ب
بنيان دوكس

شيت حساب أحمال التكييف وتصميم مجاري الهواء الدكت وحصر الصاج

إعداد ومراجعة: المكتب الفني الهندسي — بنيان دوكس متوافق مع Excel 2016–365 & Google Sheets كود البناء السعودي الميكانيكي (SBC 501 - Saudi Mechanical Code)
حمل شيت حساب أحمال التكييف للفيلا والمباني بصيغة Excel بالمعادلات النشطة لحساب BTU والطن وتصميم مجاري الهواء الدكت وحصر مسطحات وأوزان الصاج وفق SBC 501 و ASHRAE.
الانتقال لتحميل الملف مجاناً (.XLSX)
جاري تحميل المعاينة التفاعلية الحية لشيت الإكسيل وكافة الصفحات والمعادلات...

تحميل مجاني مباشر

بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل

xlsx
شيت_حساب_احمال_التكييف_وتصميم_الدكت_وحصر_الصاج.xlsx
الحجم: 25 KB • متوافق مع الأوفيس
fx

المعادلات الهندسية ومنطق الحساب المضمن في الشيت

الدوال والمعادلات المبرمجة داخل هذا النموذج (جاهزة للنسخ بنقرة واحدة):

معادلة الحمل الحراري الكلي للفراغ (Total Space Cooling Load)
Q_total = Q_sensible + Q_latent (BTU/hr)

معادلة التوازن الحراري لحساب الحرارة المكتسبة من الجدران والأسقف (U × A × CLTD) والنوافذ والزجاج الشمسي، مضافاً إليها الحرارة المحسوسة والكامنة للأشخاص والإنارة وهواء التهوية والتخلخل وفق ASHRAE.

معادلة تحويل الحمل الحراري إلى طن تبريدي (Tons of Refrigeration - TR)
TR = [ Q_total (BTU/hr) ÷ 12,000 BTU/hr/TR ] × Safety Factor (1.05)

حيث يعادل 1 طن تبريدي إزالة 12,000 وحدة حرارية بريطانية في الساعة، مع إضافة معامل أمان هندسي 5% لمواجهة درجات الحرارة القصوى.

معادلة تدفق الهواء المطلوب للتبريد (Airflow CFM)
CFM = Q_sensible ÷ (1.08 × ΔT_coil) ≈ TR × 400 CFM/TR

حساب حجم الهواء المكيف الواجب دفعه عبر مجاري الهواء للحفاظ على درجة حرارة الفراغ عند 23°C بمتوسط 400 قدم مكعب/دقيقة لكل طن تبريد.

معادلة القطر الدائري المكافئ لمجاري الهواء المستطيلة (Equivalent Round Diameter)
De = 1.30 × (a × b)^0.625 ÷ (a + b)^0.250

معادلة Huebscher المعتمدة لدى ASHRAE لتحويل مجاري الهواء المستطيلة ذات الأبعاد a × b إلى قطر دائري مكافئ يعطي نفس معدل سريان الهواء وهبوط الضغط الاحتكاكي.

معادلة مسطحات وأوزان صاج الدكت وحساب الهالك (Sheet Metal Area & Weight)
Area (m²) = 2 × (W + H) × 0.0254 × Length × 1.15 | Weight (kg) = Area × (kg/m²)

حساب مساحة سطح مجرى الهواء بالمتر المربع مع إضافة 15% نسبة هالك للوصلات والأكواع والتفصيلات، ثم ضربها في وزن المتر المربع للـ Gauge المعتمد وفق معايير SMACNA.

معاينة تخطيط الطباعة الكامل لورقة العمل (.XLSX)

مقاس الطباعة القياسي A4
معاينة شيت حساب أحمال التكييف وتصميم مجاري الهواء الدكت وحصر الصاج - الأعمال الكهروميكانيكية (MEP) بصيغة XLSX جاهز للتحميل والتعديل
File: شيت_حساب_احمال_التكييف_وتصميم_الدكت_وحصر_الصاج.xlsx تحميل الملف الكامل (.XLSX) ←

مثال تطبيقي رقمي محلول: حساب أحمال التكييف وتصميم دكت مجلس رجال وصالة طعام لفيلا بالرياض

المعطيات والبيانات الهندسية للمسألة: فيلا سكنية فاخرة بحي النرجس بالرياض، الفراغ المستهدف: مجلس الرجال الرئيسي بمساحة 48 م² (8 م × 6 م) بارتفاع 3.8 م، ذو واجهة جنوبية غربية مع زجاج مزدوج معزول. درجة الحرارة الخارجية التصميمية 46°C جافة و 24°C رطبة، والداخلية 23°C. المطلوب: حساب الحمل الحراري بالـ BTU، طن التبريد، تدفق الهواء CFM، تصميم دكت التغذية بالاحتكاك المتساوي، وحصر كميات الصاج والعزل.
1

1. حساب الأحمال الحرارية التبريدية للغلاف والإنارة والإشغال

جدران خارجية معزولة وسقف = 11,500 BTU/hr | واجهات زجاجية مزدوجة Low-E = 10,200 BTU/hr | إشغال 8 أفراد (محسوس + كامن) = 6,800 BTU/hr | إنارة LED وأجهزة = 4,900 BTU/hr | تهوية وتخلخل هواء نقي = 7,800 BTU/hr | إجمالي الحمل = 41,200 BTU/hr.
النتيجة: الحمل الحراري الإجمالي المحسوب للفراغ = 41,200 BTU/hr.
2

2. تحديد سعة التكييف وتدفق الهواء واختيار الوحدة

الحمل بالطن = 41,200 ÷ 12,000 × 1.05 = 3.61 TR | تدفق الهواء = 3.61 × 400 = 1,444 CFM (يقرب إلى 1,600 CFM مع المروحة) | معدل التبريد = 1 طن لكل 13.3 م² | الوحدة المختارة: ماكينة كونسيلد مخفي Concealed FCU بسعة اسمية 4.0 طن تبريد، وضغط استاتيكي خارجي 75 باسكال (0.3 in.wg).
النتيجة: اختيار ماكينة كونسيلد مخفي سعة 4 طن تبريد تضمن الراحة التامة وهدوء الصوت.
3

3. تصميم أبعاد دكت الهواء وحصر الصاج والعزل

معدل الاحتكاك التصميمي = 0.08 in.wg/100ft | السرعة المستهدفة = 1,000 fpm | الارتفاع المتاح H = 12 بوصة -> العرض المحسوب W = 18 بوصة (مقطع 18 × 12 in) | النسبة الباعية 1.50:1 (آمنة تماماً) | السرعة الفعلية 1,067 fpm ضمن حدود NC 30 | طول المسار = 5.5 متر طولي | محيط المقطع = 2 × (18 + 12) × 0.0254 = 1.524 م | مساحة الصاج الصافية = 8.38 م² × 1.15 (هالك) = 9.64 م² | سمك الصاج القياسي وفق SMACNA = Gauge 24 (0.70 مم) بوزن 6.06 كجم/م² | إجمالي وزن صاج المقطع الرئيسي = 58.4 كجم صاج مجلفن G90 | العزل: 9.6 م² صوف زجاجي خارجي سمك 50 مم بكثافة 24 كجم/م³ مع رقائق ألومنيوم FSK.
النتيجة: تصميم شبكة مجاري هواء متوازنة هيدروليكياً وتحديد دقيق لمسطحات وأوزان الصاج والعزل.

طريقة الاستخدام وخطوات التطبيق العملي

1

معاينة الشيت وتجربة الأرقام أولاً:

استخدم جدول المعاينة التفاعلية الحية أعلاه (أو وضع ملء الشاشة 100%) لتجربة إدخال أرقام مشروعك واختبار المعادلات مباشرة.

2

تحميل الشيت وفتحه على جهازك:

قم بتنزيل الملف عبر زر التحميل المباشر وفتحه بواسطة Microsoft Excel أو Google Sheets.

3

إدخال البيانات الأساسية للمشروع:

قم بتعديل اسم المشروع، التاريخ، وفئات الأسعار في الخلايا المخصصة للإدخال؛ بينما تُحسب كافة الإجماليات تلقائياً.

4

الطباعة المباشرة بمقاس A4:

تم ضبط هوامش الصفحات وحدود الطباعة مسبقاً على مقاس A4، فقط اضغط Ctrl+P للطباعة أو التصدير بصيغة PDF.

قائمة الفحص والاستلام الهندسي وأفضل الممارسات

  • ✓ التحقق من إدراج درجات الحرارة التصميمية الخارجية الدقيقة للمدينة (Dry Bulb & Wet Bulb) وفق ملحق درجات الحرارة في كود البناء السعودي SBC 501.
  • ✓ التأكد من أن النسبة الباعية لمقاسات الدكت (Aspect Ratio W/H) لا تتجاوز 3:1 إلى 4:1 كحد أقصى لمنع هبوط الصاج وتوليد ضوضاء هوائية.
  • ✓ فحص سماكة الصاج المجلفن (Gauge) لكل مقطع ومطابقتها التامة مع جداول أبعاد مجاري الهواء القياسية لدى SMACNA لتفادي اهتزاز الصاج.
  • ✓ مراجعة سرعة الهواء في الفروع والمخارج والتأكد من عدم تجاوزها 700 إلى 900 قدم/دقيقة في غرف النوم والمجالس لتحقيق معايير NC 25-30.
  • ✓ التأكد من حصر وتثبيت مخمدات الحريق (Fire Dampers) عند كافة نقاط اختراق مجاري الهواء للجدران المقاومة للحريق وفق اشتراطات الدفاع المدني وكود SBC 801.

أخطاء شائعة في الموقع والمكتب الفني وطرق تلافيها

• اختيار قدرة التكييف بالاعتماد فقط على المساحة دون حساب الأحمال الحرارية للواجهات الزجاجية والتوجيه الشمسي.

الحل الهندسي: توجيه الواجهة (جنوبي/غربي) ونوع الزجاج يمثلان ما يصل إلى 40% من الحمل التبريدي في الخليج. يوفر الشيت حسابات دقيقة لأحمال الزجاج والتظليل الشمسي لتفادي عجز التبريد صيفاً.

• تضييق ارتفاع الدكت ليتناسب مع السقف المستعار مما ينتج نسبة باعية عالية (أكثر من 5:1) وسرعات هواء مفرطة.

الحل الهندسي: النسبة الباعية العالية تسبب هبوط الصاج وزيادة هبوط الضغط والضوضاء المزعجة. يتضمن الشيت فحصاً آلياً للنسبة الباعية ينبه المهندس لزيادة الارتفاع أو تقسيم الدكت لمسارين.

• إهمال إضافة نسبة الهالك والوصلات والتفصيلات (Fittings & Waste) عند حصر مسطحات الصاج لمصنع التقطيع.

الحل الهندسي: الأكواع والتحويلات (Reducers & Elbows) تتطلب صاجاً إضافياً في التفصيل. يطبق الشيت معامل هالك وتفصيلات قياسي 15% لضمان تطابق الكميات المطلوبة مع الواقع التنفيذي.

الأسئلة الشائعة حول النموذج

كيف يتم حساب الحمل التبريدي بالطن لكل متر مربع في الفلل السكنية؟

في الأبنية السكنية الحديثة المعزولة وفق كود البناء السعودي (SBC 601)، يحتاج المتر المربع عادة إلى قدرة تبريدية تتراوح بين 1 طن لكل 11 إلى 14 متراً مربعاً في غرف المعيشة والمجالس (نظراً لكبر مساحات الزجاج والإشغال)، و1 طن لكل 14 إلى 18 متراً مربعاً في غرف النوم ذات العزل الجيد والنوافذ المظللة.

ما هي طريقة الاحتكاك المتساوي (Equal Friction Method) في تصميم مجاري الهواء؟

هي الطريقة الهندسية القياسية المعتمدة من ASHRAE؛ وتقوم على تثبيت معدل هبوط الضغط الاحتكاكي لكل وحدة طول من الدكت (عادة 0.08 بوصة ماء لكل 100 قدم في التطبيقات السكنية والتجارية)، وبناءً على معدل تدفق الهواء (CFM) المار في كل مقطع يتم استنتاج القطر المكافئ وأبعاد الدكت المستطيل المتناسقة.

ما هو سمك الصاج (Gauge) المعتمد لمقاسات دكت التكييف؟

وفق معايير SMACNA لمجاري الهواء ذات الضغط المنخفض (حتى 2 بوصة ماء): للمقاسات حتى 12 بوصة يستخدم Gauge 26 (0.55 مم)، وللمقاسات من 13 إلى 30 بوصة يستخدم Gauge 24 (0.70 مم)، وللمقاسات من 31 إلى 54 بوصة يستخدم Gauge 22 (0.85 مم)، وللمقاسات الأكبر من ذلك يستخدم Gauge 20 (1.00 مم) لضمان متانة المجرى وعدم انبعاجه.

ما الفرق بين العزل الحراري الخارجي والعزل الصوتي الداخلي لمجاري الهواء؟

العزل الحراري الخارجي (Duct Wrap) يركب على السطح الخارجي للدكت لمنع فقدان البرودة وتكثف الرطوبة على الصاج. أما العزل الصوتي الداخلي (Acoustic Duct Liner) فهو بطانة داخلية ذات سطح معالج بمادة مانعة لتطاير الألياف تركب داخل أول 3 إلى 6 أمتار من مخرج ماكينة التكييف لامتصاص الضوضاء والاهتزازات الصادرة من المروحة.

هل هذا الشيت متوافق مع كود البناء السعودي الميكانيكي SBC 501؟

نعم بالكامل، تم تضمين كافة ثوابت التصميم، درجات الحرارة الجافة والرطبة لمدن المملكة الرئيسية (الرياض، جدة، الدمام، مكة، المدينة)، ومعاملات الانتقال الحراري U-values المعتمدة بكود ترشيد الطاقة SBC 601 و 602 لضمان مطابقة الحسابات للمتطلبات الإلزامية لتراخيص البناء.