Suljettujen putkiverkostojen mitoitusperusteiden tarkastelu

Abstract

Suomessa eri putkiverkostojen mitoittamiseen ei ole julkaistu yleispäteviä ohjeita tai määräyksiä. Kirjallisuudessa on julkaistu lähinnä ohjeellisia mitoituskriteerejä, joilla eri verkostot tulisi mitoittaa. Verkostoja mitoitetaankin usein osittain tuntuman perusteella, eikä tiedetä miten valittu mitoituskriteeri vaikuttaa verkoston ääniteknisiin asioihin, säädettävyyteen ja pumppauskustannuksiin. Opinnäytetyön päätavoitteena oli laatia työn tilaajalle Insinööritoimisto AX-LVI Oy:lle mitoitustaulukoita eri verkostoja varten. Mitoitustaulukoiden laatimiseksi työssä tutkittiin putkiverkostojen kokonaistaloudellista mitoittamista. Kokonaistaloudellisessa mitoittamisessa huomioidaan verkoston investointikustannukset, pumppauskustannukset, äänitekniikka ja säädettävyys. Investointi- ja pumppauskustannusten optimointia varten työssä esitettiin laskentakaavat ja Excel-laskentaohjelma. Äänitekniikkaa ja säädettävyyttä tutkittiin pääasiassa kirjallisuuden perusteella. Verkostojen perussäädettävyyteen liittyen tehtiin mittauksia, joilla tarkasteltiin nykyaikaisen tuotemallipohjaisen suunnitteluohjelman painehäviölaskennan tarkkuutta. Mitoituksen vaikutusta investointi-, pumppaus- ja kokonaiskustannuksiin tutkittiin todellisen malliverkoston avulla. Malliverkostoon sovellettiin investointi- ja pumppauskustannuksien optimointiin perustuvaa mitoitusta. Tutkimuksen perusteella putkiverkostot, joille asetetaan korkeita vaatimuksia äänitekniikan ja säädettävyyden osalta, tulee mitoittaa väljästi. Muissa tapauksissa voidaan soveltuvin osin käyttää investointi- ja pumppauskustannuksien optimointiin perustuvaa mitoitusta. Verkostojen mitoittamiseen tullaan varmasti tulevaisuudessa kiinnittämään enemmän huomioita sekä jatkuvasti kallistuvien putkimateriaalien myötä että energianäkökulmasta. Jo nykyäänkin tilaajat ovat määritelleet insinööritoimistoille omia mitoituskriteerejä, joilla tilaajan putkiverkostot pitää mitoittaa.

In Finland there are not any published guidelines or regulations for dimensioning piping systems. In literature there are mostly directive sizing criteria on which the system should be dimensioned. Systems are mostly dimensioned partly intuitively and it is not known how the selected sizing criterion affects the sound engineering matters, adjustability and pumping costs of the system. The aim of this thesis was to prepare sizing tables for different systems for the work's client, AX-LVI Consulting Ltd. The economical dimensioning of a piping system was examined for preparing the sizing tables. Investment costs, pumping costs, sound engineering and adjustability are taken into account in economical dimensioning. Formulas and the Excel spreadsheet program were introduced in this thesis for the optimization of investment and pumping costs. Sound engineering and adjustability were studied from literature. Measurements related to the basic adjustability of the system were carried out. The pressure drop calculations of the modern product model program were examined with measurements. The effects of sizing on investment, pumping and total costs were studied with the help of a real model system. Measuring based on the optimizing of the investment and pumping costs was applied on the model system. On the grounds of the study, piping systems which are set with high requirements on sound engineering and adjustability should be dimensioned widely. In other cases, when applicable, dimensioning based on investment and pumping costs may be used. Dimensioning systems will most likely get more attention in the future because of the increasing cost of the piping materials and because of the energy aspects. Already in these days subscribers have defined their own sizing criteria on how the engineering offices should size their piping systems.