طراحی تاسیسات ساختمان؛ نقشه‌های مکانیکی و برقی هماهنگ با معماری و سازه

طراحی تاسیسات ساختمان چیست؟

طراحی تاسیسات ساختمان تهیه نقشه‌ها و محاسباتی است که مشخص می‌کند هر فضای ساختمان چطور گرم و خنک شود، هوای تازه از کجا بیاید، آب و فاضلاب از چه مسیری برود، در آتش‌سوزی چه اتفاقی بیفتد و برق با چه ظرفیت و ایمنی به هر نقطه برسد. خروجی آن نقشه‌هایی است که هم برای پرونده پروانه ساختمان لازم‌اند و هم پیمانکار تأسیسات بر اساس آنها اجرا می‌کند.

تأسیسات معمولاً در دو رشته طراحی می‌شود: مکانیکی و برقی. هر دو باید از ابتدا با معماری و سازه هماهنگ باشند؛ چون جای موتورخانه، مسیر داکت‌ها، ارتفاع سقف کاذب و محل عبور لوله‌ها از کنار تیرها، در همان مرحله طراحی تعیین می‌شود.

طراحی تأسیسات مکانیکی؛ گرمایش، سرمایش، آب و اطفای حریق

محاسبه بار حرارتی و برودتی

اولین قدم، محاسبه این است که هر فضا در سردترین و گرم‌ترین روزهای سال چقدر گرما یا سرما لازم دارد. اقلیم محل پروژه، جهت و اندازه پنجره‌ها، جنس دیوار و سقف، کاربری فضا و تعداد افراد در این محاسبه اثر دارند. محاسبات با نرم‌افزارهای تخصصی مثل Carrier HAP انجام می‌شود و نتیجه آن، نوع و ظرفیت تجهیزاتی مثل دیگ، چیلر، هواساز، فن‌کویل یا سیستم VRF را تعیین می‌کند.

تهویه و موتورخانه

تهویه فضاهایی مثل آشپزخانه، سرویس‌ها، پارکینگ و زیرزمین، و جانمایی موتورخانه و دودکش‌ها بخش مهمی از طرح است. موتورخانه باید هم ظرفیت تجهیزات را داشته باشد و هم دسترسی برای نگهداری؛ اگر این فضا از ابتدا در پلان دیده نشود، بعداً یا کوچک می‌ماند یا از فضای مفید ساختمان کم می‌کند. درباره اصول تهویه، راهنمای اصول طراحی سیستم‌های تهویه مطبوع را بخوانید.

آب‌رسانی و فاضلاب

میزان مصرف آب بر اساس تعداد واحدها و تجهیزات بهداشتی محاسبه می‌شود؛ بعد ظرفیت مخزن و پمپ، قطر لوله‌ها و مسیر شبکه طوری طراحی می‌شود که فشار آب در همه طبقات مناسب بماند. در شبکه فاضلاب، شیب لوله‌ها، لوله‌های ونت برای جلوگیری از بو و مسیر آب باران تعیین می‌شود.

اطفای حریق

گروه خطر ساختمان بر اساس کاربری، زیربنا و ارتفاع مشخص می‌شود و الزامات اطفای حریق، حجم مخزن ذخیره، مشخصات پمپ و نوع لوله‌کشی از همین گروه‌بندی به دست می‌آید. در تهران، طراحی باید با ضوابط ملاک عمل سازمان آتش‌نشانی و خدمات ایمنی شهر تهران منطبق باشد. در مهندسین مشاور متین از زمان طراحی تا اجرا و اخذ تأییدیه از سازمان آتش‌نشانی همراه کارفرما هستیم.

برای آشنایی بیشتر با اثر طراحی مکانیکی بر هزینه، مقاله طراحی تاسیسات مکانیکی و کاهش هزینه‌های ساخت و نگهداری را ببینید.

طراحی تأسیسات برقی؛ توزیع برق، روشنایی و ایمنی

محاسبه بار و توزیع برق

طراحی برق با محاسبه بار همه مصرف‌کننده‌ها شروع می‌شود: روشنایی، پریزها، تجهیزات گرمایشی و سرمایشی، آسانسور و پمپ‌ها. این محاسبه ظرفیت انشعاب، اندازه کابل‌ها، تابلوهای اصلی و فرعی و تجهیزات حفاظتی را تعیین می‌کند تا برق با افت ولتاژ کم و ایمنی کافی به همه نقاط برسد.

روشنایی

میزان نور لازم برای هر فضا بر اساس کاربری آن محاسبه می‌شود و جانمایی چراغ‌ها با طرح معماری و طراحی داخلی هماهنگ می‌شود. برای محاسبات روشنایی از نرم‌افزارهایی مثل Dialux استفاده می‌شود. روشنایی اضطراری و علائم خروج هم در همین مرحله دیده می‌شود.

ارتینگ، حفاظت و اعلام حریق

سیستم ارتینگ و کلیدهای محافظ جان، افراد و تجهیزات را در برابر برق‌گرفتگی و اتصالی حفظ می‌کنند و در ساختمان‌های بلندتر، حفاظت در برابر صاعقه هم لازم می‌شود. سیستم اعلام حریق با جانمایی دتکتورها در همه فضاها، به‌ویژه اتاق برق، موتورخانه، انبارها و راهروها، طراحی می‌شود. جریان ضعیف مثل آنتن مرکزی، آیفون تصویری، شبکه و دوربین هم بخشی از نقشه‌های برق است.

جزئیات بیشتر را در راهنمای کامل طراحی تاسیسات برقی بخوانید.

انتخاب سیستم گرمایش و سرمایش ساختمان

سیستم مناسب به اقلیم، تعداد واحدها، نحوه بهره‌برداری (یکجا یا مستقل) و بودجه اولیه و هزینه نگهداری بستگی دارد. این انتخاب پیش از نهایی شدن پلان معماری انجام می‌شود، چون هر سیستم فضا و مسیر خاص خودش را لازم دارد.

برای مقایسه دقیق‌تر، مقاله بهترین سیستم‌های تأسیسات مکانیکی و برقی برای ساختمان‌های مسکونی را بخوانید.

هماهنگی طراحی تأسیسات با معماری و سازه

بیشتر مشکلات تأسیسات در کارگاه، از ناهماهنگی نقشه‌ها می‌آید: داکتی که از تیر رد نمی‌شود، رایزری که شفت ندارد، موتورخانه‌ای که جای دیگ و منبع را ندارد یا سقف کاذبی که ارتفاع اتاق را بیش از حد کم می‌کند. وقتی معماری، سازه و تأسیسات در یک دفتر طراحی می‌شوند، این تداخل‌ها پیش از اجرا دیده و حل می‌شوند.

• جانمایی شفت‌ها و رایزرها در پلان تیپ
• ابعاد و دسترسی موتورخانه و اتاق برق
• ارتفاع سقف کاذب و مسیر داکت‌ها
• عبور لوله و داکت از کنار تیرها و دیوارهای برشی
• جای دستگاه‌های بیرونی، کولرها و دودکش‌ها در نما و بام
• هماهنگی چراغ‌ها و دریچه‌ها با طراحی داخلی

در ویلا ۹ در فشم، طراحی معماری، نما، سازه و تأسیسات یکجا در متین انجام شد تا تصمیم‌های فرم، سازه و تأسیسات از ابتدا با هم هماهنگ باشند. در ساختمان مسکونی افشار در نارمک تهران هم پلان طبقات تیپ با چیدمانی مشابه تکرار شده و همین تکرار، هماهنگی پلان با سازه و تأسیسات را ساده‌تر کرده است. برای آشنایی با دو رشته دیگر، صفحه‌های طراحی معماری و نمای ساختمان و طراحی و بهینه سازی سازه را ببینید.

نمونه پروژه‌های طراحی تأسیسات در متین

در این پروژه‌ها، طراحی تأسیسات همراه با معماری و سازه در مهندسین مشاور متین انجام شده است:

ویلا سپیدار ویلا سرومیان ویلا لتینگان ویلا ۹ ساختمان مسکونی افشار

مشاهده همه پروژه‌های مهندسین مشاور متین

مراحل طراحی تاسیسات ساختمان در متین

مدت هر مرحله به اندازه و کاربری پروژه و کامل بودن نقشه معماری بستگی دارد و پس از مشاوره اولیه اعلام می‌شود. اگر پروانه ساختمان هنوز گرفته نشده، نقشه‌های تأسیسات بخشی از مسیر اخذ پروانه ساختمان است.

خروجی طراحی تأسیسات چیست؟

درباره دقت نقشه‌ها و خطاهای رایج، مقاله نقشه‌کشی تاسیسات مکانیکی و برقی را بخوانید.

هزینه طراحی تاسیسات ساختمان به چه عواملی بستگی دارد؟

هزینه طراحی تأسیسات عدد ثابتی ندارد و پس از بررسی نقشه معماری و دامنه کار اعلام می‌شود. این عوامل بیشترین اثر را دارند:

اطلاعات لازم برای شروع طراحی تأسیسات

• نقشه‌های معماری (حتی در مرحله اولیه)
• نقشه‌های سازه، اگر تهیه شده است
• کاربری و تعداد واحدها
• موقعیت پروژه و اقلیم آن
• سیستم گرمایش و سرمایش مدنظر کارفرما، اگر تصمیم گرفته شده
• فضاهای خاص مثل استخر، سونا یا آشپزخانه صنعتی
• دستور نقشه یا الزامات اعلام‌شده شهرداری، اگر موجود است
• زمان‌بندی مورد نظر برای پروانه و اجرا

چرا طراحی تاسیسات ساختمان با مهندسین مشاور متین؟

• معماری، سازه و تأسیسات در یک تیمتداخل مسیرها و فضاها پیش از اجرا دیده و حل می‌شود.
• تأسیسات از ابتدای طرحجای موتورخانه، شفت‌ها و سقف کاذب هم‌زمان با پلان معماری تعیین می‌شود.
• طراحی بر پایه محاسبهظرفیت تجهیزات از محاسبه به دست می‌آید، نه از عادت یا حدس.
• تجربه پروژه‌های ویلایی و مسکونیاز ویلاهای شمال با استخر سرپوشیده تا ساختمان‌های مسکونی تهران.
• همراهی تا تأیید آتش‌نشانیاز طراحی تا اجرا و اخذ تأییدیه سازمان آتش‌نشانی کنار کارفرما هستیم.
• نقشه قابل اجراخروجی کار جزئیاتی است که پیمانکار تأسیسات بتواند دقیق اجرا کند.

اشتباهات رایج در طراحی تأسیسات

1. دیر شروع کردن تأسیسات: وقتی پلان معماری و سازه نهایی شده، جای موتورخانه و شفت‌ها یا کم است یا با تیرها تداخل دارد.
2. انتخاب سیستم بدون محاسبه: تجهیزاتی که بزرگ‌تر از نیاز انتخاب شوند هزینه و مصرف را بالا می‌برند و تجهیزات کوچک‌تر، آسایش را تأمین نمی‌کنند.
3. نادیده گرفتن سقف کاذب: مسیر داکت‌ها ارتفاع مفید اتاق را کم می‌کند؛ این ارتفاع باید در طرح معماری دیده شود.
4. کم گرفتن اطفای حریق: اگر گروه خطر ساختمان از ابتدا درست تعیین نشود، تأیید آتش‌نشانی با تغییرات پرهزینه همراه می‌شود.
5. بی‌توجهی به نگهداری: تجهیزاتی که دسترسی برای سرویس ندارند، در بهره‌برداری دردسر می‌سازند.
6. جانمایی دستگاه‌های بیرونی بدون توجه به نما: کولرها و دستگاه‌های بیرونی، اگر از ابتدا دیده نشوند، نمای ساختمان را خراب می‌کنند.

سوالات متداول درباره طراحی تاسیسات ساختمان