النوافير الداخلية والفراغات المغلقة

النوافير الداخلية والفراغات المغلقة

تنسيق الهندسة المعمارية والرطوبة والصوت والختم والتشغيل

يمكن أن تصبح النافورة الداخلية النقطة المحورية في مركز الأعمال أو الردهة أو مساحة الاجتماعات. تشكل حركة المياه وملمس السطح والإضاءة جزءًا من تجربة التواجد في المبنى؛ لكن جودة هذه التجربة تعتمد على الأداء اليومي للمجموعة. الرطوبة غير المناسبة، والضوضاء المزعجة، والبقع على الممشى أو صعوبة التنظيف يمكن أن تقلل من قيمة التصميم.

في هذا الفصل، يتم فحص جدار مائي افتراضي لتوضيح العلاقة بين تصميم النافورة وهندسة البناء. الأرقام هي افتراضات تعليمية وليست مواصفات لمنتج أو مشروع فعلي لGSO. يجب أن يكتمل التصميم التنفيذي بالمعدات المختارة وظروف البناء واختبار العينات.

49–1. تعريف المستخدم ومعايير الأداء

في المثال الحالي، يتم اعتبار جدار مائي في مساحة التوقف بالمركز التجاري. يمر المستخدمون أمامه أو يجلسون على مسافة معينة. لا يعد الاتصال بالمياه واللعب بها جزءًا من استخدام المجموعة.

يجب أن يتجاوز وصف احتياجات المشروع الأبعاد الخارجية ويحدد ما يلي:

• المنطقة التي يجب أن تظل جافة أثناء النشاط .

• ظروف الرطوبة ودرجة الحرارة المقبولة للمساحة المجاورة.

• المعايير الصوتية في منطقة الجلوس والوحدات التجارية القريبة.

• ساعات العمل والحالة خارج ساعات العمل.

• طريقة التنظيف واستبدال الأجزاء ومراقبة جودة المياه.

• استجابة الجمعية للتسريبات، وانقطاع التيار الكهربائي أو انقطاع التهوية.

ويجب تحديد هذه المعايير قبل الاختيار النهائي للمواد والمعدات؛ لأن تغيير نسيج الجدار أو شكل تأثير الماء يمكن أن يؤثر على المظهر والصوت والرش في نفس الوقت.

49–2. اختيار شكل حركة الماء

في الداخل، يمكن النظر في عدة خيارات:

لهذه الدراسة، يتم اختيار تدفق المياه على سطح الجدار.

في مقدمة Aryaval، يشرح GSO حركة الماء على سطح محكم وإمكانية إنشاء أنماط سقوط مختلفة. يجب أن يتم اختيار نسيج لمشروع داخلي جنبًا إلى جنب مع فحص الصوت والبقع. نافورة حائط اريفال GSO ^[322]

في المقابل، يعد منتج Aquavision الخاص بـ Aquatique Show مثالاً على ستارة السقوط الحر ذات الدورة المغلقة. لا ينبغي افتراض أن تفاصيل الأداء لهذين النوعين هي نفسها. نقدم لكم أكوافيجن ^[323]

49–3. مواصفات العينة التعليمية

عرض البركة، وعمق المياه، والتصريف لكل وحدة عرض هي الافتراضات الأولية للدراسة. ولا يشكل أي منهما معيارًا عامًا لتصميم أو التحقق من التحكم في الرش.

يجب أن يسمح سطح الجدار بالوصول إلى الأقسام العلوية والموزعات والوصلات المخفية. إن التصميم الذي يتطلب هدمًا واسع النطاق للغطاء لاستبدال جزء صغير يزيد من تكاليف الصيانة.

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

الشكل 49-1: مقطع عرضي لتنسيق الهندسة المعمارية والمرافق

يتم عرض الجدار الربعي والموزع العلوي والحوض السفلي وطبقة الختم وطريق الوصول إلى الخدمة ومنطقة المرور العامة. ويجب أيضًا تضمين موقع صمامات الهواء حتى يمكن التحقق من علاقتها بمستوى الماء.

49–4. حساب التدفق وتوزيع المياه

بافتراض معدل تدفق قدره 0.4 لتر في الثانية لكل متر عرض:

$Q=6\times 0.4=2.4L/s$

$Q=2.4\times 3.6=8.64m^3/h$

يجب اختبار هذه القيمة باستخدام عينة حقيقية من السطح والموزع. يعتمد معدل التدفق المطلوب على المنحدر والخشونة وشكل الملمس وحالة المفاصل وسلوك الماء على المواد.

ومن أجل التحكم في التوزيع، تم في هذه الدراسة النظر في ثلاثة أقسام كل مترين. التفريغ المفترض لكل قسم:

$Q_{section}=2\times 0.4=0.8L/s$

تقسيم الدائرة إلى أقسام قابلة للتعديل يسمح بالتوازن؛ لكن التوحيد النهائي سيظل يعتمد على محاذاة الموزع وهندسته.

قبل البناء الكامل، يجب اختبار عينة تحتوي على مواد وتفاصيل حقيقية في عدة تدفقات. يجب أن تشير نتيجة الاختبار إلى النطاق الذي يتم ضمنه ترطيب السطح المطلوب وعدم حدوث أي رذاذ أو ضوضاء غير مناسبة.

49–5. تقدير رأس المضخة وقوتها

لحساب التدريب، يتم افتراض مكونات الرأس على النحو التالي:

مع عائد إجمالي افتراضي قدره 0.50:

$P_{electric}=\frac{\rho gQH}{\eta }$

$P_{electric}=\frac{1000\times 9.81\times (8.64/3600)\times 7.5}{0.50}\approx 353W$

لذا فإن طاقة الإدخال المقدرة للمضخة عند نقطة العمل الافتراضية تبلغ حوالي 0.35 كيلو واط.

هذا الرقم ليس القوة الاسمية المطلقة للمحرك. يجب التحقق من منحنى المضخة ونطاق الضبط وحالة الشفط وتغيير قطرة الفلتر. كما أن معدات الإضاءة والتحكم وإدارة المياه غير مدرجة في هذا المبلغ.

49–6. حجم الماء وقبول العودة بعد انقطاع التيار الكهربائي

الحجم الهندسي لمياه البركة في وضع النشاط:

$V_{basin}=6\times 0.8\times 0.35=1.68m^3$

نفترض أنه بعد توقف المضخة، سيعود إلى البركة 0.12 متر مكعب من المياه من الأنابيب ونظام التوزيع.

وللتقدير التعليمي للمياه على الحائط، نأخذ في الاعتبار سمكًا متوسطًا يساوي ملليمترًا واحدًا:

$V_{surface}=24\times 0.001=0.024m^3$

هذا السُمك ليس سمة نهائية للتدفق الفعلي ويجب تصحيحه عن طريق الاختبار.

حجم العائد المفترض:

$V_{return}=0.12+0.024=0.144m^3$

قدرة القبول على ارتفاع ستة سنتيمترات فوق مستوى النشاط:

$V_{acceptance}=6\times 0.8\times 0.06=0.288m^3$

ارتفاع منسوب المياه بسبب العودة:

$\Delta h=\frac{0.144}{6\times 0.8}=0.03m$

في هذا النموذج البسيط، ارتفع مستوى الماء بمقدار ثلاثة سنتيمترات. حجم المعدات داخل البركة، وشكلها الفعلي، وتعويض تأخير قطع المياه، وأنماط الخطأ الأخرى لا تزال بحاجة إلى النظر فيها. منطقة الاستقبال أيضًا ليست مثل المسافة الحرة النهائية إلى حافة البركة.

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

الشكل 49-2: مستويات البركة

يتم عرض مستوى النشاط والارتفاع الافتراضي بمقدار ثلاثة سنتيمترات بعد التوقف ونطاق القبول بمقدار ستة سنتيمترات ومستوى التحذير والحافة النهائية. ويجب التأكيد في العنوان الفرعي على أن المستويات التنفيذية يتم تحديدها بعد قياس المياه الراجعة.

49–7. الختم والحد من عواقب التسرب

في النافورة الداخلية، يجب تصميم الختم كنظام مستمر. لا يعتبر السطح النهائي للحجر أو البلاط وحده بمثابة طبقة مانعة للتسرب.

يجب أن يتم في المخطط التفصيلي تحديد وصلة الجدار بالحوض ومرور الأنابيب والكابلات ومفاصل الحركة ومكان توصيل الأجزاء. ويجب أن يكون اختيار المواد متوافقًا أيضًا مع الماء والمواد المستخدمة في الصيانة والحركة المحتملة للبنية التحتية.

بالنسبة للمثال الحالي، تم اقتراح التوقعات التالية:

• إمكانية مشاهدة أو مراقبة الأجزاء المخفية المعرضة للتسرب.

• وضع جهاز استشعار التسرب في المكان المناسب .

• الإغلاق التلقائي للمياه التعويضية في حالة حدوث خطأ.

• طريق إخلاء محدد للخدمة.

• الوصول إلى الاتصالات دون تدمير واسع النطاق.

يجب ألا يخفي الملء التلقائي التسريبات. إن تسجيل حجم المياه المعوضة والتحذير من الاستهلاك غير الطبيعي يمكن أن يساعد في الكشف المبكر عن المشكلة.

49–8. الحمل الهيكلي للبركة والجدار

الكتلة المائية للبركة في الحالة النشطة، بكثافة مفترضة تبلغ 1000 كجم/م3:

$m_{water}=1.68\times 1000=1680kg$

هذه القيمة هي فقط كتلة الماء. ويجب أن يضاف إليها وزن البركة والبنية التحتية وأغطية الجدران والمضخة والمعدات وحمل الصيانة.

لفهم ترتيب الحمولة، يتم تقسيم وزن الماء على مساحة سطح البركة:

$q_{water}=\frac{1680\times 9.81}{6\times 0.8}\approx 3434N/m^2$

أي حوالي 3.43 كيلو باسكال فقط للمياه على عمق 35 سم.

هذا التقسيم البسيط لا يحدد رد الفعل الفعلي للدعائم. إذا تم وضع الحوض على أساس أو هيكل، فيمكن نقل الحمل مركزيًا أو خطيًا إلى هيكل المبنى. يجب أن يعتمد التحكم في الهيكل على المسار الفعلي لنقل الحمولة وأعلى مستوى ممكن للمياه.

49–9. تقدير التبخر والحمل الكامن

النافورة الداخلية هي مصدر لإنتاج بخار الماء. وتعتمد كمية التبخر على درجة حرارة الهواء والرطوبة وسرعة الهواء والسطح الرطب وطريقة تحرك الماء. مساحة الجدار وحدها لا تكفي لتحديده.

وفيما يتعلق بإدارة رطوبة المباني، تعتمد ASHRAE تقييمها على توازن إنتاج ونقل وإزالة بخار الماء. إدارة رطوبة المباني في ASHRAE ^[324]

لمواصلة المثال، نفترض أن معدل التبخر الإجمالي هو 1.2 كجم/ساعة. يجب استبدال هذه القيمة بحساب صالح أو اختبار نموذجي.

مع حرارة كامنة تقريبية تبلغ 2450 كيلوجول/كجم:

${\dot{Q}}_{latent}=\frac{{\dot{m}}_{evap}{h}_{fg}}{3600}$

${\dot{Q}}_{latent}=\frac{1.2\times 2450}{3600}\approx 0.82kW$

هذه القيمة هي الشحنة الكامنة المقابلة للتبخر الافتراضي؛ استهلاك الطاقة لمزيل الرطوبة ليس كذلك. تعتمد الطاقة الفعلية للتحكم في الرطوبة على نظام التهوية وظروف عمله. وينبغي أيضًا دراسة تأثير التبخر على درجة حرارة الماء والتوازن الحراري للمساحة.

49–10. توازن الرطوبة والهواء المطلوب

لنفترض أن نسبة رطوبة الهواء الداخل إلى المساحة المدروسة تساوي:

$w_{supply}=0.008kg/k{g}_{dryair}$

ونسبة الرطوبة المستهدفة للهواء الخارج:

$w_{room}=0.010kg/k{g}_{dryair}$

هذه القيم هي نسبة كتلة بخار الماء إلى كتلة الهواء الجاف وليست نسبًا مئوية للرطوبة.

بالنسبة للحالة الثابتة البسيطة، بافتراض الخلط الكامل والنظر فقط في حمل الرطوبة للنافورة:

${\dot{m}}_{dryair}=\frac{{\dot{m}}_{evap}}{w_{room}-w_{supply}}$

${\dot{m}}_{dryair}=\frac{1.2}{0.010-0.008}=600kg/h$

مع حجم محدد مفترض يبلغ 0.83 متر مكعب لكل كيلوغرام من الهواء الجاف:

$\dot{V}=600\times 0.83=498m^3/h$

لذلك، في هذه الظروف الافتراضية، يمكن لحوالي 500 متر مكعب في الساعة من الهواء المحضر مع رطوبة محددة أن تعوض الحمل المطلوب بتوازن بسيط.

هذا الرقم لا يمثل المعدل النهائي لتدفق تهوية المبنى أو متطلبات الهواء النقي. يجب إضافة تحميل الأشخاص وتسلل الهواء ومصادر الرطوبة الأخرى وتوزيع الهواء. إذا لم يكن الهواء الداخل جافًا بدرجة كافية، فإن زيادة التدفق وحدها لن تحل المشكلة.

49–11. وضع الصمامات والتحكم في المكثفات

يمكن أن يؤدي إلقاء الهواء مباشرة على سطح الماء إلى تغيير نمط التدفق والرذاذ. ولذلك، ينبغي التحقق من موضع الصمامات بمثال عملي للنافورة.

وفي الوقت نفسه، لا ينبغي أن تحبس الرطوبة في تجاويف خلف الجدران أو بالقرب من الأسطح الباردة. ينبغي أن يقارن تقييم التكثيف بين درجة حرارة السطح ونقطة الندى في الهواء المحيط؛ وقياس الرطوبة في وسط القاعة وحده لا يوضح الحالة خلف الغطاء.

في مخطط العينة، تشمل نقاط المراقبة المساحة العامة المجاورة ومنطقة الخدمة خلف النافورة. يجب أن يكون موقع المستشعر محميًا من البلل المباشر وأن يمثل الظروف قيد التحقيق.

يجب أن يحدد منطق التحكم أيضًا أن النافورة سوف تقلل أو تتوقف عن العمل في حالة فشل التهوية أو خروج الرطوبة عن الحدود المعتمدة.

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

شكل 49-3: مخطط توصيل النافورة والتهوية

يتم عرض مسار الهواء المجهز والهواء الراجع ومستوى الماء والمساحة خلف الجدار وموقع أجهزة الاستشعار. يتم تحديد سهم الهواء المستقيم إلى جدار الماء كشرط يجب فحصه في الاختبار.

49–12. الصوت والاهتزاز

ويتكون صوت النافورة من تأثير الماء والتدفق في البركة والمعدات الميكانيكية. في الفضاء الداخلي، يؤثر انعكاس الزجاج والحجر والسقف أيضًا على النتيجة.

على سبيل المثال، لنفترض عند نقطة واحدة:

• مستوى الصوت في الخلفية: 48 ديسيبل مع وزن A؛

• مساهمة مستقلة افتراضية للنافورة: 45 ديسيبل مع وزن A.

بالنسبة لمصدرين مستقلين، يتم حساب مجموع الطاقة الصوتية لوغاريتميًا:

$L_{total}=10{\log }_{10}(10^{48/10}+10^{45/10})\approx 49.8dBA$

توضح هذه النتيجة أن أرقام الديسيبل لا تتحد مع المجموع الحسابي. أساسيات الصوت وإضافة المستويات من CCOHS ^[325]

أرقام الأمثلة ليست معيارًا صوتيًا معتمدًا للمشروع. بالإضافة إلى المحاذاة الشاملة، يجب التحقق من وجود ضجيج رتيب للمحرك أو طرق أو اهتزازات أو ثرثرة.

في المثال الحالي، مكان وصول الماء وتركيب المضخة ومسار توصيل الأنبوب بالهيكل هي النقاط الثلاث الرئيسية للتحكم في الصوت والاهتزاز.

49–13. إدارة جودة المياه والنظافة

تتطلب النافورة المزخرفة الداخلية خطة محددة لإدارة المياه. يؤكد مركز السيطرة على الأمراض (CDC) على أن النوافير المزخرفة تنتج قطرات ماء وأن الرواسب والأغشية الحيوية ودرجة الحرارة واحتباس الماء والمطهرات المتبقية مهمة في مكافحة الليجيونيلا. إرشادات مركز السيطرة على الأمراض للنوافير المزخرفة ^[326]

بالنسبة لنموذج المشروع، يجب أن تحدد خطة التشغيل الشخص المسؤول عن المراقبة، والمعلمات، وحدود العمل، وإجراءات التنظيف، وشروط إعادة الفتح بعد إيقاف التشغيل. يجب أن يكون سطح الجدار والموزع العلوي والأجزاء المخفية قابلة للتنظيف.

إن نقاء الماء أو غياب الرائحة ليس بديلاً عن الضوابط المحددة. كما أن نشاط نافورة المياه خلال ساعات عمل المركز التجاري لا ينبغي أن يكون الأساس الوحيد لخطة توزيع وإدارة المياه.

يجب أن تكون مواد الصيانة متوافقة مع المواد والمعدات. وينبغي أيضًا أن يكون مكان تخزينها واستهلاكها منفصلاً عن الفضاء العام وأن يكون في متناول الموظفين المسؤولين.

49–14. السيطرة متكاملة مع المبنى

ويجب توثيق كل حالة مع السبب والمخرجات المتأثرة وطريقة العودة إلى الخدمة. على سبيل المثال، لن يمنع إيقاف المضخة وحده دخول الماء عبر صمام تنفيس معيب.

يجب أن ينقل التواصل مع نظام إدارة المبنى المعلومات الضرورية، ولكن لا ينبغي أن تعتمد وسائل الحماية الضرورية فقط على مراقبة المشغل للإنذار.

49–15. اختبار التسليم في الظروف الحقيقية

ويجب أن يتم اختبار القبول بالمواد النهائية ونشاط مرافق المبنى.

إن الاختبار القصير في مبنى فارغ لا يمثل جميع ظروف التشغيل. يجب إكمال القبول المبدئي من خلال تسجيل الأداء في ظروف العمل المختارة.

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

الشكل 49-4: وثيقة الاختبار من أرشيف الشركة

حدد صورة للتحكم في انتظام التدفق وصورة لقياس الرطوبة أو الضوضاء. يجب تضمين اسم المشروع ونقطة القياس وحالة عمل النافورة في العنوان الفرعي.

49–16. نتائج الدراسة وملف الاستغلال

قبل التنفيذ، يجب تصحيح معدل التدفق السطحي المطلوب ومعدل التبخر والأداء الصوتي والتحكم في الرش باستخدام بيانات صالحة أو اختبار عينة. يجب أيضًا تنسيق تصميم الهيكل والكهرباء والختم والتهوية مع بعضها البعض.

يجب أن يتضمن ملف التسليم الإعدادات النهائية والرسومات المبنية وحدود العمل المسموح بها وتعليمات التنظيف ونتائج الاختبار. تسمح هذه الوثائق للنافورة بالحفاظ على جودتها البصرية أثناء التشغيل وأن تظل متوافقة مع ظروف البيئة الداخلية للمبنى.