نوافير الأسطح والتراسات

نوافير الأسطح والتراسات

التحميل والختم والصرف والتحكم في الاهتزازات والتنسيق مع المبنى

يمكن للنافورة الموجودة على سطح مركز تجاري أو تراس فندق أو مساحة عامة فوق موقف للسيارات أن تلعب دورًا في تشكيل الهوية المعمارية وجودة حضور الناس. إن انعكاس السماء وصوت الماء الذي يتم التحكم فيه ومزيج الضوء مع المناظر الطبيعية للمدينة هي الإمكانيات التي توفرها هذه المساحات للمصمم.

في مثل هذا المشروع، النافورة جزء من المبنى. يتم نقل وزن الماء إلى الهيكل، ويؤثر أداء الختم على المساحات الموجودة بالأسفل، وقد يتم سماع ضجيج المعدات في الغرف البعيدة عن النافورة. لذلك، يجب تنسيق التصميم المعماري والهيكل والمرافق والتشغيل منذ البداية.

في هذا الفصل، يتم استكشاف نافورة افتراضية على السطح. الأبعاد والأوزان وشروط الحساب تعليمية؛ لا تشكل GSO تأكيدًا لقدرة المبنى أو مواصفات المنتج.

54–1. نطاق التطبيق وتعريف المشكلة

تنطبق مبادئ هذا الفصل على عدة أنواع من المشاريع:

• نافورة بام وحديقة السطح.

• نافورة على شرفة المبنى.

• حوض سباحة ونافورة على سطح موقف السيارات.

• نافورة الساحة أو المنطقة التي يوجد تحتها مساحة مبنية.

• نافورة على المنصة العالية أو الطابق الأوسط من المبنى.

أولا، ينبغي تحديد المساحة الموجودة تحت النافورة. التسرب فوق مستودع الخدمة أو غرفة الكهرباء أو المتجر أو غرفة الفندق ليس له نفس العواقب. يؤثر هذا الاختلاف على اختيار تفاصيل الختم واكتشاف التسرب والوصول إلى الإصلاح.

في المبنى الحالي، يجب استكمال مراجعة المخططات من خلال معرفة الحالة الفعلية للهيكل والتغييرات السابقة ومسار المنشأة. لا يمكن استنتاج سعة السقف من عدد الطوابق أو مظهر العوارض أو تجربة بناء مماثل.

54–2. اختيار شكل النافورة المناسب للسقف

في المرحلة المفاهيمية، هناك عدة خيارات قابلة للمقارنة:

يمكن للعمق الضحل أن يقلل من وزن الماء، ولكن يجب أن يكون متوافقًا مع متطلبات المعدات وجودة العرض. كما أن اختيار النافورة الجافة لا يعني إزالة ثقل الماء؛ يتم نقل جزء من هذا الوزن إلى الخزان والشبكة الموجودة أسفل الأرضية.

على سبيل المثال، تقدم Crystal Fountains أحواضًا متكاملة وتجهيزات صرف وركائز منخفضة الارتفاع في خط التركيبات المخصصة. يمكن أن تكون هذه الميزات مفيدة في حل القيود الهندسية، ولكن تأكيد التثبيت على سقف معين يتطلب تحقيقًا مستقلاً. تجهيزات نوافير كريستال حسب الطلب ^[349]

54–3. خريطة التحميل؛ ما وراء وزن الماء

قبل الانتهاء من التنسيب، يجب إعداد خطة التحميل. توضح هذه الخريطة الموقع والمبلغ وكيفية نقل حمولة كل مكون.

أهمها هي:

• المياه في البركة في المستوى الطبيعي وأعلى مستوى ممكن.

• جسم البركة والغطاء والحجر والمكونات الزخرفية.

• خزان التوازن في حالات مختلفة.

• المضخة، الفلتر، اللوحة والهيكل.

• أنابيب مملوءة بالماء.

• أفراد الصيانة والمعدات.

• المواد والأجزاء المتراكمة أثناء التنفيذ.

• الأحمال البيئية ومجموعات أحمال البناء.

متوسط الحمل ليس بديلاً عن التحقق من مسار نقل الحمل. يمكن وضع مجموعة ذات وزن معين على سطح عريض أو حمل نفس الوزن من عدة دعامات صغيرة إلى السقف.

يجب أن يغطي التحميل أيضًا حالة الإصلاحات؛ على سبيل المثال، يمكن لموقع المضخة ومعدات المناولة التي تمت إزالتها بجوار الخزان أن يخلق ظروفًا مختلفة عن التشغيل العادي.

54–4. حساب وزن الماء وحساسيته لزيادة العمق

خذ بعين الاعتبار التجمع الافتراضي التالي:

منطقة البركة:

$A=6\times 2=12m^2$

حجم الماء في الحالة الطبيعية:

$V=12\times 0.18=2.16m^3$

بافتراض أن كثافة الماء 1000 كجم/م3:

$m=2160kg$

الحمل الناتج عن الماء لكل وحدة مساحة:

$q=\rho gh$

$q=1000\times 9.81\times 0.18=1766N/m^2$

لذلك:

$q\approx 1.77kPa$

هذه الكمية هي حمولة ماء فقط.

إذا وصل العمق إلى 28 سم:

$V_{\max }=12\times 0.28=3.36m^3$

تؤدي زيادة العمق بمقدار عشرة سنتيمترات في هذه البركة إلى توليد 1200 كجم من المياه الإضافية.

وبشكل عام، فإن كل سنتيمتر زيادة في عمق المياه يضيف حوالي 10 كيلوجرامات من الكتلة إلى كل متر مربع من سطح البركة. ولهذا السبب، فإن مستوى الفائض ليس مجرد تفاصيل معمارية.

54–5. حساب الحمل الكلي للخزان والحمل المحلي للخزان

لمواصلة المثال، لنفترض:

• كتلة الجسم وغطاء الخزان: 900 كجم.

• كتلة المعدات والمكونات الثابتة المتعلقة بالمسبح: 360 كجم.

هذه القيم هي مجرد افتراضات حسابية.

الكتلة الكلية في الحالة الطبيعية:

$m_{\mathrm{کل}}=2160+900+360=3420kg$

متوسط الحمولة المكافئة على مساحة 12 متر مربع:

$q_{\mathrm{متوسط}}=\frac{3420\times 9.81}{12}\approx 2.80kPa$

الآن دعونا نفحص خزان التوازن بالمواصفات التالية:

كتلة الخزان المملوء:

$m_t=1200+180=1380kg$

متوسط الحمولة يعادل:

$q_t=\frac{1380\times 9.81}{2}\approx 6.77kPa$

على الرغم من الحجم الأصغر، فإن الخزان في هذا المثال يخلق متوسط حمل أعلى لكل وحدة مساحة.

هذا الرقم أيضًا ليس الضغط الفعلي تحت الأساسات. إذا كان الخزان مدعومًا، فيجب فحص رد فعل كل دعامة وأبعاد لوحة الدعم وسلوك السقف بشكل منفصل. الأرقام الواردة في هذا القسم أيضًا لا تشمل المعاملات ومجموعات الأحمال الخاصة بالتصميم الهيكلي.

54–6. التنسيب والتنسيق مع الهيكل

يجب أن تكون مخرجات تنسيق الهيكل مرئية على الخريطة:

• الموقع المصرح به للبركة والخزان.

• نوع وموقع الدعم.

• ردود الفعل على الهيكل.

• القيود المفروضة على نقل المعدات ;

• فتحات وممر الأنابيب .

• تفاصيل الحزام وطبقات الحركة.

قد يكون الوضع بالقرب من عارضة أو عمود مناسبًا في التصميم، ولكنه ليس قاعدة عامة للتحقق من موقع التثبيت. يجب التحقق من مسار نقل الحمولة في نفس المبنى.

إن صعود الهيكل وحركته مهم أيضًا. يمكن أن يؤدي تغيير مستوى حافة البركة الفائضة إلى جعل توزيع المياه غير منتظم؛ قد تؤدي الحركة النسبية لجزأين من المبنى أيضًا إلى إتلاف الوصلة الصلبة للأنبوب.

يجب أن يكون لمرور نافورة الماء أو الأنبوب عبر التماس المتحرك للمبنى تفاصيل محددة. إن تغطية التماس بالصخور أو جسم البركة لا يحدد أدائها.

54–7. عزل حمامات السباحة وحماية السقف

في هذه المشاريع، يجب أن تكون مهمتان واضحتين:

1. حفظ الماء داخل البركة؛ 2. حماية المبنى ضد اختراق المياه.

تعتمد كيفية تنفيذ هاتين المهمتين على هيكل السقف والبركة. وفي التصاميم التي تحتوي على عدة طبقات من الحماية، يجب أيضاً فحص المسافة بين الطبقات من حيث تسرب المياه وإمكانية اكتشاف التسربات.

يؤكد دليل WBDG للأسطح الخضراء على حماية طبقة العزل المائي والصرف والقدرة على اكتشاف التسرب. هذه المبادئ مفيدة لتنسيق النافورة مع السقف، على الرغم من أن تفاصيل السقف الأخضر لا ينبغي أن تمتد مباشرة إلى حوض النافورة. دليل الأسطح الخضراء WBDG ^[350]

يجب أن تكون البطانة الداخلية للبركة متوافقة مع ظروف الغمر وكيمياء المياه. على سبيل المثال، تقدم شركة تريمكو أنظمة محددة للنوافير والشلالات والمسابح العاكسة. يجب أن يكون اختيار المنتج مصحوبًا بالبنية التحتية المتوافقة وتفاصيل النظام نفسه. أنظمة إغلاق النافورة في تريمكو ^[351]

تشمل النقاط الحساسة في المخطط التنفيذي التوصيل من الأرض إلى الجدار، واختراق الأنابيب، وقاعدة المعدات، والضوء المدمج، والفائض، ونهاية طبقة الختم.

54–8. كشف التسرب وأمر التفاعل

بالنسبة لميزة مائية فوق مساحة مبنية، يجب تحديد كيفية الكشف عن التسرب وماذا يحدث بعد ذلك.

منطق مقترح يجب مراعاته في التصميم:

إن إيقاف المضخة لا يزيل الماء المخزن في الخزان. ولهذا السبب، يجب معرفة طريق الإخلاء في حالات الطوارئ وإمكانية قطع المياه التعويضي مسبقاً.

وينبغي أيضًا التخطيط لاختبار الختم قبل تغطية النقاط الحساسة. تؤكد مجموعة WBDG على أنه في اختبار نزح المياه، يجب ألا يتجاوز وزن الماء قدرة الهيكل ويجب أن تكون طريقة الاختبار متوافقة مع الهيكل الحالي. اعتبارات اختبار ختم السقف

54–9. حجم العودة أثناء الاغلاق

لنفترض في دائرة العينة، عندما تتوقف المضخة:

• ينخفض منسوب المياه في البركة بمقدار 25 ملم.

• يتم تفريغ 30 متراً من الأنابيب بقطر داخلي 50 ملم.

• 25 لتراً من المياه العائدة من المكونات الأخرى.

حجم الإرجاع من البركة:

$V_1=12\times 0.025=0.300m^3$

حجم الأنابيب:

$V_2=\frac{\pi D^2}{4}L$

$V_2=\frac{\pi (0.05{)}^2}{4}\times 30\approx 0.0589m^3$

إجمالي الحجم المرتجع:

$V_r=0.300+0.0589+0.025\approx 0.384m^3$

لذلك يجب أن يستقبل الخزان حوالي 384 لترًا من الماء الراجع في هذه الحالة.

إذا كان حجم الماء في الخزان في وضع العمل هو 0.6 متر مكعب وحجمه حتى الحد الأقصى المحدد هو 1.2 متر مكعب:

$V_{\mathrm{پذیرش}}=1.2-0.6=0.6m^3$

في هذا الحساب البسيط، تكون سعة القبول أكبر من حجم الإرجاع. ومع ذلك، يجب مراعاة الحجم الذي تشغله المكونات، وتقلب السطح، وتعويض تدفق المياه والمدخلات الأخرى في التصميم الفعلي.

ويجب حساب حجم الإرجاع بمسار التفريغ الفعلي وإمكانية الشفط؛ إن مجرد وجود صمام أحادي الاتجاه لا يحل محل هذا التحقيق.

54–10. هطول الأمطار والفيضان والتفريغ

لتجاوز البركة وتصريف خدمة النافورة وتصريف السقف مهام مختلفة. ويجب أن يكون ارتباطهم واضحًا في خريطة المنشأة.

للحصول على مثال تعليمي، لنفترض:

• المستوى الفعال لاستقبال الأمطار: 40 مترا مربعا.

• كثافة الأمطار الافتراضية: 80 ملم/ساعة.

• معامل الجريان السطحي لهذا الحساب: 1.

معدل تدفق مدخلات الأمطار:

$Q_r=iA$

$Q_r=0.08\times 40=3.2m^3/h$

$Q_r\approx 0.889L/s$

إذا تم إدخال الماء التعويضي أيضًا في نفس الوقت بمعدل تدفق 0.2 لتر في الثانية:

$Q_{\mathrm{ورودی}}\approx 1.089L/s$

هذا الرقم هو تدفق المدخلات للسيناريو الافتراضي؛ ولا يحدد قطر الأنبوب أو السعة النهائية للفائض.

وينبغي أن تؤخذ كثافة هطول الأمطار في التصميم من بيانات الموقع ومعايير المشروع. ويجب أيضًا التحقق من ارتفاع الماء على قناة التصريف ومسار الأنبوب وظروف الخروج وإمكانية الانسداد ومسار الطوارئ.

المساحة الفارغة للخزان ليست بديلاً عن الصرف المستدام لهطول الأمطار. كما يجب ألا تدخل المياه المتجمعة على السطح إلى دائرة النافورة دون التحقق من توازن الجودة والحجم.

54–11. ارتفاع المبنى ورأس المضخة

لا يضاف بالضرورة ارتفاع السقف عن الأرض إلى رأس مضخة دوران النافورة.

إذا كان الخزان والمضخة والنافورة جميعها على السطح، يتم الحصول على رأس الدائرة من اختلاف مستويات نفس الدائرة ومتطلبات الفوهة وهبوط المسار. إذا تم نقل المياه من خزان في الطوابق السفلية إلى نافورة مفتوحة على السطح، فسيتم تضمين فرق الارتفاع بين الاثنين في الحساب.

بالنسبة للدائرة الافتراضية:

بمعدل تدفق 12 متر مكعب في الساعة وكفاءة إجمالية افتراضية 55%:

$P=\frac{\rho gQH}{\eta }$

$P=\frac{1000\times 9.81\times (12/3600)\times 8}{0.55}\approx 476W$

هذه القيمة هي طاقة الإدخال المقدرة عند النقطة المفترضة. يجب استكمال اختيار المضخة والمحرك بالمنحنى الفعلي وظروف الشفط وجميع أوضاع التشغيل.

54–12. التحكم في الصوت والاهتزاز

ينبغي النظر في مسارين لنقل الصوت بشكل منفصل:

المسار الجوي: وصول صوت تساقط المياه وتشغيل المعدات إلى الأماكن المحيطة.

المسار الهيكلي: ينتقل الاهتزاز من الأساس أو الأنابيب أو الوصلة إلى المبنى.

يذكر ماسون، في دليله للتركيبات المرنة، انتقال نبضات المضخة في شبكة الأنابيب وإحداث الضوضاء أو الاهتزاز. ولذلك، فإن التحكم في الاهتزاز لا يقتصر على وضع قطعة من المطاط تحت المضخة. دليل التركيبات المرنة من ماسون ^[352]

في التصميم، يجب التحقق من وزن المجموعة وسرعة العمل وصلابة الدعم ووصلات الأنابيب والقيود اللازمة.

ويجب أيضًا تحديد معيار قبول الصوت في المنطقة الحساسة؛ مثل الغرفة تحت النافورة أو الشرفة المجاورة. الاختبار وحده بجوار المضخة لا يعطي صورة كاملة عن انتقال الصوت إلى المبنى.

54–13. الرياح والإضاءة والاستخدام العام

على السطح، يجب أن ينتبه فحص الرياح إلى مسار القطرات وخروجها من المبنى. لا يمكن تحديد الارتفاع المناسب للنافورة من أبعاد البركة فقط.

في برنامج التحكم يجب التنبؤ بحالة الرياح القوية وانقطاع التيار الكهربائي وانخفاض المستوى وفشل المستشعر. يجب أيضًا أن تكون مسافة النافورة من حافة السطح وطريقة التنقل ووضع الأثاث متناغمة مع منطقة الرش.

يجب التأكد من إضاءة النافورة من مكان المتفرج والمبنى المجاور والمساحات الموجودة أسفله. لا ينبغي أن يعتمد الوصول إلى الأضواء وتوصيلات الكابلات على الفتح الواسع للختم.

النافورة المزخرفة والنافورة التي يمكن الوصول إليها ليس لهما نفس المتطلبات. يجب أن يكون المستخدم واضحًا منذ البداية؛ إن ضحالة البركة وحدها لا تعتبر ترخيصًا للاستخدام التفاعلي.

54–14. نقل وإصلاح واستبدال المعدات

يجب تحديد مسار الدخول والخروج الأولي لكل جزء رئيسي عند الاستبدال.

الأسئلة التنفيذية الهامة هي:

• هل تمر القطعة عبر المصاعد والأبواب؟

• هل هناك مساحة لفتح الفلتر وإخراج المضخة؟

• أين يتم وضع القطعة التي تمت إزالتها بشكل مؤقت؟

• كيف يتم نقل وزنه إلى الهيكل أثناء النقل؟

• ما هي مدة تشغيل الخدمة التي تحد من الاستخدام العام للسقف؟

يجب أن تعكس ميزة المياه التي لا يمكن إصلاحها إلا باستخدام رافعة هذه الحاجة في خطة التشغيل وتقدير التكلفة.

كما يجب أن يتم تصميم صمام الخدمة بناءً على أبعاد الجزء والحركة المطلوبة لخروجه؛ إن وصول الفني إلى البراغي لا يعني إمكانية استبدال المجموعة.

54–15. إجراءات التسليم والمسؤوليات

يجب أن يتم التسليم على عدة مراحل:

يجب أن تكون مسؤولية التوصيل بين البركة وإغلاق المبنى والصرف الصحي والمرافق واضحة في العقد. العبارة العامة "الختم مع مقاول آخر" بدون خطة ونطاق محددين لا تكفي للتسليم.

يجب أن توضح المستندات النهائية للمستخدم مستوى المياه الطبيعي والحد الأقصى، وحدود نقل المعدات وطريقة الإخلاء.

54–16. الصور المقترحة للتخطيط

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

صورة 54-1: نافورة في مساحة السطح

اختر صورة من أرشيف GSO، إن وجدت، توضح النافورة ومنطقة الجلوس وعلاقتها بالمبنى. ولا ينبغي ذكر موقع المشروع ونوع الهيكل إلا بناء على معلومات موثقة.

*العنوان الفرعي:* "تنسيق النافورة مع المناظر الطبيعية ومسار الحركة ومساحة الاستخدام العام للسقف."

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

الشكل 2-54: القسم المفاهيمي للبركة والسقف

في أحد الأقسام يجب إظهار البركة والدعامة وطبقات السد ومسار كشف التسرب والمساحة السفلية. يجب أن يتكيف ترتيب الطبقات مع النظام الفعلي للمشروع.

*العنوان الفرعي:* "تنسيق تخزين المياه في البركة مع حماية المبنى والوصول إلى الصيانة."

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

الشكل 54-3: خريطة مقارنة لحمل البركة والخزان

يجب رسم البركة التي تبلغ مساحتها 12 مترًا مربعًا والخزان الذي تبلغ مساحته 2 مترًا مربعًا في المثال جنبًا إلى جنب. يجب إدخال متوسط ​​الأحمال 2.80 و 6.77 كيلوباسكال وستظهر على الصورة عبارة "حساب تعليمي؛ دون التحقق من قدرة الهيكل".

*العنوان الفرعي:* "يمكن لخزان أصغر تحميل المزيد لكل وحدة مساحة."

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

الشكل 54-4: الدائرة في حالة التشغيل والإيقاف

في مخططين، يجب عرض مستوى الخزان أثناء التشغيل وبعد عودة المياه. كما يجب أن يكون مسار الفيضان ومياه التعويض وتصريف الخدمة واضحًا.

*العنوان الفرعي:* "التحكم في الحجم الراجع ومستوى الخزان هو جزء من تصميم النافورة على الهيكل."

يجب أن يسمح الملف النهائي لهذه النافورة لمدير المبنى بتحديد موقع الحاملة ومسار التسرب المحتمل وطريقة التوقف والصرف وطريقة استبدال المعدات دون الاعتماد على ذاكرة المشغلين.