فایل ورد کامل طراحی و محاسبه تأسیسات مکانیکی برج تجاری با بهره‌گیری از نرم‌افزارهای DUCTSAZE و CARRIER همراه با محاسبات دستی

شرایط کلی و جزئی طرح

شرایط کلی طرح

محل پروژه: تهران

عرض جغرافیایی: ۷/۳۵ درجه

طول جغرافیایی: ۴/۵۱- درجه

ارتفاع از سطح دریا: ۴۰۰۲ فوت = ۱۲۲۰متر

دمای خشک تابستانی: ۱۰۲ درجه فارنهایت = ۹/۳۸ درجه سانتیگراد

دمای مرطوب تابستانی: ۷۵ درجه فارنهایت = ۹/۲۳ درجه سانتیگراد

اختلاف دمای روزانه تابستانی: ۲۷ درجه فارنهایت

دمای خشک زمستانی: ۲۰ درجه فارنهایت = ۷/۶- درجه سانتیگراد

دمای مرطوب زمستانی: ۲/۱۶ درجه فارنهایت = ۸/۸- درجه سانتیگراد

ضریب تمیزی هوا: ۱

ضریب انعکاس زمین: ۲/۰

ضریب رسانش خاک: F/Ft/hr/Btu 8/0 = k/m/w 583/1

زمان محلی از گرینویچ: hr 5/3-

شرایط جزئی طرح

مساحت ساختمان: ۸/۱۰۲۵۰۲ فوت‌مربع

نوع ساختمان: اداری

تعداد طبقات: ۱۷ طبقه (۲طبقه پارکینگ به‌‌صورت زیرزمین و ۱۵طبقه اداری روی زمین)

وزن واحد ساختمان: ۷۰پوند بر فوت‌مربع

ارتفاع هرطبقه: ۹/۸ فوت = ۷/۲ متر

محل موتورخانه: طبقه ۲-

محل پارکینگ‌ها: طبقات (۲- و ۱-)

تعداد راه پله‌ها: درهمه طبقات بجز ۲- و ۱- در چپ و راست ساختمان دو دستگاه وجود دارد.

تعداد آسانسورها: ۲دستگاه برای حمل نفرات

سیستم سرمایش و گرمایش: موتورخانه مرکزی و چیلر تراکمی

سیستم تهویه‌مطبوع: فن کویل و هواساز

سیستم لوله‌کشی آب‌‌بهداشتی: لوله‌کشی آبسرد، آبگرم و سیرکولاسیون‌آبگرم

سیستم اطفاء‌حریق: فایر باکس مرکزی در هر طبقه و ایستگاه پمپاژ در موتورخانه بعلاوه کپسول آتشنشانی و سیستم هشدار دهنده اعلام حریق

فصل دوم

تأسیسات بهداشتی

در طراحی و معماری سعی شده تا تجهیزات و تأسیسات بهداشتی بصورت مجتمع باشند تا هزینه اجرا، نصب، نگهداری و تعمیرات کاهش یابد.

قسمت اول تمام مصرف کننده‌ها( دستشویی‌ها، توالت‌ها و …) “۲/۱ می‌باشد.

طبق جدول (۱) کتاب تأسیسات آقای تهرانی واحدهای‌مصرف آبسرد و آبگرم (Fixtureunit)، داریم:

جدول (۲-۱)

برای محاسبه قطر لوله‌ها از نمودار جریان آب در لوله‌های نیمه خشن نمودار (۴-۵) کتاب تهرانی و طباطبایی استفاده شده است. سرعت درون لوله ۷فوت در ثانیه می‌باشد.

Fu 480=8×60 Fu 60=6×10

Fu 140=2×70 Fu 210=3×70

Fu 12=6×2 Fu 39=3×13

Fu 28=2×14 Fu 8=4×2

واحد مصرف کل ساختمان Fu977 می‌باشد که با استفاده از نمودار(۱-۵) طباطبایی مقدار واقعی تقاضا تقریبا gpm210 می‌باشد.

طول لوله اصلی خیابان تا ساختمان: ۵۰ متر

طول لوله ورودی به ساختمان تا موتورخانه: ۳۰ متر

فاصله موتورخانه تا بالاترین طبقه: ۶۰ متر

فاصله بالاترین طبقه تا دورترین مصرف کننده: متر۲۰

مجموع طول‌ها ۱۶۰ متر است که با احتساب ۵۰% طول معادل اتصالات و وصاله‌ها ۲۴۰ متر می‌شود.

محاسبه نرخ افت فشار در سیستم لوله‌کشی از رابطه زیر عبارتست از:

P=[Ps-0434h-Pf-Pm]100/L

P متوسط نرخ افت‌فشار در سیستم لوله‌کشی ( psi)

Ps افت‌فشار در لوله اصلی خیابان ( ۵۰psi )

h ارتفاع بالاترین وسیله بهداشتی از لوله اصلی خیابان (۱۴۰ ft)

Pf حداقل فشار مورد نیاز در بالاترین و دورترین وسیله بهداشتی ( ۱۵psi )

Pm افت‌فشار در کنتور آب ( psi)

L طول کل مسیر لوله‌کشی (۷۸۵ ft)

فشار psi11 بدست می‌آید که طبق فرمول بالا ۰۳/۴=P ، حال با مراجعه به نمودار‌(4-5) می بینیم که برای دبی gpm210 و قطر لوله “۳ افت‌فشار از مقدار مجاز ۰۳/۴ و سرعت از محدوده مجاز ۲تا ۶ فوت در ثانیه تجاوز می‌کند، پس قطر لوله را “۴ فرض کرده و دوباره عمل را تکرار می‌کنیم که این بار ۲/۳=P که با مراجعه به نمودار (۴-۵) می‌بینیم که برای دبی gpm210 و قطر لوله “۴ افت فشار و سرعت در محدوده مجازند.

چون طول لوله‌کشی بیشتر از ۱۰۰ فوت است لذا سیستم برگشت در نظر گرفته شده‌است. سیستم برگشت شامل یک پمپ سیرکولاسیون خطی است که توسط یک ترموستات مستغرق که در مسیر برگشت نصب گردیده کنترل می‌شود و همیشه آبگرم مصرفی را با دمای مناسب در تمام ساختمان قرار می‌‌دهد.

چون ارتفاء ساختمان زیاد است و فشار سیستم آب شهر جوابگو نیست لذا برای تأمین فشار از بوستر‌پمپ استفاده کردیم، تا طبقه پنجم با فشار آب شهر و از طبقه پنجم تا چهاردهم با فشار بوستر پمپ تأمین می‌شود..

در مجموعه سرویس بهداشتی‌های کوچک قطر لوله برگشت آبگرم بین “۲/۱ تا “۴/۳ می باشد و قطر لوله‌های آبگرم برگشتی در رایزر بر اساس دبی آبگرمی که توسط لوله مورد نظر بطرف منبع حمل می‌شود و افت‌فشار ۵/۲ فوت در ۱۰۰ فوت با مراجعه به نمودار(۴-۵) بدست می‌آید.

یک روش جهت انتخاب پمپ سیرکولاسیون آبگرم برگشتی طبق روش انجمن مهندسین آمریکا (اشری) به ازای هر Fu50 واحد مصرفی gpm1 دبی پمپ آبگرم برگشتی در نظر می‌گیرند.

روش دوم که ما مورد استفاده قرار دادیم عبارت است از:

۱- طول کل تمامی سیستم لوله‌کشی رفت و برگشت آبگرم مصرفی را حساب کرده.

۲- ضرب کردن طول بدست آمده مرحله قبل در [Btu/hr.ft]60 جهت دستیابی به میزان تقریبی تلفات حرارتی.

۳- تقسیم تلفات حرارتی بدست آمده در مرحله ۲ بر ۱۰۰۰۰ جهت دستیابی به دبی پمپ سیرکولاسیون آبگرم مصرفی.

۴- تعیین هد پمپ با ضرب کردن نرخ افت‌فشار ۵/۲فوت بر ۱۰۰ فوت در طول مسیر برگشت.

جدول (۲-۲)

انتخاب منبع دو جداره

میزان مصرف آبگرم بر حسب نوع ساختمان و نوع وسیله بهداشتی به شرح جدول زیر است:

جدول (۲-۳)

gph1030= (20×16)+(100×2)+(10×3)+(8×60) حداکثر مصرف آبگرم

gph309= 3/0×1030 مقدار واقعی مصرف آبگرم

Litr2336 = Gallon618= 2×3/0×1030 ظرفیت منبع آبگرم

وزن مخصوص آب شهری ۳۳/۸ پوند بر گالن

دمای آب ورودی به آبگرمکن= ۴۰ درجه فارنهایت

دمای آب خروجی از آبگرمکن= ۱۴۰ درجه فارنهایت

Kcal/hr130000= Btu/hr514794=(40-140)33/8×618=Q=mc(t2-t1)

طبق جدول ۳ راهنمای انتخاب منبع کویل دار شرکت حرارت‌گستر و با توجه به مصرف gpm309 مدل TCWH684 انتخاب می گردد که مشخصات زیر را دارا می‌باشد:

جدول (۲-۴)

انتخاب بویلر

مجموع بار حرارتی ساختمان: Btu/hr3253700= MBH7/3253

مجموع بار حرارتی آبگرم مصرفی: Btu/hr 515000

کل حرارتی که باید توسط بویلر تأمین شود: Btu/hr 3768700= 515000+3253700

با احتساب ۱۵% ضریب اطمینان داریم: Kcal/hr 1095000=Btu/hr4334000=15/1×3768700

چون فقط در فصل سرما از کل ظرفیت گرمایی بویلر استفاده می‌کنیم و در فصل گرما فقط جهت تأمین آبگرم مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرد پس بهتر است جهت کاهش استهلاک و صرفه جویی در مصرف انرژی از دو بویلر استفاده کنیم

Kcal/hr581000×2= Btu/hr2300000×2

که طبق کاتالوگ شرکت شوفاژکار دیگ چدنی مدل ۱۶ توربو با مشخصات زیر انتخاب می‌شود:

تعداد پره: ۱۶ ظرفیت گرمایی: kcal/hr 605000

حجم آبگیری: Lit 278 طول: mm2680

عرض: mm710 ارتفاع: mm1115

محاسبه قطر لوله دودکش بویلر

برای محاسبه قطر لوله دودکش بر اساس رابطه A=(0.01*Q)/H^0.5 که در آن:

A: سطح مقطع دودکش برحسب مترمربع H: ارتفاع دودکش برحسب متر

Q: ظرفیت بویلر kcal/hr))

=۸۰۶ cm2 A=(0.01*581000)/52^0.5 806=(3.14/4)*D^2 D=32cm

منبع انبساط

برای هر دیگ طبق فرمول زیر یک منبع انبساط در نظر می‌گیریم برای سیستم سرمایش هم منبع انبساطی هم حجم دو منبع انبساط دیگر در نظرمی‌گیریم. Lit871= 1000/ (5/1×581000)

۳ منبع انبساط ۱۰۰۰ لیتری در نظر می‌گیریم.

انتخاب مشعل

ظرفیت مشعل با تقسیم ظرفیت بویلر بر ارزش حرارتی سوخت بدست می‌آید که در واقع مقدار جریان سوخت در ساعت را مشخص می‌نماید.ارزش حرارتی هر متر مکعب گاز طبیعی Kcal/m3 9000 می‌باشد لذا:

m3/h 581000/9000 = 65 Q/9000 =

پس طبق کاتالوگ شرکت پارس مشعل دو عدد مشعل مدل PM-4 211 به مشخصات زیر انتخاب می‌کنیم.

جدول (۲-۵)