تاسیسات در ساختمان های پیش ساخته

تاسیسات سازه ساختمان

تأسیسات ساختمانی از نیازهای اساسی یک ساختمان می باشد که نقش پررنگی در ساخت ساختمان دارد. تأسیسات ساختمانی اجزای مهم از هر ساختمان را تشکیل می دهد که این اجزا مربوط به شرایط حرارتی، دیداری، شنیداری و بهداشتی و غیره که برای راحتی و آرامش ساکنان ساختمان لازم و ضروری می باشد را فراهم می کنند.

تاسیسات مکانیکی و الکتریکی ساختمان پیش ساخته

 در سازه پیش ساخته از روش های خاصی برای تاسیسات مکانیکی و الکتریکی استفاده می شود.

برای جریان آب گرم و سرد از لوله های مخصوص سوپاپ پایپ و پلی اتین استفاده می کنند.

برای عملیات سرمایشی و گرمایشی نیز از کولر ها آبی، گازی و یا پکیج های گرمایشی و رادیاتورها استفاده می کنند.

تاسیسات برقی نیز در مکان های از قبل تعیین شده نصب می گردد و در سقف های کاذب از بیشترین روشنایی ممکن استفاده می گردد.

تاسیسات برقی و مکانیکی را می توان در دیواره ها نیز تعبیه کرد که در این صورت فضای کمتری را اشغال می کنند.

تاسیسات در سیستم ساختمان سازه ال اس اف LSF

در سیستم پیشرفته ساختمانی سازه ال اس اف LSF بر خلاف سیستم های سنتی مسیر عبور لوله های برق و آب (مکانیکال – الکتریکال) در زمان طراحی در جان سازه از قبل طراحی و تعبیه شده می باشد که در زمان اجرا نیاز به کنده کاری و کار اضافی
نخواهد داشت و در صورت نیاز به آسانی قابل دسترس می باشد

در مراحل ساخت مقاطع فولادی جدار نازک ال اس اف LSF

مسیرهای استاندارد در جان این مقاطع در نظر گرفته می شود که عبور تاسیسات مکانیکی و برقی از داخل انها باعث سهولت در نصب سیستم های الکتریکی و لوله کشی ها می گردند.

قوطی زیر کار کلید و پریزها چگونه در محل خود ثابت می شوند که پس از نصب لق نگردند؟

در قاب های سبک فولادی سازه ال اس اف پشت هر کدام از این قوطی ها یک رانر بصورت افقی تعبیه می شود و قوطی توسط پیچ به آن رانر محکم می گردد.

برای مکان هایی مانند آشپزخانه که پس از اتمام کار کابینت نصب می گردد و یا محل نصب پرده که آن هم به سلیقه صاحب خانه و پس از فینیشینگ اجراء می شود جه تمهیداتی قابل پیش بینی است؟

جهت این قبیل مکان ها در قاب های سازه ال اس اف یک ورق گسترده  مثلاً به عرض 20 تا 30 سانتیمتر پیچ می شود، که پس از نصب پوشش و در زمان نصب اقلامی مانند کابینت یا پرده امکان پیچ شدن آن ها در محل دلخواه ممکن باشد و محل پیچ فقط محدود به مکان استاد ها یا رانرهای زیر آن نباشد.

اجرای انواع سیستم تأسیسات ساختمان

 اجرای انواع سیستم تأسیسات مکانیکی ، الکتریکی و لوله کشی (Mechanical, Electrical & Plumbing) (MEP) در ساختمان ها با توجه به تفاوت ها در روش اجرا توسط مجریان سیستم ها می تواند بسیار متفاوت و چالش برانگیز باشد. تداخل های کاری در عملکرد نیروهای اجرایی معمولاً باعث بروز تأخیرات در زمانبندی پروژه ها شده و هزینه های پروژه را افزایش می دهد. این مقاله با تمرکز بر استفاده از انواع ساپورت مدولار تأسیساتی در ساختمان های بلند مرتبه و انواع جدیدترین سیستم تأسیسات ساختمان به منظور رفع مشکلات ناشی از اجرا نگارش شده است . به منظور امکان بررسی تفاوت ها ، هر دو سیستم ساپورت سنتی و سیستم ساپورت مدولار مورد بررسی قرار گرفته اند.

معرفی سیستم ها

انواع سیستم تأسیسات مکانیکی ساختمان ، سیستم تأسیسات الکتریکی و سیستم لوله کشی (Mechanical , Electrical & Plumbing) (MEP) که تحت عنوان سیستم تأسیسات ساختمان هم شناخته می شوند در واقع سیستم های فعال ساختمان هستند و با ایجاد سیستم های الکتریکی ، ارتباطی ، سرمایش و گرمایش ، تهویه ، آب مصرفی و فاضلاب ، ساختمان را قابل سکونت و زندگی می کنند. مبحث مهندسی سرویس های ساختمان با توجه به معرفی ، توسعه و پیشرفت ، سیستم ها و مصالح نوین ساختمانی به شکلی معنادار گسترش یافته است . بر اساس استاندارد ASHRAE ، به ساختمان های با ارتفاع بلند تر از 91 متر، ساختمان های بلند مرتبه می گویند و اخیراً دو کلاس جدید ساختمان یعنی ساختمان های “فوق بلند مرتبه” (بلند تر از 300 متر) و “ابر بلند مرتبه” (بلند تر از 600 متر) هم به آنها اضافه شده است.

طراحی این نوع از سیستم تأسیسات ساختمان با توجه به ارتفاع ساختمان و ظرفیت تجهیزات می تواند بسیار چالش برانگیز باشد. بر اساس ارتفاع و چیدمان ناهمگن ساکنین ، این ساختمان ها نیازمند طبقات میانی برای سرویس دهی بوده و ممکن است علاوه بر سرویس های مرکزی ، سرویس دهی به صورت غیر مرکزی هم وجود داشته باشد.

یشتر سیستم تأسیسات ساختمان های بلند مرتبه در یک نقطه مرکزی ساختمان متمرکز بوده و توسط انواع رایزر تأسیسات به کل ساختمان سرویس دهی می کنند . همین مسأله هماهنگی در زمان طراحی و اجرا را دچار مشکل کرده و دوباره کاری هایی که ممکن است در زمان اجرا بر اثر بی دقتی یا تداخل کاری مجریان و ضعف های اجرایی روی دهد می تواند سبب افزایش هزینه ها گردد. مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) و استفاده از تأسیسات پیش ساخته و انواع ساپورت مدولار تأسیساتی می توانند به عنوان راه حل مشکلات فوق در نظر گرفته شوند.
با این حال محدودیت هایی در زمینه استفاده از ساختارهای مدولار وجود دارد که پیش از شروع به اجرا نیازمند بررسی هستند.

مدول سازی و استاندارد سازی سیستم تأسیسات ساختمان

مدول سازی و استاندارد سازی دو مورد کاملاً شناخته شده در صنایع پیش ساخته سیستم تأسیسات هستند. هر چند این دو کلمه در بسیاری از موارد با هم به کار برده می شوند ، زمانی که صحبت از توسعه محصولات در میان است تفاوت عمیقی بین آن دو وجود دارد. قضاوت اشتباه در مورد این دو مفهوم یکی از دلایل فقدان و ضعف پیش سازی در سیستم تأسیسات مکانیکی ساختمان ، سیستم الکتریکی و سیستم لوله کشی (MEP) است. هر دو این مفاهیم می توانند در مورد انواع سیستم تأسیسات ساختمان به کار برده شوند، با این حال، برداشت از آنها و عملکردشان وابستگی بسیار زیادی به کاربری ساختمان دارد.

استانداردسازی دیتاسنترها

بطور مثال، استاندارد سازی می تواند در مورد دیتا سنترها به کار برده شود، جایی که بار سرمایشی سیستم تأسیسات ساختمان به شدت وابسته به اندازه دیتا سنتر است. برای دیتا سنترها ابعاد استانداردی وجود دارد و بر این اساس ، سیستم تأسیسات سرمایشی هم باید استاندارد سازی شود تا نیازهای سرمایشی را برآورده سازد . پس این مفهومی است که استانداردی را ایجاد می کند که مقیاس تولید و عملکرد محصول دیگری را مشخص می کند. گروهی از اسباب بازی های باتری خور می توانند به عنوان مثال دیگری در نظر گرفته شوند. در حالی که همه ی آنها از یک نوع باتری استفاده می کنند، تعداد باتری های مورد نیاز بستگی به اندازه و عملکرد آن اسباب بازی دارد.

در ساختمان های تجاری مانند هتل ها، ادارات و بازارها، تفاوت ها و گستردگی ها در بارهای حرارتی و برودتی بر اساس شکل معماری و کاربری فضاها استاندارد سازی سیستم HVAC را غیر ممکن می سازد. به عبارت دیگر، ساخت و استاندارد سازی انواع سیستم تأسیسات که در این شرایط غیر عادی به طور عادی عمل کند بسیار مشکل است.

عامل دیگر در محدود کردن استاندارد سازی، محدودیت های فضا در زمان ساخت است. به دلیل اینکه سیستم های MEP آخرین بخش از ساخت و ساز است محدودیت هایی به لحاظ اجرایی در این زمینه ایجاد می شود. در ساختمان ها، به ویژه ساختمان های بلند مرتبه سیستم های MEP و موتورخانه در پایین ترین طبقه قرار می گیرند، بنابراین در مورد ساختمان هایی که در مناطق شهری واقع می شوند انتقال تجهیزات و مصالح به داخل به دلیل وجود سایر ساختمان ها دارای محدودیت های خاص خود است. این محدودیت های ساختمانی و معماری برای پروژه های مختلف به شکلی معنا دار متفاوت هستند.

تداخل سیستم های MEP در محل

در مقایسه با عملیات سیستم تأسیسات ساختمان که بسیار قابل تنظیم و برنامه ریزی اجرایی است، اجرای سیستم های MEP بسیار ناپایدار و غیر قابل پیش بینی است. تداخل های ایجاد شده در سیستم های MEP با سایر سیستم تأسیسات ساختمان و قسمت های سازه ای ساختمان می تواند باعث هدر رفتن زمان و هزینه زیادی شود. در ساختمان های تجاری سیستم های MEP بین 40 تا 60 درصد کل هزینه های ساختمان را به خود اختصاص می دهند. حتی یک تغییر کوچک در هر یک از انواع سیستم تأسیسات ساختمان می تواند کل سیستم تأسیسات MEP ساختمان را دچار تغییر کند. بطور مثال تغییر کاربری یک فضا در انواع سیستم ساختمان نیازمند تغییر سیستم تهویه است و بنابراین، سایز کانال و به تبع آن سایر سیستم تأسیسات مانند لوله کشی رایزرها را تغییر می دهد.

ساپورت های تأسیساتی

سیستم ساپورت تأسیسات نیز به عنوان یکی از اجزای اصلی سیستم های MEP از قواعد حاکم بر سیستم های سنتی و پیش ساخته پیروی می کنند. طی سال های اخیر پیشرفت های چشمگیری در خصوص استفاده از ساپورت های تأسیساتی پیش ساخته (سیستم ساپورت مدولار تأسیسات) در بخش سیستم های MEP روی داده است. هر چند که ساپورت های تأسیساتی نقش بسیار مهمی در سیستم های MEP ایفا می کنند اما معمولاً مورد غفلت واقع می شوند. ساپورت های تأسیساتی در حقیقت یکی از پر هزینه ترین و زمانبر ترین بخش ها در اجرای سیستم های MEP هستند. تداخلات و تغییرات ایجاد شده در سیستم های MEP طبیعتاً ساپورت های تأسیساتی را نیز به شکلی قابل توجه تحت تأثیر قرار داده و سبب تحمیل هزینه های سنگین و هدر رفتن وقت بسیار زیادی در روند اجرا می شود.

ساپورت های مدولار تأسیساتی

ساپورت های مدولار تأسیساتی یکی از جدید ترین دستاوردها در زمینه اجرای سیستم های MEP می باشند. این ساپورت های تأسیساتی به شکلی گسترش یافته اند که از تعدادی قطعات و اتصالات پیش ساخته مانند پروفیل های فولادی گالوانیزه، پایه پروفیل، پیچ های قفل شونده، واشر، مهره، بست های آویز و سایر قطعات مورد نیاز جهت ساخت ساپورت های تأسیساتی استفاده می کنند. اتصال بین قطعات در این ساپورت های تأسیساتی عموماً توسط پیچ و مهره بوده و غالباً نیازمند جوشکاری یا سایر روش های اتصال سنتی نمی باشند. اتصال قطعات ساپورت های مدولار تأسیساتی توسط پیچ و مهره و امکان استفاده مجدد از قطعات در زمان بروز تغییرات و دوباره کاری ها، هزینه های اجرایی و زمان مورد نیاز برای ساخت و نصب این ساپورت های تأسیساتی را به شدت کاهش می دهد.

استفاده از قطعات پیش ساخته و پیش گالوانیزه شده در این ساپورت های تأسیساتی ، هزینه و زمان لازم برای رنگ آمیزی ساپورت تأسیسات و ایجاد پوشش های ضد خوردگی را به شکلی معنا دار کاهش می دهد. همچنین به دلیل اینکه بخشی از محاسبات و طراحی ابتدایی قطعات این ساپورت های تأسیساتی در زمان ساخت قطعات انجام شده (نتایج این محاسبات و آزمایشات مربوطه در کاتالوگ های فنی شرکت های سازنده درج می گردد)، زمان و هزینه های مورد نیاز در بخش طراحی و تطابق طرح های اولیه با شرایط پروژه و نظارت بر صحت عملیاتی مانند برشکاری، جوشکاری، رنگ آمیزی و … بسیار کاهش خواهد یافت.

انواع پیش ساخته MEP

ازتاسیسات پیش ساخته می توان برای ساخت مدول هایی با مقیاس و پیچیدگی متغیر، از اجزای پیش ساخته ساده تا مجموعه های کاملاً کاربردی استفاده کرد.

قطعات پیش ساخته

مثال :

– قطره چکان های قابل انعطاف

–لوله های انعطاف پذیر

– کابل های PLUG & PLAY

کانال های تهویه مطبوع از قبل عایق شده

-لوله های پلاستیکی از پیش عایق شده

-زیر مجموعه ها یا ماژول های پیش ساخته

مثال :

مدول های رایزر عمودی:

از مجاری و لوله های رایزر عمودی تشکیل شده است. سرویس های عمودی در هر مدول را می توان به صورت افقی در سطح زمین در کارخانه نصب کرد و به چندین طبقه منشعب شد. ماژول های رایزر عمودی را می توان قبل از نصب دیوارهای بلوک شفت رایزر نصب کرد، همچنین می توان آنها را از طریق دهانه های تعیین شده به شفت رایزر پایین آورد.

ماژول های سقف افقی:

باید بیشتر، اگر نه همه، اجزای خدمات MEP در سقف ها قرار گیرند، مانند:

• لوله های تامین و برگشت آب سرد
• آبپاش
• زهکشی بهداشتی
• لوله های تخلیه میعانات
• لوله کشی
• سیستم های گازی
• کابل کشی برق با ولتاژ پایین با ترانکینگ، سینی یا نردبان کابل
• وسایل نور
• کانال های HVAC
• مدول های پمپ و کمپرسور
• مجموعه های فرعی پیش ساخته با اجزای معماری/سازه ای

مثال :

• ماژول های رایزر با پلتفرم
• ماژول های MEP متصل به راهرو
• ماژول های افقی با تخته های سقفی
• مجموعه های کاملا یکپارچه

 ماژول های پیش ساخته کارخانه MEP به طور کامل با تمام پانل های کنترلی، ابزار و رابط های لازم برای نصب صحیح آنها در محل از قبل مونتاژ شده اند، این مجموعه های کاملا یکپارچه شامل:

• کمپرسورهای هوا
• چیلرها
• برج های خنک کننده
• پمپ های آب سرد و متراکم کننده آب
• واحدهای تراکم هوا و هوا
• خدمات آب، حلقه شلنگ آتش نشانی، و مجموعه پمپ خلاء
• واحدهای فن کویل

روش پیش ساخته MEP

 فاز طراحی

در این مرحله، شرکت کنندگان اصلی درگیر مهندسان MEP و سایر متخصصان هستند.

• طرح های ارسالی طرح
• نقشه های هماهنگ برای کارخانه
• ارسالی نقشه تولید
• تفویض مواد

مونتاژ در محل

در این مرحله، شرکت کنندگان اصلی درگیر، پیمانکاران و پیمانکاران فرعی هستند که تحت هدایت کارکنان نظارت هستند.

• بازرسی بصری ماژول های تحویل داده شده
• ماژول ها به موقعیت نصب منتقل می شوند
• علامت گذاری و تعیین موقعیت های ماژول
• ماژول ها نصب شده و به برق متصل می شوند
• تست و راه اندازی برای کل نصب

جنبه های کلیدی برای پیش ساخته موفق MEP

بسیاری از مسائل رایج در پیش ساخته MEP را می توان با طراحی مناسب اجتناب کرد. نقشه های دقیق بهره وری را افزایش می دهد، در حالی که از کار مجدد جلوگیری می کند. برخی از جنبه های کلیدی برای پیش ساخته موفق MEP عبارتند از:

• اطلاعات دقیق
• نقشه های دقیق
• طراحان مجرب و با تجربه
• دانش مدل سازی اطلاعات ساختمان
• همکاری و ارتباط مستمر بین طرفین درگیر
• مقررات برای نگهداری در آینده

مدل سازی اطلاعات ساختمان در ساخت و ساز مدولار MEP

مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) برای هماهنگی طراحی، برنامه ریزی ساخت و ساز، برنامه ریزی تحویل در محل، تشخیص برخورد و برنامه ریزی پیش ساخته در ساخت و ساز مدولار ایده آل است. BIM ارتباط بین همه طرف های درگیر در پروژه های ساختمانی را تسهیل می کند – طراحان، معماران، مهندسان و پیمانکاران نیز می توانند در مراحل اولیه پروژه درگیر شوند.