آب، مایه حیات و یکی از ضروری‌ترین نیازهای بشر است. در زندگی روزمره، چه در خانه، محل کار یا هر مکان دیگری، به مقدار قابل توجهی آب نیاز داریم. با توجه به بحران کم آبی که بسیاری از نقاط جهان را تهدید می‌کند، ذخیره آب و مدیریت صحیح آن اهمیت دوچندانی یافته است.

یکی از مهم‌ترین گام‌ها در این مسیر، تعیین حجم مناسب برای مخزن آب ساختمان است. اگرچه پیش‌بینی دقیق میزان مصرف آب دشوار است، اما با شناخت عوامل مؤثر بر مصرف آب و استفاده از فرمول‌های محاسباتی، می‌توان حجم مورد نیاز مخزن را برآورد کرد. ظرفیت مخزن آب، که معمولاً بر حسب لیتر یا گالن اندازه‌گیری می‌شود، در واقع همان حجم کل آبی است که مخزن قادر به نگهداری آن است. بنابراین، برای تعیین ظرفیت مخزن، ابتدا باید حجم آن را محاسبه کنیم.

سایت محاسبه آنلاین حجم مخزن

محاسبه حجم مخزن آب ساختمان : عوامل تأثیرگذار و روش محاسبه

محاسبه حجم مخزن آب ساختمان _ روش محاسبه حجم مخزن

حجم مخزن آب مورد نیاز برای یک ساختمان به عوامل مختلفی بستگی دارد. این عوامل عبارتند از تعداد افراد ساکن، میزان مصرف آب هر فرد، زیربنای ساختمان ، تعداد سرویس بهداشتی های ساختمان و هزینه‌های مرتبط.

•  هرچه تعداد افراد ساکن در ساختمان بیشتر باشد، نیاز به آب نیز بیشتر خواهد بود و در نتیجه حجم مخزن باید بزرگ‌تر انتخاب شود.
•  میزان مصرف آب به عادات افراد، فصل سال و نوع فعالیت‌ها بستگی دارد. مصرف آب در فصل تابستان یا در خانواده‌هایی که فعالیت‌های ورزشی بیشتری دارند، بیشتر خواهد بود.
•  به طور متوسط، برای هر مترمربع زیربنا، 12 لیتر آب در نظر گرفته می‌شود. اما این عدد یک حد تقریبی است و ممکن است بسته به عوامل دیگر تغییر کند.
• تعداد سرویس‌های بهداشتی در یک ساختمان، یکی از عوامل مؤثر بر میزان مصرف آب و در نتیجه حجم مخزن مورد نیاز است. با توجه به اینکه بخش قابل توجهی از آب مصرفی ساختمان‌ها در سرویس‌های بهداشتی مصرف می‌شود، مهندسان برای محاسبه دقیق حجم مخزن باید این عامل را نیز در نظر بگیرند.
•  هزینه خرید و نصب مخزن و همچنین فضای موجود برای نصب آن، محدودیت‌هایی را برای انتخاب حجم مخزن ایجاد می‌کنند.

فرمول روش محاسبه حجم مخزن

• حجم مورد نیاز = تعداد روز آب مورد نیاز × تعداد افراد × متوسط مصرف آب روزانه هر فرد

طبق مقررات ساختمان در ایران، همه ساختمان‌ها موظف هستند مخزنی برای ذخیره آب شرب داشته باشند. دلیل این الزام، مقابله با مشکلاتی مانند قطعی آب ناگهانی به دلیل مشکلات لوله‌کشی شهری، کنترل فشار آب ورودی به ساختمان و همچنین حفاظت از شبکه آب شهری است. این مخازن معمولاً از جنس پلی اتیلن ساخته می‌شوند و ظرفیت آن‌ها باید به اندازه‌ای باشد که بتوانند نیاز مصرفی ساختمان را به مدت حداقل 12 ساعت تأمین کنند. به طور متوسط، برای هر فرد در شبانه‌روز حداقل 150 و حداکثر 250 لیتر آب مصرفی در نظر گرفته می‌شود. بنابراین، بر اساس تعداد افراد ساکن در ساختمان، می‌توان حجم مورد نیاز مخزن را محاسبه کرد.

برای تعیین حجم مناسب مخزن آب یک ساختمان، می‌توانیم از یک روش محاسبه حجم مخزن تقریبی مبتنی بر تعداد واحدها و میانگین مصرف آب هر واحد استفاده کنیم. به عنوان مثال، اگر یک ساختمان ۱۰ واحدی داشته باشیم که هر واحد به طور متوسط ۴ نفر ساکن باشد، می‌توانیم به این صورت حجم مورد نیاز مخزن را محاسبه کنیم :

ابتدا تعداد کل ساکنین ساختمان را به دست می‌آوریم: 10 واحد × 4 نفر/واحد = 40 نفر. سپس، با توجه به اینکه به طور متوسط هر نفر روزانه حدود ۲۵۰ لیتر آب مصرف می‌کند، می‌توانیم حجم کل آب مورد نیاز روزانه ساختمان را محاسبه کنیم: 40 نفر × 250 لیتر/نفر = 10,000 لیتر.

بنابراین، بر اساس این محاسبات، به یک مخزن آب با ظرفیت حدود 10,000 لیتر نیاز داریم.

ظرفیت مخزن آب

ظرفیت مخزن آب به میزان آبی گفته می‌شود که یک مخزن می‌تواند در خود جای دهد. به عبارت دیگر، بزرگ‌ترین حجم آبی که یک مخزن قادر به نگهداری آن است، ظرفیت آن نامیده می‌شود. برای اینکه بتوانیم دقیق‌تر با مخازن آب کار کنیم و از آن‌ها بهترین استفاده را ببریم، ظرفیت آن‌ها را به سه دسته تقسیم کرده‌اند :

ظرفیت اسمی

ظرفیت اسمی یک مخزن، به حجم کل آبی که می‌تواند در آن جای گیرد، گفته می‌شود. این یعنی اگر ما یک مخزن را تا آخرین قطره پر کنیم، به اندازه‌ی حجمی که به دست می‌آید، آب در آن جای می‌گیرد. این مقدار به طور معمول توسط تولیدکنندگان مخزن ارائه می‌شود و با پر شدن کامل مخزن تا لبه آن مطابقت دارد. برای محاسبه ظرفیت اسمی، تنها به ابعاد هندسی مخزن نیاز است و با استفاده از فرمول‌های مربوط به حجم هندسی مختلف (مانند مکعب، استوانه، و …) می‌توان آن را به دست آورد. به عبارت ساده‌تر، ظرفیت اسمی حداکثر حجم آبی است که یک مخزن می‌تواند در خود جای دهد.

مثال : اگر یک مخزن مکعبی به ابعاد 3 متر در 4 متر در 5 متر داشته باشیم، با ضرب این اعداد در هم، حجم آن برابر با 60 متر مکعب یا به عبارت دیگر 60000 لیتر خواهد بود. این مقدار دقیقاً همان ظرفیت اسمی مخزن است.

ظرفیت واقعی

ظرفیت واقعی مخزن، به حجم آبی گفته می‌شود که تا سطح مشخصی که شیر توپی در آن قرار دارد، قابل استفاده است. این سطح معمولاً کمی پایین‌تر از لوله هشدار سرریز قرار دارد و به این ترتیب از سرریز شدن مخزن جلوگیری می‌شود. بنابراین، ظرفیت واقعی کمی کمتر از ظرفیت اسمی است. برای محاسبه ظرفیت واقعی، باید ارتفاع آب تا سطح شیر توپی را اندازه‌گیری کرده و سپس با استفاده از ابعاد دیگر مخزن، حجم مربوطه را محاسبه کرد.

دلیل اینکه ظرفیت واقعی کمتر از ظرفیت اسمی است، این است که همیشه مقداری از حجم مخزن به دلیل وجود تجهیزات مثل شیر توپی، شناور و لوله‌های ورودی و خروجی، اشغال می‌شود و نمی‌توانیم مخزن را تا لبه آن پر کنیم.

مثال: فرض کنید یک مخزن مکعبی شکل داریم که طول آن 3 متر، عرض آن 2 متر و ارتفاع آن 2 متر است. اگر شیر توپی این مخزن طوری تنظیم شده باشد که وقتی آب به ارتفاع 1.5 متر رسید، جریان آب قطع شود، در این صورت ظرفیت واقعی مخزن به این صورت محاسبه می‌شود:

روش محاسبه حجم مخزن ( واقعی ) : 3 متر × 2 متر × 1.5 متر = 9 متر مکعب

تبدیل به لیتر : 9 متر مکعب × 1000 لیتر/متر مکعب = 9000 لیتر

ظرفیت قابل استفاده

ظرفیت قابل استفاده مخزن، به حجم آبی گفته می‌شود که به طور عملی و بدون خطر سرریز شدن، قابل استفاده است. برای محاسبه این ظرفیت، علاوه بر ارتفاع آب تا سطح شیر توپی، باید ارتفاع آب مرده را نیز در نظر گرفت. آب مرده به بخشی از آب گفته می‌شود که در پایین مخزن قرار دارد و به دلیل رسوبات و یا سایر دلایل، قابل استفاده نیست. بنابراین، برای محاسبه ظرفیت قابل استفاده، باید ارتفاع آب مرده را از ارتفاع آب تا سطح شیر توپی کم کرده و سپس حجم مربوطه را محاسبه کرد. با افزایش ارتفاع مخزن، نسبت ظرفیت قابل استفاده به ظرفیت اسمی نیز افزایش می‌یابد.

مثال : فرض کنید یک مخزن مکعبی شکل داریم که طول آن 3 متر، عرض آن 2 متر و ارتفاع آن 2 متر است. اگر 30 سانتی‌متر از کف مخزن به عنوان آب مرده در نظر گرفته شود و 20 سانتی‌متر از بالای مخزن نیز به عنوان فضای خالی در نظر گرفته شود، برای محاسبه ظرفیت قابل استفاده، ابتدا باید ارتفاع قابل استفاده را محاسبه کنیم:

ارتفاع قابل استفاده : ارتفاع کل – ارتفاع آب مرده – ارتفاع فضای خالی = 2 متر – 0.3 متر – 0.2 متر = 1.5 متر

حجم قابل استفاده : طول × عرض × ارتفاع قابل استفاده = 3 متر × 2 متر × 1.5 متر = 9 متر مکعب = 9000 لیتر

محاسبه ظرفیت تانکر بر حسب لیتر

لیتر واحدی است که برای اندازه‌گیری حجم مایعات مانند آب استفاده می‌شود. وقتی می‌خواهیم بدانیم یک تانکر آب چقدر گنجایش دارد، در واقع می‌خواهیم حجم آن را به لیتر محاسبه کنیم.

روش محاسبه حجم مخزن به صورت دقیق به این شکل است که ، ابتدا باید ابعاد آن را به طور دقیق اندازه‌گیری کنیم. طول، عرض و ارتفاع سه بعد اصلی هر مخزنی هستند. برای اینکه محاسبات ما ساده‌تر و دقیق‌تر باشد، بهتر است این ابعاد را از واحد متر به سانتی‌متر تبدیل کنیم. هر متر برابر با 100 سانتی‌متر است. پس از تبدیل ابعاد به سانتی‌متر، با ضرب این سه عدد در هم، حجم مخزن را به دست می‌آوریم که واحد آن سانتی‌متر مکعب خواهد بود. و برای تبدیل کردن به لیتر عدد به دست آمده را ضرب در 1000 میکنیم.

روش محاسبه حجم مخزن های پیچیده:

برای مخازن با اشکال پیچیده یا ترکیبی، محاسبه حجم ممکن است دشوارتر باشد. روش محاسبه حجم مخزن های پیچیده به این صورت است که ، می‌توانید از نرم‌افزارهای تخصصی ماشین حساب حجم مخزن استفاده کنید. نرم‌افزارهای ماشین حساب شامل موارد زیر میباشد :

• Tank Volume Calculator: برای محاسبه حجم انواع متداول مخازن
• Calculator Soup: برای محاسبه حجم مفید مخزن
• WATER TANK SIZE CALCULATOR: برای محاسبه انواع ظرفیت مخزن (اسمی، واقعی، قابل استفاده)

روش محاسبه حجم مخزن با هندسه‌های متنوع

روش محاسبه حجم مخزن بیضی شکل

محاسبه دقیق حجم مخزن بیضی به دلیل شکل پیچیده‌تر آن نسبت به مکعب یا استوانه کمی پیچیده‌تر است. به همین دلیل، معمولاً برای تخمین حجم یک مخزن بیضی از روش‌های تقریبی استفاده می‌شود. یکی از روش‌های رایج، تقسیم مخزن بیضی به دو بخش کره‌ای و استوانه‌ای است و سپس با محاسبه حجم هر بخش به طور جداگانه و جمع کردن آن‌ها، حجم تقریبی مخزن را به دست می‌آوریم.

روش محاسبه حجم مخزن :

1. مخزن بیضی را به دو بخش تقسیم می‌کنیم: یک قسمت شبیه کره و یک قسمت شبیه استوانه.
2.  برای بخش کره‌ای، از فرمول حجم کره استفاده می‌کنیم. در این بخش، قطر بزرگ‌ترین قسمت مخزن را به عنوان قطر کره در نظر می‌گیریم.
3.  برای بخش استوانه‌ای، از فرمول حجم استوانه استفاده می‌کنیم. در این بخش، قطر بزرگ‌ترین قسمت مخزن را به عنوان قطر استوانه و ارتفاع قسمت استوانه‌ای شکل مخزن را به عنوان ارتفاع استوانه در نظر می‌گیریم.
4.  حجم‌های محاسبه شده برای بخش کره‌ای و استوانه‌ای را با هم جمع می‌کنیم تا حجم تقریبی کل مخزن به دست آید.

فرمول‌های مورد استفاده :

• حجم کره : (4/3)πr³
• حجم استوانه : πr²h

محاسبه حجم مخزن بیضی شکل _ روش محاسبه حجم مخزن

نکته : این روش یک روش تقریبی است و حجم دقیق مخزن را به ما نمی‌دهد. برای محاسبه دقیق‌تر، می‌توان از روش‌های پیچیده‌تر ریاضی استفاده کرد.

محاسبه حجم قسمت کره‌ای مخزن (محاسبه حجم مخزن دایره ای) :

اگر بخواهیم حجم قسمت کره‌ای مخزن را به صورت جداگانه محاسبه کنیم، می‌توانیم از فرمول حجم کلاهک کروی استفاده کنیم. در این حالت، شعاع بزرگ‌ترین قسمت کره‌ای مخزن را R و ارتفاع قسمت کره‌ای را h در نظر می‌گیریم.

• حجم کلاهک کروی : (1/3)πh²(3R – h)

محاسبه حجم قسمت کره‌ای مخزن _ روش محاسبه حجم مخزن

چه قدر آب در تانکر مکعبی جا می‌شود؟

محاسبه حجم مخازن مکعبی و مستطیلی بسیار آسان است. این نوع مخازن به دلیل شکل هندسی ساده‌شان، فرمول محاسبه حجم مشخصی دارند. جهت محاسبه حجم مخزن مستطیل به لیتر از فرمول زیر استفاده کرده و در نهایت عدد به دست آمده ضرب در 1000 می شود.

فرمول محاسبه حجم مخزن :

حجم = ارتفاع × طول × عرض

محاسبه حجم مخازن مکعبی و مستطیلی _ روش محاسبه حجم مخزن

روش محاسبه حجم مخرن استوانه ای افقی

برای تعیین مقدار آبی که می‌توان در یک مخزن استوانه‌ای افقی ذخیره کرد، از یک فرمول ریاضی مشخص استفاده می‌شود. این فرمول به ما کمک می‌کند تا با دانستن ابعاد مخزن، به طور دقیق حجم آبی را که در آن جای می‌گیرد، محاسبه کنیم.

همانطور که می‌دانیم، مخازن استوانه‌ای شکل هندسی ساده‌ای دارند و از یک دایره به عنوان قاعده و یک سطح جانبی استوانه‌ای تشکیل شده‌اند. برای محاسبه حجم آب در این نوع مخازن، نیاز به دانستن شعاع دایره قاعده (r) و ارتفاعی از مخزن که تا آن حد قابل پر شدن است (f) داریم. با استفاده از این اطلاعات و عدد پی (π) که یک عدد ثابت ریاضی است، می‌توانیم حجم آب را به دست آوریم. و برای محاسبه حجم مخزن استوانه ای به لیتر عدد به دست آمده را ضرب در 1000 میکنیم.

فرمول محاسبه حجم مخزن استوانه ای افقی :

V(fill) = πr²f

محاسبه حجم مخرن استوانه ای _ روش محاسبه حجم مخزن

همچنین برای محاسبه حجم استوانه به لیتر آنلاین ، میتوانید از لینک قرار داده شده در سایت استفاده نمایید.

نرم‌افزارهای محاسبه حجم مخزن

محاسبه حجم مخازن، به ویژه مخازن با اشکال هندسی پیچیده، می‌تواند کاری زمان‌بر و مستعد خطا باشد. خوشبختانه، با پیشرفت فناوری، امروزه نرم‌افزارهای متنوعی برای انجام این محاسبات به صورت دقیق و سریع در دسترس هستند. این نرم‌افزارها با ارائه رابط کاربری ساده و امکان محاسبه انواع مختلف مخازن، کار کاربران را بسیار آسان کرده‌اند. برخی از نرم‌افزارهای محبوب عبارتند از :

• Tank volume calculator: این نرم‌افزار اندرویدی برای محاسبه حجم مخازن با اشکال هندسی متداول بسیار کاربردی است.
• AVD Mass And Volume Calculator: این نرم‌افزار قدرتمند برای محاسبه حجم و جرم اشیاء سه بعدی، از جمله مخازن با اشکال پیچیده، طراحی شده است.
• محاسبه آنلاین حجم مخزن  : https://calc.worldi.ir/tank-volume-calculator/

مزایای استفاده از نرم‌افزارهای محاسبه حجم مخزن :

•  این نرم‌افزارها با انجام محاسبات پیچیده به صورت خودکار، زمان محاسبه را به شدت کاهش داده و دقت نتایج را افزایش می‌دهند.
•  اکثر نرم‌افزارها از طیف گسترده‌ای از اشکال هندسی پشتیبانی می‌کنند، از مخازن ساده مانند مکعب و استوانه تا مخازن پیچیده‌تر مانند مخازن بیضی و مخروطی.
•  برخی از نرم‌افزارها با دانستن چگالی مایع، قادر به محاسبه وزن آن درون مخزن نیز هستند.
•  این نرم‌افزارها معمولاً از واحدهای اندازه‌گیری مختلف پشتیبانی می‌کنند و امکان تبدیل آسان بین واحدها را فراهم می‌کنند.
•  بسیاری از نرم‌افزارها امکان ذخیره نتایج محاسبات و چاپ گزارش را فراهم می‌کنند.

نتیجه گیری روش محاسبه حجم مخزن

در نهایت، انتخاب حجم مناسب مخزن آب برای ساختمان، یک تصمیم مهم و تاثیرگذار است. با در نظر گرفتن عواملی مانند تعداد افراد ساکن، میزان مصرف آب، زیربنای ساختمان و هزینه‌ها، می‌توان حجم مورد نیاز مخزن را محاسبه کرد. استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی و مشاوره مهندسان تاسیسات نیز می‌تواند در این زمینه بسیار مفید باشد. به یاد داشته باشیم که انتخاب صحیح حجم مخزن، علاوه بر تأمین نیازهای آبی ساختمان، به حفظ منابع آبی و کاهش هزینه‌ها کمک شایانی می‌کند.