توزیع آب مصرفی ساختمان ازدیدگاه مبحث شانزدهم

آب یکی از مهم ترین نیاز بشریت برای ادامه حیات است. امروزه عوامل مختلفی سبب کاهش ذخایر آبی کشور و در نتیجه ایجاد بحران کمبود منابع آب را سبب شده است. از جمله این عوامل می توان به کاهش بارش ها، افزایش دمای کره زمین، از بین رفتن پوشش گیاهی و مراتع، توسعه صنایع و کشاورزی، آبیاری سنتی، کاهش جمعیت روستایی و الگوهای نادرست مصرف آب اشاره کرد. شکل زیر سرانه مصرف آب به ازای هر نفر را در کشورهای مختلف نشان می دهد.

همانطور که از شکل فوق برداشت می شود، سرانه مصرف آب در کشور ما تقریبا معادل دو برابر کشورهای توسعه یافته است. لذا ضروری است تا دیر نشده به فکر حفظ ذخایر آبی، بهینه سازی و مدرن سازی تجهیزات و اصلاح الگوی مصرف باشیم که همت همه جانبه ای را می طلبد.

یکی از بخش های مصرفی آب، ساختمان است. این آب مصرفی شامل آب آشامیدنی و آب بهداشتی گرم و سرد مورد استفاده است. لذا توجه به تاسیسات ساختمان ها به منظور تامین نیاز بشر، پرهیز از اسراف، تامین شرایط آسایش، رعایت دقیق نکات ایمنی و بهداشتی، زیبایی و… اهمیت ویژه ای دارد.

تاسیسات ساختمان شامل بخش های مختلفی است که عبارتند از: تاسیسات سرمایش و گرمایش، تهویه مطبوع، گازرسانی و ایمنی، برقی و آسانسور و تاسیسات بهداشتی. در این میان، آشنایی کافی با تاسیسات بهداشتی بر تمام افراد ضروری است. چرا که به مرور زمان همه ساختمان ها و تاسیسات آن دچار مشکلاتی در عملکرد شده و آشنایی کافی افراد می تواند به حل مشکل و تامین شرایط رفاه کمک کند.

انواع تاسیسات بهداشتی ساختمان

به طور کلی می توان تاسیسات بهداشتی ساختمان را مجموعه ای از لوله کشی ها دانست که شامل لوله کشی آب گرم و سرد مصرفی، فاضلاب، هواکش فاضلاب و باران است. در ادامه توضیحات مختصری در هر مورد ارائه شده است.

آب مصرفی ساختمان خود شامل آب گرم و سرد است و جهت آشامیدن و شست و شو استفاده می شود. تجهیزات مورد استفاده در این بخش از تاسیسات بهداشتی شامل شیرآلات، لوله ها، پمپ و… است. در بحث لوله کشی آب گرم و سرد مصرفی رعایت نکات ضروری مطابق با مبحث ۱۶ مقررات ملی ساختمان ضروری است. همچنین نکات دیگری مانند بهینه سازی لوله کشی به جهت کاهش هزینه ها حائز اهمیت است.

یکی از وظایف مهم مهندس تاسیسات، طراحی یک سیستم دفع فاضلاب مناسب برای ساختمان است و عدم توجه کافی به آن مشکلات مختلفی را به بار می آورد. لذا توجه به نکات الزامی و مبحث شانزدهم مقررات ملی ساختمان ضروری است. تمامی تجهیزات مصرف کننده آب، باید مجهز به لوله تخلیه فاضلاب باشند. وظیفه این بخش از تاسیسات بهداشتی، انتقال پسآب به خارج از ساختمان و اتصال به فاضلاب شهری است. البته در حال حاضر شهرهای محدودی در کشور به این شبکه وصل هستند. اجزای اصلی سیستم لوله کشی فاضلاب، مجموعه لوله های اصلی و فرعی عمودی و افقی هستند که جهت انتقال فاضلاب های سبک و سنگین استفاده می شود. تعیین قطر لوله های فاضلاب، با توجه به کاربری و تعداد واحدهای ساختمان و میزان شیب لوله تعیین می شود. یک نکته مهم در این زمینه، بزرگ تر بودن قطر لوله اصلی فاضلاب ساختمان نسبت به لوله های فرعی وارد شده به آن در مسیر می باشد.

به منظور حفظ ایمنی و پرهیز از تجمع گازها در فاضلاب شهری و همچنین عدم بازگشت فاضلاب و بوی نامطبوع در ساختمان از هواکش فاضلاب یا سیفون استفاده می گردد. نحوه عملکرد این سیستم بدین شکل است که با تنظیم فشار، از انسداد در مسیر لوله های فاضلاب و بازگشت بو جلوگیری می نماید و همواره مقداری آب در قسمت خمیده آن وجود دارد.

در گذشته دفع فاضلاب و آب باران به صورت مشترک انجام می شد اما به منظور حفظ ذخایر آب ( چرا که آب باران اگر چه قابل شرب نیست اما قابلیت مصارف مختلف مانند آبیاری را دارد.)، آب باران از طریق ناودانی از ساختمان دفع شده و در صورت امکان به شبکه جمع آوری متصل می شود. این بخش از تاسیسات، شامل لوله های افقی و عمودی است که از کف شوهای بالاترین واحد ساختمان شروع می شود و به پایین ترین واحد ساختمان منتقل و دفع می کند. به منظور طراحی مناسب این سیستم، لازم است میزان بارش و آب باران هر یک از بخش های ساختمان مانند حیاط، حیاط خلوت، بام و.. تخمین زده شود تا از بالا زدن آب از چاه که می تواند ناشی از محاسبات اشتباه باشد، جلوگیری شود.

آب آشامیدنی

آب آشامیدنی تعریف معینی دارد که به آبی اطلاق می شود که اولا خصوصیات آن (فیزیکی، شیمیایی و…) طبق استانداردهای ملی بوده و ثانیا میزان مواد خارجی موجود در آن بسیار اندک باشد و ممصرف آن هیچ گاه عارضه بدی در انسان به وجود نمی آورد. این مواد خارجی شامل موادی هستند که عموما تهدیدکننده سلامت انسان بوده و در صورت وجود این مواد مخرب، به آن آب غیرآشامیدنی گویند. امروزه در اغلب کشورها، آب آشامیدنی از طریق سیستم لوله کشی ساختمان ها به ساکنین می رسد. با توجه به رشد جمعیت جهان، در آینده شاهد رقابت میان کشورها جهت تامین آب شرب مصرفی خود خواهیم بود.

لوله کشی توزیع آب مصرفی ساختمان

امروزه با رشد شهرنشینی و افزایش آپارتمان ها، طراحی، اجرا و نصب لوله کشی ساختمان ها ضوابط خاصی داشته و از استانداردهای مشخصی پیروی می کند. نکات گوناگونی در این مبحث باید رعایت شود. به عنوان مثال توجه به میزان فشار آب، اندازه لوله ها، انواع اتصالات در مسیر، عایق کاری صحیح لوله ها به منظور جلوگیری از یخ زدن در فصل زمستان، رعایت نکات بهداشتی در تامین آب آشامیدنی و توجه به افت های دمایی و فشاری آب که خود تابع عوامل مختلف مانند طول لوله کشی است و…. همچنین میزان سرعت جریان آب درون لوله ها یکی از مسائل مهم است که باید به گونه ای طراحی و در نظر گرفته شود که ضمن تامین دبی آب مصرفی، سرعت بیش از حد نباشد چرا که سبب ایجاد سر و صدا خواهد شد که در این خصوص سایز لوله ها نیز پارامتری تعیین کننده خواهد بود. قطر اسمی لوله های هر یک از تجهیزات مقادیر معینی دارد. جنس لوله های مورد استفاده در سیستم آب رسانی عموما از نوع فلزی و پلاستیکی (پلیمری) است. لوله های پلاستیکی نسبت به انبساط و انقباض حساس تر هستند و باید در نصب صحیح این لوله ها و استفاده از بست های کافی و همچنین عدم تابش مستقیم خورشید به آن ها دقت نمود. شکل زیر انواع لوله های پلاستیکی مورد استفاده را نشان می دهد.

در مقابل، لوله های فلزی عموما از جنس فولاد گالوانیزه ساخته شده و باید در هنگام نصب فضای کافی را جهت انجام اموراتی مانند تعویض یا تعمیر آن ها لحاظ نمود. این نوع لوله ها از جنس فولاد و یا آهن گالوانیزه و چدنی ساخته می شوند و در نتیجه هزینه تمام شده این لوله ها بیشتر از لوله های پلاستیکی است. شکل زیر نمونه ای از لوله های فلزی مورد استفاده را نشان می دهد.

طراحی لوله کشی توزیع آب مصرفی

فرآیند طراحی شبکه لوله کشی شامل اقدامات مختلفی از جمله تعیین محل عبور لوله ها، تعیین اندازه و جنس لوله ها(محاسبات مهندسی) و همینطور رعایت نکات ضروری مطابق مبحث ۱۶ مقررات ملی ساختمان است. برخی از نکات کلیدی در طراحی شبکه لوله کشی که لازم است مورد توجه قرار گیرد عبارتند از:

رعایت فشار مناسب در پشت شیرها
ملاحظات فضا جهت نصب و تعمیرات آسان
رعایت معیار حداقل و حداکثر برای قطر لوله ها
حفظ دمای مناسب برای جریان آب
توجه به میزان دبی جریان عبوری از لوله
رعایت بازه استاندارد تعریف شده برای قطر لوله ها

همچنین یکی دیگر از ملاحظات مهم، پیشگیری از وقوع پدیده ضربه قوچ در شبکه است. این پدیده در واقع افزایش فشار جریان سیال بر اثر تغییر مسیر یا توقف ناگهانی سیال رخ می دهد. این پدیده نامطلوب بعضا قدرت تخریب و خسارت زدن را نیز دارد. به منظور پرهیز از وقوع چنین مشکلاتی طراحی دقیق و انتخاب سرعت و فشار مطلوب در درون لوله حائز اهمیت است.

انتخاب مصالح

در طراحی و پیاده سازی لوله کشی تاسیسات بهداشتی ساختمان اجزای مختلفی مانند لوله، شیر، واسطه، فلنج و… به کار می رود. همانطور که بیان شد، لوله به عنوان یکی از مهم ترین تجهیزات در تایسات بهداشتی عموما از جنس فلزی و یا پلاستیکی است. لوله های فلزی اغلب از جنس مسی بوده اند که با توجه به رشد قیمت آن، امروزه از جنس فولاد گالوانیزه یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند. نکته مهم در این مورد، درج علامت کارخانه و استاندارد به شکل پاک نشدنی بر روی محصول است و در غیر این صورت استفاده از مصالح مجاز نیست. یکی دیگر از تجهیزات، شیرآلات است که عموما از جنس برنز، برنج، نیکل و چدن ساخته می شوند. فلنج ها نیز که جهت اتصال و استحکام میان لوله ها به کار می روند از انواع چدن و فولادها تهیه می شوند و دارای استانداردهای مختص به خود هستند. فیتینگ ها دیگر قطعات پر کاربرد در این حوزه هستند که به منظور تغییر جهت انشعاب گیری، تبدیل اندازه لوله ها و یا اتصال میان آن ها استفاده می گردد. نوع و جنس این فیتینگ ها بسته به کارکرد و جنس لوله ها تعیین می شود.

اجرای لوله کشی

در گذشته عموما از روش سنتی جهت لوله کشی ساختمان ها استفاده می شد. در این روش، از لوله های با جنس فلزی استفاده می گردید که امروزه تقریبا منسوخ شده است. لوله های فلزی علاوه بر احتمال وقوع یخ زدگی، زنگ زدگی و گرفتگی، هزینه بالایی نیز دارد.

نوع دیگر لوله کشی، انشعابی است که در این نوع، تمام شاخه های فرعی از رایزر اصلی جدا می شود.

یکی دیگر از لوله کشی های مورد استفاده، لوله کشی کلکتوری است که در آن از کلکتور استفاده می شود. این سبک لوله کشی مدرن تر است.

یکی دیگر از انتخاب ها جهت پیاده سازی سیستم لوله کشی، توکار و روکار بودن اجرای آن است. در لوله کشی توکار همانطور که از نام آن پیداست، در داخل دیوارها و کف انجام می شود و پنهان است، لذا به لحاظ زیبایی انتخاب بهتری است. اما در این نوع سیستم لوله کشی به خصوص در مناطق سردسیر، باید مشکل یخ زدگی احتمالی لوله ها در نظر گرفته شود. در مقابل، لوله کشی روکار در زمانی که کار ساخت به اتمام رسیده است راحت تر و کم هزینه تر است.

لذا در مجموع برای تعیین لوله کشی مناسب، با توجه به شرایط هر ساختمان و عواملی همانند زمان انجام پروژه و تحویل کار، هزینه، کیفیت و تعمیرات باید تصمیم گیری انجام شود. به عنوان مثال در منازل درحال سکونت، شیوه روکار سریع تر است.

اجرای لوله کشی دارای الزاماتی است که باید به دقت رعایت شود. به عنوان مثال، بازبینی مجدد نقشه ها و مسیرها قبل از اجرای کار، اطمینان از نو و استاندارد بودن تجهیزات، نصب غلاف روی لوله در عبور از دیوار، تغییرات سطح مقطع با اتصالات استاندارد، تمیز نمودن داخل لوله و اجزای دیگر اتصالات، تثبیت لوله ها در مسیر با بست و اتصالات لازم، پوشاندن دهانه لوله ها در زمان وقفه در کار، نصب قطعات بدون اعمال فشار مگر در موارد خاص با دلایل فنی، دفن لوله های پلاستیکی مطابق با استاندارد کارخانه و درنظرگیری انبساط و انقباض آن ها، رعایت ملاحظات آتش سوزی در اجرای لوله کشی، عدم عبور خطوط لوله از بازشوهای ساختمان مثل در یا پنجره، پیش بینی تخلیه آب و هوا به صورت ثقلی، رعایت نکات مربوط به شیب بندی لوله ها و….

جمع بندی

در این مقاله به طور کلی سعی شد انواع تاسیسات بهداشتی ساختمان معرفی گردد. همچنین ضمن بیان تعریف آب آشامیدنی، درخصوص سیستم لوله کشی توزیع آب و طراحی آن، انتخاب مصالح و اجرای لوله کشی توضیحات لازم جهت آشنایی مهندسان علاقه مند ارائه شد. به منظور مطالعه دقیق تر و آشنایی بیشتر با جزئیات مرتبط با تاسیسات بهداشتی ساختمان، علاقه مندان می توانند تمامی نکات و مطالب مربوطه را در کتاب “شرح تفصیلی بر مبحث شانزدهم مقررات ملی ساختمان تاسیسات بهداشتی ” از مجموعه انتشارات نوآور دریافت و مطالعه نمایند.

سلامت و موفق باشید.

معین فرمهینی فراهانی

انتشارات نوآور

ناشر تخصصی کتاب‌های نظام مهندسی