برای محاسبه قطر لوله های شبکه آبرسانی چهار دیسک گردان آبرسانی P1, P2 , P3 ,P4 طراحی و ابداع شده است.
دیسک گردان های P1 , P2 جهت محاسبه شبکه آبرسانی با فلاش والو به ترتیب برای لوله های با سایز کوچک تا متوسط، ۳/۴ الی ۳” و لوله های با سایز متوسط تا بزرگ ۲”الی ۳” استفاده می شوند،

همچنین دیسک های گردان P3. P4جهت محاسبه شبکه آبرسانی با فلاش تانک به ترتیب برای محاسبه لوله های با سایز کوچک تا متوسط (۱/۲و ۸” ) مورد استفاده دارد. البته لازم به توضیح است که در پروژه های بزرگ می توان از دیسک گردان های P1, P3 برای واحدهای داخلی و انشعابات فرعی و از دیسک گردان های P2 , P4 برای شاخه های اصلی و رایزرها استفاده نمود.محاسبه قطر لوله های شبکه آبرسانی با دیسک گردان براحتی وبا دقت کافی انجام می شود. در این قسمت ابتدا مشخصات دیسک گردان ، سپس روش کار ودر پایان(در مثال ها) توضیحات عملی در رابطه با استفاده از دیسک گردان بیان می گردد.

به طور کلی دیسک گردان ها از دو صفحه تشکیل شده اند:

۱- صفحه مربع شکل ثابت زیرین؛
۲- صفحه دایره شکل گردان روئی،



بر روی صفحه مربع شکل ثابت تعدادی دایره متحد المرکز مشاهده می شود،در دیسک های گردان آبرسانی سطح دایره های متحد المرکز به نه قسمت تقسیم شده اند که هر قسمت مربوط به S.F.U ( حداکثر جریان لحظه ای) مشخصی می باشد و این قسمت ها به ترتیب از S.F.U = 0.5 شروع و به S.F.U=10 ختم می گردد.

در هریک از این قسمت ها سه مورد درج گردیده است:

۱- میزان S.F.U ؛
۲- انواع وسایل بهداشتی مختلف که دارای همان S.F.U هستند؛
۳- تعداد واحدهای بهداشتی مربوط به همان S.F.U ، مثلاً در مورد ۱ = S.F.U این تعداد بین اعداد صفر الی ۱۶۰ واحد بهداشتی می باشد.

صفحه دایره شکل گردان روئی به ۳۶۰ قسمت تشکیل شده که در لبه صفحه گردان این تقسیم بندی با اعداد ۰ الی ۳۵۵ به رنگ آبی مشخص شده است. این اعداد صرفاً جنبه راهنمائی داشته و به آنها اعداد راهنما گفته می شود و در مثال ها مورد استفاده آنها بیان می گردد.



بر روی صفحه دایره شکل گردان روئی، سه پنجره مشاهده می شود که دو پنجره کوچک به ترتیب میزان واحد مصرف کل( S.F.U)و حداکثر محتمل جریان آب(g.p.m) را نشان می دهد، و پنجره بزرگتر پارامترهای (سرعت، قطر لوله و میزان افت فشار) را تعیین می نماید. قسمت مدرج در سمت چپ پنجره بزرگ میزان سرعت را مشخص می نماید و منحنی های داخل آن که به صورت دو دسته منحنی سیاه توپر وآبی خط چین می باشند به ترتیب قطر و ضریب افت فشار را تعیین می نمایند.



روش کار:

روش کار به اینصورت است که ابتدا تعداد سرویس های بهداشتی را روی هر خط لوله که مورد نظر می باشد تعیین نموده، سپس با توجه به نوع وسیله بهداشتی با استفاده از جدول پشت صفحه دیسک گردان S.F.U مربوطه بدست می آید، بعد با مراجعه به دیسک گردان عدد راهنمای مقابل صفر آن قسمت را با استفاده از چرخش دیسک گردان در جهت حرکت عقربه های ساعت در مقابل تعداد سرویس های بهداشتی مزبور قرار داده و مقدار کل S.F.U و g.p.m مورد نظر از پنجره های کوچک خوانده میشود، و در نهایت با استفاده از پنجره بزرگ روی صفحه گردان روئی با انتخاب سرعت مجاز آب،می توان قطر لوله مورد نظر را بر حسب اینچ و افت فشار سیستم را بر حسب P.S.I (در ۱۰۰ فوت طول لوله)مشخص نمود.چنانچه به جای سرعت آب، افت فشار مورد نظر باشد می توان با انتخاب ضریب افت فشار خاص، قطر لوله و سرعت را محاسبه کرد.به عنوان نمونه شکل و جزئیات دیسک گردان P4 در صفحه قبل آورده شده است و نحوه استفاده از دیسک گردان در مثالهای بعدی مشخص خواهد شد.



مثال ۱ ۰ محاسبه آبرسانی با سیستم فلاش تانک توسط دیسک گردان

نقشه زیر مقطع یک ساختمان ۷ طبقه اداری را نشان می دهد، رایزر و انشعابات مربوط به دستشوئی ها در شکل مشخص شده است.برای شبکه آبرسانی با سیستم فلاش تانک قطر لوله و ضریب افت فشار شبکه را در نقاط a، b، c محاسبه نمائید.

حل:

در این مثال چون شبکه آبرسانی با سیستم فلاش تانک می باشد بنابراین باید از دیسک های گردان با سیستم فلاش تانک استفاده نمود، نقطه a که تعداد کمی سرویس بهداشتی را تغذیه می نماید توسط دیسک گردان p3 و نقاط b ، c که تعداد زیادی وسیله بهداشتی را شامل می شود توسط دیسک گردان p4 محاسبه می گردد.

محاسبه نقطه a:

۱- ابتدا باید دیسک گردان در حالت اولیه قرار گیرد،( یعنی دو فلش قرمز رنگ موجود بر صفحه مربع شکل ثابت و صفحه دایره شکل گردان روئی مقابل هم قرار گیرند).



۲- قسمت اول این مثال محاسبه قطر و ضریب فشار در نقطه a می باشد. نقطه a در مسیر خود، تعداد ۷ دستشوئی عمومی را تغذیه می نماید، به پشت دیسک گردان p3 مراجعه کرده، در جدول (۱-۱ ۰ ) مقدار S.F.U برای دستشوئی عمومی برابر ۵/۱ حاصل می شود. حال باید به دیسک گردان و محدوده ۵/۱ = S.F.U رجوع شود.(البته لازم به توضیح است که اسامی واحدهای بهداشتی به زبان انگلیسی روی صفحه ثابت دیسک گردان ودر محدوده های مربوط به خود مشخص شده است و اصولاً نیازی به جدول(۱-۱ ۰ )نمی باشد لیکن در صورت اشکال در تعیین نوع سرویس می توان از جدول (۱-۱ ۰ )به صورت راهنما استفاده نمود).



۳- عدد راهنما (عدد آبی رنگ روی لبه صفحه دایره متحرک)در مقابل عدد صفر مربوط به قسمت ۵/۱ = S.F.U خوانده می شود، که در این حالت عدد راهنما برابر ۶۰ می باشد



۴- چون نقطه a تعداد ۷ واحد دستشوئی عمومی را تغذیه می نماید بنابراین دیسک گردان را در جهت حرکت عقربه های ساعت گردانده تا عدد راهنمای ۶۰ در مقابل تعداد واحدهای بهداشتی دستشوئی عمومی یعنی عدد ۷ واحد قرار گیرد.(شکل c)



۵- در این حالت بدون تغییر در زاویه چرخش دیسک گردان به پنجره فوقانی مراجعه کرده و مقدار حداکثر جریان لحظه ای کل یعنی (S.F.Uکل) برابر عدد ۵/۱۰ به دست می آید.(شکل d)



۶- همچنین در پنجره سمت چپ میزان حداکثر محتمل آب مصرفی به مقدار ۷/۹ gpm تعیین می شود(شکلe)
البته لازم به توضیح است در صورتیکه فقط محاسبه قطر لوله مورد نظر باشد نیازی به خواندن این اعداد نیست و صرفاً جنبه جمع آوری اطلاعات محاسباتی را دارند.



۷- قسمت مدرج موجود در سمت چپ پنجره بزرگ میانی میزان سرعت آب را نشان می دهد (شکل f)که از سرعت f.p.s 1 شروع و به f.p.s 20 ختم می شود، میزان سرعت مناسب و پیشنهادی در لوله های اصلی و فرعی شبکه در جدول پشت دیسک گردان و همچنین در همین کتاب(جدول۴-۱ ۰ )درج گردیده است، همانطور که قبلاً بیان شد در داخل پنجره بزرگ منحنی هائی با رنگ سیاه (توپر) و آبی رنگ(خط چین)مشاهده می شود.منحنی سیاه توپر مربوط به قطر لوله بر حسب اینچ و منحنی آبی رنگ خط چین مربوط به ضریب افت فشار می باشد. چون نقطه a در محدوده انشعابات می باشد، سرعت پیشنهادی برای آن طبق جدول (۴- ۱ ۰ )برابر f.p.s 3 مناسب است. در این مرحله بدون تغییر دادن دیسک گردان یعنی در وضعیت مرحله ۳ محاسبات این مثال، در پنجره بزرگ میانی محل تلاقی سرعت f.p.s 3 با خطوط قطر لوله (سیاه توپر) و ضریب افت فشار(آبی خط چین) مشخص می شود که این نقطه، نقطه جواب است.
ابتدا قطر لوله خوانده می شود، چون محل تلاقی(نقطه جواب) بین قطر ۱” و قرار دارد، بنابراین قطر بالاتر یعنی انتخاب می شود. با انتخاب این قطر، محل تلاقی خط قطر با محور سرعت ها، نقطه جواب نهایی خواهد بود، که در آن نقطه سرعت جدید ۴/۲ و ضریب افت (ft 100 / psi)25/1 خوانده می شود.



محاسبه نقطه b:



برای محاسبه قطر لوله و افت فشار در نقطه b نیز با استفاده از دیسک گردان p4 مراحل زیر انجام شود:



۱- دیسک گردان در حالت اولیه قرار گرفته یعنی فلش های قرمز رنگ مقابل هم قرار می گیرند.



۲- نقطه b تعداد ۱۴ واحد دستشوئی عمومی را تغذیه می نماید. دستشویی عمومی طبق جدول پشت دیسک گردان(جدول ۱-۱ ۰ ) دارای ۵/۱ = S.F.U می باشد.



۳- عدد راهنما(عدد آبی رنگ لبه دیسک گردان) در مقابل عدد صفر مربوط به قسمت ۵/۱ = S.F.U خوانده شود. چون مجدداً قسمت مربوط به دستشوئی عمومی مورد نظر است این عدد راهنما برابر ۶۰ می باشد، برای سایر وسائل بهداشتی عدد راهنما متفاوت خواهد بود.



۴- دیسک گردان را در جهت حرکت عقربه های ساعت گردانده تا عدد راهنمای ۶۰ مقابل تعداد واحدهای بهداشتی در این مرحله (یعنی عدد ۱۴ واحد) قرار گیرد.)



۵- با مراجعه به پنجره بزرگ میانی محل تلاقی سرعت f.p.s 3 را با خطوط قطر لوله و ضریب افت فشار مشخص نموده، تا قطر لوله و ضریب افت فشار بدست آید، در این حالت قطر لوله و ضریب افت فشار ۷/۱ (psi در ۱۰۰ فوت طول لوله)بدست می آید.



۶- بدیهی است برای یافتن میزان S.F.U کل وg.p.m باید به پنجره های کوچک مربوطه مراجعه شود.



محاسبه نقطه c :



حال نوبت محاسبه قطر لوله و ضریب افت فشار در نقطه C می باشد، با توجه به اینکه این نقطه دو طبقه مشابه را تغذیه می نماید، بنابراین تعداد سرویس دستشوئی ۲۸ واحد خواهد بود.

(تعداد کل سرویس بهداشتی)۲۸ = (جمع تعداد واحد بهداشتی هر طبقه)۱۴ × (تعداد طبقه)۲ حال مراحل زیر با استفاده از دیسک گردان P4 باید انجام شود:



۱- مجدداً دیسک گردان در حالت اولیه قرار می گیرد.



۲- وسائل بهداشتی مورد تغذیه نقطه C همانطور که بیان شد ۲۸ واحد می باشد و همه از نوع دستشوئی عمومی با ۵/۱ = S.F.U هستند.



۳- عدد راهنما در مقابل عدد صفر مربوط به قسمت ۵/۱ = S.F.U خوانده شود، این عدد راهنما برابر ۶۰ می باشد.



۴- دیسک گردان را در جهت حرکت عقربه ساعت گردانده تا عدد راهنمای ۶۰ در مقابل تعداد واحدهای بهداشتی در این مرحله (یعنی عدد ۲۸ واحد) قرار گیرد.

۵- با مراجعه به پنجره بزرگ میانی، نقطه جواب را در محدوده سرعت f.p.s 3 با خطوط قطر لوله و ضریب افت فشار مشخص نموده، تا قطر لوله و ضریب افت فشار بدست آید. در این حالت قطر لوله ۲” و ضریب افت فشار ft 100 / psi 3/1 مشخص می شود.

۶- ضمناً با مراجعه به پنجره S.F.U مقدار کل S.F.U در این نقطه برابر ۴۲ و با مراجعه به پنجره g.p.m مقدار کل دبی این نقطه برابر ۲۸ گالن در دقیقه بدست می آید.
نکته جالب توجه این است که محاسبات در این دیسک گردان ها، حالت تجمعی دارد. یعنی اگر چندین واحد بهداشتی مختلف دریک خط وجود داشته باشد با استفاده از دیسک گردان همانطور که در مثال فوق مشاهده شد می توان قطر لوله و موارد خواسته شده را بدست آورد که در مثال ۳ ۰ توضیح داده می شود.



محاسبات کلاسیک و متداول:



در اینجا برای روشن تر شدن نحوه محاسبه و کنترل دقت محاسبات دیسک گردان، مثال قبل با محاسبات کلاسیک و متداول انجام می پذیرد:



مثال ۲ : محاسبه شبکه آبرسانی به روش کلاسیک
مطلوبست محاسبه مشخصات لوله در نقطه c برای پروژه قبل.
حل:



مرحله ۱ ۰ – برآورد مجموع S.F.U با مراجعه به جدول (۱-۱ ۰ )
مقدار S.F.U برای دستشوئی عمومی برابر ۵/۱ تعیین می شود بنابراین کل S.F.U برای آن محاسبه می گردد:
S.F.U 42= (S.F.U)5/1 × (تعداد واحدهای دستشوئی)۱۴ × (طبقه)۲



مرحله ۲ ۰ – محاسبه حداکثر مصرف لحظه ای محتمل:
چون S.F.U کمتر از ۲۴۰ می باشد از شکل (۱-۱ ۰ )و منحنی شماره ۲ مربوط به فلاش تانک استفاده می شود. g.p.m 28 → S.F.U 42 .



مرحله ۳ ۰ – تعیین قطر لوله و ضریب افت فشار آب در لوله با استفاده از(شکل ۴-۱ ۰):
با توجه به سرعت مجاز fps 3 برای لوله های فرعی و انشعابات و مقدار دبی ۲۸ gpm از روی دیاگرام (۴- ۱ ۰ )قطر لوله و ضریب افت فشار محاسبه می شود: .



ملاحظه می گردد که محاسبات کلاسیک ودیسک گردان بسیار نزدیک هستند. .



مثال۳ : محاسبه شبکه آبرسانی با فلاش والو توسط دیسک گردان



پلان زیر سرویس بهداشتی یک ورزشگاه عمومی می باشد.شبکه آبرسانی با فلاش والو طراحی شده است. قطر لوله وسرعت آب برای ضریب افت فشار۳ (PSI درصد فوت طول لوله)، در نقطه A را محاسبه نمائید.


حل:



در این مثال حالت تجمعی محاسبات نیز مد نظر می باشد. در نقطه a تعداد ۱۰ واحد دستشوئی عمومی ،۴ واحد شیر توالت و ۴ واحد شیر فلاش والو توالت عمومی تغذیه می گردد. چون شیر برداشت توالت همان شیر معمولی با ۱ = S.F.U می باشد وشیر فلاش والو توالت عمومی دارای ۱۰= S.F.U است و این دو شیر.همزمان مورد استفاده قرار نمی گیرند، بنابراین فلاش والو توالت که مصرف بیشتری دارد در محاسبات وارد می شود. در نتیجه مجموعاً ، ۴ واحد شیر فلاش والو توالت عمومی و ۱۰ واحد دستشوئی عمومی برای انجام محاسبات در نظر گرفته می شود، مراحل محاسبات با استفاده از دیسک گردانP2 (وسیله شبکه با فلاش والو برای لوله های با سایز بزرگ) مطابق زیر می باشد:

۱- ابتدا دیسک گردان در حالت اولیه قرار می گیرد،( فلش های قرمز مقابل هم قرار می گیرند). (شکل a)

۲- قسمت اول محاسبات مورد نیاز ، مربوط به دستشوئی عمومی با ۵/۱ = S.F.U می باشد،( رجوع شود به جدول ۱-۱ ۰ پشت دیسک گردان).

۳- عدد راهنما (عدد آبی رنگ لبه دیسک گردان)در مقابل عدد صفر مربوط به قسمت ۵/۱ = S.F.U خوانده شود؛ این عدد راهنما عدد ۶۰ می باشد.(شکل B)

۴- دیسک گردان را در جهت عقربه های ساعت گردانده تا عدد راهنمای ۶۰ در مقابل تعداد واحدهای بهداشتی دستشوئی عمومی(یعنی عدد ۱۰) قرار گیرد.(شکل c)

۵- دیسک گردان در این حالت بدون تغییر نگه داشته می شود.

۶- حال باید اثر شیر فلاش والو توالت عمومی به محاسبات اضافه شود، با مراجعه به جدول(۱-۱ ۰ )پشت دیسک گردان جهت شیر فلاش والو ،۱۰= S.F.U بدست می آید.

۷- بدون تغییر در زاویه دیسک گردان در این حالت عدد راهنمای مقابل صفر قسمت ۱۰= S.F.U خوانده می شود، این عدد برابر ۵/ ۲۹۶ می باشد(شکل d)

۸- دیسک گردان را مجدداً در جهت حرکت عقربه های ساعت گردانده تا عدد راهنمای ۵/۲۹۶ در مقابل تعداد واحد بهداشتی فلاش والو توالت عمومی(یعنی عدد ۴)قرار گیرد. دیگر تغییری در دیسک داده نشود.(شکل e)

۹- نتیجه مجموع محاسبات مطابق زیر می باشد:
– در پنجره S.F.U مقدار کل مصرف ۵۵ حاصل می شود
– مقدار کل جریان محتمل لحظه ای g.p.m 52 تعیین می گردد.
– با مراجعه به پنجره بزرگ میانی،نقطه جواب در محل تلاقی محور مدرج سمت چپ(سرعت بر حسب fps) با خط ضریب افت فشار۲ psi در ۱۰۰ فوت طول لوله (منحنی آبی خط چین)بدست می آید.
– در این نقطه تلاقی، قطر لوله تعیین می شود.
– دراین نقطه سرعت f.p.s بر روی محور مدرج مربوطه خوانده می شود.