نصب مخزن آب در پشت بام

کاهش فشار آب و قطعی‌های مکرر آب در مناطق مسکونی، به عنوان یکی از مشکلات اساسی در شهرنشینی مدرن، به طور جدی کیفیت زندگی شهروندان را تحت تأثیر قرار داده است. دلایل این معضل را می‌توان در کاهش منابع آب زیرزمینی، فرسودگی شبکه‌های آبرسانی و عدم رعایت استانداردهای لازم در طراحی و اجرای شبکه‌های داخلی ساختمان‌ها جستجو کرد. این وضعیت نه تنها به اختلال در فعالیت‌های روزمره منجر می‌شود بلکه می‌تواند پیامدهای بهداشتی و اجتماعی قابل توجهی نیز به همراه داشته باشد.

نصب مخازن آب به عنوان یک راه‌حل کارآمد جهت رفع کمبود آب و حل مشکلات مرتبط با تأمین آب ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای تامین  آب ساختمان ها باید به تعداد نفرات ، نوع کاربری ، فضای موجود و  منطقه شهری ، کاربرد و حجم و محل قرار گیری مخزن آب توجه کرد.

مخازن آب را می‌توان در مکان‌های مختلفی از ساختمان از جمله زیر پله، موتورخانه، پارکینگ، اتاق انباری و روی پشت بام نصب نمود. با این حال، نصب مخازن در طبقات همکف یا زیرزمین مستلزم استفاده از پمپ جهت تأمین آب مورد نیاز ساختمان می‌باشد.

در مناطق مسکونی ، آپارتمان هایی که در طبقات بالا قرار دارند، با کمبود فشار آب رو به رو شوند. به همین دلیل لازم است تا با نصب مخزن آب در پشت بام، این مشکل به صورت اصولی حل شود.

نحوه نصب تانکر آب خانگی در این مقاله بخوانید.

مزایای نصب مخزن آب در پشت بام

در سیستم‌های لوله کشی، به دلیل اصطحکاک آب با لوله‌ها و اتصالات، افت فشار آب رخ می‌دهد. نصب مخزن در پشت بام یا ارتفاع، این مشکل  را جبران کرده و اطمینان حاصل می‌کند که آب با فشار کافی به تمام شیرآلات برسد.

در صورت قطع برق، پمپ‌های آب از کار می افتد. با وجود مخزن آب در پشت بام یا ارتفاع بالا ، حتی در زمان قطع برق نیز به دلیل نیروی گرانش، آب با فشار ثابت به شیرآلات می‌رسد و آب به طور یکنواخت در تمام نقاط ساختمان توزیع می‌شود.

نصب مخزن آب در پشت بام ، علاوه بر تامین آب مورد نیاز در مواقع ضروری، به عنوان یک راهکار هوشمند برای استفاده بهینه از فضای بلا استفاده پشت بام محسوب می‌شود. و این کار به جلوگیری از هدر رفت آب و ایجاد یک منبع ذخیره اضطراری کمک شایانی می‌کند.

سیستم‌ آبرسانی هنگام نصب مخزن روی پشت بام

ارتباط مستقیم بین ارتفاع و فشار آب در سیستم‌های آبرسانی با مخزن روی پشت بام، یکی از اصول بنیادی فیزیک سیالات است. به ازای هر 10 متر افزایش ارتفاع مخزن نسبت به نقطه مصرف آب، یک بار(bar) فشار به آب اضافه می‌شود. این بدان معناست که با افزایش ارتفاع مخزن، نیروی گرانش زمین باعث می‌شود آب با سرعت بیشتری از شیرها خارج شود.

این اصل، امکان تأمین فشار آب مورد نیاز ساختمان را بدون استفاده از پمپ فراهم کرده و در نتیجه، هزینه‌های اولیه و جاری سیستم را کاهش می‌دهد. با حذف پمپ از سیستم آبرسانی ساختمان‌هایی که مخزن آب روی پشت بام دارند، منجر به ساده‌سازی سیستم و کاهش هزینه‌های جانبی می‌شود. اگر قرار باشد از تانکر آب بدون پمپ استفاده شود، باید محل نصب تانکر بالاتر از شیرهای مصرفی باشد.

با استفاده از این سیستم آبرسانی ، نیاز به تجهیزات مکانیکی پیچیده و پرهزینه از بین می‌رود. در نتیجه، هزینه‌های اولیه نصب و راه‌اندازی سیستم کاهش می‌یابد. علاوه بر این، حذف پمپ باعث کاهش هزینه‌های جاری مانند مصرف انرژی و هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شود.و  با حذف سروصدای ناشی از عملکرد پمپ، آرامش ساکنین تامین می شود .

همچنین ، این روش در زمان قطعی برق همچنان جوابگو است. با این حال، برای طراحی بهینه این سیستم‌ها، عواملی مانند قطر لوله‌ها، جنس لوله‌ها، تعداد اتصالات و میزان مصرف آب نیز باید در نظر گرفته شوند تا افت فشار در طول مسیر لوله‌ها به حداقل برسد.

محاسبه سازه مناسب مخزن آب روی پشت بام

برای نصب مخزن آب روی پشت بام ، نوع مخزن و حجم مخزن و نوع سقف ، مقاومت مصالح به کار برده در سقف و محل قرار گیری مخزن و فاصله ی آن از عناصر سازه ای نقش به سزایی دارد .

پس از انتخاب دقیق محل استقرار مخزن ، با در نظر گرفتن پارامترهای وزن مخزن آب ، تعداد تکیه گاه های مخزن و فاصله ی مخزن آب از عناصر سازه ای و تکیه گاه های عناصر سازه ای ، با انجام تحلیل‌های ساختاری دقیق، بارهای وارده بر سازه شامل لنگر و برش محاسبه می‌شوند.

با توجه به این بارها و با در نظر گرفتن مقدار مقاومت برشی ، مقاومت خمشی و ممان اینرسی ، مشخصات مصالح مورد استفاده ، طراحی نهایی مقاطع سازه ای تحمل کننده ی وزن مخزن ، انجام می‌شود. در این مرحله، ابعاد و اندازه های مقطع سازه ای، نوع و مقدار مصالح مصرفی و جزئیات اجرایی با دقت تعیین می‌گردد تا سازه بتواند بارهای وارده از سوی مخزن را به طور ایمن و پایدار تحمل نماید.

برای محاسبه حجم انواع مخزن ذخیره آب به این مقاله رجوع کنید. https://www.asadoco.com/method-of-calculating-the-volume-of-the-tank/

جانمایی مخزن آب در پشت بام

پخش وزن مخزن آب در پشت بام برای جلوگیری از آسیب به سازه

همانطور که اشاره شد، وزن مخزن آب پر از آب می تواند فشار موضعی بر سازه ساختمان، به ویژه سقف، وارد کند. و در صورت سهل انگاری این فشار اضافی ممکن است به ترک خوردگی، نشست یا حتی فرو ریختن سقف منجر شود. و برای جلوگیری از فرورفتن مخزن در ایزوگام و یا بافت پشت بام، بهتر است از پایه مناسب برای نصب مخزن آب در پشت بام  استفاده شود.

راه حل های پخش وزن مخزن آب در پشت بام:

برای کاهش تمرکز وزن مخزن بر روی یک نقطه خاص و توزیع آن بر روی مساحت بیشتری از سقف، روش های مختلفی وجود دارد:

1. استفاده از پایه های گسترده:

• پایه های فلزی : استفاده از پایه های فلزی با سطح تماس گسترده مانند پایه های مشبک یا پایه هایی با صفحات بزرگتر، فشار وارده بر سقف را کاهش می دهد و وزن آن را بر روی سطح وسیع تری پخش می کند.

نصب مخزن آب روی پایه های فلزی

• پایه های بتنی: پایه های بتنی با ابعاد مناسب نیز می توانند برای پخش وزن مخزن استفاده شوند.

• نصب مخزن روی یک سکوی بتنی:

ساخت یک سکوی بتنی با ابعاد مناسب در محل نصب مخزن، باعث توزیع وزن بر روی سطح بیشتری از سقف می شود. این سکو باید به صورت محکم به سازه ساختمان متصل شود.

نصب مخزن آب بر روی سکوی بتنی

مهم است که مخزن به درستی بر روی سکو مستقر شود.

تراز بودن مخزن آب در پشت بام

استقرار مخزن آب در پشت بام در مکان صاف و هموار

استقرار صحیح مخزن آب در پشت بام

• برای تراز کردن و متعادل کردن مخزن، به‌هیچ‌وجه از اشیاء استفاده نشود و سعی کنید زیر کاری درست و اصولی برای مخازن تعبیه کنید.

• به‌هیچ‌وجه روی مخزن‌ها اجسام سنگین قرار ندهید.
• مخازن پلی ‌اتیلنی امکان سوراخ شدن دارند، درنتیجه از برخورد اجسام تیز با آن‌ها جلوگیری کنید.

• استفاده از تیرهای فولادی:

برای مخازن سنگین، می توان از تیرهای فولادی برای تحمل وزن مخزن و انتقال آن به چند نقطه از سقف استفاده کرد. این تیرها باید به صورت اصولی به سازه ساختمان متصل شوند.

 استفاده از چند منبع آب کوچک‌تر به‌جای یک منبع آب بزرگ برای نصب مخزن آب در پشت بام

برای استفاده از منابع آب بزرگ و پرحجم، با شاسی کشی ، می توان وزن منبع آب را بر روی سطح پشت بام توزبع کرد. با استفاده از چند مخزن آب کوچک، در هزینۀ شاسی کشی صرفه‌جویی می شود و هم انتقال مخازن به پشت بام راحت‌تر صورت می‌گیرد.

همچنین قابل‌ذکر است که بهترین محل‌ها برای نصب مخزن آب، روی قسمت‌هایی بوده که دارای ستون هستند و یا تراکم ستون‌ها در آن محل، بیشتر از بقیه است. (مانند خرپشته).

همچنین شما می توانید در لینک روبرو ، مقاله ای در خصوص اتصال مخازن به یکدیگر (کوپلینگ مخزن آب) مطالعه بفرمایید.

مزایای پخش وزن مخزن:

• کاهش فشار بر سازه: با پخش وزن، فشار وارده بر هر نقطه از سقف کاهش یافته و احتمال آسیب به سازه کمتر می شود.
• افزایش طول عمر مخزن: با کاهش فشار بر پایه های مخزن، طول عمر آن افزایش می یابد.
• ایمنی بیشتر: با توزیع مناسب وزن، ایمنی ساختمان افزایش یافته و از بروز حوادث احتمالی جلوگیری می شود.

نکات مهم:

• محاسبات مهندسی: قبل از نصب مخزن، حتماً باید توسط یک مهندس عمران محاسبات لازم انجام شود تا ظرفیت باربری سقف تعیین شود و ابعاد و نوع پایه ها و سکوی بتنی مناسب انتخاب شود. و توجه داشته باشید ممکن است هر مهندس تأسیسات برای لوله‌کشی مخزن آب در پشت بام، روش منحصربه‌فرد خودش را داشته باشد.

• اتصال مناسب به سازه: تمامی پایه ها، سکو و تیرهای فولادی باید به صورت مناسب و اصولی به سازه ساختمان متصل شوند.

• بررسی وضعیت سقف: قبل از نصب مخزن، وضعیت سقف باید به دقت بررسی شود تا از عدم وجود ترک خوردگی، زنگ زدگی و سایر آسیب دیدگی ها اطمینان حاصل شود.

• انتخاب محل مناسب: محل نصب مخزن باید به گونه ای انتخاب شود که دسترسی به آن برای تعمیر و نگهداری آسان باشد و همچنین از نظر وزش باد و بارندگی در شرایط مناسبی قرار داشته باشد. اگر مخزن در محلی قرار دارد که در مجاورت نور مستقیم و یا غیرمستقیم است، از مخازن سه ‌لایه استفاده نمایید.

• توجه کنید که درب‌های مخازن باید به‌طور کامل بسته باشند.
• تلاش کنید همیشه مخازن را در تمیزترین حالت ممکن نگه دارید.
• روی بدنۀ مخازن، سوپاپ هوا نصب کنید، تا نیازی به آب‌بندی و هوابندی نداشته باشد و از ترکیدگی مخازن نیز جلوگیری می‌کند.

مقایسه روش نصب مخزن آب بر روی پشت بام با بقیه روش های تامین آب :

روش های مرسوم تامین آب

پمپ آب خانگی: پمپ آب خانگی برای افزایش فشار آب استفاده می‌شود اما برای ذخیره آب مناسب نیست. این روش برای ساختمان‌هایی با مشکل کمبود فشار آب مناسب است.

استفاده از یک مخزن در طبقات همکف یا زیرزمین

اگر فشار آب شهری در کل کم است ، نیاز به یک پمپ برای پمپاژ آب از لوله شهری به مخزن در طبفات همکف یا زیر زمین است. و یک پمپ دیگر برای رساندن آب از تانکر آب به سیستم لوله کشی ساختمان است.

اگر پمپ در مکان درستی نصب شود فشار آب در طبقات یکنواخت می شود . اما اگر پمپ در یک نقطه خاص از سیستم نصب شود، ممکن است فشار آب در طبقات نزدیک به پمپ ، بیشتر باشد. یا در صورتی که چندین شیر آب به طور همزمان در طبقات مختلف باز شود، ممکن است فشار آب در برخی طبقات کاهش یابد.

نحوه لوله کشی مخزن آب با پمپ – نصب مخزن آب در پشت بام

اگر در طبقات همکف یا زیرزمین مکان مناسبی برای مخزن تعبیه نشده است می توانید با نصب مخزن آب در پشت بام و استفاده از یک مخزن کوچکتر یا مخزن زیر پله در طبقات همکف یا زیرزمین به همراه یک پمپ آب، به‌منظور پر کردن مخزن آب در پشت بام ، از مزایای این روش بهره مند شوید. همچنین می توانید با استفاده از یک پمپ کوچکتر در پشت بام، فشار زیاد و یکنواخت در همه ی طبقات داشته باشید.

هر ۱۰ متر افزایش ارتفاع مخزن، تقریباً یک بار فشار به آب اضافه می‌کند. بنابراین، با نصب مخزن در پشت بام، در تمام طبقات ساختمان، به ویژه طبقات بالاتر، فشار به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

وقتی مخزنی پر از آب در ارتفاعی بالاتر از نقطه مصرف قرار می‌گیرد، نیروی گرانش باعث می‌شود آب به سمت پایین حرکت کند. هر چه ارتفاع مخزن آب در پشت بام بیشتر باشد، نیروی گرانش قوی‌تر عمل کرده و آب با سرعت بیشتری از شیرها خارج می‌شود.

روش نصب مخزن آب در پشت بام ، برای زمان پیک مصرف آب و نرسیدن آب به منابع نیز بسیار عالی است. اگر به ازای هر نفری به طور مثال صد لیتر آب در نظر بگیرید می توانید در زمان کمبود آب و یا قطع آب از این ذخیره استفاده کنید.

• در صورت استفاده از پمپ، از لرزه‌گیر استفاده نمایید تا لرزش ناشی از کار کردن پمپ، به اتصالات آسیب وارد نکند.

طریقه نصب مخزن آب روی پشت بام بدون پمپ به صورت زیر است

• در ابتدا محل مناسب نصب و ارتفاع مناسب نصب را پیدا کنید. سپس لوله کشی تانکر آب پشت بام را انجام شود. ارتفاع نصب مخزن آب در پشت بام باید به گونه‌ای باشد که فشار کافی در لوله‌ها توسط نیروی جاذبه ایجاد شود.
• اطمینان یابید اتصالات به درستی نصب شده‌اند. و در هنگام نصب اتصالات از واشر و تفلون استفاده کنید. سعی کنید از اتصالات نرم برای لوله‌کشی منابع استفاده کنید تا از نشت آب جلوگیری کنید.
• نقشه لوله کشی منبع آب بدون پمپ در پشت بام بسیار اهمیت دارد. اگر در محل نصب تانکر روی پشت بام لولۀ اصلی آب سرد وجود نداشته باشد، باید از لولۀ اصلی انشعابی به نزدیکی آن بکشید.
• لولۀ اصلی آب را به قسمت بالایی مخزن متصل کنید.  شناور (فلوتر) و والو نصب کنید. توجه داشته باشید که شیر شناور داخل تانکر باید بالای آن متصل باشد.

والو وسیله‌ای است که برای قطع و وصل و کنترل میزان جریان آب به کار برده می‌شود. از آنجایی که در اینجا نحوه لوله کشی تانکر آب پشت بام بدون پمپ را بررسی می‌کنیم، باید در نظر بگیرید که حتما در بخش ورودی مخزن شیر آب اضطراری نصب کنید. همچنین بهتر است شیر دیگری برای یک طرفه کردن جریان آب تعبیه کنید تا آب به درون مخزن شما برنگردد.

مخارن عمودی بهتر است یا مخازن افقی برای نصب مخزن آب در پشت بام ؟

مخازن عمودی

مخازن پلی‌اتیلن عمودی به دلیل ارتفاع بیشتر، سطح کمتری از پشت بام را اشغال می‌کنند و در نتیجه برای فضاهای محدود بسیار مناسب هستند. در صورت مهار با بست ،مرکز ثقل پایین‌ این مخازن، پایداری در برابر وزش باد را تضمین می‌کند.

مخزن عمودی – نصب مخزن آب در پشت بام

در کل، اگر فضای روی پشت بام محدود باشد ، مخازن عمودی در صورت مهار گزینه مناسبی برای نصب مخزن آب در پشت بام هستند. علت مهار کردن مخازن عمودی به این علت است که در صورت خالی بودن به هر دلیلی ، نیروی باد و فشاری که به مخزن وارد می شود به دلیل سطح تماس بیشتر  نسبت به مخازن افقی بیشتر است.

مخازن افقی

مزایای انتخاب مخازن افقی و نصب این مخزن آب در پشت بام این است که ارتفاع کمتر این نوع مخزن ، باعث می شود نیروی باد تاثیر کمی بر روی آن ، نسبت به مخازن عمودی داشته باشد. و همچنین به دلیل قرار گرفتن در حریم جان پناه ، تاثیر باد بر روی آن حداقل است.

نصب مخزن آب در پشت بام – مخازن افقی

اما مخازن پلی‌اتیلن افقی به دلیل شکل هندسی خود، فضای بیشتری از پشت بام را اشغال می‌کنند و اگر محدودیت فضا داشته باشید انتخاب درستی نیست.

مخازن کتابی یا آسانرو

مخازن کتابی یا آسانرو برای ذخیره آب در فضاهای محدود مانند پشت بام نیز استفاده می شود. این مخازن با طراحی باریک و عمودی خود، فضای کمی را اشغال کرده و به شما امکان می‌دهند تا حجم قابل توجهی آب را در ارتفاع ذخیره کنید. جنس پلی‌اتیلنی این مخازن، آن‌ها را در برابر خوردگی و پوسیدگی مقاوم ساخته است.

نصب مخزن آب در پشت بام – مخزن آسانرو

با استفاده از این مخازن می‌توانید در مصرف آب صرفه‌جویی کرده و در مواقع اضطراری از آب ذخیره شده استفاده کنید. به دلیل باریک بودن حمل آن به پشت بام راحت است. اما فقط در صورت مهار درست آن در پشت بام می تواند گزینه مناسبی باشد.

نتیجه گیری:

انتخاب بین مخزن افقی و عمودی و یا آسانرو , یا انواع دیگر مخازن ، برای نصب مخزن آب در پشت بام،  به عوامل مختلفی از جمله فضای موجود روی پشت بام، میزان تحمل بار سقف، شرایط آب و هوایی منطقه، بودجه و نیازهای شخصی بستگی دارد. هر دو نوع مخزن مزایا و معایب خاص خود را دارند. برای انتخاب بهترین گزینه نصب مخزن آب در پشت بام، بهتر است با یک متخصص مشورت کنید.

انواع مخازن آب را در این مقاله ببینید.