محاسبه قطر کلکتور در بوستر پمپ آتش‌نشانی از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا طراحی صحیح کلکتور موجب بهبود عملکرد پمپ‌ها، کاهش افت فشار، و جلوگیری از مشکلات هیدرولیکی می‌شود. فرمولی که برای محاسبه قطر کلکتور استفاده می‌شود بر اساس مجموع دبی پمپ‌ها و سرعت مجاز جریان در لوله‌هاست. به طور کلی، فرمول زیر برای محاسبه قطر کلکتور بوستر پمپ آتش‌نشانی استفاده می‌شود:

در این فرمول:

– \( D \) قطر کلکتور (به متر)
– \( Q \) مجموع دبی (Flow Rate) بوستر پمپ‌ها (به متر مکعب بر ثانیه)
– \( V \) سرعت مجاز جریان در کلکتور (به متر بر ثانیه)، که معمولاً بین 1.5 تا 3 متر بر ثانیه برای کلکتورهای آتش‌نشانی توصیه می‌شود.

### مراحل محاسبه

1. **مجموع دبی** را بر اساس دبی هر یک از پمپ‌های بوستر محاسبه کنید. برای مثال، اگر سه پمپ دارید که هرکدام دارای دبی 20 لیتر بر ثانیه هستند، مجموع دبی برابر با 60 لیتر بر ثانیه یا 0.06 متر مکعب بر ثانیه خواهد بود.

2. سرعت مجاز جریان را بر اساس شرایط طراحی و استانداردهای بوستر پمپ آتش‌نشانی انتخاب کنید. به عنوان مثال، اگر سرعت مجاز 2 متر بر ثانیه باشد، این مقدار را در فرمول جایگذاری کنید.

3. مقدار \( D \) یا قطر کلکتور را محاسبه کنید.

#### مثال
فرض کنیم مجموع دبی 0.06 متر مکعب بر ثانیه و سرعت مجاز 2 متر بر ثانیه باشد:

در این صورت، قطر کلکتور حدود 138 میلی‌متر خواهد بود که معمولاً به نزدیک‌ترین سایز استاندارد لوله گرد می‌شود.

فرمول محاسبه قطر کلکتور در بوستر پمپ‌های آبرسانی مشابه با بوستر پمپ‌های آتش‌نشانی است و بر اساس دبی کلی و سرعت مجاز جریان در کلکتور تعیین می‌شود. فرمول به شکل زیر است:

در این فرمول:

– \( D \): قطر کلکتور (به متر)
– \( Q \): مجموع دبی (Flow Rate) بوستر پمپ‌ها (به متر مکعب بر ثانیه)
– \( V \): سرعت مجاز جریان در کلکتور (به متر بر ثانیه)، که برای بوستر پمپ‌های آبرسانی معمولاً بین 1 تا 1.5 متر بر ثانیه انتخاب می‌شود.

### مراحل محاسبه

1. **مجموع دبی**: دبی هر پمپ را محاسبه و جمع کنید. برای مثال، اگر دو پمپ با دبی 10 لیتر بر ثانیه دارید، مجموع دبی برابر با 20 لیتر بر ثانیه یا 0.02 متر مکعب بر ثانیه خواهد بود.

2. **انتخاب سرعت جریان مجاز**: سرعت جریان مجاز برای سیستم‌های آبرسانی معمولاً بین 1 تا 1.5 متر بر ثانیه است.

3. **جایگذاری در فرمول**: مقادیر را در فرمول جایگذاری کنید تا قطر کلکتور به دست آید.

#### مثال

فرض کنیم مجموع دبی 0.02 متر مکعب بر ثانیه و سرعت مجاز جریان 1 متر بر ثانیه باشد:

در این حالت، قطر کلکتور باید به نزدیک‌ترین سایز استاندارد لوله، یعنی حدود 160 میلی‌متر گرد شود.

برای محاسبه دبی آب مورد نیاز در ساختمان‌های مسکونی، باید عوامل مختلفی مانند تعداد واحدها، تعداد ساکنین، نوع و تعداد وسایل مصرف‌کننده آب (مانند شیرهای آب، حمام، و توالت) و الگوی مصرف آب را در نظر گرفت. به طور کلی، یک فرمول تقریبی برای محاسبه دبی آب در

در این فرمول:

– \( Q \): دبی آب کل مورد نیاز برای ساختمان (لیتر بر ثانیه یا متر مکعب بر ساعت)
– \( N \): تعداد کل افراد یا تعداد واحدهای مسکونی در ساختمان
– \( q \): متوسط مصرف آب هر واحد یا هر نفر (لیتر بر ثانیه یا متر مکعب بر ساعت)

### نکات کلیدی در محاسبه دبی آب

1. **میانگین مصرف آب**:
– برای هر واحد مسکونی، میانگین مصرف روزانه آب بین 150 تا 250 لیتر در روز در نظر گرفته می‌شود.
– اگر تعداد ساکنین در هر واحد مشخص باشد، می‌توان از میانگین مصرف هر نفر استفاده کرد که معمولاً بین 100 تا 150 لیتر در روز است.

2. **در نظر گرفتن ضریب همزمانی**:
– در سیستم‌های آبرسانی، مصرف آب در یک زمان خاص معمولاً کمتر از مجموع مصرف تئوری کل واحدها است. ضریب همزمانی برای محاسبه دبی لحظه‌ای واقعی استفاده می‌شود.
– برای ساختمان‌های کوچک، این ضریب حدود 0.6 تا 0.8 و برای ساختمان‌های بزرگ‌تر کمتر است.

3. **فرمول دقیق‌تر با ضریب همزمانی**:

اگر از ضریب همزمانی (\( F \)) استفاده کنیم، فرمول به شکل زیر خواهد بود:

– \( F \): ضریب همزمانی که بستگی به تعداد واحدها و الگوی مصرف دارد.

### مثال

فرض کنیم یک ساختمان 10 واحدی داریم که هر واحد به طور متوسط روزانه 200 لیتر آب مصرف می‌کند و ضریب همزمانی 0.7 است.

1. ابتدا دبی تئوری بدون ضریب همزمانی را محاسبه می‌کنیم:

2. حالا با اعمال ضریب همزمانی:

3. اگر بخواهیم دبی لحظه‌ای را به لیتر بر ثانیه تبدیل کنیم، مقدار را به ثانیه تقسیم می‌کنیم:

این دبی نشان‌دهنده نیاز آبی لحظه‌ای در ساختمان است که می‌تواند برای طراحی سیستم لوله‌کشی و انتخاب پمپ‌های مناسب استفاده شود.

برای محاسبه افت فشار در لوله‌کشی ساختمان‌های مسکونی، معمولاً از فرمول دارسی-ویسباخ یا هیزن-ویلیامز استفاده می‌شود. فرمول دارسی-ویسباخ دقیق‌تر است و برای انواع سیالات و شرایط مختلف به کار می‌رود. در ادامه این دو روش را معرفی می‌کنیم:

—

### 1. فرمول دارسی-ویسباخ (Darcy-Weisbach)

فرمول دارسی-ویسباخ برای محاسبه افت فشار به صورت زیر است:

در این فرمول:

– \( \Delta P \): افت فشار (پاسکال یا بار)
– \( f \): ضریب اصطکاک دارسی (بدون واحد)، که به زبری لوله و سرعت جریان بستگی دارد
– \( L \): طول لوله (متر)
– \( D \): قطر داخلی لوله (متر)
– \( \rho \): چگالی آب (کیلوگرم بر متر مکعب)، که معمولاً 1000 کیلوگرم بر متر مکعب است
– \( v \): سرعت جریان آب در لوله (متر بر ثانیه)

ضریب اصطکاک \( f \) بستگی به نوع لوله و شرایط جریان دارد و معمولاً با استفاده از نمودار مودی یا فرمول‌های تجربی مانند فرمول کولبروک-وایت محاسبه می‌شود.

—

### 2. فرمول هیزن-ویلیامز (Hazen-Williams)

این فرمول برای جریان آب در لوله‌های با سایز کوچک تا متوسط و فشار پایین (مانند ساختمان‌های مسکونی) کاربرد دارد و محاسبات آن ساده‌تر است. فرمول هیزن-ویلیامز به صورت زیر است:

در این فرمول:

– \( \Delta P \): افت فشار (بار یا متر ستون آب)
– \( L \): طول لوله (متر)
– \( C \): ضریب هیزن-ویلیامز (بدون واحد)، که به نوع لوله بستگی دارد. برای لوله‌های پلاستیکی یا مسی معمولاً بین 130 تا 150 است.
– \( D \): قطر داخلی لوله (متر)
– \( Q \): دبی جریان آب (متر مکعب بر ثانیه)

—

### نکات مهم

1. **انتخاب فرمول**: برای محاسبه دقیق‌تر در سیستم‌های بزرگ و یا جریان‌های با شرایط خاص، فرمول دارسی-ویسباخ مناسب‌تر است. اما در ساختمان‌های مسکونی کوچک و برای سرعت‌های جریان معمولی، فرمول هیزن-ویلیامز کارایی خوبی دارد و محاسبات آن ساده‌تر است.

2. **واحدها**: در فرمول هیزن-ویلیامز، واحدهای طول، دبی، و قطر باید با دقت انتخاب شوند. معمولاً قطر لوله به متر و دبی به لیتر بر ثانیه یا متر مکعب بر ساعت تبدیل می‌شود.

—

### مثال محاسبه با فرمول هیزن-ویلیامز

فرض کنید یک لوله 50 متری با قطر داخلی 25 میلی‌متر و ضریب \( C = 140 \) داریم که دبی آب در آن 0.03 لیتر بر ثانیه است. ابتدا باید قطر و دبی را به متر تبدیل کنیم:

– \( L = 50 \) متر
– \( D = 0.025 \) متر
– \( Q = 0.00003 \) متر مکعب بر ثانیه

جایگذاری در فرمول:

با انجام محاسبات، مقدار افت فشار به دست می‌آید.

این محاسبه به ما کمک می‌کند تا لوله مناسب و پمپ لازم برای تامین فشار کافی در نقاط مختلف ساختمان را انتخاب کنیم.