همه چیز درباره مهندسی لوله کشی

زمین دارای یک سیستم پیچیده بازیافت بیوسفر است که هوا، آب و فضولات جامد حیوانات را از طریق گیاهان، خاک و تبخیر به آب شیرین و هوا برای مصرف حیوانات تبدیل می کند. جوامع موفق با بازتولید سیستم های بازیافت زمین در سیستم لوله کشی مصنوعی بیوسفری خود به سیستم های بیوسفر احترام می گذارند. از نظر تاریخی ، با افزایش پیچیدگی و اندازه جوامع، سیستم‌های لوله‌کشی نیز از آنها پشتیبانی می‌کردند. روش منظم هیدرولوژی آب همانطور که در سیستم قنات رومی مشهود است رشد کرد. در طول قرن ها این روش های ارزشمند از بین رفت.

در چند قرن گذشته با رشد انقلاب صنعتی و روش های علمی، روش های جدید آموزش لوله کشی ساختمان در حرفه های مختلف مهندسی رسمیت یافت. مهندس لوله کشی با سیستم هایی درگیر است که در رشته های مهندسی مکانیک، عمران و شیمی همپوشانی دارند. مهندس لوله کشی در موقعیتی کلیدی برای تأثیرگذاری بر بهره وری آب، سایت پایدار، انرژی، حفاظت از آتش و سیستم های آلودگی یک تأسیسات است. آینده مهندسی لوله‌کشی در توانایی طراحی سیستم‌ها با در نظر گرفتن «کل ساختمان» با استفاده، حفظ و احترام به سیستم‌های طبیعی زمین بیوسفری بازیافت هوا، زباله و آب است.

مسئولیت‌های مهندسی لوله‌کشی در حوزه‌های مهندسی حرفه‌ای مهندسی عمران، مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی حفاظت از آتش، و مهندسی فرآیند همپوشانی دارند. به طور سنتی مهندس لوله کشی محاسبات را انجام می دهد، تجهیزات را اندازه می دهد، و اسناد طراحی و ساخت لوله کشی را تحت نظارت یک مهندس مکانیک، حفاظت آتش یا عمران، حرفه ای دارای مجوز انجام می دهد.

• طراحی سیستم های فرآیند و جریان سیالات
• طراحی سیستم های لوله کشی
• طراحی سیستم های انتقال حرارت و انرژی

مهندس لوله کشی از مهندس عمران برای سیستم های لوله کشی خارج از ساختمان از جمله آب طوفان، فاضلاب، گاز طبیعی، آب اطفاء حریق، آب خانگی، آب آبیاری و سایر سیستم های آب و فاضلاب ویژه پشتیبانی می کند.

مهندس لوله کشی نقش متفاوتی در طراحی سیستم های آبپاش اطفاء حریق برای یک تاسیسات ایفا می کند. کل رویکرد ساختمان در طراحی ساختمان هنگام گنجاندن الزامات حفاظت از آتش در یک تأسیسات بسیار مهم است. متخصصان طراحی، از جمله مهندس لوله‌کشی، بر توصیه‌های مهندس حفاظت آتش تکیه خواهند کرد. مهندس حفاظت از آتش، طبقه‌بندی خطر ساختمان را با الزامات مختلف حفاظت از آتش برای یک تأسیسات هماهنگ می‌کند. مهندس لوله‌کشی در صورت نیاز به سیستم‌های حفاظت آتش‌سوزی که به آب نیاز دارند، با مهندس حفاظت آتش کار خواهد کرد. به عنوان مثال، در برخی از ساختمان‌ها، مهندس حفاظت از آتش می‌تواند گزینه‌هایی را برجسته کند که در آن ساختمان می‌تواند به گونه‌ای طراحی شود که به سیستم‌های آبپاش خودکار مبتنی بر آب بدون به خطر انداختن ایمنی ساختمان نیاز نداشته باشد. در این موارد مهندس حفاظت حریق می تواند با استفاده از رویکرد کلی ساختمان به تیم طراحی اطلاع دهد که ساختمان کارآمدتر است و هزینه کمتری برای مالک از جمله سیستم آبپاش خودکار مبتنی بر آب در طراحی ساختمان خواهد داشت.

در این موارد از جمله سیستم های آبپاش خودکار مبتنی بر آب، میزان مصالح و ساخت و ساز مورد نیاز در یک ساختمان کاهش می یابد و در نتیجه هزینه ساختمان کاهش می یابد و یکی از شرایط یک ساختمان پایدار برآورده می شود. این همکاری نزدیک با استفاده از رویکرد کل ساختمان زمانی که تیم‌های طراحی، ساخت و نگهداری یک تأسیسات درخواست مجوزها و گواهی‌نامه‌ها می‌کنند، یک مزیت است، زیرا آنها یک برنامه حفاظت از آتش هماهنگ برای تأسیسات دارند.

مهندس لوله کش در کل طراحی ساختمان یک سیستم اطفاء حریق مبتنی بر آب شرکت دارد. در یک تاسیسات معمولی، آب اصلی شهر، آب سیستم اطفاء حریق را تامین می کند. مهندس لوله کش باید جزئیات اتصال آب آتش نشانی به آب شهری را با مهندس عمران، اداره آب و آتش نشانی هماهنگ کند.

شیرهای آتش نشانی، شیرآلات، آلارم ها و اتصالات آتش نشانی برای سایت طراحی شده اند. هنگامی که لوله اصلی آب وارد ساختمان می شود، دستگاه های هشدار دهنده و جریان برگشتی طراحی شده توسط مهندس لوله کشی وجود دارد. در ساختمان‌های بزرگ‌تر، معمولاً در راه پله‌های خروجی با اتصالات آتش نشانی برای پرسنل آتش نشانی برای اتصال شیلنگ‌ها و مهار آتش در ساختمان در هنگام آتش‌سوزی نصب می‌شوند.

سیستم های اسپرینکلر اتوماتیک به ساختمان ساختمان متصل می شوند لوله هایی که آب را به سر آبپاش های توزیع شده در سرتاسر ساختمان می رساند. در ساختمان های بلندتر پمپ های آتش نشانی برای افزایش فشار و جریان آب شهری به اتصالات آتش نشانی و سیستم های اسپرینکلر مورد نیاز است. مهندس لوله‌کشی نقش کلیدی در گنجاندن نیازهای آب برای سیستم آبپاش با نیازهای آب برای سیستم لوله‌کشی ایفا می‌کند.

امکانات ورزشی نمونه خوبی برای برجسته کردن اهمیت هماهنگی است. در طول یک بازی فوتبال، هواداران با استفاده از امکانات توالت در صف ایستاده بودند و تقاضای زیادی را از سیستم آب شهری ایجاد کردند. در همان زمان، یک کوره در پارکینگ در حال سوختن در حین یک مهمانی دم دروازه آتش کوچکی را ایجاد کرد. هنگامی که آتش نشانی وارد شد، فشار آب کافی در شیرهای آتش نشانی برای تامین آب به شیلنگ های آنها برای خاموش کردن آتش وجود نداشت. در این موارد، مهم است که یک مهندس لوله کشی به طراحی لوله کشی کل ساختمان نگاه کند.

هنگامی که متخصصان طراحی، از جمله مهندس لوله‌کشی، پارامترهای اساسی سیستم‌های اطفاء حریق مبتنی بر آب را برای یک ساختمان توسعه دادند، محاسبات هیدرولیک برای سیستم اطفاء حریق آغاز می‌شود. در برخی از ایالت‌ها، مهندس لوله‌کشی محاسبات اولیه را همانطور که توسط NFPA 13 توضیح داده شده است، آماده می‌کند. در سایر ایالت‌ها، پیمانکار حفاظت آتش دارای مجوز مسئول این محاسبات است. در هر صورت مهندس لوله کشی این محاسبات را قبل از نصب سیستم بررسی و نظر خواهد داد.

از آنجایی که طراحی ساختمان از سیستم‌های پایدارتر استفاده می‌کند، مسئولیت‌های مهندس لوله‌کشی می‌تواند با متخصصان و طراحان برخی از این سیستم‌ها تعامل داشته باشد. به عنوان مثال، اگر سقف سبز رویشی برای یک تأسیسات مناسب باشد، در مرحله مفهومی یک پروژه، یک متخصص طراحی بام سبز به تیم طراحی اضافه می شود. طراحی و جزئیات سیستم بام سبز باید به دقت بین چندین متخصص هماهنگ شود: معمار برای طراحی غشای سقف و مکان های تخلیه، مهندس لوله کشی برای وسایل و لوله کشی زهکشی سقف، متخصص بام سبز، و مهندس سازه برای اثرات بارگذاری سقف. از بام سبز

به دلیل دامنه وسیع مسئولیت ها و زمینه های همپوشانی با دیگر متخصصان طراحی، مهم است که مهندس لوله کشی در سریع ترین زمان ممکن در تیم پروژه حضور داشته باشد. مهندس لوله کشی می تواند در زمینه های زیر ورودی ارائه دهد:

سیستم آب خانگی/آب آشامیدنی - این آبی است که توسط یک سیستم آب شهری یا منبع آب تامین می شود. مهندس لوله کشی سیستم توزیع آب را برای محافظت از سلامت عمومی به وسایل لوله کشی، آبیاری محوطه، سیستم اطفاء حریق، سیستم های فیلتراسیون، سیستم های مکانیکی، سیستم های تمیز کردن و تجهیزات فرآیند طراحی می کند. یک ساختمان پیچیده نیاز به سیستم های آب تصفیه شده خاص دارد و تاسیسات تولیدی به سیستم های آب فرآیندی خاصی نیاز دارد. مهندس لوله‌کشی می‌تواند طراحی این سیستم‌ها را توسعه دهد در حالی که در نظر داشته باشد که هدف نهایی کل ساختمان کاهش میزان آب مصرفی یک تأسیسات است. به عنوان مثال می توان از سیستم جمع آوری آب طوفانی در سیستم آبیاری محوطه سازی به جای سیستم آبیاری با استفاده از آب خانگی استفاده کرد. با استفاده از این رویکرد کل ساختمان، مصرف آب خانگی کاهش می یابد.

آب گرم خانگی - آب خانگی با همان دمای زمین به ساختمان می رسد. برای آب گرم در یک مرکز معمولاً برای شستشو یا حمام الزاماتی وجود دارد. مهندس لوله کشی تجهیزات گرمایش آب و سیستم توزیع را برای لوله کشی آب گرم طراحی می کند تا آب گرم در زمان معقولی در دسترس وسایل لوله کشی باشد. مهندس لوله‌کشی می‌تواند آبگرمکن‌های کم مصرف، سیستم‌های چرخش آب گرم را طراحی کند تا میزان هدر رفت آب خانگی را در زمانی که کاربران منتظر رسیدن آب گرم به دستگاه هستند، کاهش دهد. آنها همچنین می توانند سیستم های آب گرم را با استفاده از سوخت های جایگزین مانند بیودیزل یا انرژی تولید شده در محل از مواردی مانند آسیاب های بادی و آبگرمکن های خورشیدی طراحی کنند.

بیشتر بخوانید: تعمیر جاروبرقی ، آموزش مکانیک خودرو

تجهیزات لوله کشی - مهندس لوله کشی نوع مناسب وسایل را در مناطق مختلف ساختمان هماهنگ می کند. هماهنگی نزدیک برای الزامات کد، تعداد و محل قرارگیری وسایل لوله کشی مورد نیاز است. با نگاهی به سیستم آب خانگی و سیستم فاضلاب با رویکرد کلی ساختمان، مهندس لوله‌کشی متوجه می‌شود که وسایل جریان کم مصرف آب و فاضلاب را کاهش می‌دهند. در یک شهرداری سیستم، کاهش میزان فاضلاب شهری و آب خانگی که از منبع آب شیرین محلی گرفته و وارد می شود، به ساختمان های بیشتری بستگی دارد که از رویکرد صرفه جویی آب برای تامین و دفع آب استفاده می کنند.

سیستم های فاضلاب بهداشتی - آب جاری از وسایل لوله کشی در سیستم فاضلاب ساختمان جمع می شود. مهندس لوله کشی این سیستم را تا جایی طراحی می کند که به یک سیستم فاضلاب شهری یا به یک سیستم دفع یا مهار در محل متصل می شود. برخی از تأسیسات نیاز به جداسازی بین جریان‌های زباله و/یا تصفیه سیستم‌های پسماند ویژه قبل از ورود به یک سیستم زباله ساختمانی دارند. به عنوان مثال، ضایعات چربی از آشپزخانه می تواند به سیستم لوله کشی فاضلاب آسیب برساند. در نتیجه یک چربی گیر برای گرفتن چربی قبل از ورود به سیستم ساختمانی رایج نصب می شود.

سیستم‌های آب طوفانی - در طول یک باران یا رویداد طوفانی، آب باران روی سقف ساختمان‌ها، پارکینگ‌ها و فضاهای سبز می‌بارد. در آب و هوای شمالی، برف یا یخ در یک مکان در همان مکان ها می بارد. آب حاصل از باران یا برف در سیستم آب طوفانی جمع آوری می شود. این سوال که با این آب چه باید کرد در حال تبدیل شدن به یک موضوع بحث برانگیز است و رویکردهای متفاوتی را در مکان های مختلف می طلبد. روش سنتی مدیریت آب طوفان، حذف آن از ساختمان و محل در سریع ترین زمان ممکن بود. در برخی از جوامع در حال رشد، این رویکرد با ایجاد سیل و آلودگی منابع آب شیرین در پایین دست ساختمان ها منجر به نتایج ویرانگری شد. گزینه‌های روش‌های مدیریت آب طوفان باید در مراحل اولیه طراحی مورد بحث قرار گیرد.

مسائل در حال ظهور

اعضای صنعت لوله‌کشی شروع به بررسی سیستم‌های لوله‌کشی کل ساختمان کرده‌اند، زیرا با دیگر رشته‌های طراحی، مالکان، نصب‌کنندگان، اپراتورها، کاربران و جامعه خارج از ساختمان مرتبط است. به عنوان مثال، کل رویکرد ساختمان به آب طوفانی که بر روی یک سایت افتاده به عنوان منبع نگاه می کند و در صورت امکان آب طوفان را در محل نگه می دارد. سیستم‌هایی در حال حاضر در دسترس هستند و در برخی از مناطق مورد نیاز هستند که میزان خروج آب طوفان را از یک سایت حفظ می‌کنند تا با مقدار طبیعی خروجی از محل قبل از توسعه مطابقت داشته باشد. در نتیجه، کل رویکرد ساختمان در طراحی سایت و مدیریت آب طوفان می تواند از الزامات رواناب قانونی فراتر رود، مصرف آب آشامیدنی را کاهش دهد، جریان فاضلاب را کاهش دهد و جریان آب طوفان را از یک سایت کاهش دهد.

به دلیل این روند، مهندس لوله‌کشی می‌تواند گزینه‌های طراحی را ارائه دهد که می‌تواند آب را روی سقف با زه‌کشی سقف با جریان محدود یا سقف‌های سبز رویشی حفظ کند. یا، سیستم‌های استفاده مجدد از آب را می‌توان برای جمع‌آوری آب و استفاده مجدد از آب برای آبیاری، سیستم‌های آب فرآیند ساختمان یا سیستم‌های شستشوی توالت طراحی کرد. مهندس لوله کشی همچنین می تواند مفاهیمی را برای طراحی سیستم های توزیع لوله ایجاد کند که می تواند این آب را در زمین در محل در مناطق سبز یا زیر پارکینگ ها برگرداند. مشارکت اولیه مهندس لوله‌کشی در کل فرآیند طراحی ساختمان برای ادغام گزینه‌های طراحی حفاظت از آب با کار سایر متخصصان طراحی ضروری است.

به دلیل نگرانی های مربوط به بهره وری آب، ادرار بدون آب در حال تبدیل شدن به یک وسیله محبوب هستند. بسیاری از تولید کنندگان عمده لوله کشی در حال حاضر این محصولات را تولید می کنند. از آنجایی که این وسایل متفاوت هستند، به رویکرد متفاوتی توسط تیم تعمیر و نگهداری تاسیسات نیاز دارند. نصب و نگهداری آنها متفاوت از واحدهای سنتی است و باعث کاهش مصرف آب می شود. یک رویکرد کلی ساختمان با استفاده از این وسایل مورد نیاز است که شامل نمایندگان مالک، پیمانکار، کارکنان تعمیر و نگهداری و خانه داری و کاربر باشد. هنگامی که همه طرفین از الزامات ویژه آگاه باشند، وسایل می توانند سال ها با موفقیت کار کنند.

توالت های بدون آب وسایل کمپوست سازی هستند که برای تجهیزات کمپوست نیاز به یک اتاق کوچک در کنار توالت ها دارند. تعداد فزاینده ای از مالکان ساختمان وجود دارد که این وسایل را با خدمه محوطه سازی برای استفاده از کمپوست در ویژگی های چشم انداز تاسیسات هماهنگ می کنند. نتیجه نهایی کاهش آب آشامیدنی به یک تأسیسات و ضایعات فاضلاب از یک تأسیسات است. همچنین در مورد آموزش تعمیرات موبایل نیز بخوانید.

دوش‌های کم جریان، دوش راحت را فراهم می‌کنند و در عین حال آب کمتری مصرف می‌کنند و جریان فاضلاب کمتری ایجاد می‌کنند. تولید کنندگان شیر در حال ساخت شیرهای اختلاط هستند که در هنگام تغییر فشار آب ساختمان، کاربران را با آب گرم در این جریان های کم سوخته نمی کند. طرح های سر دوش برای ایجاد جریان یکنواخت آب برای دوش مجدداً کار شده است. سیستم های حمام چندگانه برای تجربه دوش لوکس، مقادیر زیادی آب را در اختیار کاربر قرار می دهد. مهم است که تأثیر این سیستم ها بر سایر سیستم های ساختمان مانند اتمام اتاق، اگزوز اتاق و سیستم آب گرم را درک کنید. برای بحث دقیق در مورد رطوبت در محیط ساختمان، WBDG Resouce Page Mold and Moisture Dynamics را ببینید. سیستم‌هایی که طراحی ضعیفی دارند می‌توانند مقادیر زیادی آب و انرژی را هدر دهند زمانی که مقادیر زیادی آب داغ از کانال تخلیه می‌شود. سیستم‌های گردشی مشابه حمام‌های گردابی وجود دارند که آب دوش را دوباره به گردش در می‌آورند و می‌توانند آب و انرژی کمتری مصرف کنند.

سبزیجات سبز سقف‌ها میزان آب بارانی که از یک سایت خارج می‌شود را کاهش می‌دهند. این سیستم ها دارای محیط های رشد و گیاهان روی بام هستند. این گیاهان از آب باران استفاده می کنند، سقف را عایق می کنند و اثر جزیره گرمایی ساختمان را کاهش می دهند. آنها می توانند یک عنصر زیبایی شناختی ارائه دهند و اندازه سیستم های نگهداری آب طوفان سایت را کاهش دهند.

سیستم‌های استفاده مجدد از آب، آب طوفان را در مخازن ذخیره‌سازی برای استفاده آینده در سایر مناطق ساختمان یا سایت حفظ می‌کنند. آب این سیستم‌ها را می‌توان برای آبیاری، آب فرآیندی و برای لوله‌کشی توالت‌ها و مجاری ادرار استفاده کرد. این سیستم ها میزان آب طوفان یک ساختمان را کاهش می دهند و میزان آب آشامیدنی مصرفی در ساختمان را کاهش می دهند. آنها می توانند به عناصر معماری یک ساختمان بیافزایند.

جداکننده های تخصصی فاضلاب که گریس، سوخت، اسید و سایر مواد خطرناک را از جریان آب جدا می کند به کاهش آلودگی آب شیرین کمک می کند. هماهنگی نزدیک بین آژانس های نظارتی، تیم طراحی، تیم ساخت و ساز و عملیات ساختمان برای داشتن یک سیستم عامل مناسب مورد نیاز است.

سوخت سیستم های گرمایش آب به طور سنتی با گاز یا برق تامین می شود. نسل جدیدی از سیستم های خورشیدی برای جبران هزینه های گرمایش آب موجود است. سیستم‌های بازیابی گرما که گرمای خروجی را از تجهیزاتی مانند شستشوی لباس یا سیستم‌های آب کندانسور HVAC جذب می‌کنند، می‌توانند دمای آب ورودی به آبگرمکن را افزایش دهند. در نتیجه مقدار انرژی مورد نیاز برای گرم کردن آب کاهش می یابد.

همانطور که جوامع توسعه می یابند و از نظر اندازه و پیچیدگی رشد می کنند، به ارزش آب و هوای پاکی که در سیستم های بیوسفر طبیعی زمین تولید می شود، پی می برند. در نتیجه، جامعه به اهمیت سیستم‌های لوله‌کشی که به این سیستم‌های زیست کره طبیعی احترام گذاشته و تکرار می‌کنند، پی می‌برد.

https://www.wbdg.org/design-disciplines/plumbing-engineering