ساپورت تاسیسات چیست؟

ابتدا لازم است به این سوال پاسخ دهیم که ساپورت تاسیسات چیست؟ ساپورت تاسیسات یا سیستم نصب تاسیسات شامل مجموعه قطعات و محصولاتی است که برای نصب و مهار تاسیسات مکانیکی و برقی بر روی سازه ساختمان یا بنای مورد نظر ما نصب می گردند. اصولا سازه مورد نظر می تواند یک ساختمان، پل، تونل، کارخانه و یا یک پالایشگاه باشد که به منظور خاصی بهره برداری می گردد. هر سازه یا ساختمانی به تناسب نیاز بهره برداری، دارای مجموعه ای از تاسیسات مکانیکی و الکتریکی است که باید به گونه ای مناسب به سازه اصلی متصل گردند. تاسیسات مورد نظر به شکل های مختلف از زیر سقف، روی کف، کنار دیوار و یا در مکانی نامشخص بین زمین و سقف عبور داده می شوند. ساپورت تاسیسات سازه ای است که باید تاسیسات را مهار نماید و در برابر بارهای موجود مقاومت نماید. بارهای تاسیسات شامل بارهای ثقلی ناشی از وزن خود المان ها یا سیالات عبوری از آن ها و بارهای دینامیکی است. بارهای دینامیکی موجود روی تاسیسات خود مبحث بسیار مهمی است که پیشنهاد می شود برای آشنایی با آن ها به مقاله بارهای دینامیکی تاسیسات مراجعه نمایید. از انواع این بارها می توان به بار ضربه قوچ ناشی از حرکت سیالات در لوله، بار خستگی ناشی از عملکرد المان های دوار در دستگاه ها، بار زلزله و بار دینامیکی ناشی از انبساط و انقباض لوله ها اشاره کرد. به طور خلاصه ساپورت تاسیسات سازه ای است که لازم است خیال ما را از اتصال مناسب تاسیسات به سازه اصلی از هر نظر راحت کند!

سیر تکاملی ساپورت تاسیسات

در گذشته مهندسین تاسیسات همواره برای سیستم نصب تاسیسات چالش بسیاری داشتند و برای اطمینان گاها از انبوهی از آهن آلات شامل پروفیل نبشی و پروفیل قوطی و پلیت استفاده می کردند تا ضریب اطمینان خود را بالا ببرند. در خطوط انتقال برق شامل سینی کابل ها از لدر Ladder به صورت افقی و عمودی استفاده می شد که در آن دو پروفیل نبشی به صورت طولی در دو طرف سینی کابل استفاده می شد و پل هایی از نبشی به صورت پلکانی در طول سینی به صورت زیر سری قرار می گرفت که دقیقا مشابه یک نردبان یا لدر عمل می کرد. این روش نصب را ساپورت سنتی نام گذاری می نماییم و از این منظر ساپورت را به دو دسته تقسیم می کنیم:

• ساپورت سنتی
• ساپورت مدولار (ساپورت گالوانیزه)

در کاربردهای صنعتی با توجه به اهمیت خطوط انتقال لوله مهندسین سازه وارد عمل می شوند و ساپورت در این موارد به موضوع بسیار مهم تری بدل می شود. به طوری که جهت بارگذاری دقیق تر در نرم افزارهایی مثل سزار CAESAR II خط لوله تحلیل تنش شده و طراحی ساپورتینگ به صورت دقیق انجام می گردد. اما در کاربردهای ساختمانی مدل سازی دقیق صورت نمی گرفت و ساپورت ها عمدتا به صورت تجربی استفاده می شدند.

اما نقاط ضعفی که در ساپورت سنتی وجود داشت باعث به وجود آمدن سیستمی یکپارچه تر و شکیل تر گردید که شامل پروفیل ها و اتصالات گالوانیزه و بست های لوله می باشد. در سیستم ساپورت گالوانیزه مزایایی وجود داشت که به سرعت جای خود را در بین مهندسین تاسیسات باز نمود:

• وجود اتصالات پیچ و مهره ای و حذف جوشکاری : جوشکاری علاوه بر اینکه باعث افزایش ضریب خطای انسانی می گردد زمان زیادی را نیز نیاز دارد که سرعت نصب را شدیدا کاهش می دهد. وجود اتصالات پیج و مهره ای این ضعف را برطرف می نماید.
• نصب استاندارد به سازه با انکرها و حذف صفحه درجا insert plate : یک روش سنتی برای آویز گرفتن از سقف قرار دادن صفحات کوچک 10*10 در قالب بتن بود. در این روش بسیاری از پلیت ها در بتن مدفون می شدند، زحمت و زمان بسیاری برای قرار دادن این پلیت ها در بتن نیاز بود و در نهایت ممکن بود پلیت جایی باشد که ما به آن نیاز نداریم! در ساپورت مدولار نصب توسط انکرها منطبق بر استانداردهایی مثل ETA و ACI و منطبق بر آزمایشات متعدد انجام می شود و علاوه بر اینکه خیال ما را راحت می نماید، بسیار آسان و پس از بتن ریزی به صورت post install نصب می گردد که عملیات بتن ریزی را نیز بسیار راحت می کند. برای بررسی بیشتر این موضوع به مقاله نحوه اطمینان از انکرهای زیر سقفی مراجعه نمایید.
• روکش گالوانیزه و حذف ضد زنگ : ساپورت های مدولار با روکش گالوانیزه تولید می گردند و این موضوع علاوه بر حذف عملیات ضد زنگ و ایجاد مقاومت مناسب در برابر خوردگی، باعث می گردد سرعت کار نیز بسیار بالا رود.
• نصب سریع و آسان : حذف بسیاری از مراحل نصب همچون جوشکاری، ضد زنگ زدن و ساخت ساپورت باعث می گردد عملیات نصب بسیار سریع تر انجام شود و بسیاری از هزینه های بالاسری از جمله برق و الکترود و غیره حذف گردند.
• طراحی بهینه و مهندسی : طراحی در ساپورت های مدولار در دو بخش کارایی این سیستم را بالا می برد. در مرحله اول پروفیل ها و اتصالات این سیستم برای بهترین حالت باربری طراحی می گردند و پروفیل G-Channel مقطع بسیار مهندسی شده ای نسبت به نبشی و قوطی دارد که باعث سبک تر شدن این پروفیل ها با باربری یکسانی می گردد. در مرحله بعد طراحی ساپورت برای مقطعی از کانال ها، سینی کابل یا لوله هایی که قرار است بر روی آن قرار بگیرند به صورت بهینه انجام می شود و مصرف آهن آلات در این بخش نیز بسیار کاهش می یابد. بعلاوه این موضوع خیال ما را از منظر کنترل تمامی بارهای وارده دینامیکی و منطبق بودن با استانداردهای جهانی راحت می نماید.
• منطبق بر استانداردهای جهانی و استفاده از مدل های استاندارد : همانطور که اشاره شد در کنترل ساپورت مدولار در تمامی مراحل شامل ساخت قطعات و طراحی بهینه ساپورت آیین نامه ها و استانداردهای داخلی و جهانی همچون ضوابط NFPA (National Fire Protection Association) برای خطوط آتش نشانی کنترل می گردند و سیستمی پیشنهاد می گردد که کاملا منطبق بر اصول مهندسی باشد.
• سبک سازی سازه : با توجه به اینکه ساپورت مدولار از منظر ساخت قطعات و طراحی نهایی ساپورت بهینه گردیده است حجم آهن آلات را بسیار کاهش می دهد و این مهم قدم بزرگی در راستای صنعتی سازی ساختمان ها از منظر کاهش وزن اضافی به سازه و سبک کردن آن می باشد. همانطور که می دانیم وزن نهایی سازه تاثیر مستقیم در میزان نیروی لرزه ای وارد بر سازه داشته و سبک کردن سازه نیروی زلزله را به نسبت مستقیم کاهش می دهد.

F=C×W

• ایجاد ظاهری زیبا : ساپورت های تاسیسات در بسیاری از موارد مانند پارکینگ ها، ساختمان های صنعتی یا فروشگاه ها به صورت نمایان یا Expose اجرا می گردند و اجرای ساپورت های گالوانیزه در این موارد از منظر معماری بسیار مناسب تر می باشد.

اما سوال کلیدی این است که اگر ساپورت تاسیسات به صورت اصولی نصب نگردد چه خطراتی در کمین ماست؟ شاید در ابتدا پاسخ این سوال ساده به نظر برسد اما در این مقاله قصد داریم کمی بیشتر به این موضوع بپردازیم. قبل از آن ساپورت های تاسیسات را از نظر محل نصب به چهار دسته تقسیم می نماییم:

نصب بر روی کف

نصب روی کف عمدتا در ساختمان های مسکونی که تراکم تاسیسات و سایز لوله ها کوچک است انجام می شود. در سایر موارد که حجم تاسیسات زیاد است و یا سایز لوله ها و کانال ها بالاست با توجه به محدودیت معماری و جلوگیری از افزایش ضخامت کف سازی امکان نصب روی کف وجود ندارد.

نصب روی دیوار

نصب روی دیوار در مواردی امکان پذیر است که تاسیسات از اطراف فضا عبور می نمایند و مهم تر اینکه دیوارها یا بتنی باشند و یا دیوار بنایی با امکان باربری مناسبی وجود داشته باشد. اغلب این مورد در سوله ها و ساختمان های صنعتی و به خصوص در مورد لوله های گاز یا کابل ها امکان پذیر می باشد.

نصب زیر سقف

عمده تاسیسات در ساختمان ها از این دست می باشند و به صورت زیر سقفی اجرا می گردند. در ساختمان هایی که حجم تاسیسات قابل توجه است مثل بیمارستان ها بخش زیادی از ارتفاع طبقه زیر سقف به عبور تاسیسات اختصاص داده می شود که این موضوع در بیمارستان ها گاها به فضایی در حدود 2 تا 3 متر می رسد.

نصب به صورت معلق

در ساختمان های صنعتی مانند پالایشگاه ها که تاسیسات سنگین تری نیز دارند لوله ها و سایر تاسیسات با فاصله ای از روی کف از نقطه تولید به مصرف انتقال داده می شوند که خطوط انتقال نیرو بخشی از این تاسیسات هستند. در این حالت از پایپ رک Pipe Rack استفاده می گردد. همچنین در ساختمان فروشگاه های بزرگ یا سوله های صنعتی که دارای سازه فضایی برای سقف می باشند به دلیل ارتفاع زیاد طبقه امکان عبور تاسیسات از زیر سقف یا روی کف وجود ندارد و بایستی در فضایی مابین کف و سقف تاسیسات به صورت معلق اجرا گرند.

بدیهی است که اولین خطری که با نصب نادرست تاسیسات ایجاد می گردد امکان فرو ریزش تاسیسات در نصب زیر سقفی است. این موضوع خطرات جانی و مالی جبران ناپذیری را ایجاد می نماید.

اما تصور کنید که در ساختمان های با اهمیت زیاد مانند بیمارستان ها یا مراکز اورژانس که لازم است در مواقع بحران نیز در حال بهره برداری باشند تاسیسات به دلیل شکست لوله از محل اتصالات از چرخه کار خارج شود! طبعا این موضوع یک بحران جدی برای چنین ساختمانی به شمار می رود. اگر ساپورت ها به درستی طراحی و نصب نشده باشند این خطر یک خطر جدی است. یا تصور نمایید که لوله های اسپرینکلر خشک که قرار است در هنگام حریق عمل نمایند پس از عملکرد سنسور وارد عمل می شوند و جریان آب به ناگهان وارد لوله می شود. اما ساپورت لوله تحمل بار شوک ناشی از ضربات آب به زانویی ها را نداشته و از جا کنده می شود. تمامی این موارد و هزاران مورد دیگر ما را ملزم می نماید که انجام طراحی و ساخت سیستم نصب تاسیسات را به متخصص این موضوع بسپاریم.

خطر زلزله خطری جدی در کمین تاسیسات ماست!

سال ها بود که فقدان آیین نامه ای الزام آور برای طراحی لرزه ای اجزای تاسیساتی در کشوری زلزله خیر به نظر متخصصین می رسید! خوشبختانه آیین نامه 2800 در ویرایش چهارم خود این نگرانی را برطرف نمود. علاوه بر اجزای سازه ای که لازم است در برابر زلزله مقاوم باشند اجزای غیر سازه ای شامل المان های معماری و تاسیساتی نیز بایستی در مقابل زلزله مقاوم سازی شوند. اگر ساپورت های تاسیسات در برابر نیروهای لرزه ای طراحی و مقاوم نشده باشند فرو ریختن تاسیسات خسارات جبران ناپذیری را ایجاد می نماید همچنین باعث خارج شدن ساختمان های با درجه اهمیت بالا همچون بیمارستان ها از قابلیت بهره برداری می گردند که پیامدهای ناگواری در شرایط بحران خواهد داشت. در نتیجه طراحی لرزه ای ساپورت های تاسیسات موضوعی اساسی در چنین ساختمان هایی می باشد. برای مطالعه بیشتر در خصوص این موضوع به مقاله طراحی لرزه ای ساپورت تاسیسات مراجعه نمایید.

انواع سیستم های تاسیساتی

تاسیسات فاضلابی

لوله های آب مصرفی

خطوط لوله و تجهیزات سرمایش گرمایش و تهویه مطبوع

لوله های آتش نشانی و اطفا حریق

کانال های تهویه مطبوع و اگزاست

سینی کابل ها و خطوط انتقال برق و باسداکت

خطوط انتقال اکسیژن و سیالات در بیمارستان ها

انواع ساپورت های تاسیسات

سیستم نصب سبک (ساپورت سبک) : شامل پروفیل ها و اتصالات سبک جهت نصب لوله ها، کانال ها، کابل های برق و تجهیزات سبک تاسیساتی. کلیه اتصالات و پروفیل ها در این سیستم برای عرض 03 میلیمتر تنظیم شده اند و به عبارت دیگر ماژوله Modular شده اند و از این جهت این ساپورت ها را ساپورت مدولار نامگذاری می نماییم.

سیستم نصب متوسط (ساپورت متوسط) : کلیه پروفیل ها و اتصالات در این سیستم برای باربری های متوسط تاسیساتی با عرض 41 میلیمتر طراحی شده اند.

سیستم نصب سنگین (ساپورت سنگین) : انشعابات اصلی موتورخانه و تجهیزات سنگین تاسیساتی با استفاده از پروفیل های قوطی سوراخدار و اتصالات مربوطه توسط سیستم سنگین نصب می گردند و این ساپورت ها باربری بسیار بالایی را برای ما فراهم می کنند.

جمع بندی

ساپورت های تاسیسات جزو مهم ترین المان های غیر سازه ای هستند و طراحی و نصب این سیستم ها پیچیدگی های خاص خود را دارد. بعلاوه امروز استانداردها و آیین نامه های بین المللی و ملی ضوابط منحصر به فردی را برای سیستم های مختلف به تناسب کاربری مشخص می نمایند که لازم است توسط یک متخصص ساپورتینگ بررسی و لحاظ گردد. با توجه به مواردی که شرح داده شد اهمیت ساپورت های تاسیسات پس از سازه اصلی جزو حساس ترین نقاط ساختمان بوده و کنترل آن بسیار حیاتی می باشد. از سوی دیگر مهندسی یعنی بهینه سازی فرایندهای ساخت و اجرا و اضافه کاری در زمینه به کار بردن آهن آلات در ساپورت های تاسیساتی اگرچه ضریب اطمینان را بالا می برد اما ما را از مقاصد مهندسی دور می نماید و علاوه بر این سنگین شدن آهن آلات به هدر رفت سرمایه های ملی می انجامد. لذا بدیهی است که باید با بهینه کردن ساپورت ها این بخش مهم از ساختمان را به بهترین نحو انجام دهیم.

تیم فنی باتیس بعنوان مشاوری مطمئن در راستای بهینه سازی ساپورت های تاسیسات در کنار طراحان و مجریان ساختمان و تاسیسات می باشد. برای بررسی بیشتر با بخش فنی باتیس تماس حاصل نمایید. برای آگاهی بیشتر از خدمات باتیس به بخش خدمات ما مراجعه نمایید.