شيت حساب وتصميم أقطار مواسير الصرف الصحي ووحدات التصريف DFU إكسيل

fx

المعادلات الهندسية ومنطق الحساب المضمن في الشيت

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

معادلة ماننج لسرعة الجريان بالجاذبية (Manning Hydraulic Velocity)

V = \frac{1}{n} \cdot R_h^{2/3} \cdot S^{1/2}

المعادلة الهيدروليكية الحاكمة لحساب سرعة التدفق في خطوط الصرف؛ حيث n معامل خشونة الماسورة (0.009 لمواسير UPVC)، Rh نصف القطر الهيدروليكي (A/P)، S ميل الماسورة (متر/متر). يجب أن تكون V >= 0.60 م/ث.

معادلة معدل التدفق الحجمي الأقصى (Discharge Capacity)

Q = V \cdot A = \frac{1}{n} \cdot \frac{A^{5/3}}{P^{2/3}} \cdot S^{1/2}

معادلة تصريف المقطع العرضي لمواسير الصرف، حيث A مساحة مقطع التدفق (م2) و P المحيط المبتل (متر).

حساب إجمالي وحدات التصريف للدور (Total Branch DFU)

DFU_{floor} = \sum_{i=1}^{m} (N_i \cdot DFU_i)

حاصل ضرب عدد كل جهاز صحي Ni في معامل وحدة التصريف القياسي DFU_i الخاص به وفق جداول كود SBC 701.

نسبة الامتلاء الهيدروليكي في الصواعد الرأسية (Stack Filling Ratio)

r = \frac{A_{water}}{A_{pipe}} \le \frac{7}{24} \approx 0.292

الشرط الهيدروليكي الصارم في تصميم صواعد الصرف الرأسية لضمان بقاء مسار الهواء المركزي حراً ومنع تخلخل الضغط وسحب الحواجز المائية.

معاينة تخطيط الطباعة الكامل لورقة العمل (.XLSX)

مقاس الطباعة القياسي A4

معاينة شيت حساب وتصميم أقطار مواسير الصرف الصحي ووحدات التصريف DFU إكسيل - الأعمال الكهروميكانيكية (MEP) بصيغة XLSX جاهز للتحميل والتعديل — File: شيت_حساب_أقطار_مواسير_الصرف_الصحي_ووحدات_التصريف_DFU.xlsx تحميل الملف الكامل (.XLSX) ←

ما هو شيت حساب وتصميم أقطار مواسير الصرف الصحي ووحدات التصريف DFU؟

شيت حساب وتصميم أقطار مواسير الصرف الصحي ووحدات التصريف (Plumbing Drainage Pipe Sizing & Fixture Units DFU Schedule) هو أداة هندسية تشغيلية متخصصة لمهندسي الميكانيكا (MEP)، والمكتب الفني، واستشاريي التركيبات الصحية، تهدف إلى الحساب الدقيق لأحمال الصرف المكافئة لجميع الأجهزة الصحية في المنشأة، وتحديد الأقطار القياسية لفروع الصرف الأفقية، وصواعد الصرف والتهوية الرأسية، وخط الصرف العمومي للمبنى (Building Drain / Sewer) وفق اشتراطات كود السباكة السعودي (SBC 701) وكود السباكة العالمي (IPC).

تعتبر شبكات الصرف الصحي بالجاذبية (Gravity Drainage Systems) من أدق المنظومات الهندسية في المباني؛ إذ إن أي خطأ في تحديد القطر أو الميل الهندسي يؤدي إما إلى انسدادات متكررة وترسب للمواد العالقة نتيجة تدني سرعة الجريان، أو إلى تفريغ الحواجز المائية لمصائد الروائح (Trap Siphonage) وخروج الغازات الكريهة نتيجة سرعات الهواء الزائدة وغياب أقطار التهوية المتناسبة.

مفهوم وحدة التصريف المكافئة (Drainage Fixture Unit - DFU)

نظراً لأن الأجهزة الصحية في أي مبنى لا تعمل جميعها في نفس اللحظة (Diversity of Use)، استحدثت الأكواد الهندسية العالمية مفهوم وحدة التصريف المكافئة (DFU)، وهي قيمة عددية احتمالية تعبر عن معدل تصريف الجهاز المائي وفترة تشغيله والتكرار الزمني لاستخدامه مقارنة بجهاز مرجعي:

المرحاض بصندوق طرد (Water Closet - Flush Tank): يعادل 3 DFU أو 4 DFU في الأبنية العامة.
المغسلة السكنية (Lavatory): تعادل 1 DFU (قطر مخرج 1.25 إلى 1.5 بوصة).
حوض الاستحمام والشاور (Shower / Bathtub): يعادل 2 DFU (قطر مخرج 2 بوصة).
حوض المطبخ المنزلي (Kitchen Sink): يعادل 2 DFU.
الصفاية الأرضية (Floor Drain): تعادل 2 DFU.
غسالة الملابس المنزلية (Washing Machine): تعادل 2 DFU أو 3 DFU للأجهزة التجارية.
المبولة الجدارية (Urinal): تعادل 2 DFU.

منهجية تحديد أقطار الأفرع الأفقية والصواعد الرأسية

الأفرع الأفقية (Horizontal Fixture Branches): تحدد أقطار الأفرع بناءً على إجمالي الـ DFU المتصل بالفرع وميل التمديد:
- القطر 1.5 بوصة (40 مم): يستوعب حتى 3 DFU (مغاسل وبيديه فقط، وممنوع صرف المرحاض عليه).
- القطر 2.0 بوصة (50 مم): يستوعب حتى 6 DFU عند ميل 2% (أفرع الشاور والمطابخ والصفايات).
- القطر 3.0 بوصة (75 مم): يستوعب حتى 20 DFU عند ميل 1% وحتى 26 DFU عند ميل 2%.
- القطر 4.0 بوصة (110 مم): يستوعب حتى 160 DFU عند ميل 1% وحتى 216 DFU عند ميل 2%، وهو القطر الأدنى الإلزامي لأي فرع يخدم مرحاضاً.
الصواعد الرأسية (Vertical Drainage Stacks): تتميز الصواعد الرأسية بسعة هيدروليكية أعلى بكثير من الأفرع الأفقية نظراً للسقوط الحر الرأسي للماء؛ حيث يشترط الكود ألا يزيد امتلاء الصاعد عن 7/24 من مساحة مقطعه الداخلي لضمان حركة عمود الهواء في المركز:
- صاعد 3 بوصة: يستوعب حتى 48 DFU في المباني المكونة من 3 أدوار فأقل، وحتى 102 DFU في المباني متعددة الطوابق.
- صاعد 4 بوصة: يستوعب حتى 240 DFU في المباني المكونة من 3 أدوار فأقل، وحتى 500 DFU في المباني متعددة الطوابق.
خط الصرف العمومي للمبنى ومعادلة ماننج للجريان الذاتي: يشترط كود SBC 701 ألا تقل سرعة الجريان في خط الصرف الأفقي عن 0.60 م/ث (2 قدم/ثانية)، وهي السرعة الدنيا اللازمة لتعليق ونقل المواد الصلبة ومنع ترسبها في قاع الماسورة (Self-Cleansing Velocity)، مع الحفاظ على ميل هندسي لا يقل عن 1% للأقطار 6 بوصة و 1.5% إلى 2% للأقطار 4 بوصة.

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.

الأسئلة الشائعة حول النموذج

ما هو الحد الأدنى لقطر ماسورة الصرف التي تخدم مرحاضاً غربياً؟

يشترط كود السباكة السعودي SBC 701 وكود IPC ألا يقل القطر الاسمي للماسورة أو الفرع الأفقي أو الصاعد الذي يخدم مرحاضاً غربياً عن 4 بوصة (110 مم)، ولا يجوز بأي حال من الأحوال تمديد ماسورة 3 بوصة لمرحاض في التمديدات المعلقة أو المدفونة.

لماذا يشترط الكود حداً أدنى لسرعة الجريان قدره 0.6 م/ث (2 ft/s)؟

تُعرف هذه السرعة بـ 'سرعة التنظيف الذاتي' (Self-Cleansing Velocity)؛ فإذا انخفضت السرعة عن 0.6 م/ث نتيجة قلة الميل أو زيادة قطر الماسورة عن اللازم، تنفصل المواد الصلبة والمخلفات وتترسب في قاع الماسورة، مما يؤدي إلى تشكل كتل وانسداد كامل للخط بمرور الوقت.

ما هي الميول الهندسية المعتمدة لمواسير الصرف الصحي حسب الأقطار؟

وفق كود SBC 701: للمواسير ذات القطر حتى 2.5 بوصة يلزم ميل لا يقل عن 2.0% (1:50)؛ للمواسير بقطر 3 إلى 5 بوصة يلزم ميل لا يقل عن 1.5% إلى 2% (1:67 إلى 1:50)؛ وللمواسير بقطر 6 بوصة فأكبر يسمح بميل 1.0% (1:100) بشرط ثبوت كفاية السرعة الهيدروليكية.

ما الفارق بين صاعد الصرف النجس (Soil) وصاعد الصرف الرمادي (Waste) ونظام الصرف المشترك؟

صاعد الصرف النجس (Soil Stack) مخصص لنقل مخلفات المراحيض والمباول، بينما صاعد الصرف الرمادي (Waste Stack) مخصص للمغاسل والمطابخ والصفايات والشاور. في النظام المنفصل يتم التمديد بصاعدين مستقلين، بينما في نظام الصرف الموحد ذي الماسورة الواحدة (One-Pipe System) تجمع الأحمال في صاعد 4 بوصة مع تطبيق أقطار تهوية كافية.

أين يجب تركيب طبات التسليك (Cleanouts) في شبكة الصرف؟

يجب تركيب طبات تسليك: 1) عند أسفل كل صاعد رأسي، 2) عند كل تغيير في الاتجاه الأفقي بزاوية أكبر من 45 درجة، 3) عند مخرج خط الصرف الرئيسي خارج المبنى، 4) على امتداد الخطوط الأفقية كل 15 متراً للمواسير حتى 4 بوصة وكل 30 متراً للمواسير الأكبر.