Temiz Su Tesisatının Hesaplanması

Bir binanın temiz su tesisatının hesaplanması, su akıtma yerlerinde bulunan musluk ve cihazlara standartların öngördüğü koşullarda su sağlamak için, boru çaplarının belirlenmesine dayanmaktadır. Suyun tesisatta dolaşmasını sağlayan boruların çapları belirlenirken, akış hızı ve basıncının uğultu ve gürültü oluşturmayacak sınırlar içinde kalması göz önüne alınmalıdır. Bu etkenlerin yanı sıra gereğinden büyük boru çaplarının seçilmesi de tesisatı ekonomik olmaktan uzaklaştıracaktır.

Su sayacından itibaren başlayan temiz su tesisatında boru çaplarının belirlenmesi, suyun akışı sırasında oluşan basınç kayıplarının belirli sınırlar içinde kalması esasına dayanır. Basınç kayıpları boru malzemesine, borudan geçen suyun debisine, yerel kayıp oluşturan elemanların sayısına ve su sayacına göre değişebilmektedir. Temiz Su Tesisatının Hesaplanması

Su Tüketiminin Belirlenmesi

Temiz su tesisatında herhangi bir yerdeki musluktan akması gereken su miktarı, o noktadaki suyun basıncı ve musluk çapı ile belirlenir. Ancak uygulamada bir musluğun kullanılma sıklığı, süresi belirli olmayıp, bir binadaki muslukların aynı anda kullanılma olasılıkları da değişebilmektedir. Bundan dolayı musluk ve aygıtlarda tüketilen su yükleme birimi esasına dayanan standart bir yöntemle belirlenmektedir. n , yükleme birimi sayısını göstermek üzere bir tüketim yerindeki debi

bağıntısı ile verilmektedir.

Şebeke Basıncı, Su Sayacı Basınç Kaybı, Akma Basıncı

Şebeke Basıncı (Ps): Bina temiz su tesisatı başlangıcındaki basınçtır. Tesisatın şehir su şebekesinden beslenmesi durumunda, şebeke basıncı genellikle 40mSS olarak ; bir basınçlama deposu (hidrofor) ile beslenmesi durumunda hidroforun işletme alt basıncı göz önüne alınmalıdır.

Sayaç Basınç Kaybı (ΔPsayaç ): Su sayaçlarında oluşan basınç kaybı, sayacın büyüklüğüne göre değişmektedir. Genellikle, sayaçlardaki basınç kaybı 5mSS olarak alınır.

Akma Basıncı (Pakma ): Suyun istenilen bir hızda akabilmesi için kullanma yeri çıkışında olması gereken basınçtır. TS 1258 e göre, değişik kullanma yerleri ve aygıtlar için minimum akma basıncı, debi ve yük birimi değerleri Tablo 2.4 de verilmiştir. Temiz Su Tesisatının Hesaplanması

Binanın Basınç Sınırlarının Belirlenmesi

Bir binanın en yüksek bölümünde bulunan su akıtma yerindeki bir musluktan istenilen koşullarda suyun akabilmesi veya herhangi bir aygıtın çalışabilmesi binanın basınç alanına bağlıdır. Şekil-2.3 e göre, H yüksekliğinde bulunan su akıtma yerindeki akma basıncının sağlanabilmesi için,

şeklindeki ifadeye göre binanın bina girişindeki en düşük basıncın Pmin değerinde olması gerekmektedir. Temiz Su Tesisatının Hesaplanması

sayaç kaybı ile birlikte borulardaki toplam basınç kaybıdır.

Binanın en alt bölümünde, su akıtma yerindeki akma basıncı Pmax olmak üzere, oluşan basınç,

Pmax = Pakma + Halt

şeklinde ifade edilmektedir. P min, P max ve PS basınç değerleri arasındaki ilişkiye göre bir binanın temiz su tesisatı aşağıdaki gibi değerlendirilebilir.

Pmin < PS < Pmax : Tesisat doğrudan şehir su şebekesine bağlanabilir.

Pmin > PS : Tesisata basınç yükseltici düzenekler takılmalıdır.

PS > Pmax : Tesisata basınç düşürücü düzenekler takılmalıdır.

Pmin > Pmax : Tesisatta basınç bölgelerinin oluşturulması gereklidir.

Boru Çaplarının Belirlenmesi

Bir binanın temiz su tesisatını oluşturan boruların çaplarının uygun bir şekilde belirlenmesi, tesisatın işlevini yerine getirebilmesi ve ekonomik olması bakımından önemlidir. Boru çaplarının seçilmesinde standartların önerdiği akış hızları, sürtünme kayıpları ve akma basıncı değerlerine bağlı kalındığında; tesisat düzgün çalışabilecek, ekonomik olacak ve istenilen konfor koşulları sağlanabilecektir.

Hışırtı ve gürültünün meydana gelmemesi için, borulardaki su akış hızının 1 ile 2 m/s arasında olması ve hiçbir zaman 3m/s değerini aşmaması gerekmektedir. Tablo-2.5 de temiz su tesisatının çeşitli bölümleri için standartlarca önerilen akış hızı değerleri verilmiştir.

Bina temiz-su tesisatı boru çaplarının hesaplanmasında musluk birimi ve yükleme birimi olmak üzere iki yöntem kullanılmaktadır. Musluk birimi yöntemi genellikle bir iki katlı küçük binalar için kullanılan basit bir yöntemdir. Yükleme birimi yöntemi, hesaplama işlemi ayrıntılı olup daha hassas sonuçlar vermektedir.

Musluk Birimi Yöntemi

Genellikle su sayaçları ayrı olan dairelerden oluşan apartman gibi binaların temiz su tesisatı boru çaplarının belirlenmesinde kullanılan basit bir yöntemdir. Boru çapları, musluk biriminin katlarına göre çizelgelerden belirlenir. 15 mm (1/2″) çapındaki bir musluğun akıttığı su miktarı, bir musluk birimi (MB) olarak tanımlanır. Tablo-2.6 da görüldüğü gibi, değişik su akıtma yerleri musluk biriminin katları olarak verilmektedir.

Tablo-2.7 de, çeşitli su akıtma yerlerini besleyen boruların karşılayacağı toplam musluk birimi değerlerine göre, olması gereken çap değerleri verilmektedir.

Yükleme Birimi Yöntemi

Büyük binaların temiz su tesisatının boru çaplarının belirlenmesinde kullanılan, musluk birimi yöntemine göre daha kapsamlı hesaplama gerektiren ve daha hassas çözümler veren bir yöntemdir. 10 mm (3/8″) çapındaki bir musluğun yeterli bir akma basıncındaki debisi 0.25 lt/s dir. Bu miktar bir yük birimi (YB) olarak tanımlanır. Herhangi bir tüketim yerindeki debi;

olarak hesaplanır. Bir binada tüm muslukların aynı anda kullanılması, istatistiksel olarak, beklenmediğinden; toplam debi yükleme birimlerinin toplamının kareköküne eşdeğer musluğun kullanılacağı varsayımına göre belirlenir. Bu durum, kullanma eş zaman faktörü olarak adlandırılır.

Boru çapı hesabında ana işlem, sürekli ve yerel kayıpları da içerecek şekilde toplam basınç kaybının belirlenerek bina girişindeki şebeke basıncı ile karşılaştırılmasıdır. Sürekli kayıplar boru çapına, boru iç yüzey pürüzlülüğüne, akışın debisine; yerel kayıplar boru hattında bulunan sayaç, vana ve değişik bağlantı elemanlarına bağlıdır. Borulardaki basınç kayıpları değişik boru malzemeleri için çizelgeler veya diyagramlar şeklinde verilmektedir. 1 m uzunluğundaki değişik çaplardaki borular için verilen basınç kaybı, özgül basınç kaybı olarak adlandırılmaktadır. Özgül basınç kaybı değerleri, kireçlenme ve kirlilikten doğan kesit daralmaları ve boru üzerinde bulunabilecek vana, dirsek gibi elemanlardan oluşacak yerel kayıpları da içermektedir.

Tablo-2.8, 2.9 ve 2.10 da sırasıyla, çelik ve döküm, PVC (polivinilklorür) ve PE (polietilen) borular için özgül basınç kaybı değerleri verilmektedir. Tablo-2.8 de, yük birimi değerlerine göre çeşitli çaptaki borular için koyu renkli bölgeler 1 ve 2 m/s lik akış hızı aralığına, altı çizili değerler sırasıyla 0.5, 1.5 ve 2.5 m/s akış hızına karşılık gelen özgül basınç kaybı değerlerini göstermektedir.

Bir binanın temiz su tesisatını oluşturan hatlarda yer alan boruların çaplarının belirlenmesi ile ilgili yapılan işlemler için Çizelge-1 kullanılır.

Yükleme birimi yöntemine göre temiz su tesisatının boru çaplarının hesaplanabilmesi için aşağıdaki özelliklerin bilinmesi gerekir.

– Su akıtma yerlerinde istenilen debi ve akma basınçları

– Tesisatta bulunan su akıtma yerlerinin tipleri ve sayıları

– Aynı anda kullanılacak su akıtma yeri sayısı ve gerekli debi

– Su sayacı basınç kaybı

– Şehir şebeke basıncı ( basınçlama deposu kullanılıyorsa, işletme basıncı)

Ana dağıtım borusundan başlayarak binanın değişik bölgelerine doğru yönelmiş boru dizini hat olarak adlandırılır. Bu yöntemde boru çapları, toplam basınç kaybının en fazla olduğu kritik hattan başlanarak hesaplanmalıdır.

Gerekli tabloları ve hesaplama çizelgisini indirmek için tıklayın

Tablo-2.8: Galvanizli çelik ve döküm borular için özgül basınç kaybı değerleri

Tablo-2.9: PVC (plastik) borular için özgül basınç kaybı değerleri [3]

Tablo-2.10 : PE (polietilen) borular için özgül basınç kaybı değerleri [3]

Çizelge-2.1: Temiz su tesisatı boru çapı hesaplama çizelgesi

Kritik hat; tesisat başlangıç noktasına göre düşey doğrultuda en yüksekte, boru hattı üzerinden ölçülmek koşuluyla yatay doğrultuda en uzakta bulunan aynı zamanda bu özellikteki kullanma yerlerinden akma basıncı en büyük olan hat olarak tanımlanır.

Bir binanın şematik olarak çizilen temiz su tesisatı, boru planı olarak adlandırılır. Bu plan üzerinde, kullanma yerlerine ait yük değerleri, kritik durumdaki kullanma yerinin beslenme borusuna göre yüksekliği ile numaralandırılmış boruların uzunlukları verilir. Ayrıca tesisatta boru dizilerinin oluşturduğu boru hatları da numaralandırılır. TS 1258 e göre boru çaplarının hesaplanmasında öncelikle, aşağıdaki özellikler belirlenir.

-Temiz su şehir şebeke basıncı veya basınçlama deposu işletme basıncı (Ps)

-Boru hatlarının kullanma yerlerinin şehir şebeke borusuna göre yükseklikleri (Hkrt)

-Boru hatlarının kritik kullanma yerindeki akma basınçları (Pkrt)

-Her bir boru hattının şehir şebeke borusundan itibaren uzunluğu (L)

-Su sayacı basınç kaybı (Psayaç)

Boru hatlarında meydana gelecek sürekli ve yerel kayıpları karşılayacak olan toplam etken basınç kaybı,

bağıntısından bulunur. Boru hatlarında birim uzunluk için basınç kaybı, ortalama özgül basınç kaybı olarak adlandırılır ve

şeklinde hesaplanır.

Bir binanın temiz su tesisatında şehir şebekesinden başlamak üzere bütün hatlar için, yukarıdaki işlemler yapılarak özgül basınç kayıpları belirlenir. Hatlar içinde özgül basınç kaybı en küçük olan hat kritik hat olup hesaplamaya bu hattan başlanır.

Hatlar için hesaplanan özgül basınç kaybı değerleri, hatları oluşturan her boru için geçerli olacaktır. Boru malzemesi ile ilgili özgül basınç kaybı tabloları kullanılarak, borunun yük değerine göre hesaplanmış özgül basınç kaybına en yakın değer seçilerek, karşılık gelen çap değeri okunur.

Seçilen boru çapına ait özgül basınç kaybı ile boru uzunluğu çarpılarak borudaki toplam basınç kaybı hesaplanır. Kritik hatta yer alan bütün boru çapları için aynı işlem tekrarlanarak hattın toplam basınç kaybı belirlenir. Bu değer etken basınçtan küçük olmalıdır.

Besleme borusu ve dağıtım borusu gibi, bütün hatlar için ortak olan borular kritik hat içinde hesaplandığından, bu ortak boruların basınç kayıpları diğer hatların etken basıncından çıkarılarak bu hatlar için yeni özgül basınç kayıpları bulunur.

Benzer işlemler tekrarlanarak bu hatlarda yer alan boruların çapları belirlenir.

Temiz su tesisatı hakkında detaylı bilgiyi yazımızdan ulaşabilirsiniz.