دراسة نافورة جافة تفاعلية

دراسة نافورة جافة تفاعلية

من تنظيم الملعب إلى حسابات تداول المياه والصرف والتحكم في الاستغلال

النافورة الجافة التفاعلية هي مساحة تكون فيها حركة المياه ووجود الناس جزءًا من تجربة مشتركة. يتنقل الأطفال بين النوافير، ويجلس رفاقهم حولها، ويمكن استخدام سطح الحقل لأنشطة أخرى بعد توقف الرش. تعتمد جودة هذه التجربة على تنسيق التصميم الحضري والمرافق والإدارة اليومية.

في المناقشات السابقة، تم فحص عينة من نافورة البركة. تم في هذا الفصل عرض دراسة افتراضية لخاصية المياه مع إمكانية اللعب والاتصال المباشر للمستخدمين بالمياه. الأرقام هي الافتراضات التعليمية لهذه الدراسة ولا تعتبر المواصفات الفعلية للمنتج أو المشروع لGSO. ويتطلب تحويلها إلى خطة تنفيذية معلومات عن الموقع، ومعدات مختارة، وموافقة المصممين المسؤولين.

46–1. تحديد المستخدم قبل اختيار المعدات

"الأرضية الجافة" تصف طريقة إعداد النافورة: الفوهات على مستوى الأرض ولا يوجد حوض واضح في المنطقة. هذا العنوان وحده لا يشير إلى أن المجموعة مصممة للأطفال.

يجب أن يحدد تعريف المشروع ما يلي:

• هل يُسمح للأشخاص بالدخول إلى منطقة الرش؟

• هل من المتوقع الاتصال المباشر بالمياه واستخدامها من قبل الأطفال؟

• من سيكون مسؤولاً عن إعادة الفتح ومراقبة المياه وإيقاف التشغيل؟

• ما هي الاستخدامات الأخرى للمنطقة أثناء الإغلاق؟

يفرق مركز السيطرة على الأمراض أيضًا بين ميزة المياه المزخرفة ومساحة اللعب المائية، ويؤكد على الإدارة بما يتناسب مع وصول الجمهور. في هذه الدراسة، تعد سهولة الاستخدام التفاعلي جزءًا من أساسيات التصميم منذ البداية. دليل مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها لنوافير المياه التفاعلية ^[305]

46–2. تعريف المشروع العينة وتنظيم المساحة

يقع المشروع الافتراضي في مساحة عامة حضرية ويتضمن منطقة لعب ومنطقة عرض مصاحبة وغرفة مرافق.

مساحة 64 مترًا مربعًا هي فقط سطح تجميع المياه في المثال. يجب تصميم الممرات الطرفية وأماكن الجلوس والوصول إلى الخدمات والمسافة من المباني بشكل منفصل. كما أنه لا يتم الحصول على العدد المسموح به من المشغلين من المنطقة وحدها؛ يجب أن تكون القدرة التشغيلية متناغمة مع المرافق الصحية ومراقبة وقدرة نظام العلاج.

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

الشكل 1-46: الخطة المفاهيمية للمشروع

مخطط مساحة 8 × 8 أمتار يوضح 16 فوهة وأربع مجموعات ألوان واتجاه حركة المياه على الأرض ومداخل التجميع ومنطقة جلوس مرافقة ومسار وصول مستقل إلى المنشأة. العنوان الفرعي: "الخطة التعليمية؛ يخضع الموضع النهائي لمتطلبات إمكانية الوصول والرياح والموقع."

46–3. حساب معدل تدفق الفوهات

تفريغ كل مجموعة يساوي:

$Q_{group}=4\times 0.6=2.4m^3/h$

إذا كانت جميع الفوهات تعمل في نفس الوقت:

$Q_{spray,max}=16\times 0.6=9.6m^3/h$

يعتمد هذا الحساب على معدل التدفق الثابت لكل فوهة عند ضغط العمل المطلوب. يمكن لمجموعات الفتح والإغلاق تغيير ضغط الشبكة؛ لذلك، يجب أن يكون ضبط الضغط والتوازن بين المجموعات جزءًا من التصميم.

يجب أيضًا تحديد ارتفاع وشكل وكثافة تأثير الماء بناءً على الفوهة المحددة واستخدام اللعبة. الارتفاع المنخفض للنافورة وحده لا يثبت أنها مناسبة للتلامس مع الجسم.

46–4. اختيار طريقة إدارة المياه

هناك خياران رئيسيان للنظر الأولي: الاستخدام الفردي للمياه الموردة وإعادة تدوير المياه بعد المعالجة. تقدم Vortex كلا النهجين في حلول إدارة المياه الخاصة بها. ويعتمد الاختيار من بينها على توفر المياه وطريق التخلص المسموح به وساعات التشغيل ومرافق الصيانة. حلول إدارة المياه الدوامة ^[306]

إذا كانت جميع الفوهات، في المثال الحالي، تعمل لمدة ست ساعات متواصلة بالمياه القابلة للتصرف، فإن حجم إمداد المياه سيكون:

$V_{daily}=9.6\times 6=57.6m^3/day$

ويتوافق هذا الرقم مع نفس السيناريو الافتراضي. النشاط الدوري أو التنشيط من قبل المستخدم يغيره.

ولمواصلة الدراسة تم اختيار نظام إعادة التدوير. يجب حساب استهلاك المياه العذبة في هذا النظام من توازن التبخر وخروج المياه مع المستخدمين والرش الخارجي وغسيل المعدات وعمليات الإخلاء اللازمة. ولا يمكن الإعلان عن نسبة التوفير الفعلية من معدل التدفق.

46–5. حجم الماء ومعدل تدفق الترشيح

يشمل الحجم الفعال للنظام خزانات المياه والأنابيب والمعدات. في الحالة الأساسية:

$V_{system}=12+0.4=12.4m^3$

للمقارنة، تحدد الفقرة 4.12.8.6.3 من الإصدار الخامس من MAHC الحد الأدنى لحجم التشغيل لخزان التجميع الذي يبلغ 11356 لترًا. إن افتراض 12 مترًا مكعبًا في هذا المثال أكثر من ذلك؛ لكن هذه المقارنة لا تؤكد الامتثال الكامل للخطة. إن MAHC في هذا الكتاب هو مرجع فني ولا يحل محل اللوائح المعمول بها في موقع المشروع. نص MAHC الإصدار الخامس ^[307]

يوصي مركز السيطرة على الأمراض (CDC) بفترة تداول اسمية تبلغ 30 دقيقة أو أقل للنوافير التفاعلية. باختيار 30 دقيقة لهذا المثال:

$Q_{treatment,min}=\frac{12.4}{0.5}=24.8m^3/h$

دليل تشغيل مركز السيطرة على الأمراض

ومن أجل التحقق من تغير منسوب المياه، نفترض أن الحد المسموح به من المخزون المسموح به لهذه الدراسة في وضع اللعبة هو 15 مترًا مكعبًا:

$Q_{design}=\frac{15}{0.5}=30m^3/h$

وبالتالي فإن معدل التدفق بناءً على مراجعة المعدات سيكون 30 مترًا مكعبًا في الساعة. ومع معدل التدفق هذا، فإن زمن التداول في المخزون العادي يساوي 24.8 دقيقة.

هذه النتيجة هي التحكم في التداول الحجمي فقط. يجب التحقق بشكل منفصل من مدى كفاية التطهير وحمل التلوث والخلط والأداء الفعلي للمعدات.

46–6. مسار المياه وعرض إدارة التغيير

وفي الترتيب المفاهيمي المقترح، فإن المسار الرئيسي هو كما يلي:

خزان التجميع ← الفلتر الأساسي ← مضخة التدوير وإمدادات الضغط ← الترشيح ← مجموعة التطهير ومراقبة الجودة ← مجمع المياه جاهز للرش ← الفوهات ← تجميع الجاذبية من الأرضية ← الخزان

ويكون اتجاه الحركة في هذا التعبير حسب ترتيب قراءة الأجزاء. يجب تحديد موقع حقن المواد والخلط ووقت الاتصال وأخذ العينات في خريطة عملية مفصلة.

أساس هذا الترتيب هو أن كل المياه المرسلة إلى الفوهات تمر بالخطوات اللازمة. بالنسبة لمنطقة لعب المياه التفاعلية، تنص شركة MAHC على أن 100% من المياه تمر عبر المعالجة الثانوية قبل وصولها إلى المستخدمين. البند 4.7.3.3.2.2 في MAHC

معدل تدفق الترشيح في هذا المثال أعلى من معدل تدفق الرش. تعود المياه الزائدة بعد الانتهاء من عملية المعالجة إلى الخزان من خلال العودة الخاضعة للرقابة:

وحدة جميع الأرقام في الجدول هي متر مكعب في الساعة.

يجب أن يتمتع مسار العودة بالقدرة على تمرير التدفق بالكامل. يجب ألا يتسبب تغيير عدد المجموعات في انخفاض تدفق التنقية أو زيادة غير مصرح بها في ضغط الفوهات. وينبغي أيضًا مقارنة استهلاك الطاقة لهذا الترتيب مع الخيارات الهندسية الأخرى في التصميم التفصيلي.

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

الشكل 2-46: رسم تخطيطي لعملية المياه

يجب أن يتم عرض مسار المياه المتجمعة وخطوات التنقية وفوهات التجميع وعودة المياه النقية بألوان محددة. يجب إدخال معدلات التدفق 30 و 9.6 و 20.4 متر مكعب في الساعة على الطرق ذات الصلة. يجب أن يكون اتجاه الأسهم واضحا.

46–7. اختيار المضخات ومعدات التطهير

لاختيار مضخة، يجب دمج معدل تدفق 30 مترًا مكعبًا في الساعة مع الرأس المطلوب:

$H_{pump}=H_{static}+H_{nozzle}+h_{pipes}+h_{filter}+h_{treatment}+h_{control}$

وفي هذا الصدد، فإن سقوط الفلتر في الحالة المسموح بها قبل الغسيل والسقوط الفعلي لمجموعة الفلتر أمران مهمان. لا يمكن الاعتماد على اختيار قوة المحرك بدون هذه المعلومات.

السعة المذكورة في اسم المنتج ليست كافية لفحص وحدة الأشعة فوق البنفسجية. في الاستفسار عن هذا المشروع، يجب طلب نطاق الأداء الصحيح للجهاز بمعدل التدفق المطلوب، وجودة نقل الأشعة فوق البنفسجية للمياه، وحالة فقدان أداء المصباح ومعايير التطهير المطلوبة.

في أساس MAHC، يتم تعريف المعالجة الثانوية لمساحة اللعبة المائية لتقليل ثلاثة لوغاريتمات الكريبتوسبوريديوم على الأقل لكل تمريرة. يعتمد التحقق من هذا الأداء على التحقق من الصحة وظروف العمل الفعلية. البند 4.7.3.3 في MAHC

ويجب أن تغطي خطة المشروع أيضًا بقايا المطهرات والتحكم في درجة الحموضة؛ إن تشغيل ضوء حالة الأشعة فوق البنفسجية ليس هو الإذن الوحيد لبدء اللعبة.

46–8. حساب تصريف مجموعة الرغوة في هطول الأمطار

بالنسبة للاختبار العددي، نفترض أن كثافة هطول الأمطار تبلغ 120 مم/ساعة ومعامل الجريان السطحي يساوي واحدًا. هذا الرقم لا يمثل كثافة هطول الأمطار في أي مدينة محددة.

بافتراض هطول الأمطار المباشرة فقط على سطح 64 مترا مربعا:

$Q_{rain}=CiA$

$Q_{rain}=1\times 0.12\times 64=7.68m^3/h$

وبنفس وقت هذا المطر مع نشاط جميع الفوهات:

$Q_{floor}=9.6+7.68=17.28m^3/h$

$Q_{floor}=4.8L/s$

يهدف هذا التفريغ إلى فحص الكاشطات ومسار تجميع الانزلاق. يذهب العائد المتحكم فيه للمنشأة مباشرة إلى الخزان ولا يمر عبر الأرضية.

لا يزال تحديد قطر الأنبوب يتطلب الميل، ومستوى المخرج، والتدفق نصف الكامل، وسعة المدخل، وإمكانية الانسداد. كما يجب أن يكون جريان المنطقة المحيطة بعيداً عن منطقة اللعب في تصميم المنطقة؛ يؤدي إدخال منطقة تجمع إضافية إلى تغيير الحساب.

46–9. التحكم في مساحة سحب الماء في الخزان

حجم المطر المباشر خلال 20 دقيقة:

$V_{rain}=7.68\times \frac{20}{60}=2.56m^3$

ونفترض أنه بعد توقف الرش سيعود إلى الخزان ما لا يقل عن 0.20 متر مكعب من المياه من الخطوط والسطح. في مراجعة متحفظة لقبول الخزان:

$V_{acceptance}=2.56+0.20=2.76m^3$

إذا كانت مساحة الاستقبال الأولية 2 متر مكعب فقط:

$2.76-2=0.76m^3$

لذا فإن هذا الخيار لا يكفي للحدث المفترض.

لمواصلة الدراسة نفترض أن مساحة الاستقبال 3.5 متر مكعب. الهامش المتبقي في هذا الحدث:

$3.5-2.76=0.74m^3$

هذه القيمة ليست الحجم الاسمي النهائي للخزان. يجب تحديد مستويات التحكم والحجم تحت مستوى التشغيل والمساحة الحرة فوق الماء ومسار الفائض في قسم الخزان.

المهم أن المياه العائدة من الأنابيب لا تزيد من توازن النظام بأكمله؛ يتغير موقعه فقط . وبالتالي فإن الرصيد الإجمالي بعد المطر:

$V_{afterrain}=12.4+2.56=14.96m^3$

وزمن السفر بمعدل تدفق 30:

$T=\frac{14.96}{30}\times 60=29.92min$

وقد وصل هذا الحجم تقريبًا إلى السقف المفترض وهو 15 مترًا مكعبًا. إن الكفاية العددية لوقت التداول لا تسمح باستمرار اللعبة تحت المطر أو بعد دخول التلوث؛ الظروف الجوية ونوعية المياه لها معايير مستقلة.

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

الشكل 3-46: دورة تدريبية حول الخزان

يجب تحديد المستوى الأساسي ومساحة القبول 3.5 متر مكعب ومستوى التحذير والفيض والمساحة الحرة ومسار العودة للخطوط. العنوان الفرعي: "حجم المياه التشغيلية وسعة القبول والحجم الهيكلي للخزان هي ثلاث قيم مختلفة."

46–10. الأرضية ومبيت الفوهة وقابلية الإصلاح

في خطة التنسيق لهذا المشروع، لكل فوهة، يجب تحديد المستوى النهائي ونطاق فتح الغطاء ومسار الكابل والأنابيب وطريقة استبدال الأجزاء. يجب أن يحافظ السطح المحيط بالمعدات على الاستمرارية اللازمة لحركة المستخدمين وتصريف المياه.

في منتج SplashCan، قامت OASE بتنسيق توصيل المياه وممر الكابل وتعديل موضع التثبيت في حجرة واحدة. يوضح هذا المثال أنه يجب تصميم تفاصيل التثبيت في نفس الوقت الذي يتم فيه تصميم المعدات. نقدم لكم SplashCan من OASE ^[308]

كما تم تقديم فوهات الأرضية الجافة والمعدات ذات الصلة وحزم الغرف على الموقع الإلكتروني لGSO. ليتم اختياره في هذه الدراسة يجب الحصول على خريطة وبيانات النموذج المقترح. معدات النافورة الحضرية GSO ^[309]

في مواصفات الأرضية، مصطلح "مضاد للانزلاق" لا يكفي؛ ينبغي تحديد طريقة تقييم السطح المبلل وقدرته على التنظيف ومدى ملاءمته للمستخدمين. يجب أيضًا إغلاق الوصول إلى مقصورات الخدمة والتحكم فيه أثناء التواجد العام.

46–11. السماح ببدء الرش وإيقافه

أمر المستخدم في هذا المشروع هو طلب بدء اللعبة. ويجب على النظام التأكد من الشروط المسموح بها قبل تنفيذها.

إيقاف اللعبة لا يعني بالضرورة إيقاف كافة عمليات التنظيف؛ يجب تحديد استجابة كل جهاز وفقًا لسبب التوقف.

يجب أن يأخذ التصميم الكهربائي أيضًا في الاعتبار الحماية والترابط وإمدادات الطاقة والكابلات والوصول إلى الصيانة. إن وضع "24V" أو "IP68" على جزء ما لا يضمن سلامة المجموعة بأكملها.

46–12. جدول الافتتاح والإدارة اليومية

بالنسبة لهذا المشروع، يجب أن تسجل ورقة إعادة الفتح اليومية نتيجة التحكم في المياه وفحص السطح والتحقق من حالة المنشأة في موقع واحد.

توصي مراكز السيطرة على الأمراض (CDC) بفحص أداء العلاج والتطهير قبل إعادة الفتح، ومراقبة المطهر المتبقي ودرجة الحموضة قبل بدء التشغيل وكل ساعتين إلى أربع ساعات أثناء التشغيل. يتم أيضًا تضمين تسجيل الإجراءات وتدريب الموظفين في هذا الدليل. دليل تشغيل النوافير التفاعلية CDC

ويجب أن يحدد برنامج التحصيل المحدد اسم الشخص المسؤول وحدود القبول وطريقة القياس والإجراء اللازم بعد النتيجة السلبية. يجب أن تتكيف شاشة العرض الأوتوماتيكية مع طريقة التحكم المستقلة المنصوص عليها في خطة الصيانة.

بعد ملاحظة تلوث غير عادي، لا ينبغي إعادة الفتح بمجرد الوضوح الواضح للمياه؛ ويجب تحديد شروط العودة إلى الخدمة في تعليمات التشغيل.

46–13. هطول الأمطار والإغلاق وتغيير استخدام الحقل

قد تكون هذه المنطقة مكانًا للمرور أو التنظيف أو النشاط الحضري خلال ساعات الراحة. يجب أن يكون لخطة إدارة المياه مسار واضح لهذه الحالات:

الماء الناتج عن غسل الأرضية؛

• الجريان السطحي أو هطول الأمطار الملوثة ;

• فيضان المياه واستنزاف الخزان.

• المياه المتحصل عليها من غسل معدات التنقية.

ويجب أن يتم تحديد طريق التخلص أو إعادة الاستخدام بموافقة السلطة المسؤولة عن المشروع. لا ينبغي أن يكون التصريف في الشوارع أو شبكة المياه السطحية بمثابة خطأ في التصميم.

ولتغيير الوضع من اللعب إلى الغسل، في هذه الخطة يتم أولاً إيقاف الرش العام؛ ومن ثم يتم تغيير مسار التجميع حسب التعليمات. ستعتمد إعادة التشغيل على التأكد من الحالة الصحيحة للصمامات والنظافة وجودة المياه.

46–14. تفاصيل الشراء والمستندات المطلوبة

يجب أن يتجاوز الاستفسار عن هذا المشروع عدد الفوهات وقوة المضخة.

إن توفير مجموعة الأرضيات الجافة وحدها لا يثبت أنها تغطي جميع متطلبات الملعب المائي. يجب أن يتم التقييم بناءً على وثائق المجموعة المقترحة.

46–15. اختبارات تسليم المشروع

يجب أن تظهر الاختبارات سلوك المجموعة في ظروف مختلفة.

يجب التحكم في محاكاة الأخطاء وتنفيذها دون خلق مخاطر حقيقية. على سبيل المثال، يمكن إجراء اختبار الحماية من انخفاض المياه عن طريق محاكاة الإشارة ولا يحتاج إلى تشغيل المضخة جافة.

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

الشكل 46-4: اختبار التسليم من أرشيف الشركة

صورة للفني وهو يقوم بقياس التدفق أو تسجيل مستوى الخزان مع رؤية واقعية لحالة الأرضية بعد التوقف. يجب تضمين مواصفات المشروع الفعلي في العنوان الفرعي، ولا ينبغي تقديم الصورة كنموذج افتراضي لتطبيق هذا الفصل.

46–16. ورقة نتائج الدراسة واستكمال التصميم

الناتج الحسابي لهذا الفصل لمواصلة التصميم هو كما يلي:

قبل إصدار المخطط التنفيذي يجب استكمال كثافة هطول الأمطار بالموقع، ومسار التخلص، ومنحنى المعدات، وحسابات الشبكة، وقدرة التطهير، والتصميم الإنشائي والكهربائي، وخطة التشغيل. وينبغي أيضًا مطابقة حجم الخزان ومستويات التحكم مع مخزون الخط الفعلي ونتائج تحليل الحالة العابرة.

يجب أن تتضمن مستندات التسليم النهائية رسومات جاهزة، وإعدادات مسجلة، وتقارير اختبار، وتعليمات الفتح والإغلاق، ومسؤوليات المستخدم. ستكون هذه الوثائق أساس الإدارة اليومية للمساحة التي يراها الناس على أنها مجرد نوافير بسيطة في الساحة.