اين بخش اختصاص به پروژه پايان نامه تحصيلي اينجانب دارد كه در دو قسمت ارايه مي گردد:

1. موضوع پروژه: "طراحي تأسيسات الكتريكي و روشنايي مراكز مصرف بزرگ" كه توسط استاد پروژه جناب آقاي مهندس عليرضا ترقي (استاد دانشكده فني مهندسي بابل وابسته به دانشگاه مازندران) ارايه گرديده است.

2. شرج پايان نامه تحصيلي (انجام طراحي و محاسبه تأسيسات الكتريكي يك بيمارستان 60 تختخوابه مدرن با مساحت كل 33 هزار متر مربع و زيربناي 7200 متر مربع)

 

بخش نخست: موضوع پروژه "طراحي تأسيسات الكتريكي و روشنايي مراكز مصرف بزرگ"

پروژه فوق به طور كلي مشتمل بر چهار بخش مي شود كه با رعايت كليه استانداردها، مورد نظر مي باشد. اين چهار بخش عبارتند از:

1. طراحي و محاسبات روشنايي داخلي و خارجي كليه فضاها با رعايت استانداردهاي موجود

1-1. طراحي و محاسبات روشنايي فضاهاي مختلف اعم از فضاهاي روباز نظير خيابان ها و تقاطع ها و همچنين فضاهاي سربسته نظير كليه سالن ها و دفاتر اداري و صنعتي و غيره به دو روش لومن (Lumen) و ضرايب ناحيه اي (Cavity Ratios) بر مبناي روشنايي عمومي (نه موضعي) بايستي انجام گيرد (در صورت تشخيص ضرورت مي توان روشنايي موضعي را نيز پيش بيني نمود). ضمناً كنترل كيفي روشنايي و بررسي ضرايب يكنواخت نيز ضروري است.

2-1. تغييرات مجاز E (شدت روشنايي متوسط) را در كليه فضاهايي كه از نقطه نظر نوري داراي حساسيت بخصوصي هستند 2 ± درصد و در بقيه موارد 10 ± درصد در نظر بگيريد.

3-1. در نظر گرفتن پديده استروبوسكوپي در فضاهايي كه وسايل گردنده در آنها موجود است و نيز راه رفع آن ضروري است.

2. طراحي و محاسبات كابل ها و سيم هاي تغذيه و تابلوهاي توزيع و متعلقات اصلي و فرعي آنها و دياگرام هاي مربوطه (نقشه كليه كليدها و فيوزها اعم از اصلي و فرعي) و نيز انتخاب مناسب كانال ها يا لوله هاي توكار و يا روكار مطابق با استاندارد

1-2. افت ولتاژ خطوط تغذيه روشنايي را در دورترين نقاط بين 5/1 درصد تا 2 درصد در نظر بگيريد.

2-2. افت ولتاژ مجاز براي مصارف موتوري را حداكثر 5 درصد در دورترين نقاط در نظر بگيريد.

3-2. جريان نرمال كار موتورهاي اندوكسيوني را براي محاسبات مقاطع سيم در صورت عدم دسترسي به ضريب كار (Service Factor) تا حدود 3/1 برابر In در نظر بگيريد ولي توصيه مي شود كه از ضرايب كار استانداردي كه در كتابها پيشنهاد شده، استفاده كنيد.

4-2. درجه حرارت متوسط ماكزيمم منطقه را در سخت ترين شرايط 35+ در نظر بگيريد.

5-2. مسير كابل ها و سيم هاي توكار يا روكار را تا حد ممكن كوتاه گرفته و محدوديت تعداد هاديهاي درون هر لوله يا كانال عبوري و نيز تعداد لوله ها يا كانال هاي توكار يا روكار را بر مبناي استانداردهاي موجود از روي جداول مشخص كنيد. ضمناً خمش كابل هاي اصلي را در پيچ ها مطابق استانداردهاي موجود پيش بيني نماييد.

6-2. ضريب همزماني مصرف (Coincidence or Demand Factor) را مطابق جداول و استانداردهاي موجود انتخاب كرده و در موارد پيش بيني نشده در جدول، D.F پيشنهادي خود را به طور مستدل و اختياري انتخاب كنيد.

7-2. بعد از طراحي و محاسبات روشنايي، سيم كشي مربوطه (محاسبات مقاطع كابلها و كليدها و فيوزها) را بر سه مبناي زير محاسبه نموده و مقايسه اقتصادي بين آنها انجام دهيد:

الف) با كاربرد محلي خازن براي اصلاح ضريب قدرت (منابع نور و موتورها)

ب) با كاربرد متمركز خازن (Capacitor Banks) براي اصلاح ضريب قدرت

پ) اصولاً بدون اصلاح ضريب قدرت

8-2. كليه كليدها، فيوزها، كنترل هاي حرارتي يا مغناطيسي و ميترها را بر مبناي استانداردهاي موجود از جداول كتاب هاي مرجع تعيين نماييد.

9-2. سيستم توزيع را راديان يا انشعابي انتخاب كنيد و به طور مستدل توضيح دهيد كه تعداد انشعاب ها را چگونه و بر چه مبنايي بايد انتخاب كرد (در صورت ضرورت با ارايه توجيه مناسب مي توانيد از سيستم توزيع ديگري استفاده كنيد).

3. برآرود قيمت و هزينه هاي نصب و اجرا (در اين قسمت اگر يك بررسي بهينه نيز صورت بگيرد و اقتصادي ترين صور طرح ارايه گردد، پروژه از غناي بيشتري برخوردار خواهد شد)

قيمت ها از دو بخش هزينه هاي ثابت (هزينه هاي خريد و نصب تجهيزات و مصرف برق) و هزينه هاي متغير (تعميرات و سرويس و نگهداري) تشكيل مي گردد. در رابطه با اين بخش، قيمت هاي مربوطه را به صورت جدول بندي ارايه داده و مبناي قيمت گذاري را فهرست بهاي تاريخ روز سازمان برنامه و بودجه كشور قرار دهيد.

4. زمان بندي اجراي پروژه

در زمان بندي اجراي پروژه بايد پيش بيني تخميني به صورت مرحله به مرحله، اجراي پروژه را عملي نمايد كه در اين خصوص، در نظر گرفتن اولويت هاي اجرايي و نيز همزماني بعضي مقاطع اجرايي و همچنين انطباق برخي قسمت هاي اجرايي را بايد طي جدولي با ضميمه توضيحي مشروح ارايه كنيد.

توجه: در پروژه فوق غير از موارد بديهي مصرف هر واحد، موارد زير در صورت ضرورت بايد پيش بيني گردد:

1. سيستم صوتي (پيج، مركز تلفن، آيفن، آمپلي فاير)

2. سيستم تصويري (دوربين هاي ويديو و فيلمبرداري و سيستم هاي مدار بسته تلويزيوني)

3. سيستم آلارم حريق (با انواع سنسورهاي مورد نياز)

4. سيستم ساعت برقي و مادر ساعت

5. سيستم برق هاي اضطراري (محلي يا مركزي)

6. سيستم برق هاي اضطراري رزرو توليد برق (مثل ديزل ژنراتور) و برقراري ارتباط آن با شبكه برق شهري

7. سيستم برق رساني واحدهاي گرمايش و سرمايش پروژه

8. سيستم برق رساني تهويه، هواساز و ...

9. طراحي يك اتاق خط فشار قوي مربوط به تغذيه و رودي واحد (زير 20 كيلوولت) (ترانس ها، تابلوها، كليد و سكسيونر و فيوزها)

ضمناً طبيعي است كه گردآوري اطلاعات اوليه و تحقيق و مطالعه روي ساختار مصرف برق پروژه و نيز تهيه نقشه هاي پلان هاي مختلف از تأسيسات ساختماني واحد مورد نظر از ضروريات اوليه محسوب مي گردد.

 

بخش دوم: طراحي و محاسبه تأسيسات الكتريكي يك بيمارستان 60 تختخوابه مدرن با مساحت كل 33 هزار متر مربع و زيربناي 7200 متر مربع

مقدمه
مهندسی روشنائی دامنه گسترده ای دارد. علاوه بر مهندسی برق؛ بیولوژی؛ روانشناسی و زیباشناسی را نیز شامل می شود و به این خاطر آمیخته ای از مهندسی و علوم و هنر است. پژوهشها نشان می دهد که امروزه علم روشنایی نقش بسیار مهمی در پیشبرد صنعت و حفظ جان انسانها را بازی می کند. اگر به آمار تصادفات یک شهر بزرگ نگاه کنیم، خواهیم دید که قسمت زیادی از این تصادفات در مناطق کم نور و یا غیر استاندارد نوری بوقوع پیوسته است.

تحقیقات نشان داده که روند تولیدات یک کارخانه با مقدار روشنائی محیط کار آن نسبت مستقیم داشته و یک پارامتر مهم در این زمینه می باشد تا حدی که خود نور لامپ نیز دخیل در این تناسب است.

مهندسی روشنائی با استفاده از چراغهای برقی در جهان بیش از یک قرن سابقه دارد. در این مدت بررسی های علمی و عملی بسیاری انجام شده، روشهای طراحی بسیاری ابداع گردیده، سیستمهای روشنائی زیادی طراحی شده و در حین کار مورد ارزیابی قرار گرفته است. حاصل همه این تحقیقات و تجربیات امروز در اختیار ماست و منطقی بنظر می رسد که با درک کامل آنها را بکار گیریم.

جامعه ما نیز که مراحل رشد و صنعتی شدن خود را طی می کند و می رود تا شکوفائی خود را در علوم جدید بیابد و از آنجائیکه علوم نیز بهم وابسته اند، پس باید علم روشنائی را در کنار سایر علوم دیگر بعنوان یک اصل پذیرفت و از تأثیر آن بر سایر علوم غافل نبود.

چون در کشور ما کمبود منابع در این مورد که همه جوانب یک کار مهندسی روشنائی را در بر گیرد کم می نمود؛ بر آن شدیم تا پایان نامه تحصیلی خود را به مقدار بسیار زیادی علمی و عملی نمائیم تا خدمت کوچکی برای پرکردن این خلاء هرچند بمقدار بسیار ناچیز برای جویندگان این راه کنیم.

از آنجائیکه این کار همانند همه کارهای تحقیقاتی و علمی دیگر نمی تواند خالی از عیب و خدشه باشد، لذا بسیار متشکریم که استفاده کنندگان عزیز ما را در این مورد راهنمائی کنند.

لازم بذکر است که استانداردهای استفاده شده در این پایان نامه تحصیلی، از VDE و زمینس بوده و اگر در جائی غیر این استانداردها استفاده شده باشد، ذکر خواهد شد. در پایان از همکاری همه دوستان، عزیزان و اساتید دانشکده فنی که ما را در این راه یاری داده اند کمال تشکر و امتنان را داریم .

تقی وحیدی ، سیدجواد ابراهیم موسوی ، محمدجواد عامر

 

محاسبات روشنائی داخلی

روشنائی داخلی

در روشنائی داخلی از چراغ شماره 32 با دو عدد لامپ فلورسنت 40 وات استفاده شده است.

مشخصات لامپ بقرار ذیل است:

لامپ فلورسنت 40 وات با رنگ Day light ساخت زیمنس؛ توان نوری آن 1950Lum و توان الکتریکی مصرفی لامپ با جوک 47 وات؛ جریان لامپ بدون خازن 0.43A و با خازن تصحیح ضریب قدرت به ظرفیت 0.35 میکرو فاراد و 0.25 آمپر بوده و درخشندگی آن 0.5 استیلب (cd/m2) می باشد.

در محاسبات روشنائی از استاندارد ایران استفاده شده است.

رنگ دیوارها و سقف کرم روشن بوده و در اطاقهای عمل از کاشی سبز روشن استفاده شده است.

در اطاقهائی که مساحت آنها از 15m2 کمتر بوده است، محاسبه تعداد چراغها صورت نگرفته است؛ بلکه براساس مساحت اتاق و تجربه، تعداد چراغها در نظر گرفته شده است.

در مکانهائی که کف پوش وجود دارد، ضریب انعکاس کف 30% و در مکانهائی که کف موزائیک می باشد، ضریب فوق 20% است.

برای روشنائی اطاقعا سیم مسی تک رشته ای 1.5mm2 منظور شده است.

هر خروجی از کلید (     ) در نقشه روشنائی بعنوان یک بل بوده که سری چراغهای مربوطه را روشن و خاموش می نماید.

با توجه به استاندارد زمینس، ضریب همزمانی روشنائی 0.9 منظور شده و در راهرو و موتور خانه سقف کاذب در نظر گرفته شده است. برای روشنائی راه پله ها از کلید تبدیل بهره گرفته ایم که در ابتدا و انتهای پله ها نصب گردیده و لامپهای مربوطه نیز در ابتدا و انتهای راه پله و حد وسط و در قسمت پاگرد نصب شده اند.

جعبه تقسیم روشنائی در 30 سانتی متری از سقف قرار دارد.

باید توجه نمود که در راهرو و انتظار از کلید تبدیل در درب ورودی استفاده شده است و چون همواره در بیمارستان، متصدی در پذیرش می باشد پس نیاز به تابلو نیست و از طرفی روشنائی درب ورودی از روشنائی راهرو جدا بوده تا در انتهاب شب که چراغهای راهرو یک درمیان خاموش می شوند، مشکلی از نظر نوری در درب ورودی ساختمان نداشته باشیم.

درجه حرارت محیط 25c0 بوده و در غیر این صورت ذکر شده است.

سرویس لامپها هر 12 ماه یکبار می باشد و افت ولتاژ در شبکه روشنائی حداکثر 5% منظور شده است. لامپها بلافاصله پس از سوختن تعویض شده و نیز چوک لامپ فلورسنت نرمال می باشد.

  طول L:          Length  
  عرض W:          Width  
  ارتفاع H:          Height  
  فاصله سطح کار نسبت به کف h(fc): distance of working plane a bove floor level  
  طول آویزان (چراغ) h(cc): Suspended Length  
  ارتفاع چراغ تا سطح کار (ارتفاع مفید) h(RC): Mounting height above working plane  
  ضریب انعکاس سقف ρ(cc): reflectance ceiling  
  انعکاس دیوارها ρ(wc): reflectance walls  
  ضریب انعکاس کف ρ(fc): reflectance floor  
  ضریب ناحیه ای اتاق RCR: room cavity ratio  
  ضریب درجه حرارت TF: temperature factor  
  ضریب ولتاژ VF: voltage factor  
  ضریب بالاست BF: ballast factor  
  ضریب افت در اثر کثیفی چراغ LDD: Luminaire dirt depreciation  
  ضریب افت توان نوری لامپ در اثر کهنگی LLD: Lamp Lumen depreciation  
  ضریب درصد لامپهای سوخته و تعویض نشده LBD: lamp Burnouts factor  
  افت در اثر کثیفی و گرد و خاک در سطح محل کار RSDD: room surface Dirt Depreciation  
  افت در اثر تغییرات سطحی چراغ LSC: Luminaire Surface Depreciation  
  ضریب افت توان نوری LLF: Light Loss Factor   
  ضریب کاربرد CU: coefficient of utilization  
  فوران نوری یک لامپ фL:  Luminous flux of a lamp  
  فوران نوری مورد نیاز фe:  Required Luminous flux  
  تعداد لامپهای مورد نیاز N: Number of lamps or: Required number of lamps  
       

                                                                                                                                                                

اتاق انتظار (6) بین 5 و 7

80% ρcc m 0 hfc m 6.5 L
80% ρwc m 0 hcc m 4.7 W
80% ρfc m 3 hRc m 3 H
- ρ'w m2 - S'w =
C ROOM m2 - ST =
0.99 VF 1 TF m2 - SW =ST - S'w =
0.98 LDD 0.93 LDD 1 BF
0.9 LSD 0.97 RSDD 1 LBO
- ρwc&ve = [(ρ'w x  S'w) + (ρwc x SW)]/ST =
5.5 RCR = [5 x hRc x (L + W)]/(L x W) = [5 x 3 x (6.5 + 4.7)]/(6.5 x 4.7)
0.787 LLF = TF x VF x LDD x LLD x LBO x RSDD x LSD
Lm 1950 фL LX 100 E 0.254 CU
Lm 15282.8 ф = (E x L x W)/(CU x LLF) = (100 x 6.5 x 4.7)/(0.254 x 0.787)
4 N' = N/2 = 8/2 8 N = ф/фL = 15282.9/1950
LX 102.07 E' = (N x фL x CU x LLF)/(L x W) = (8 x 1950 x 0.254 x 0.787)/(6.5 x 4.7)
1.7 X' = Square Root (N' x W/L) = Square Root (4 x 4.7/6.5) 2.35 X'= Square Root (N'xL/W) = Square Root (4x6.5/4.7)
2 Y Z X 2.02 %E = (E'- E)/E'= (102.07 - 100)/102.07
1.175 b/2 2.35 b = W/Y = 4.7/2 1.625 a/2 3.25 a = L/X = 6.5/2
3.25≤3.9                                             3.25≤1.3 x 3                                             D≤a' x hRC

ادامه دارد ...