن به شبکۀ آب سرد از یک شیر یک‌طرفه استفاده شده است. لولۀ آب گرم خروجی از مخزن آب گرم به موازات لولۀ آب سرد به وسایلی که نیاز به آب گرم دارند وصل شده است.

آب سرد و آب گرم، توسط لوله‌های بالارونده به طبقۀ دوم می‌رسد تا در آن طبقه بین وسایل بهداشتی موجود توزیع شود. علاوه بر لولۀ آب سرد و لولۀ آب گرم، لولۀ سومی وجود دارد که لولۀ «برگشت آب گرم» یا «لولۀ گردش آب گرم» نام دارد. این لوله از آخرین مصرف‌کننده هر واحد تا مخزن آب گرم کشیده شده است و در محل ورود آب سرد به مخزن آب گرم وصل می‌شود. وظیفۀ آن ایجاد گردش دائمی آب گرم بین مصرف‌کننده‌ها و مخزن آب گرم است، چه شیر مصرف‌کننده باز یا بسته باشد. وجود این لوله باعث می‌شود که با باز کردن شیر آب گرم با فاصلۀ زمانی کمتری آب گرم از لوله خارج شود و از هدر رفتن آب جلوگیری به عمل آید.

آب گرم مصرفی ساختمان توسط کویلی که در داخل دیگ قرار می‎گیرد تأمین می‌شود و در زمانی که آب مصرف نمی‎شود در داخل مخزن ذخیره می‎شود. در مسیر آب سرد به شیر باغبانی یک شیر قطع پیش‌بینی شده است در هوای سرد زمستان شیر بسته می‌شود تا از یخ‌زدگی آب در شیر باغبانی جلوگیری شود.

در مواردی که لولۀ آب سرد و یا لولۀ آب گرم ماشین لباس‌شویی، ماشین ظرف‌شویی، دیگ حرارت مرکزی و مانند آن وصل می‌شود، شیر خلأشکن نصب شده است تا از مکش معکوس به طرف لوله‌کشی آب شهر جلوگیری به عمل آید. ساختمان این شیرها طوری است که اگر فشار داخل لوله از فشار جو کمتر شود خود به خود باز می‌شود و هوا وارد لوله می‌گردد تا بدین ترتیب از برگشت جریان آب جلوگیری به عمل آید. (شکل 4-4).

تجهیزات لوله‌کشی

لوله‌ها

- لولۀ فولادی درزدار(سیاه):

این لوله را از ورق آهن می‌سازند. ورق بریده شده به طول 6 متر را در داخل دستگا‌های نورد، نورد کرده و به صورت لوله در می‌آورند. سپس درز لوله را جوش می‌دهند. بنابراین، این لوله دارای درزی در طول لوله است. از این لوله در تأسیسات حرارت مرکزی و تهویه مطبوع برای آب رفت و برگشت و همچنین رفت و برگشت گازوئیل استفاده می‌شود.

- لولۀ فولادی گالوانیزه (سفید):

این لوله در واقع همان لوله فولادی درزدار (سیاه) است که پس از ساخت برای محافظت در برابر مواد خورنده جداره داخلی و خارجی آن را با فلز روی روکش کرده‌اند. این نوع لوله در شاخه‌های 6 متری به بازار عرضه می‌شود. اتصال این لوله معمولاً دنده‌ای است و نباید از جوش برای اتصال آنها استفاده شود. از این لوله در سیستم آب سرد و گرم بهداشتی استفاده می‌شود.

- لولۀ فولادی بدون درز (مانسمان):

این لوله از فولاد ساخته می‌شود و جداره آن بدون درز است. با قطر خارجی مساوی در مقایسه با لوله‌های درزدار، این نوع لوله دارای ضخامت بیشتر و قطر داخلی کمتر است از لولۀ مانسمان بیشتر در لوله‌کشی گاز و مواردی که فشار کار زیاد است، استفاده می‌شود.

- لوله‌های پلی‌مری:

در ساخت این لوله‌ها از پلی‌مرها استفاده شده و امروزه به تدریج در برخی موارد جانشین لوله‌های فلزی شده‌اند.

- لوله‌های دیگر:

برای اختصار فقط نام و مورد استفادۀ لوله‌های دیگر که در تأسیسات کاربرد دارند، بیان می‌شود.
- لولۀ فولادی برق در سیم‌کشی روکار برق؛
- لولۀ چدنی برای تأسیسات فاضلاب؛
- لولۀ چدنی برای آب‌رسانی و خطوط انتقال آب شهری؛
- لولۀ سیمانی برای دودکش و فاضلاب؛
- لولۀ آزبستی (ایرانیت) برای فاضلاب آغشته به مواد شیمیایی؛
- لولۀ مسی در سیستم‌های سردکننده، کویل‌های سرمایی و گرمایی به کار می‌رود.

معایب لوله‌های فلزی
- خوردگی از داخل و خارج
- رسوب‌پذیری
- وزن زیاد
- غیراقتصادی بودن

معایب لوله‌های پلی‌مری
- نفوذ اکسیژن
- ضریب انبساط زیاد
- عدم مقاومت مکانیکی
- عدم تجهیز دما و فشار بالا
- عدم مقاومت و ضعف در مقابل نور
- قیمت اولیه زیاد

وصاله‌ها (فیتینگ‌ها)

در لوله‌کشی، برای اتصال لوله‌ها به یکدیگر یا برای تغییر جهت دادن لوله یا انشعاب گرفتن یا تبدیل قطر لوله از قطعاتی به نام وصاله استفاده می‌شود. جنس وصاله از چدن چکش‌خوار، فولاد و یا فولاد گالوانیزه است. متداول‌ترین آنها عبارت‌اند از:

- بوشن:

قطعه استوانه‌ای است که از داخل دنده شده و برای اتصال دو لوله یا دو وصاله که یک سر آنها از خارج دنده شده است به کار می‌رود (شکل 5-4).

- زانو:

وسیله‌ای برای تغییر جهت لوله‌کشی است. از نظر تغییر زاویه و نحوۀ دنده شدن دارای انواع مختلف است (شکل 6-4).

- سه‌راهی:

وسیله‌ای برای گرفتن انشعاب در لوله‌کشی می‌باشد که ممکن است 90 درجه و یا 45 درجه باشد (شکل 7-4).

- مغزی:

وسیله‌ای است که می‌تواند یک لولۀ کوچک دو سر دنده یا قطعۀ ریختگی دو سر دنده باشد و برای اتصال وصاله‌ها به هم دیگر یا اتصال وصاله‌ها به شیرها و موارد دیگر به کار می‌رود (شکل 8-4).

- مهره ماسوره:

وسیله‌ای است برای اتصال دو قسمت لوله‌کشی که از سه قطعه تشکیل می‌شود. دو قطعه از آن هر یک به یک طرف وصل می‌شود و قطعه وسط با اتصال دو قطعه به یک دیگر، دو قسمت لوله‌کشی را به هم وصل می‌کند. از مهره ماسوره در اتصال سیستم لوله‌کشی به دستگاه‌هایی مانند آب‌گرم‌کن و اتصال در طول‌های بلند و همچنین در مدارات بستۀ لوله‌کشی استفاده می‌شود (شکل 9-4).

- تبدیل:

وسیله‌ای است برای ایجاد تغییر قطر در لوله‌کشی که ممکن است به صورت روپیچ، توپیچ، بوشن تبدیل، زانوی تبدیل و سه‌راه تبدیل باشد (شکل 10-4).

- درپوش:

در صورت لزوم برای بستن انشعابات مورد استفاده قرار می‌گیرد (شکل 11-4).

شیرها

شیرها وسایلی هستند که برای باز و بسته کردن مسیر، تنظیم مقدار جریان آب، کنترل سطح آب و برداشت آب به کار برده می‌شوند. در تأسیسات لوله‌کشی آب‌رسانی ساختمان، شیرها به سه گروه شیرهای برداشت، شیرهای مسیر و شیرهای ایمنی و کنترل دسته‌بندی می‌شوند.

الف) شیرهای برداشت:

شامل شیرهای سادۀ تکی، شیرهای مخلوط، شیرهای پیسوار و شیرهای فشاری (شست‌وشو) می‌باشند. جنس این شیرها معمولاً از آلیاژ برنج است و برای زیبایی آن را با آب‌کاری کرم و نیکل روکش می‌کنند.

- شیرهای ساده تکی:

در انواع و اشکال گوناگون ساخته می‌شوند و مهم‌ترین آنها شیر کرمه دنباله کوتاه، شیر کرمه دنباله بلند، شیر برنجی معمولی و شیر برنجی سر شیلنگی هستند. (شکل 12-4).

- شیرهای مخلوط:

برای مخلوط کردن آب سرد و آب گرم و رساندن آب به دمای لازم به کار می‌روند. به دوگروه توکاسه و دیواری تقسیم‌بندی می‌شوند که نوع توکاسه در مدل و اشکال گوناگون از طرف سازندگان عرضه می‌شوند (شکل 13-4).

- شیر پیسوار:

در روشویی‌ها و ظرف‌شویی‌ها که از شیر مخلوط توکاسه استفاده می‌کنند، ارتباط شیر مخلوط و شبکه لوله‌کشی آب سرد یا آب گرم به وسیله این شیر برقرار می‌شود (شکل 14-4).

- شیرهای فشاری:

وسیله‌ای است که برای شست‌وشوی کاسه توالت و تخلیۀ فاضلاب به کار می‎رود (شکل 15-4).

ب) شیرهای مسیر:

شیرهایی هستند که در مسیر لوله‌کشی برای باز و بسته کردن مسیر و تنظیم فشار و جریان آب به کار می‌روند. شیر فلکه کف فلزی، شیر فلکه کشویی و شیر یک‌طرفه سوپاپی از جمله شیرهای مسیر هستند. (شکل 16-4 الف و ب).

ج) شیرهای ایمنی و کنترل:

این شیرها به منظور ایجاد ایمنی در کار دستگاه‌ها در تأسیسات بهداشتی و گرمایی ساختمان به کار می‌روند. دارای انواع و اقسام زیادی هستند که در این بخش به دو نوع آن، یعنی شیر اطمینان و شیر شناور می‌پردازیم.

- شیر اطمینان یا شیر رهاکننده:

برای کنترل فشار آب ‌گرم‌کن‌ها و جلوگیری از خطرات ناشی از افزایش فشار آنها از این شیر استفاده می‌شود که در موقع بالا رفتن فشار و یا درجه حرارت به طور اتوماتیک بازشده و مقداری از آب یا بخار را خالی می‌کند. این شیر در انواع کنترل‌کنندۀ فشار، کنترل‌کنندۀ درجه حرارت و کنترل‌کنندۀ فشار و درجه حرارت ساخته شده و در بالای آب گرم‎کن نصب می‌شود (شکل 17-4).

- شیر شناور (فلوتر):

برای کنترل سطح آب در مخزن‌ها به کار می‌روند. شیر با کمک گوی توخالی و شناوری که با پایین و بالا رفتن سطح آزاد آب در مخزن، پایین و بالا می‌رود از حالت کاملاً باز به حالت کاملاً بسته تغییر می‌کند. شکل 18-4 یک نمونه از این شیر را نشان می‌دهد.

آویزها یا نگهدارنده‌های لوله: 

شکل 19-4 نمونه‌هایی از آویزها و نگهدارنده‌های لوله‌ها را نشان می‌دهد. شکل الف نگهدارندۀ لوله‌های عمودی و شکل ب نگهدارندۀ لولۀ افقی را نشان می‌دهد.

نقشه‌خوانی

نکات مهم در نقشه‌های تأسیساتی

- برای خواندن نقشه‌های تأسیساتی، آشنایی با رسم فنی عمومی و معماری ضروری است.
- برای خواندن نقشه‌های تأسیساتی آشنایی با علائم اختصاری لوله‌ها، وصاله‌ها، شیرآلات و وسایل تأسیساتی لازم است.
- پلان مورد استفاده برای نقشه‌های تأسیساتی باید ساده بدون اندازه‌گیری و تزیینات معماری باشد تا بتوان موقعیت وسایل تأسیساتی و لوله‌ها را به راحتی نشان داد.
- نقشه‌های لوله‌کشی قطر نامی لوله‌ها و دیگر اجزای لوله‌کشی، موقعیت آنها و مسیر تقریبی خطوط لوله را نشان می‌دهند.
- مسیر لوله‌کشی مستقیم و در خطوط موازی با دیوارها لوله‌ها از هم طوری است که اجرای کامل عایق‌کاری، دسترسی به شیرها و تعمیر لوله‌ها و وصاله‌ها به آسانی میسر است.
- برای ترسیم خطوط آب‌رسانی و وسایل و تجهیزات و شیرآلات و وصاله‌ها از علائم استاندارد استفاده می‌شود.
- در نقاطی که لوله‌های قائم و انشعابات از لوله اصلی منشعب می‌شوند، شیر قطع و وصل نصب می‌گردد.
- پلان‌های مورد استفاده با مقیاس 1:100 یا 1:50 است.
- نقشه‌هایی که دیاگرام‌های جریان (فلودیاگرام) را نشان می‌دهند، معمولا بدون مقیاس کشیده می‌شوند.
- چون نقشه‌ها معمولاً طول تقریبی دستگاه را نشان می‌دهند، معمولاً برای اجرا، از نقشه‌های جزئیات (Details) استفاده می‌شود.

علائم اختصاری لوله‌ها، فیتینگ‌ها و سایر علائم مورد نیاز در نقشه‌خوانی

مطابقت نقشه‌ها

نقشه‌های لوله‌کشی را باید با نقشه‌های معماری، سازه‌ای و الکتریکی مطابقت داد تا از تداخل رشته‌های مختلف با هم در ساختمان جلوگیری به عمل آید. همچنین طرح نهایی مسیر لوله و قرارگیری دستگاه‌های تأسیساتی به مجریان و طراحان رشته‌های دیگر داده شود تا آنها نیز در جریان مسیر لوله و موقعیت قرارگیری دستگاه‌های تأسیساتی باشند تا لوله‌های آب، لوله‌های برق و مجاری هوا با هم تداخل نداشته باشند. از جمله مواردی که می‌شود اشاره کرد این است که خطوط لوله نباید از پنجره‌ها، درها و بازشوهای دیگر در ساختمان عبور کند و همچنین خطوط لوله نباید از داخل دودکش، کانال هوا، چاه آسانسور، اتاق ترانسفورماتور و اتاق برق عبور کند. از کار گذاشتن لوله‌های آب و فاضلاب در بالای دستگاه‌های برقی خودداری شود.

نقشۀ نمونه

در شکل 21-4 تا 23-4 نقشۀ لوله‌کشی آب سرد، آب گرم و برگشت آب گرم مصرفی ساختمان بر روی پلان‌های زیرزمین، همکف و طبقۀ اول را نشان می‌دهد.

همان طور که مشاهده می‌شود بر روی پلان‌ها فقط قسمت‌هایی مانند حمام - دستشویی، توالت و آشپزخانه که محل نصب وسایل بهداشتی می‌باشد، مشخص شده است. نقشه‌های تأسیسات بهداشتی به صورت دوبعدی در روی پلان‌ها رسم می‌شود و مجری لوله‌کشی با توجه به شناختی که از وسایل بهداشتی و روش نصب و اصول و مقررات مربوطه دارد، اقدام به نصب و لوله‌کشی وسایل بهداشتی می‌نماید، یا توضیح لازم به صورت نوشته یا نقشه‌های جزئیات در کنار نقشۀ اصلی داده می‌شود.

به پلان زیرزمین توجه کنید. وسایل بهداشتی موجود شامل زیردوشی، کاسه توالت ایرانی و یک دستشویی است. به علاوه دو رایزر یا لولۀ قائم ${{\text{R}}_1}$ و ${{\text{R}}_2}$ بر روی نقشه مشاهده می‌شود. لوله‌های قائم یا رایزر وظیفۀ رساندن آب به طبقات را دارند. سه خط لوله از موتورخانه خارج شده ضمن حرکت در زیر سقف، به رایزرهای ${{\text{R}}_1}$ و ${{\text{R}}_2}$ متصل شده‌اند. این سه خط با توجه به علائم اختصاری به ترتیب لولۀ آب سرد مصرفی، لولۀ برگشت آب گرم مصرفی و لولۀ آب گرم مصرفی هستند. از لوله‌هایی که به رایزر ${{\text{R}}_2}$ وصل شده است برای مصرف وسایل بهداشتی موجود در زیرزمین انشعاب گرفته شده است.

به اندازه‌گذاری لوله‌های افقی توجه کنید. در اندازه‌گذاری لوله‌های افقی متصل به ${{\text{R}}_1}$ اولین اندازه از سمت چپ مربوط به اولین خط لوله از سمت چپ است (آب سرد مصرفی) و در اندازه‌گذاری لوله‌های افقی متصل به ${{\text{R}}_2}$ اولین اندازه از سمت چپ مربوط به اولین لوله از پایین (آب گرم مصرفی) است.

در اندازه‌گذاری رایزرها در مقابل R، خط کسری دیده می‌شود که اولین اندازه از چپ مربوط به اولین لوله از چپ است. اندازۀ لولۀ رایزر پس از انشعاب به یک طبقه ممکن است تغییر نماید. اندازه‌ای که روی خط نوشته می‌شود، مربوط به قسمتی از رایزر است که به طبقۀ بالاتر برده شده است و اندازۀ نوشته شده زیر خط مربوط به اندازۀ قسمتی از رایزر است که از طبقۀ پایین آمده است و اگر عددی در بالا یا پایین نوشته نشود به معنای شروع یا خاتمۀ لوله‌کشی رایزر است.

در پلان طبقۀ همکف می‌بینید که از رایزر ${{\text{R}}_1}$ برای تغذیۀ آب سرد و گرم سینک ظرفشویی انشعاب گرفته شده است. از نزدیکی محل اتصال لولۀ آب گرم به تغذیۀ سینک، لولۀ مربوط به برگشت آب گرم مصرفی منشعب شده است. با توجه به اندازه‌گذاری رایزر معلوم می‌شود که رایزر به طرف طبقۀ بالاتر با اندازۀ ${\frac{1}{2}^{\prime \prime }}$ ادامه دارد.

از ${{\text{R}}_2}$ انشعابی به طبقۀ همکف برای تغذیة آب سرد و آب گرم، توالت ایرانی، دوش، دستشویی و فلاش‌تانک توالت‌ها لوله‌کشی شده است. به محل اتصال رایزر برگشت به لوله‌کشی این طبقه توجه کنید.

در پلان زیرزمین نیز از رایزر ${{\text{R}}_1}$ برای تغذیۀ یک سینک ظرفشویی انشعاب گرفته شده است. از رایزر ${{\text{R}}_2}$ برای وسایل بهداشتی، توالت ایرانی، بیده و فلاش‌تانک توالت‌ها لوله‌کشی شده است. اندازه‌گذاری رایزرها نشان می‌دهد که این طبقه آخرین طبقۀ لوله‌کشی شده است.

فاضلاب و انواع آن

آب‌های آلوده ناشی از فعالیت‌های انسانی را که باید دفع شود یا به عبارتی دیگر، آب‌های زائد را فاضلاب می‌نامند. فاضلاب‌ها برحسب نوع پیدایش به سه گروه فاضلاب‌های خانگی، صنعتی و سطحی تقسیم می‌شوند.

1- فاضلاب خانگی:

پس از استفاده از حمام، دستشویی، توالت، ماشین‌ لباس‌شویی و دیگر وسایل بهداشتی، فاضلابی تولید می‌شود که آن را فاضلاب خانگی می‌گویند. فاضلاب خانگی به دو دستۀ فاضلاب سنگین (شامل فاضلاب توالت‌ها) و فاضلاب سبک (شامل فاضلاب دستشویی‌ها، ظرف‌شویی‌ها، زیردوشی‌ها و امثال این وسایل) تقسیم می‌شود.

2- فاضلاب صنعتی:

با توجه به نوع فعالیت در مراکز صنعتی و بهداشتی (مانند فاضلاب بیمارستان‌ها)، این فاضلاب‌ها ایجاد می‌شود که ممکن است شامل انواع مواد شیمیایی، باکتری‌ها، قارچ‌ها و مواد دیگر با رنگ، درجه حرارت، بو و درجه اسیدی متفاوت باشند.

3- فاضلاب سطحی:

آب‌های حاصل از بارندگی‌ها و شست‌وشوی معابر عمومی، فاضلاب‌های سطحی را تشکیل می‌دهند. این نوع فاضلاب نیز از مواد جامد و آب تشکیل شده‌اند و بیشترین قسمت مواد جامد فاضلاب‌های سطحی را پس‌مانده‌های مواد غذایی، شن، ماسه، ذرات گیاهی، مواد نفتی و غیره تشکیل می‌دهند.

ضرورت جمع‌آوری فاضلاب

ورود میلیون‌ها لیتر فاضلاب به رودخانه‌ها، دریاها و منابع آب زیرزمینی باعث آلودگی شدید و خطرناک محیط زندگی انسان و سایر موجودات زنده می‌شود.
به منظور جلوگیری از انواع آلودگی‌ها، سیستم‌های جمع‌آوری فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در جدول 2-4 بعضی از اثرات فاضلاب‌ها را بر محیط زیست مشاهده می‌نمایید.

جمع‌آوری فاضلاب خانگی

به منظور جلوگیری از آلودگی محیط زندگی و جمع‌آوری و هدایت فاضلاب ساختمان به محل دفع، نیاز به یک سیستم لوله‌کشی است. در طرح این سیستم باید کمترین طول لوله در نظر گرفته شود. همچنین تدابیری به منظور دفع سریع فاضلاب و جلوگیری از گرفتگی در مسیر فاضلاب پیش‌بینی شود، از جمله می‌توان به استفاده از لوله‌هایی با قطر مناسب، شیب‌بندی مناسب لوله‌ها و استفاده از وصاله‌های 45 درجه (زانو، سه‌راه و…) اشاره کرد.

اجزای اصلی سیستم جمع‌آوری فاضلاب خانگی

- سیفون:

وسیله‌ای است که از یک طرف به وسیلۀ بهداشتی و از طرف دیگر به شاخۀ افقی فاضلاب اتصال دارد. وجود آب در داخل سیفون باعث جلوگیری از عبور هوا و گاز درون شبکه به داخل ساختمان می‌شود.

- لولۀ افقی فاضلاب:

از این لوله برای انتقال فاضلاب از سیفون به لولۀ قائم فاضلاب استفاده می‌شود.

- لولۀ قائم فاضلاب:

فاضلاب از طریق لوله‌های افقی  هر طبقه وارد لولۀ قائم شده به طرف پایین حرکت می‌کند.

- لولۀ هواکش:

برای ایجاد ارتباط شبکه فاضلاب با جو و تخلیه گاز و هوای درون شبکه به بیرون می‌باشد و یکی از مهم‌ترین قسمت‌های شبکه لوله‌کشی فاضلاب است که تا روی بام امتداد می‌یابد. در شکل 25-4 اجزای یک سیستم فاضلاب نشان داده شده است.

انواع شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب خانگی

- شبکۀ جمع‌آوری فاضلاب با هواکش انفرادی:

در شکل 26-4 شبکۀ جمع‌آوری فاضلاب با هواکش انفرادی نشان داده شده است. همان طور که در شکل ملاحظه می‌شود شبکۀ جمع‌آوری فاضلاب با هواکش انفرادی شامل قسمت‌های زیر است:
1- لوله‌های افقی فاضلاب؛
2- لوله قائم (رایزر) فاضلاب؛
3- لولۀ افقی اصلی فاضلاب؛
4- لوله‌های هواکش هر یک از وسایل بهداشتی؛
5- لوله‌های افقی هواکش؛
6- لوله قائم (رایزر) هواکش.

فاضلاب وسایل بهداشتی از طریق لوله‌های افقی فاضلاب به لوله قائم فاضلاب می‌ریزد و از طریق لولۀ قائم فاضلاب وارد لوله افقی اصلی شده و سپس از طریق این لوله از ساختمان خارج می‌شود. لولۀ هواکش هر یک از وسایل بهداشتی بعد از سیفون انشعاب گرفته شده و به یکدیگر وصل می‌شود و از طریق لوله‌های افقی به لوله قائم هواکش متصل می‌گردد. لولۀ قائم هواکش از یک طرف از بالای بالاترین مصرف‌کننده‌ها و از زیر پایین‌ترین وسایل بهداشتی به لوله قائم فاضلاب متصل می‌شود. به طور کلی هدف از استفاده از لوله‌کشی هواکش ایجاد فشار مثبت بر روی سیفون‌ها و جلوگیری از تبخیر آب درون آن و سهولت در حرکت فاضلاب درون لوله‌های افقی و قائم فاضلاب است. موضوع مهمی که در مورد لوله‌های هواکش باید به آن توجه شود این است که لولۀ افقی هواکش باید بالاتر از وسایل بهداشتی قرار گیرد و لوله‌های افقی هواکش و فاضلاب باید دارای شیب مناسبی در جهت عکس یکدیگر باشند. استفاده از سیستم انفرادی بیشتر در مورد شبکه‌های فاضلابی است که تعداد وسایل بهداشتی در آن زیاد باشد و فاصله لولۀ قائم فاضلاب از وسایل بهداشتی دور بوده و امکان اتصال لولۀ قائم فاضلاب نزدیک به وسایل بهداشتی ممکن نباشد.

- شبکۀ جمع‌آوری فاضلاب با هواکش مداری:

شکل 27-4 روش جمع‌آوری فاضلاب با هواکش مداری را نشان می‌دهد. در این روش به جای استفاده از هواکش انفرادی برای هر یک از وسایل بهداشتی، برای هر خط افقی فاضلاب، یک لوله هواکش در نظر گرفته می‌شود که در نقطه‌ای بالاتر از وسایل بهداشتی به لوله قائم هواکش متصل می‌شود و طرف دیگر لوله هواکش نیز به زیر وسایل بهداشتی که در پایین‌ترین قسمت ساختمان قرار دارند به لولۀ قائم فاضلاب متصل می‌گردد.

جمع‌آوری آب‌های سطحی (باران):

مطابق شکل 28-4 آب‌های باران حاصل از بارندگی بر روی ساختمان را با لولۀ جداگانه‌ای به نام لولۀ آب باران (ناودان) جمع‌آوری و تخلیه می‌نمایند. لولۀ آب باران را به طور معمول به لولۀ تخلیه فاضلاب وسایل بهداشتی وصل نمی‌کنند زیرا ممکن است در عملکرد سیستم لوله‌کشی فاضلاب اختلال ایجاد نماید. از جمله در اثر بارندگی شدید و تخلیه آب باران در لوله فاضلاب ممکن است آب سیفون‌های وسایل بهداشتی تخلیه شود و یا در مواردی آب باران از محل سیفون‌های طبقه همکف و یا زیرزمین وارد فضای ساختمان شود (شکل 29-4) در معابر عمومی و فضاهای شهری محل‌هایی به منظور هدایت آب‌های ناشی از نزولات جوی در معابر تعبیه می‌گردد و معمولاً بین پیاده‌رو و خیابان ساخته می‌شود در شکل 30-4 نمونه‌ای از دهانه‌های ورود آب باران در خیابان را مشاهده می‌کنید.

تجهیزات و وسایل مورد استفاده در جمع‌آوری فاضلاب

تجهیزات مورد نیاز برای جمع‌آوری فاضلاب ساختمان‌ها عبارتند از: وسایل بهداشتی (دست‌شویی، ظرف‌شویی و…)، سیفون، لوله و اتصالات.

- وسایل بهداشتی

وسایل یا تجهیزات بهداشتی منازل شامل دست‌شویی، توالت، وان، زیردوشی، سینک ظرف‌شویی و لباس‌شویی و... می‌باشند. این وسایل شامل دو دسته هستند، یکی آنهایی که برای انتقال آب‌های آلوده و مدفوع مورد استفاده قرار می‌گیرند مانند توالت‌ها و دیگری که برای انتقال آب‌های زائد حاصل از شست‌وشو و آماده‌سازی غذا، مورد استفاده قرار می‌گیرند مانند وان، زیردوشی و سینک ظرف‌شویی.

کاسه توالت‌ها در دو نوع ایرانی و فرنگی وجود دارد. همچنین دست‌شویی‌ها را در دو نوع پایه‌دار و بدون پایه تولید می‌کنند. شکل 31-4 و 32-4 را مشاهده نمایید.

نکاتی که در انتخاب وسایل بهداشتی باید مورد توجه قرار گیرند عبارتند از: راحتی نظافت، عملکرد مناسب، راحتی نصب، رنگ، شکل ظاهری، اندازه و قیمت.

- سیفون:

همان‌ طوری که ذکر شد به منظور جلوگیری از ورود گازهای موجود در مجاری فاضلاب به داخل ساختمان از وسیله‌ای به نام سیفون استفاده می‌شود. زیرا ورود این گازها به داخل ساختمان علاوه بر تهدید سلامتی ساکنین ساختمان، ایجاد بوی نامطبوعی نیز می‌کنند.

سیفون‌ها را با توجه به محل نصب، با شکل‌ها و جنس‌های مختلفی می‌سازند. متداول‌ترین سیفون‌ها از نظر شکل ظاهری را در شکل 34-4 می‌بینید.

هر بار که وسیلۀ بهداشتی تخلیه شود، قسمتی از فاضلاب در انتهای سیفون باقی می‌ماند، مایع باقی‌مانده در سیفون را آب‌بندی می‌نامند و اندازۀ آن عبارت است از ارتفاع ستون آبی که بین سطح سرریز و عمق گلوی سیفون واقع شده است.این آب‌بندی مجرای ورودی و خروجی سیفون را از یک دیگر مجزا کرده و در نتیجه باعث جلوگیری از عبور گازهای بدبو از آن می‌شود. در شکل 35-4 قسمت‌های مختلف سیفون P یا شتر گلو که از عملی‌ترین سیفون‌ها می‌باشد را مشاهده می‌کنید.دو نوع آب‌بندی را در سیفون‌ها می‌توان تشخیص داد، یکی از آنها، آب‌بندی معمولی که ارتفاع آب آن 5 سانتی‌متر است و دیگری سیفون با آب‌بندی عمیق که اندازۀ ارتفاع آب آن 10 سانتی‌متر است. سیفون با آب‌بندی عمیق را در شرایط غیرمعمولی (مثلاً، گرمای زیاد محیط، افزایش یا کاهش فشار جو) به کار می‌برند. شکل 36-4 این دو نوع آب‌بندی سیفون را نشان می‌دهد.

سیفون‌ها حتی‌الامکان در نزدیک‌ترین محل به وسیله بهداشتی نصب می‌شود تا از کثیف شدن شاخۀ ورودی سیفون جلوگیری شود.

آب درون سیفون‌ها به علت سیفوناژ، تبخیر و کشش لوله‌هایِ مویین، ممکن است تخلیه شود که در نتیجه آب‌بندی سیفون از بین رفته و سیفون کارآیی خود را از دست می‌دهد.

- لوله‌ها

در شبکۀ جمع‌آوری فاضلاب ساختمان‌ها معمولاً از لوله‌هایی با جنس چدن، پی‌وی‌سی، سیمان آزبستی و فولاد گالوانیزه استفاده می‌شود که به منظور جمع‌آوری و هدایت فاضلاب و یا به عنوان لوله هواکش به کار می‌رود.

- اتصالات (وصاله‌ها)

در لوله‌کشی فاضلاب به منظور تغییر جهت دادن لوله‌ها، اتصال شاخه‌های فرعی به اصلی (انشعاب گرفتن و تغییر قطر لوله کوچک به بزرگ)، بازدید داخل لوله‌ها، تمیز کردن درون آنها و یا افزایش طول لوله از اتصالات استفاده می‌شود (شکل 37-4).

نکات مهم در اجرای لوله‌کشی فاضلاب

1- لوله‌های افقی فاضلاب باید با شیب مناسب و یکنواخت نصب شوند. شیب بیش از حد باعث ازدیاد سرعت جریان فاضلاب شده، در نتیجه آب موجود در فاضلاب تخلیه و مواد جامد در لوله‌ها باقی می‌ماند و به مرور باعث گرفتگی لوله‌ها می‌شود. شیب کم نیز باعث عدم جریان فاضلاب شده و در نتیجه لوله‌ها مسدود می‌شود و مقدار شیب لوله‌کشی فاضلاب با توجه به نوع فاضلاب و طول مسیر بین 0/5 تا 5 درصد است. مناسب‌ترین شیب در لوله‌کشی فاضلاب 2 درصد است.
2- لوله‌ها را باید تا حد امکان مستقیم و صاف نصب کرد و آنها را از زیر ساختمان عبور نداد. در صورت عبور آنها از زیر ساختمان باید آنها را با حداقل 15 سانتی‌متر بتن ساده پوشش داد و در صورتی که لوله‌ها در فاصله یک متری از پی و دیوارها قرار دارند، باید تا سطح زیر پی آنها را با بتن پوشاند.
3- از اتصالات 45 درجه استفاده شود.
4- لوله‌های فاضلاب به وسیلۀ بست‌های مخصوص مهار شوند.
5- پس از اجرای لوله‌کشی باید مدار لوله‌کشی را به منظور اطمینان از عدم وجود نشتی آزمایش کنیم. این آزمایش را می‌توان با آب، هوای فشرده و دود انجام داد که متداول‌ترین روش استفاده از آب است. روش کار بدین صورت است که تمام دهانه‌های باز را توسط توپی لولۀ فاضلاب می‌بندیم و آب را وارد لوله‌ها می‌کنیم تا کاملاً از آب پر شوند. محل اتصال‌ها را دقیقاً بازدید کرده و در صورت وجود نشتی باید به رفع عیب آن پرداخت و آزمایش را مجدداً تکرار کرد. در صورت مرتفع بودن ساختمان آزمایش لوله‌ها را در یک مرحله نباید انجام داد، زیرا فشار ستون آب آزمایشی در طبقات پایین زیاد می‌شود. در مورد این ساختمان‌ها آزمایش را قسمت به قسمت انجام می‌دهیم هر طبقه جداگانه آزمایش می‌شود.
6- قبل از اتصال لولۀ قائم فاضلاب به لولۀ افقی، دریچۀ بازدید نصب شود، همچنین در انتهای لوله‌های افقی نیز نصب آن ضروریست تا دریچه‌های بازدید قابل دسترس باشند.

نقشه‌خوانی لوله‌کشی فاضلاب

نقشه‌های ساختمانی به دو دسته طرح‌های اولیه و نقشه‌های اجرایی تقسیم می‌شوند. نقشه‌های اجرایی شامل نقشه‌های معماری، نقشه‌های سازه‌ای و نقشه‌های تأسیساتی است. نقشه‌های تأسیساتی را نیز در دو دسته تأسیسات مکانیکی و تأسیسات الکتریکی دسته‌بندی می‌کنند. نقشه‌های لوله‌کشی فاضلاب جزئی از نقشه‌های تأسیسات مکانیکی ساختمان‌ها هستند. نقشه‌های لوله‌کشی فاضلاب را به صورت پلان (برش افقی از ساختمان)، برش‌های قائم و نقشۀ جزئیات (دتایل‌ها) رسم می‌کنند.

پلان‌های لوله‌کشی را معمولاً با مقیاس $\frac{1}{{50}}$ و $\frac{1}{{100}}$ ترسیم می‌کنند.

در شکل‌های 38-4 تا 42‌-4 پلان‌های لوله‌کشی فاضلاب، هواکش و آب باران ساختمان مسکونی سه طبقه‌ای را مشاهده می‌کنید. علائم اختصاری لوله‌ها و وسایل بهداشتی در انتهای این بخش درج شده است.

در پلان زیرزمین این ساختمان دو حلقه چاه خشک ترسیم شده است. فاضلاب رایزر شمارۀ 1 به درون این چاه تخلیه می‌شود. رایزر شمارۀ 1 فاضلاب آشپزخانه را از دو طبقۀ بالای زیرزمین به پایین و درون لولۀ افقی اصلی هدایت می‌کند و پس از جمع‌آوری فاضلاب کف‌شوی زیرزمین، انتهای لولۀ افقی به داخل چاه وارد می‌شود. حرف s بر روی لولۀ افقی بیانگر شیب لوله است که برای این لوله 2 درصد می‌باشد.

فاضلاب رایزر شمارۀ 2 و 4 به درون چاه دیگر فاضلاب منتقل می‌شود. رایزر شمارۀ 2 فاضلاب توالت، روشویی، زیردوشی، وان و بیده را از دو طبقۀ همکف و اوّل جمع‌آوری و به لولۀ افقی اصلی در کف زیرزمین منتقل می‌کند. لولۀ افقی اصلی زیرزمین فاضلاب سرویس بهداشتی زیرزمین (توالت شرقی، زیردوشی، روشویی و کف‌شوی) را نیز جمع‌آوری کرده و به طرف چاه فاضلاب هدایت می‌کند. شیب لولۀ افقی 2 درصد و قطر آن 4 اینچ است. به روش اتصال لوله‌های افقی فرعی به لولۀ افقی اصلی توجه نمایید. لوله‌هایی که با خط چین نشان داده شده مربوط به لولۀ هواکش (وِنت) است. لوله‌های تهویه به رایزر 2 هواکش متصل شده‌اند که قطر این رایزر 2 اینچ می‌باشد و به موازات لولۀ قائم (رایزر) فاضلاب شمارۀ 2 نصب شده است، به نقشۀ رایزر دیاگرام توجه کنید، آیا قطر رایزر 2 فاضلاب نیز در تمام مسیر یکسان است؟

در پلان طبقۀ همکف لوله‌کشی فاضلاب و هواکش آشپزخانه و سرویس بهداشتی رسم شده است. در آشپزخانه لولۀ فاضلاب ماشین لباس‌شویی، کف‌شوی و سینک‌ ظرفشویی به رایزر شمارۀ 1 متصل شده است. بر روی این رایزر در طبقۀ همکف یک عدد دریچۀ بازدید (CO) نصب شده است که امکان دسترسی به داخل این رایزر را مهیا می‌کند. لوله‌های فاضلاب لوازم بهداشتی نصب شده در سرویس‌های بهداشتی طبقه همکف که شامل توالت ایرانی، توالت‌فرنگی، زیردوشی و روشویی می‌باشد به رایزر شمارۀ 2 متصل شده است. بر روی این رایزر نیز در طبقۀ همکف دریچۀ بازدید (CO) نصب شده است. رایزر شمارۀ 3 مربوط به آب باران (RD) می‌باشد که فقط از این طبقه عبور می‌کند و ابتدای آن بر بالای بام قرار دارد. لوله‌های افقی فاضلاب طبقۀ همکف از کجا عبور کرده است؟ سایز لوله افقی روشویی در طبقه همکف چند اینچ است؟ رایزر فاضلاب شمارۀ 2 با قطر 4 اینچ و رایزر فاضلاب شمارۀ 1 با قطر 2 اینچ به طرف طبقه اول امتداد یافته است.

در طبقۀ اول لولۀ فاضلاب سینک ظرفشویی و کف‌شوی آشپزخانه به رایزر شمارۀ 1 متصل شده است. لولۀ فاضلاب حمام شامل وان و کف‌شوی به رایزر شمارۀ 2 متصل می‌گردد و لولۀ فاضلاب توالت شامل توالت ایرانی، توالت فرنگی، بیده و روشویی به رایزر شمارۀ 2 متصل شده است. لوله‌های هواکش وان، روشویی، توالت فرنگی و توالت ایرانی به رایزر هواکش شمارۀ 2 متصل شده است. ادامۀ رایزر شمارۀ 2 هواکش تا بالای بام امتداد دارد، به رایزر دیاگرام شکل 42-4 توجه کنید.

بر روی پلان شیب‌بندی پشت بام محل نصب کف‌شوی آب باران (RD) مشخص شده است. رایزرهای شمارۀ 1 و 2 با سایز 3 اینچ تا بالای بام ادامه‌ یافته است. اختلاف سطح بین بلندترین نقطۀ پشت بام تا کف‌شوی آب باران (RD) چقدر است؟

در شکل 42-4 رایزر دیاگرام (برش قائم) شبکۀ جمع‌آوری فاضلاب خانگی، هواکش و آب باران این ساختمان سه طبقه ترسیم شده است. در این نقشه تعداد رایزرها، نحوۀ اتصال لولۀ افقی فرعی طبقات به رایزر، اتصال رایزر هواکش به رایزر فاضلاب، قطر رایزرها در هر طبقه، قطر لولۀ آب باران، محل نصب دریچه‌های بازدید، ارتفاع رایزر هر طبقه و ارتفاع کل رایزر نشان داده شده است.

ارتفاع ساختمان چند متر است؟ قطر رایزر هواکش چند میلی‌متر است؟ آیا رایزر آب باران به دریچۀ بازدید نیاز دارد؟

علت عصایی کردن انتهای لوله‌های هواکش بر روی بام چیست؟

علائم اختصاری وسایل بهداشتی و لوله‌های فاضلاب

دست‌شویی
توالت فرنگی (غربی)
توالت ایرانی (شرقی)
بیده
وان حمام
دوش و زیردوشی
سینک ظرفشویی، یک سینی، یک لگنه
سینک ظرفشویی، دو سینی، دو لگنه
سینک ظرفشویی، یک سینی، دو لگنه
سینک ظرفشویی، دو سینی، یک لگنه
چاه خشک فاضلاب
آب سردکن
یخچال
ماشین ظرفشویی
کف‌شوی

لوله‌ها

لولۀ افقی فاضلاب
لولۀ افقی هواکش
لوله‌های افقی آب باران

فیتینگ‌ها

زانوی 45 درجه
دو زانوی 45 درجه
سه‌راه 45 درجه
دریچۀ بازدید روی لولۀ افقی
دریچۀ بازدید روی لولۀ قائم
کف‌شوی آب باران بام

دفع فاضلاب

در ایران فاضلاب ساختمان‌ها به سه طریق دفع می‌گردد:

الف) دفع فاضلاب در چاه:

در مواردی که مقدار فاضلاب کم و محدود به چند خانواده باشد و زمین در عمق‌های نسبتاً کم (حدود 20 متری) به لایه‌های آبرفتی نفوذپذیر برسد و سفره‌های آب زیرزمینی حداقل 3 تا 4 متر پایین‌تر از لایه‌های یاد شده قرار گرفته باشد و یا از این سفره‌ها هیچ گونه برداشتی برای مصارف بهداشتی و شرب نشود، روش استفاده از چاه فاضلاب، ساده‌ترین و ارزان‌ترین روش دفع فاضلاب است.

ساختمان چاه فاضلاب:

چاه فاضلاب مطابق شکل 43-4 از سه قسمت زیر تشکیل شده است:

1- دهانۀ چاه:

دهانۀ قسمت ورودی فاضلاب به چاه است. لوله‌های جمع‌آوری، فاضلاب را در بخش قیفی‌شکل، مانند گلدان بدون کف، ریخته تا به میله هدایت شود.

2- میلۀ چاه:

چاه به قطر 80 سانتی‌متر را، آن قدر حفاری می‌کنند که به زمین شنی با قابلیت جذب زیاد آب برسند به این عمق، میله می‌گویند. به لحاظ تأثیر منفی حفاری در ساختمان و همچنین رعایت اصول بهداشتی، عمق میلۀ چاه بهتر است از 6 متر بیشتر باشد.

3- انبارۀ چاه:

پس از رسیدن به زمین شنی، در جهت یا جهات مناسب، انباره حفر می‌شود. ارتفاع 1/5 متر و عرض آن حدود 1 متر برای انباره مناسب است. به لحاظ ایجاد مقاومت بیشتر در برابر بارهای وارد بر روی سقف انباره، بهتر است که قسمت فوقانی انباره به صورت قوسی خاک‌برداری شود. برای تعیین حجم انباره که بستگی به مقدار فاضلاب تولیدی، مواد تشکیل‌دهندۀ فاضلاب و میزان نفوذپذیری زمین دارد، نمی‌توان عدد دقیقی ارائه نمود، اما به صورت تقریبی می‌توان از جدول 3 استفاده کرد.

ب) دفع فاضلاب در سپتیک تانک:

سپتیک تانک مخزنی سرپوشیده و معمولاً ساخته شده از بتن مسلح با مصالح مصرفی مرغوب و غیرقابل نفوذ است. برای زلال‌سازی بهتر فاضلاب و گرفتن نوسان‌های جریان آن سپتیک تانک را از دو یا سه انبارۀ مستطیل شکل می‌سازند. ورود و خروج فاضلاب از یک انباره به انبارۀ دیگر از سوراخ‌های پیش‌بینی شده در دیوارهای جداکنندۀ آنها، در عمق 30 تا 45 سانتی‌متری در زیر سطح فاضلاب، انجام می‌شود تا مواد شناور نیز از انباره خارج نگردند. برای خروج گازهای متعفن تولید شده از عمل باکتری‌ها در سپتیک تانک، نصب لوله هواکش به قطر 4 اینچ که تا بام ساختمان‌های مجاور امتداد یافته است، ضرورت دارد. ایجاد دریچۀ آدم‌رو، بر روی سقف انباره‌ها یکی دیگر از ضروریات ساختمان سپتیک تانک می‌باشد. در شکل‌های 44-4 نمونه‌ای از سپتیک تانک نشان داده شده است.

فاضلاب پس از ورود به انباره و به علت کاهش سرعت جریان آن، قسمتی از مواد معلق را به صورت ته‌نشینی از دست می‌دهد و از سوی دیگر انباره خارج می‌شود. مواد ته‌نشین شده به صورت لجن در کف انباره هضم می‌شود به طوری که انباره در هر سال یک یا دو بار نیاز به خالی کردن پیدا می‌کند.

ج) دفع فاضلاب در شبکه شهری:

برای هدایت فاضلاب ساختمان‌ها به شبکۀ فاضلاب شهری، لولۀ اصلی فاضلاب هر ساختمان باید به صورت مستقل و جداگانه به لولۀ اصلی فاضلاب شهر متصل شود، حتی در صورتی که ساختمان‌ها به هم نزدیک بوده و یا در یک راستا قرار گرفته باشند نباید خروجی همۀ ساختمان‌ها را به یک خط وصل کرد، بلکه باید آنها را مستقیماً وارد منهول (دریچۀ آدم‌رو) نموده و سپس خط مشترک آنها را به خط اصلی فاضلاب وارد نمود. طرز اتصال غلط و صحیح انشعاب فاضلاب ساختمان به خط اصلی فاضلاب شهری در شکل 45-4 نشان داده شده است. در شکل طرز اتصال صحیح با خط پر و طرز اتصال غلط با خط چین مشخص شده است. آب باران و آب‌های سطحی نباید وارد لولۀ فاضلاب شهری گردند، برای این آب‌ها باید خط لولۀ جمع‌آوری شهری به صورت جداگانه طراحی و اجرا شود.

واحد یادگیری 8: تحلیل سیستم‌های گرمایش، سرمایش و تهویۀ مطبوع

آیا تا به حال پی برده‌اید

- گرمایش مورد نیاز فضاهای داخلی چگونه تأمین می‌شود؟
- رایج‌ترین سیستم گرمایشی در کشور ما برای ساختمان‌های مسکونی چیست؟
- از چه علائم ترسیمی در نقشه‌های تأسیسات گرمایشی استفاده می‌شود؟
- سرمایش و تهویۀ مطبوع در فضاهای داخلی چگونه تأمین می‌شود؟
- در بیشتر مناطق کشور ما از کدام یک از سیستم‌های سرمایشی و تهویه مطبوع استفاده می‌شود؟
- اصول نقشه‌خوانی در نقشه‌های تأسیسات سرمایشی که نیاز به کانال‌کشی در سقف دارند، چیست؟

استاندارد عملکرد

پس از پایان این واحد یادگیری هنرجو قادر خواهد بود:
1- اجزای سیستم گرمایشی با آب گرم را نام ببرد.
2- انواع سیستم‌های گرمایشی با آب گرم را شرح دهد.
3- با استفاده از علائم نقشه‌کشی تأسیساتی، نقشه‌های لوله‌کشی تأسیسات حرارتی را بخواند.
4- انواع سیستم‌های سرمایشی را نام ببرد.

مقدمه

انسان، با تلاشی چشم‌گیر در راه بهبود محیط زیست خود می‌کوشد تا شرایط زندگی خود را بهتر و راحت‌تر نماید. یکی از مهم‌ترین گام‌هایی که در رسیدن به این موضوع برداشته شده است، تأمین شرایط آسایش در داخل ساختمان است. در معماری سنتی ایران نیز معماران به طرز هوشمندانه‌ای با به کارگیری حداکثری از مواهب طبیعی نظیر جریان باد، تابش خورشید، شرایط ساختمان خود را بهبود بخشیده و به نوعی تهویه مطبوع در آن ایجاد کرده است و راهکارهای معماری متفاوت و متناسبی با اقلیم محل، منطقه و مصالح بوم‌آورد ارائه داده است. به عنوان مثال در منطقۀ بسیار گرمی مانند دزفول با احداث فضاها در زیر زمین از گرمای سطح زمین به خنکای عمق آن پناه برده و شرایط مطلوب را برای خود فراهم کرده است. در نواحی مرکزی و حاشیۀ کویر نیز با پیش‌بینی تابستان‌نشین (در سایه) و زمستان‌نشین (رو به آفتاب) در پیرامون حیاط مرکزی، اتاق‌های سکونت دو فصل مختلف را ایجاد می‌کرده است. بادگیر، حوض‌خانه و پنجره‌های چوبی از جمله این تدابیر هستند. در مناطق شمالی هم برای گریز از رطوبت و بهره‌برداری بیشتر از کوران هوا با یک لایه کردن ساختمان و کشیدگی آن در جهت باد، امکان تهویه مطبوع را فراهم کرده و با احداث ساختمان بر روی سکوهایی که هوا از زیر آن جریان دارد، محیط زندگی خود را در حداقل ارتباط با رطوبت زمین ایجاد می‌کردند.

در مناطق کوهستانی معماران علی‌رغم شیب زمین معمولاً ساختمان‌ها را به صورت پلکانی، رو به آفتاب و پشت به بادهای مزاحم سرد می‌ساختند.

متاسفانه امروزه با ورود امکانات مکانیکی جدید به ساختمان‌ها کمتر به راهکارهای گذشته توجه می‌شود. با اهمیت یافتن بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر و پاک در دنیا، شایسته است که همچون گذشتگان با طراحی مناسب و خلق راهکارهای معمارانه در جهت حفظ محیط زیست کوشا باشیم و کمتر از سیستم‌های تأسیسات مکانیکی برای ایجاد شرایط آسایش داخل ساختمان استفاده شود.

در تعدادی از فصل‌های سال شرایط اقلیمی ممکن است طوری باشد که استفاده از تجهیزات مکانیکی گرمایش یا سرمایش اجتناب‌ناپذیر شود. از این رو پیش‌بینی سیستم‌های گرمایش یا سرمایش در طراحی ضروری بوده ولی حجم دستگاه‌ها و طول دوره راه‌اندازی آنها می‌تواند به کمک معماری هم‌ساز با اقلیم به حداقل مورد نیاز کاهش یابد. به این ترتیب صرفه‌جویی قابل ملاحظه‌ای در استفاده از انرژی‌های فسیلی به عمل خواهد آمد.

تأسیسات مکانیکی

به طور کلی امروزه به تجهیزاتی که سرمایش، گرمایش و تهویۀ مطبوع فضاها را انجام می‌دهند، تأسیسات مکانیکی ساختمان گفته می‌شود.

رایج‌ترین تقسیم‌بندی‌های تأسیسات مکانیکی به شرح زیر است:
1- بر اساس نوع سیال مورد استفاده؛ که در این دسته‌بندی هوا، آب و بخار آب تعیین‌کننده نوع تأسیسات هستند.
2- تک فصلی یا دو فصلی بودن؛ برخی از تجهیزات تنها تأمین‌کننده سرمایش یا گرمایش فضا هستند (مانند کولر آبی) و گروهی دیگر متناسب با فصل عمل کرده و در فصل‌های سرد سال، گرمایش فضا را تأمین می‌کنند و در فصل‌های گرم، فضاها را خنک می‌کنند (مانند هواساز).

با توجه به اینکه در حال حاضر در بیشتر ساختمان‌های کشور ما، تجهیزات سرمایشی و گرمایشی جدا از هم هستند، در این واحد یادگیری نیز به صورت مستقل، از هر کدام یکی از رایج‌ترین آنها مورد بررسی قرار می‌گیرد.

سیستم‌های گرمایشی

تجهیزات گرمایشی در ساختمان، وظیفه گرم کردن فضاهای داخلی ساختمان و همچنین تهیۀ آب گرم مصرفی را به عهده دارند. گرمای این تجهیزات توسط انرژی الکتریکی یا فسیلی تأمین می‌شود و گرمای تولید شده به روش تابش یا جریان سیال فضا را گرم می‌کند.

سیستم‌های گرمایشی به دو گروه اصلی سیستم‌های گرمایشی مستقیم و سیستم‌های گرمایشی غیرمستقیم قابل تقسیم می‌باشند. تفاوت اصلی این دو سیستم به شرح زیر می‌باشد:

- در سیستم‌های گرمایشی مستقیم، تجهیزات به صورت مستقل وظیفه گرمایش یک فضا یا یک ملک مسکونی را به عهده دارند.

- سیستم‌های گرمایشی غیرمستقیم به عنوان سیستم‌های حرارت مرکزی در ساختمان‌ها شناخته می‌شوند. در این سیستم‌ها گرما به صورت مرکزی تولید شده و سپس گرمای تولید شده به تک تک فضاها انتقال می‌یابد. این انتقال توسط یک واسطه که می‌تواند آب، بخار یا هوا باشد صورت می‌گیرد. در این سیستم لوله‌ها به عنوان مسیر عبور آب و بخار و داکت‌ها به عنوان مسیر عبور هوای گرم مورد استفاده قرار می‌گیرند. مزیت سیستم گرمایشی غیرمستقیم در این است که قسمت عمدۀ تجهیزات آن در یک فضای واحد تمرکز یافته است. این بدین معناست که تنها به یک جریان سوخت و یک مشعل برای تأمین گرمای ساختمان نیاز است.

سیستم حرارت مرکزی

انواع سیستم‌های حرارت مرکزی از نظر سیال واسطه سه نوع هستند:
1- حرارت مرکزی با آب گرم (شکل 46-4 الف)
2- حرارت مرکزی با بخار آب (شکل 46-4 ب)
3- حرارت مرکزی با هوای گرم (شکل 46-4 ج)

از میان این سه مورد، سیستم حرارت مرکزی با آب گرم نسبت به دو مورد دیگر رایج‌تر است. در ادامه به تشریح این سیستم می‌پردازیم.

سیستم حرارت مرکزی با آب گرم

در این روش آب توسط دستگاه‌های تولید گرما (دیگ آب گرم، مشعل) حرارت را جذب کرده و سپس به وسیلۀ وسایل انتقال‌دهنده حرارت (لوله، پمپ) این آب گرم به دستگاه‌های پخش‌کننده حرارت (رادیاتور، فن کویل) منتقل می‌شود. دستگاه‌های پخش‌کننده حرارت در محل‌هایی که باید گرم شوند، نصب می‌شود و در نتیجه آب گرم درون آنها، حرارت را به محیط داده و باعث گرم شدن هوا می‌شود. آب گرم که حرارت خود را از دست داده برای گرم شدن مجدد، توسط لوله‌ای به دیگ آب گرم فرستاده می‌شود (شکل 47-4).

این عملیات به طور پیوسته تکرار می‌شود، تا زمانی که کنترل‌های تنظیم‌کننده (ترموستات دیگ، ترموستات جداری فرمان‌دهنده به پمپ) فرمان خاموش شدن دستگاه‌ها را بدهند. این سیستم شامل دستگاه‌های پخش‌کننده گرما، سیستم انتقال آب گرم، دستگاه‌های مولد آب گرم، نشان‌دهنده‌ها و کنترل‌کننده‌ها و مخازن است.

- دستگاه‌های پخش‌کننده گرما:

این دستگاه‌ها شامل «کنوکتورها»، «رادیاتورها»، «فن‌کویل‌ها» و یونیت هیتر است. آب گرم از طریق لولۀ رفت وارد این دستگاه‌ها شده، در آن از طریق هدایت، تابش و وزش با هوای اتاق تبادل گرمایی انجام داده و آب خروجی از دستگاه پخش‌کننده، کاهش دما پیدا می‌کند.

- سیستم انتقال آب گرم:

سیستم انتقال آب گرم شامل سیستم لوله‌کشی بین دستگاه‌های پخش‌کننده و تولیدکننده گرما و پمپ سیرکولاتور است. جریان گردش آب ممکن است به طور طبیعی براساس اختلاف دمای آب رفت و برگشت نیز صورت گیرد.

- دستگاه‌های مولد آب گرم:

که شامل انواع مشعل و دیگ آب گرم است. گرمای حاصل از احتراق سوخت توسط مشعل به آب درون دیگ انتقال‌ یافته، موجب گرم شدن آب عبوری داخل دیگ می‌شود.

- نشان‌دهنده‌ها و کنترل‌کننده‌ها:

نشان‌دهنده‌هایی مانند دماسنج (ترمومتر) و فشارسنج (مانومتر)، سطح نمای مخزن گازوئیل و آب‌نمای مخزن انبساط و کنترل‌هایی مانند ترموستات دیگ، ترموستات جداری، ترموستات اتاقی، شیر اطمینان و رلۀ مشعل از لوازمی هستند که برای راهبری و نگهداری صحیح سیستم ضرورت ندارند.

- مخازن:

مخزن گازوئیل برای نگهداری گازوئیل مصرفی در زمان خاصی از سال، مخزن گازوئیل روزانه، مخزن انبساط بسته، مخزن انبساط باز، مخزن آب گرم مصرفی از لوازم ضروری و جنبی یک سیستم حرارت مرکزی هستند.

دستگاه‌های پخش‌کننده گرما

این دستگاه‌ها وسایلی هستند که از آنها برای جبران تلفات حرارتی ساختمان و گرم نگه داشتن محل مورد نظر استفاده می‌شود. در این دستگاه‌ها سیال گرم (آب گرم، آب داغ و یا بخار) جریان داشته، گرمای خود را از طریق سطح تبادل‌کنندۀ حرارت، به محیط منتقل می‌کند. رادیاتور و فن‌کویل از رایج‌ترین دستگاه‌های پخش‌کننده هوا هستند.

1- رادیاتور:

رادیاتورها از نظر جنس به سه دستۀ چدنی، فولادی و آلومینیومی تقسیم‌بندی می‌شوند. رادیاتورهای چدنی و فولادی از نظر شکل ظاهری شبیه هم هستند و نوع فولادی از چدنی سبک‌تر است. در شکل 49-4 نمونه‌هایی از رادیاتور چدنی و فولادی پره‌ای نشان داده شده است.

رادیاتورهای فولادی به صورت صفحه‌ای نیز تولید می‌شوند که جاگیری آنها نسبت به نوع پره‌ای کمتر است. تعداد پره‌های هر رادیاتور با توجه به میزان تلفات حرارتی محل مورد نظر، مشخص می‌شود. رادیاتورها را در محل‌هایی مانند زیر پنجره‌ها و نزدیک در ورودی نصب می‌کنند. رادیاتورها را می‌توان زیر کف پنجره و یا داخل دیوار نصب کرد. به طور مثال $200 \times 600$ که عدد $200mm$ بیانگر پهنای رادیاتور و عدد $600mm$ مشخص کنندۀ فاصلۀ بین مرکز بوشن پایینی تا بوشن بالایی است. تبادل گرمای رادیاتور با هوای اتاق موجب بالا رفتن دمای اتاق می‌شود. بخش کوچکی از گرمای رادیاتور از طریق تابش و بیشتر آن از طریق همرفت به اتاق منتقل می‌شود. هوای پیرامون رادیاتور که گرم و سبک شده است به سمت سقف بالا رفته و در آنجا با هوای زیر سقف مخلوط می‌شود. هوای سردتر در قسمت پایین رادیاتور گرم شده و به سمت بالا رفته و این چرخه همین طور ادامه می‌یابد. آب داخل رادیاتور که به دلیل انتقال گرما به هوای اتاق تا 10 درجه خنک‌تر شده است، رادیاتور را به سمت دیگ ترک می‌کند. به منظور کاهش این مقدار حرارت، آب در حال گردش در رادیاتور باید مرتب کنترل شود. این عمل توسط باز و بسته شدن شیر فلکۀ خروجی رادیاتورها که سرعت جریان را تنظیم می‌کند، انجام می‌شود.

2- فن کویل:

این دستگاه را هم برای گرم کردن هوا در زمستان و هم برای خنک کردن هوا در تابستان مورد استفاده قرار می‌دهند. فن‌کویل‌ها از نظر محل نصب در دو نوع زمینی و سقفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. شکل 50-4 و 51-4 را مشاهده نمایید.

قسمت‌های اصلی این دستگاه عبارتست از: کویل پره‌دار، هوارسان (ونتیلاتور)، موتور الکتریکی، تشتک آب تقطیر شده بر روی کویل در فصل تابستان، فیلتر و کلید برق.

آب گرم و یا آب سرد از طریق لوله رفت وارد کویل پره‌دار دستگاه شده و در حین عبور از کویل باعث گرم و سرد شدن هوای عبوری از روی کویل می‌گردد و از طریق لولۀ برگشت به طرف موتورخانه جریان می‌یابد. در فن کویل هوای تازه و یا هوای محیط توسط ونتیلاتور مکیده شده و سپس با فشار از فیلتر عبور کرده و بر روی کویل دمیده می‌شود و از طریق دریچه‌های خروجی فن کویل، هوای نسبتاً تمیز و مطبوع وارد اتاق می‌شود. فیلتر هوا قبل از ونتیلاتور نصب می‌شود.

فن کویل را باید در پرتلفات‌ترین قسمت اتاق نصب کرد. معمولاً مدل فن کویل‌ها، براساس ظرفیت هوادهی آنها است. به طور مثال در فن کویل مدل 300 ظرفیت هوادهی 300 فوت مکعب در دقیقه است. فن کویل‌ها در مدل‌های 200، 300، 400، 600، 800، 1000 و 1200 عرضه می‌شوند.

سیستم حرارت مرکزی با هوای گرم

در سیستم حرارت مرکزی با هوای گرم، هوا واسطۀ انتقال گرما از دستگاه مولد مرکزی به محل مصرف گرما است.

اجزای سیستم حرارت مرکزی با هوای گرم

1- دستگاه مولد هوای گرم؛ ممکن است کورۀ هوای گرم یا دستگاه هواساز با کویل آب گرم باشد.
2- سیستم انتقال هوای گرم؛ که سیستم کانال‌کشی را نیز شامل است.
3- سیستم توزیع هوای گرم که انواع دریچه‌های کفی - سقفی و دیواری را شامل می‌شود.

انواع شبکۀ لوله‌کشی سیستم گرمایی با آب گرم

1- شبکۀ دو لوله‌ای با برگشت معکوس:

اگر دستگاه‌های پخش‌کنندۀ حرارت دارای افت فشار مساوی یا تقریباً مساوی باشند، لوله‌کشی با برگشت معکوس برای آنها پیشنهاد می‌شود. در این سیستم، آب برگشتی از دستگاه‌ها در جهت حرکت آب در لولۀ رفت حرکت می‌کند تا لولۀ برگشت آب آخرین دستگاه نیز به آن متصل گردد، پس از آن آب به سمت موتورخانه حرکت می‌کند. در این سیستم لوله‌کشی مجموع طول‌های رفت و برگشت برابر هستند، در نتیجه افت فشار در مدار لوله‌کشی برای تمام دستگاه‌ها مساوی است. سیستم لوله‌کشی بیشتر ساختمان‌ها به همین روش انجام می‌شود.

2- شبکۀ دو لوله‌ای با برگشت مستقیم:

در این روش، آب برگشتی از هر دستگاه پخش‌کنندۀ حرارت مستقیماً وارد لولۀ برگشت شده، مسیر حرکت به سمت موتورخانه را طی می‌کند. این روش لوله‌کشی برای جایی که دستگاه‌های پخش‌کنندۀ حرارت دارای افت فشارهای نامساوی هستند (مانند فن کویل‌ها) و هر کدام نیز یک شیر تنظیم‌کننده دارند، توصیه می‌شود (شکل 54-4).

3- سیستم مختلط:

در این سیستم قسمتی از لوله‌کشی برگشت به صورت مستقیم و قسمت دیگر به طور معکوس انجام می‌شود. در این سیستم مجموع اندازۀ طول لولۀ رفت و برگشت و در نتیجه مقدار افت فشار در مسیر لوله‌کشی برای تمام دستگاه‌ها مساوی نیست (شکل 55-4).

نقشه‌خوانی لوله‌کشی تأسیسات حرارتی

در شکل 56-4 پلان معماری یک ساختمان یک طبقه نشان داده شده است. در شکل 57-4 لوله‌کشی گرمایشی برای این ساختمان به روش برگشت مستقیم و در شکل 58-4 به روش برگشت معکوس انجام گرفته است. اعدادی که در هر اتاق بر روی نقشه نوشته شده است مربوط به مشخصات رادیاتور آن اتاق است. در اتاق نشیمن علامت $\frac{{27\left( {500 \times 200} \right)}}{{L = 1350V = {{\frac{1}{2}}^{\prime \prime }}}}$ بیانگر این است که رادیاتور این اتاق از نوع $500 \times 200$ و 27 پره است.

طول این رادیاتور 1350 میلی‌متر و قطر لولۀ رفت و برگشت آن $\frac{1}{2}$ اینچ است.

لولۀ رفت و برگشت آب گرم حرارت مرکزی با قطر ${1''}$ از قسمت بالای پلان وارد ساختمان می‌شود. اولین رادیاتور در اتاق خواب با 9 پره نصب شده که از طریق لولۀ $\frac{1}{2}$ اینچی تغذیه می‌شود. لوله‌کشی با قطر ${1''}$ ادامه می‌یابد و در هال یک لولۀ $\frac{1}{2}$ اینچ برای رادیاتور 10 پره از آن انشعاب می‌شود. در ادامه، لوله‌ها با قطر ${1''}$ به آشپزخانه کشیده می‌شود. این لوله به همین ترتیب تا آخرین رادیاتور ادامه می‌یابد و سرانجام ، با قطر ${\frac{1}{2}^{\prime \prime }}$ به اتاق نشیمن می‌رسد که آب گرم را به رادیاتور 27 پره‌ای این اتاق می‌رساند.

در روش لوله‌کشی برگشت مستقیم، جهت جریان آب در لولۀ رفت و برگشت خلاف یکدیگر است.

علامت O در کنار هر رادیاتور بیانگر لولۀ بالارونده به رادیاتور است. O نزدیک‌تر به رادیاتور مربوط به لولۀ برگشت آب گرم است. لولۀ برگشت به وسیلۀ زانوی قفلی و لولۀ رفت به وسیلۀ شیر رادیاتور به رادیاتور متصل می‌گردد.

در شکل 58-4 لوله‌کشی حرارت مرکزی همین ساختمان به روش برگشت معکوس یک جفت لوله به قطر ${1''}$ از قسمت بالای پلان وارد ساختمان می‌شود. از لولۀ رفت آب گرم به اولین رادیاتور (اتاق خواب) یک انشعاب داده شده است، اما لولۀ برگشت آب گرم این رادیاتور به لولۀ اصلی ${1''}$ برگشت آب گرم که به طرف بیرون ساختمان حرکت می‌کند، متصل نمی‌شود. بلکه این لوله با قطر ${\frac{1}{2}^{\prime \prime }}$ به موازات لولۀ رفت به طرف رادیاتورهای دیگر ساختمان کشیده می‌شود. لولۀ برگشت آب گرم سایر رادیاتورها نیز به این لوله متصل می‌شود و سرانجام با اتصال لولۀ برگشت آب گرم آخرین رادیاتور که در اتاق نشیمن نصب شده، لولۀ برگشت آب گرم با قطر ${1''}$ به طرف خارج ساختمان (موتورخانه) هدایت می‌شود.

لوله‌کشی ارتباطی موتورخانه:

در شکل 62-4 نقشۀ لوله‌کشی ارتباطی موتورخانۀ حرارت مرکزی ساختمانی رسم شده است. 

موتورخانه شامل وسایل زیر است: یک دستگاه دیگ آب گرم (بویلر) با مشعل گازوئیلی، مخزن ذخیرۀ گازوئیل، مخزن ذخیرۀ آب گرم مصرفی (مخزن دو جداره)، مخزن انبساط باز و دو دستگاه الکتروپمپ خطی آب گرم حرارت مرکزی و برگشت آب گرم مصرفی.

لولۀ رفت آب گرم از قسمت بالای دیگ آب گرم به کلکتور رفت آب گرم متصل می‌شود. از کلکتور رفت لولۀ آب گرم به مخزن دوجداره و لولۀ رفت آب گرم به طرف رادیاتورهای ساختمان، انشعاب گرفته شده است. آب گرم ورودی به جداره‌های خارجی مخزن دوجداره، پس از تبادل حرارت با آب درون استوانۀ میانی، از طریق لولۀ برگشت آب گرم به کلکتور برگشت متصل می‌شود.

لولۀ برگشت آب گرم رادیاتورها نیز از طریق لولۀ دیگری به کلکتور برگشت وصل شده است. بین کلکتور برگشت آب گرم و دیگ یک دستگاه پمپ خطی نصب شده که آب گرم را بین دستگاه‌های تبادل‌کنندۀ حرارت (رادیاتورها، مخزن دوجداره) به جریان در می‌آورد. لوله‌ای که به موازات این پمپ رسم شده، لولۀ بای‌پاس نام دارد که در صورت خرابی پمپ، شیر فلکه‌های دو طرف پمپ را می‌بندد، از طرفی شیر فلکۀ لولۀ بای‌پاس را باز کرده، آب گرم با جریان طبیعی بین دستگاه‌هایی به گردش در می‌آید که بالاتر از دیگ واقع شده‌اند.

از مخزن گازوئیل، لولۀ رفت از طریق شیر فلکۀ کشویی و فیلتر گازوئیل به مشعل می‌رسد. در بالای مخزن گازوئیل لولۀ هواکش، لولۀ پرکن گازوئیل و ارتفاع‌سنج گازوئیل نصب شده است.

بر روی دیگ، فشارسنج و دماسنج نیز نصب شده که درجۀ حرارت آب درون دیگ و ارتفاع ستون آبی که بر دیگ سوار است، نشان داده می‌شود. اکوستات مستغرق نیز باید بر روی دیگ آب گرم نصب شود که فرمان خاموش و روشن شدن را به مشعل می‌دهد.

لولۀ آب سرد (آب شهر) از قسمت پایین استوانۀ میانی به مخزن دوجداره وارد می‌شود و پس از تبادل حرارت و گرم شدن از قسمت بالای مخزن و از جهت مخالف خارج و به طرف وسایل بهداشتی، جریان می‌یابد. لولۀ برگشت آب گرم مصرفی نیز از طرف ساختمان به موتورخانه وارد شده از طریق الکتروپمپ خطی به قسمت وسط استوانۀ میانی مخزن دوجداره وصل می‌شود. این پمپ آب گرم مصرفی را بین مخزن دوجداره و وسایل بهداشتی به جریان در می‌آورد تا با باز کردن شیرهای آب گرم مصرفی بلافاصله آب گرم از شیر خارج شود. همان گونه که در شکل 62-4 مشاهده می‌کنید این پمپ نیز دارای لولۀ بای‌پاس است.

در بالای استوانۀ میانی مخزن دوجداره، شیر اطمینان نصب شده است که در صورت افزایش فشار و دمای آب گرم مصرفی درون مخزن دوجداره، شیر باز می‌شود وآب گرم تخلیه می‌گردد.

از لولۀ رفت آب گرم حرارت مرکزی مخزن دوجداره لوله‌ای به سمت پایین کشیده می‌شود؛ سپس به شیر فلکه‌ای می‌رسد که شیر هواگیری دستی است و لولۀ خروجی آن به طور مشترک با لولۀ تخلیۀ استوانه‌ای میانی تا کف موتورخانه امتداد می‌یابد. مخزن انبساط دارای دو لولۀ رفت و برگشت آب گرم است. لولۀ رفت این مخزن از قبل شیر فلکه زیر کلکتور رفت گرفته شده است و در مسیر آن شیری نصب نشده است. لولۀ برگشت مخزن انبساط نیز به کلکتور برگشت قبل از الکتروپمپ (مکش پمپ) متصل گردیده است.

لولۀ آب سرد بعد از عبور از یک شیرفلکۀ کشویی از بالاترین محل اتصال به شیر شناور مخزن انبساط می‌رسد. در صورتی که دستگاه با کمبود آب مواجه شود با پایین آمدن سطح آب درون مخزن انبساط، شیر شناور باز شده آب به درون مخزن انبساط جریان می‌یابد. لوله‌ای که پایین‌تر از لولۀ آب شهر به مخزن انبساط اتصال یافته، لولۀ سرریز است. هرگاه سطح آب درون مخزن انبساط، به هر علتی افزایش یابد، آب از طریق این لوله سرریز می‌کند. این لوله تا موتورخانه ادامه دارد.

لولۀ تخلیۀ مخزن انبساط به وسیلۀ یک شیر فلکۀ کشویی به لولۀ سرریز متصل شده است.
در قسمت پایین دیگ آب گرم لولۀ تخلیه با یک شیر فلکۀ کشویی رسم شده است که محل تخلیۀ آب درون دیگ است.

تأسیسات سرمایشی و تهویه مطبوع

تأسیسات سرمایشی با تولید سرما توسط سیال‌هایی مانند آب یا هوای سرد سبب کاهش دمای محیط در شرایطی که نیاز به خنک‌سازی آن است، می‌شود. به این منظور از تجهیزاتی متناسب با اقلیم منطقه، کاربری و وسعت ساختمان و ملاحظات اقتصادی انتخاب می‌شود. به طور کلی تأسیسات سرمایشی به سه نوع تبخیری، تراکمی و جذبی تقسیم می‌شوند.

در تجهیزات تبخیری براساس گرماگیری آب از هوای عبوری عمل می‌کند. آب با گرفتن گرمای هوا، تبخیر می‌شود و به همین دلیل به این دسته از تجهیزات تبخیری می‌گویند. کولر آبی رایج‌ترین نوع این دسته محسوب می‌شود.

در خنک‌کن‌های تراکمی ماده مبرد (فرئون یا جایگزین آن) در فضای کم‌فشار اپراتور تبخیر شده و گرمای مورد نیاز برای تبخیر را از هوا یا آب عبوری که به صورت غیرمستقیم با آن در تماس است می‌گیرد و بدین صورت سبب کاهش دمای آب یا هوا می‌شود. کولر گازی و چیلر تراکمی جزء تأسیسات تراکمی قرار می‌گیرد. خنک‌کن جذبی براساس فرایندی شیمیایی در محیط خلأ موجب جذب گرما و تولید سرما می‌شود. چیلرهای جذبی در این دسته‌بندی قرار دارند.
در تأسیسات برودتی معمولاً همزمان با سرمایش، تهویۀ مطبوع نیز انجام می‌شود. گاهی نیز به صورت جداگانه توسط فن، هوای آلوده از محیط خارج می‌شود.

سیستم تهویۀ مرکزی مطبوع از سیستم‌های خنک‌کننده که در این قسمت توضیح داده شد، متفاوت است از این نظر که علاوه بر گرمایش، سرمایش و تصفیه هوا، رطوبت‌زنی یا رطوبت‌زدایی نیز انجام می‌دهد. این تغییرات توسط یک هواگردان که در موتورخانه یا پشت‌بام نصب می‌شود، انجام می‌گیرد. هوای مطبوع شده سپس توسط داکت به اتاق‌ها فرستاده می‌شود.

همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، کولر آبی از رایج‌ترین تجهیزات سرمایشی در ایران است که در مناطق خشک و نیمه‌خشک کارایی خوبی دارد. در کولر آبی با پاشیدن آب بر روی سطوح سلولزی یا پوشالی، امکان تبخیر سریع‌تر آب و کاهش گرمای هوای عبوری فراهم می‌شود. پس از تولید هوای خنک، از طریق کانال‌ها به فضاها انتقال داده می‌شود و توسط توزیع‌کننده وارد فضا می‌شود.

اجزای شبکه توزیع در تأسیسات سرمایشی

کانال‌کشی

کانال‌ها شبکۀ توزیع تهویۀ مطبوع را شکل می‌دهند. عملکرد آنها شبیه لوله‌ها در سیستم گرمایش آبی است. با این وجود به دلیل نیازهای تهویه و گنجایش کم هوا برای انتقال گرما یا سرما، کانال‌ها نیاز به مقاطع نسبتاً بزرگی دارند. به همین دلیل باید از ابتدای شروع طراحی ساختمان، محل و ابعاد مورد نیاز کانال‌کشی در طراحی پیش‌بینی شود. طراحی مناسب کانال‌های تهویه از نظر نحوۀ توزیع هوا در داخل اتاق‌ها نیز حائز اهمیت است. با توجه به اینکه تلاطم هوا می‌تواند نحوۀ توزیع آن در داخل اتاق را تحت تأثیر قرار دهد، توزیع‌کننده‌ها باید هوا را به صورت یکنواختی وارد اتاق نمایند.

نحوۀ آرایش کانال‌ها تعیین‌کنندۀ میزان انرژی مورد نیاز در فن‌ها برای به جریان انداختن هوا است. تغییرات موجود در شبکه کانال‌ها مانند زوایای 90 درجه یا کاهش ابعاد کانال موجب افزایش مقاومت هوای جاری خواهد شد. به همین دلیل شکل شبکه کانال‌ها باید تا حد ممکن ساده و مستقیم باشد.

دریچه‌های توزیع

نحوۀ ورود هوا به فضا نیز از مواردی است که در انتخاب شکل و نوع دریچه‌های توزیع تأثیرگذار است. جانمایی توزیع‌کننده‌ها نیز به مواردی چون هندسۀ فضا و دمای محیط بستگی دارد.

همچنین باید توزیع‌کننده‌ها در فواصلی قرار گیرند که جریان هوای خروجی از آنها تحت تأثیر جریان هوای خروجی از توزیع‌کننده‌های مجاور قرار نگیرد. به عنوان مثال در صورتی که جریان هوای خروجی دو توزیع‌کننده همجوار در زیر سقف با یکدیگر برخورد کند، موجب ریزش هوا به سمت پایین بین دو توزیع‌کننده خواهد شد. دمپرها و تیغه‌های هدایت‌کننده که با طراحی دقیق و فاصله‌گذاری ظریف در محل خود جای گیرند، موجب تعدیل در سیستم و عملکرد بهتر آن خواهند شد. در شکل 63-4 چند نمونه از توزیع‌کننده‌ها نشان داده شده است.

نقشه‌خوانی کانال‌کشی تأسیسات برودتی

کولر آبی در کشور ما از سیستم‌هایی تأسیسات سرمایشی رایج است که در کاربری مسکونی به کار می‌رود. در ادامه به اصول کلی که در نقشه‌کشی آن رعایت می‌شود، پرداخته شده و سپس نکات مهم در نقشه‌خوانی آن شرح داده می‌شود.

نقشه‌های کانال‌کشی کولرهای آبی دارای مشخصه‌های زیر است:
1- در روی پلان هر طبقه محل کانال هوای ورودی (رایزر) را مشخص می‌کنند.
2- محل قرارگیری دریچه‌های توزیع هوای اتاق‌ها بر روی پلان مشخص می‌شود.
3- کانال اصلی توزیع هوا را با در نظر گرفتن محدودیت سقف کاذب حتی‌الامکان از مسیرهای مشترک بین دریچه‌های توزیع هوا، مانند راهرو و هال عبور می‌دهند.
4- در محل هر انشعاب با توجه به نسبت هوای جریانی هر انشعاب به کل هوای جریانی از کانال اصلی، پهنای کانال را تقسیم می‌کنند و با ترسیم دو قوس مطابق شکل 64-4 کانال انشعاب را ترسیم می‌کنند.

5- پس از هر انشعاب مقطع کانال را به منظور ثابت نگه داشتن افت فشار افزایش می‌دهند. این افزایش معمولاً در پهنای کانال و با شیب کمتر 1:7 انجام می‌گیرد.

6- ظرفیت، ابعاد و نوع هر دریچه (سقفی یا دیواری) در کنار آن نوشته می‌شود. برای دریچۀ قابل تنظیم از حرف (Register)R، برای دریچه‌های غیرقابل تنظیم از حرف (Grill)Gاستفاده می‌گردد، دریچۀ دیواری با حرف (Wall)Wو دریچه‌های سقفی را با حرف (Ceiling)C نمایش می‌دهند، حرف (Supply)S برای دریچه‌های تأمین هوا (رفت) و حرف Return)R) برای دریچۀ برگشت هوا مورد استفاده قرار می‌گیرد. بنابراین هرگاه در مقابل دریچه‌ای علامت $\frac{{SWR20'' \times 10''}}{{1200CFM}}$ باشد، نشان می‌دهد که دریچه از نوع رفت دیواری، قابل تنظیم به پهنای 20 اینچ و ارتفاع 10 اینچ و دارای ظرفیت هوادهی 1200 فوت مکعب در هر دقیقه است.

7- ابعاد هر قطعه از کانال در فاصلۀ بین دو انشعاب باید در کنار یا روی آن نوشته شود. به عنوان مثال اگر بر روی کانالی $34'' \times 14''$ نوشته شود معنایش این است که پهنای کانال 34 اینچ و ارتفاع آن 14 اینچ است.

در شکل 65-4 قسمتی از نقشۀ کانال‌کشی کولر یک طبقه از ساختمانی نشان داده شده است، که به بررسی آن می‌پردازیم. ظرفیت 4000CFM یا 4000 $\frac{{F{T^3}}}{{MIN}}$ کولر است. کانال اصلی به پهنای $34''$ و ارتفاع $14''$ تا پشت‌بام ادامه دارد اتاق اول (از سمت راست) دارای دریچه‌ای به پهنای $25''$ و ارتفاع $12''$ است. دریچه از نوع قابل تنظیم دیواری با ظرفیت هوادهی 1200CFM (فوت مکعب در دقیقه) است.
در محل انشعاب به اتاق $T = 10/2''$ نوشته شده است و معنای آن این است که $10/2''$ از پهنای کانال به انشعاب‌گیری اختصاص یافته و بقیۀ پهنای آن $34 - 10/2 = 23/8''$ به صورت مستقیم ادامه می‌یابد. طریقۀ محاسبۀ T به صورت زیر است: 

 T مقدار = (مقدار هوادهی دریچه $ \div $ کل هوای جریانی در کانال اصلی) $ \times $ پهنای کامل

$T = \frac{{1200}}{{4000}} \times 34 = 10/2''$

قسمت مستقیم کانال به پهنای $23/8''$ به وسیلۀ یک کانال تبدیلی به کانال $30'' \times 12''$ وصل می‌شود و پس از آن انشعاب برای اتاق دوم گرفته شده است که دارای دریچه‌ای به ابعاد $22'' \times 12''$ و هوادهی 1000CFM است مقدار T عبارت خواهد بود از:

$T = \frac{{1000}}{{2800}} \times 30 = 10/71''$

قسمت ماندۀ کانال $30 - 10/71 = 18/29''$ به وسیلۀ یک کانال تبدیلی به کانال $22'' \times 12''$ 22 ارتباط می‌یابد. سومین انشعاب نیز مربوط به اتاق دوم است و دریچۀ آن دارای ابعاد  $22'' \times 12''$ و هوادهی 1000CFM بوده و مقدار T مساوی $12/22''$ است.

جدول برخی از علائم اختصاری شبکۀ کانال‌کشی جریان هوا

پلان کانال (اولین عدد پهنا و دومین عدد عمق)
کانال با شیب به پایین در جهت جریان هوا
مقطع کانال هوای رفت
مقطع کانال هوای تخلیه
مقطع کانال هوای برگشت
مقطع کانال هوای تازه
خروج هوای رفت از کانال
خروج هوای تخلیه به کانال
دمپر تنظیم دبی (جریان) در پلان
دمپر تنظیم دبی (جریان) در نما
دمپر انشعاب
تیغه‌های هدایت داخل کانال
دمپر اتوماتیک
اتصالات برزنتی
موتور و پروانۀ‌گریز از مرکز با محافظ تسمه
دریچۀ ورودی هوای تازه به کانال تهویه با شبکۀ محافظ
دریچۀ پادری