Расчет внутреннего водопровода конспект
Обновлено: 30.06.2024
Расчет хозяйственно-питьевой сети внутреннего водопровода заключается в определении диаметров трубопроводов и потерь напора при подаче расчетного максимального секундного расхода к водоразборным точкам. Гидравлическому расчету подвергается наиболее протяженная ветвь внутреннего водопровода от городского водопроводного колодца до наиболее удаленной и высокорасположенной точки водопровода на пропуск максимального секундного расхода. Для проведения расчета сеть разбивается на расчетные участки. Границы расчетных участков назначаются в местах изменения расчетных расходов, в местах изменения материала труб (т.е. в местах изменения их гидравлического сопротивления) и в местах изменения диаметров труб, принятых по конструктивным соображениям.
Диаметры разводящих и магистральных трубопроводов следует назначать по расходу воды на участке с учетом максимальных скоростей движения воды, максимальная скорость в режиме водоразбора 2-2,5 м/с.
Определение расходов на расчетных участках и последующий гидравлический расчет сети производятся в табличной форме (табл. 2).
В колонке 1 записываются номера расчетных участков: 1-2; 2-3 и т.д. В колонке 2 – длина расчетных участков, определяется по аксонометрической схеме, с учетом масштаба. В колонку 3 записывают количество приборов, которые обеспечиваются водой, проходящей через данный расчетный участок.
Вероятность действия прибора Р для участков сети, обслуживающих одинаковых водопотребителей, определяют по формуле:
где - общая норма расхода воды в час наибольшего водопотребления, л/ч; U – число водопотребителей (жителей); N – число санитарно-технических приборов; q0 – расход воды прибором, л/с (табл. 3, СНиП 2.04.01-85).
Общая норма расхода принимается по табл. 3 в зависимости от степени благоустройства здания, которая характеризуется нормой водопотребления на одного жителя в сутки наибольшего водопотребления, принимаемой в соответствии с номером задания по табл. 1.
Секундный расход воды прибором q0 следует назначать также по табл. 3. Принятые значения записываются в колонку 4 табл. 2. Число водопотребителей U в жилых зданиях определяют по средней заселенности квартир:
где U0 – средняя заселенность квартиры, чел.; n – количество квартир в здании.
Так величины, входящие в формулу вероятности, для конкретного здания являются постоянными, то и значение Р, вносимые в колонку 5 табл. 2, будут постоянными на всех участках, где не меняется q0.
В колонку 6 табл. 2 вписывают произведение величины вероятности и числа приборов на каждом расчетном участке.
Расчетный (максимальный) расход воды q, л/с, на участках определяются по формуле:
где - коэффициент, определяемый согласно таблицы 4 в зависимости от вычисленной величины в колонке 6 табл. 2.
Расход воды на первых расчетных участках сети следует принимать по расчету, но не менее максимального секундного расхода воды одним из установленных санитарно-технических приборов. Вычисленные величины для каждого участка сети записывают соответственно в колонки 7 и 8.
По вычисленному расчетному расходу и принятой скорости движения воды назначают диаметр трубопровода на каждом расчетном участке (табл. 5). При этом согласно экономическим и санитарным требованиям, скорость в магистральных трубопроводах и стояках должна быть в пределах 1,0 – 1,5 м/с, а в разводящих трубопроводах внутри квартиры – до 2,0 – 2,5 м/с.
Для принятого диаметра потери напора на участке вычисляются по формуле:
где i – потери напора на единицу длины трубопровода (табл. 5); l – протяженность расчетного участка.
Вычисленные значения вписывают в колонку 12 расчетной табл. 2. Для определения потерь напора по расчетному направлению необходимо суммировать все потери на отдельных участках.
При недостаточном гарантированном напоре в наружной водопроводной сети в схеме холодного или централизованного горячего водоснабжения необходимо предусматривать повысительную насосную установку для подачи общего расхода воды на горячее и холодное водоснабжение.
Расчетный участок | Длина участка l, м | Число водораз-борных устройств N | Расход воды прибором qо, л/с | Вероятность действия во-доразборных устройств Р | N Р | Величина α | Расчетный расход q, л/с | Диаметр d, мм | Скорость V, м/с | Потери напора, м |
на 1 пог. м длины | на участке |
Жилые дома квартирного типа | Норма расхода воды, л на одного человека | Расход воды прибором, л/с (л/ч) | ||
Общая в средние сутки qср, л/с | Общая в сутки наибольшего водопотребления qобщ, л/с | Общая в час наибольшего водопотребления , л/с | Общий (холодной и горячей) qо, л/с | Холодной qо хол, л/с |
С водопроводом, канализацией и ваннами с водонагревателями на твердом топливе | 8,1 | 0,3 (300) | 0,3 (300) | |
С водопроводом, канализацией м ваннами с газовыми водонагревателями | 10,5 | 0,3 (300) | 0,3 (300) | |
С централизованным горячим водоснабжением, оборудованными умывальниками, мойками и ваннами длиной 1500 до 1700 мм, оборудованными душами | 15,6 | 0,3 (300) | 0,2 (200) |
N Р | N Р | N Р | N Р | N Р | |||||
>0,015 | 0,2 | 0,07 | 0,304 | 0,32 | 0,550 | 1,4 | 1,168 | 5,5 | 2,726 |
0,015 | 0,202 | 0,072 | 0,307 | 0,33 | 0,558 | 1,45 | 1,191 | 5,6 | 2,760 |
0,016 | 0,205 | 0,074 | 0,309 | 0,34 | 0,565 | 1,5 | 1,215 | 5,7 | 2.793 |
0,017 | 0,207 | 0,076 | 0,312 | 0,35 | 0,573 | 1,55 | 1,238 | 5,8 | 2,826 |
0,018 | 0,210 | 0,078 | 0,315 | 0,36 | 0,580 | 1,6 | 1,261 | 5,9 | 2,858 |
0,019 | 0,212 | 0,08 | 0,318 | 0,37 | 0,588 | 1,65 | 1,283 | 6,0 | 2,891 |
0,02 | 0,215 | 0,082 | 0,320 | 0,38 | 0,595 | 1,7 | 1,306 | 6,1 | 2,924 |
0,021 | 0,217 | 0,084 | 0,323 | 0,39 | 0,602 | 1,75 | 1,328 | 6,2 | 2,956 |
0,022 | 0,219 | 0,086 | 0,326 | 0,4 | 0,610 | 1,8 | 1,350 | 6,3 | 2,989 |
0,023 | 0,222 | 0,088 | 0,328 | 0,42 | 0,624 | 1,85 | 1,372 | 6,4 | 3,021 |
0,024 | 0,224 | 0,09 | 0,331 | 0,44 | 0,648 | 1,9 | 1,394 | 6,5 | 3,053 |
0,025 | 0,226 | 0,092 | 0,333 | 0.46 | 0,652 | 1,95 | 1,416 | 6,6 | 3,085 |
0,026 | 0,228 | 0,094 | 0,336 | 0,48 | 0,665 | 2,0 | 1,437 | 6,7 | 3,117 |
0,027 | 0,230 | 0,096 | 0,338 | 0,5 | 0,678 | 2,1 | 1,479 | 6,8 | 3,149 |
0,028 | 0,233 | 0,098 | 0,341 | 0,52 | 0,692 | 2,2 | 1,521 | 6,9 | 3,181 |
0,029 | 0,235 | 0,1 | 0,343 | 0,54 | 0,704 | 2,3 | 1,563 | 7,0 | 3,212 |
0,03 | 0,237 | 0,105 | 0,349 | 0,56 | 0,717 | 2,4 | 1,604 | 7,1 | 3,244 |
0,031 | 0,239 | 0,11 | 0,355 | 0,58 | 0,730 | 2,5 | 1,644 | 7.2 | 3,275 |
0,032 | 0,241 | 0,115 | 0,361 | 0,6 | 0,742 | 2,6 | 1,684 | 7,3 | 3,307 |
0,033 | 0,243 | 0,12 | 0,367 | 0,61 | 0,750 | 2,7 | 1,724 | 7,4 | 3,338 |
0,034 | 0,245 | 0,125 | 0,371 | 0,62 | 0,755 | 2,8 | 1,763 | 7,5 | 3,369 |
0,035 | 0,247 | 0,13 | 0,378 | 0,64 | 0,767 | 2,9 | 1,802 | 7,6 | 3,400 |
0,036 | 0,249 | 0,135 | 0,384 | 0,66 | 0,779 | 3,0 | 1,840 | 7,7 | 3,431 |
0,037 | 0,250 | 0,14 | 0,389 | 0.68 | 0,791 | 3,1 | 1,879 | 7,8 | 3,462 |
0,038 | 0,252 | 0,145 | 0,394 | 0,7 | 0,803 | 3,2 | 1,917 | 7,9 | 3,493 |
0,039 | 0,254 | 0,15 | 0,399 | 0,72 | 0,815 | 3,3 | 1,954 | 8,0 | 3,524 |
0,04 | 0,256 | 0,155 | 0,405 | 0,74 | 0,826 | 3,4 | 1,991 | 8,1 | 3,555 |
0,041 | 0,258 | 0,16 | 0,410 | 0,76 | 0,838 | 3,5 | 2,029 | 8,2 | 3,585 |
0,042 | 0,259 | 0,165 | 0,415 | 0,78 | 0,849 | 3,6 | 2,065 | 8,3 | 3,616 |
0,043 | 0,261 | 0,17 | 0,420 | 0,8 | 0,860 | 3,7 | 2,102 | 8,4 | 3,646 |
0,044 | 0,263 | 0,175 | 0,425 | 0,82 | 0,872 | 3,8 | 1.138 | 8,5 | 3,677 |
0,045 | 0,265 | 0,18 | 0,430 | 0,84 | 0,883 | 3,9 | 2,174 | 8,6 | 3,707 |
0,046 | 0,268 | 0,185 | 0,435 | 0,86 | 0,894 | 4,0 | 2,210 | 8,7 | 3,738 |
0,047 | 0,270 | 0,19 | 0,439 | 0,88 | 0,905 | 4,1 | 2,246 | 8,8 | 3,768 |
0,048 | 0,271 | 0,195 | 0,444 | 0.9 | 0,916 | 4,2 | 2,281 | 8,9 | 3,798 |
0,049 | 0,273 | 0,2 | 0,449 | 0,92 | 0,927 | 4,3 | 2,317 | 9,0 | 3,828 |
0,05 | 0,276 | 0,21 | 0,458 | 0,94 | 0,937 | 4,4 | 2,352 | 9,1 | 3,858 |
0,052 | 0,278 | 0,22 | 0,467 | 0.96 | 0,948 | 4,5 | 2,389 | 9,2 | 3,888 |
0,053 | 0,280 | 0,23 | 0,476 | 0,98 | 0,959 | 4,6 | 2,421 | 9,3 | 3,918 |
0,054 | 0,280 | 0,24 | 0,485 | 1.0 | 0,969 | 4,7 | 2,456 | 9,4 | 3,948 |
0,056 | 0,283 | 0,25 | 0,493 | 1,05 | 0,995 | 4,8 | 2,490 | 9,5 | 3,978 |
0,058 | 0,286 | 0,26 | 0,502 | 1,1 | 1,021 | 4,9 | 2,524 | 9,6 | 4,008 |
0,06 | 0,289 | 0,27 | 0,510 | 1,15 | 1,046 | 5,0 | 2,558 | 9,7 | 4,037 |
0,062 | 0,292 | 0,28 | 0,518 | 1,2 | 1,071 | 5,1 | 2,592 | 9,8 | 4,067 |
0,064 | 0,295 | 0,29 | 0,526 | 1,25 | 1,096 | 5,2 | 2,626 | 9,9 | 4,097 |
0,065 | 0,298 | 0,30 | 0,534 | 1,3 | 1,120 | 5,3 | 2,660 | 10,0 | 4,126 |
0,068 | 0,301 | 0,31 | 0,542 | 1,35 | 1,144 | 5,4 | 2,693 | 10,2 | 4,185 |
Определение потребного напора воды, обеспечивающего нормальный водозабор у самого высокорасположенного водозаборного крана с соответствующим свободным напором излива, производится с учетом потерь напора в сети на трение и местные сопротивления, геометрической высоты подъема воды и потерь напора в водомерном узле, м:
где Нгеом – геометрическая высота (в м), т.е. высота подачи воды от отметки люка колодца водопровода, в котором производится подсоединение трубопровода внутреннего водопровода здания, до отметки диктующего водоразборного прибора (расчетной точки); - потери напора по длине в трубопроводах системы, м; hм – потери на местные сопротивления (повороты, разветвления, запорная и регулирующая арматура и т.д.), м, принимают 30% от ; hвод – потери напора в водомере, м; hвв – потери напора на вводе в здание, м; hр – свободный напор, м, у диктующего водоразборного прибора (СНиП 2.04.01 – 85, прил. 2), обеспечивающий подачу расчетного расхода.
Потери напора на вводе hвв составляют:
где lвв – длина ввода от точки врезки в наружную сеть до водомерного узла (определяются по генплану), м.
Расчет и подбор водомера для определения количества воды следует производить по максимальному суточному расходу.
Потери напора воды в крыльчатых и турбинных водомерах определяют по формуле:
где q – расчетный расход в здании, л/с (см. табл. 2); S – гидравлическое сопротивление счетчика принятого калибра м/(л/с) 2 (табл. 5).
Счетчик принятого диаметра должен иметь сопротивление, достаточное для работы при минимальных и максимальных расходах, т.е. должны удовлетворяться следующие условия:
- для крыльчатых водомеров 0,5 м ≤hвод≤2,5;
- для турбинных водомеров 0,2 м ≤hвод≤1,0.
Если потери напора окажутся выше допустимых, следует принять счетчик воды на один калибр больше, если ниже – на один калибр меньше. Затем необходимо вычислить потери напора уже для новых значений.
Основным назначением гидравлического расчета водопроводной сети является определение наиболее экономичных диаметров трубопровода для пропуска расчетных расходов воды, а также условий, обеспечивающих подачу воды ко всем потребителям в необходимом количестве и с наименьшими потерями напора. Расчет выполняют в следующей последовательности:
1) Подсчитывается жилая площадь всего дома
где Fэт – сумма площадей жилых комнат одного этажа (подсчитывается по плану типового этажа);
n – количество этажей.
2) Количество людей, проживающих в данном доме,
где U – количество человек;
f – санитарная норма площади на одного человека, f=12 м 2
3) Определяется количество санитарно-технических приборов в доме, (по плану типового этажа).
4) Подсчитывается вероятность одновременного открытия приборов в доме по формуле
где Qч – норма водопотребления холодной воды в часы наибольшего потребления, берется по СНиП в зависимости от способа приготовления горячей воды (таблица 3 приложения),
q0– удельный расход воды водоразборных устройств, (таблица 3 приложения).
4) Далее расчет ведется по участкам. Для каждого участка вычисляются расчетные расходы на участках по формуле
где α – безразмерная величина, берется по таблице 1 приложения в зависимости от произведения РN
5) Назначая скорость 1м/с (по данным проектных организаций скорости воды во внутреннем водопроводе в пределах 0,9-1,2 м/с), определяется диаметр трубы по формуле
согласно сортаменту труб принимается стандартный диаметр.
6) По таблице 2 приложения в зависимости от значения стандартного диаметра и расхода воды на участке уточняются скорость и уклон
7) Определяются потери напора по длине рассматриваемого участка по зависимости
где l- длина участка.
Расчет для исходных данных приведен ниже
1) Fжил =117,2·3=351,6 м 2 (с плана типового этажа)
2) U=351,6/12=29 человек
3) N=24 (с плана типового этажа)
Т.к. способ приготовления горячей воды задан газовый, принимаем
q0 =0,3л/с, Qч=10,5л/ч. Далее проводим гидравлический расчет трубопровода по участкам, показанным на аксонометрической схеме (рисунок 1.3),
В1
Рисунок 1.1. План типового этажа, М 1:100
В1
Рисунок 1.2. План подвала, М 1:100
Рисунок 1.3. Аксонометрическая схема внутреннего водопровода, М1:100
d= = = =0,022 м
Принимаем d=20мм, тогда
V= ·8,4+0,93=1,190 м/с
Потери напора по длине участка:
d= = = =0,0246 м
Принимаем d=25мм, тогда
V= ·7,7+0,75=0,896 м/с
Потери напора по длине участка:
d= = = =0,0264 м
Принимаем d=25мм, тогда
V= ·5,1+0,94=1,037м/с
Потери напора по длине участка:
d= = = =0,304 м
Принимаем d=32мм, тогда
V= ·2,6+0,73=0,759м/с
Потери напора по длине участка:
Принимаем диаметр трубы на один больше предыдущего участка d=40мм. тогда
V= ·2,6+0,56=0,759м/с
Определяем потери напора по длине участка:
Таким образом, для устройства ввода применяются стальные трубы с противокоррозийной битумной изоляцией диаметром 40 мм.
Расчет сводим в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 – Гидравлический расчет внутреннего водопровода
№ уч-ка | Кол-во водоразборных приборов, N | РN | α | Расчетный расход на уч-кеQ, л/с | Диаметр трубопровода d, мм | Длина расчетного уч-ка l, м | Скорость движводыv, м/с | Уклон i | Потеринапора по длине hi, м |
1-2 | 4 | 0,04 | 0,256 | 0,384 | 20 | 3 | 1,190 | 0,245 | 0,735 |
2-3 | 8 | 0,08 | 0,318 | 0,477 | 25 | 3 | 0,896 | 0,104 | 0,312 |
3-4 | 12 | 0,12 | 0,367 | 0,551 | 25 | 6,8 | 1,037 | 0,136 | 0,925 |
4-вв | 24 | 0,24 | 0,485 | 0,726 | 32 | 3,8 | 0,759 | 0,0531 | 1,28 |
∑h1= 3,252 | |||||||||
ввод | 24 | 0,24 | 0,485 | 0,726 | 40 | 20 | 0,581 | 0,026 | 0,52 |
Вычисляется величина общего напора, требуемого для внутреннего водопровода с учетом геометрической высоты подачи воды до диктующего водоразборного устройства согласно формуле:
где Hг - геометрическая высота подачи воды от поверхности земли до самой высокой водоразборной точки:
hпл - планировочная высота (превышение пола первого этажа над поверхностью земли);
п - количество этажей;
hэт- высота этажа;
hпр - высота расположения диктующего прибора над полом;
∑ h - потери напора в сети, это сумма местных потерь напора, потерь по длине, потерь на вводе, потерь в водомерном узле:
где ∑h1– сумма потерь напора по длине расчетных участков (в таблице гидравлического расчета);
hм– местные потери напора, принимаются в размере 30% от потерь напора по длине, hм=0,3 ∑h1;
hвв – потери напора на вводе, hвв=ilвв (в таблице гидравлического расчета);
hвод– потери в водомерном узле, находятся по формуле
где S – гидравлическое сопротивление водомера, выбирается из таблицы в зависимости от калибра водомера (таблица 5 приложения);
Q – расчетный (максимальный) расход воды в здании, л/с. При этом расчетный расход не должен превышать максимального кратковременного расхода для данного калибра водомера (таблица 4 приложения). Потери напора в водомерах, учитывающих расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, не должны превышать допустимых величин: для крыльчатых водомеров – 2,5 м, для турбинных - 1м;
h0 – свободный напор у прибора, зависит от вида прибора. Максимальный свободный напор для унитаза со смывным бачком принимаетсяh0=5м.
Для рассматриваемого случая, подсчитывается геометрическая высота подачи воды от поверхности земли до самой высокой водоразборной точки:
Для определения потерь напора в сети, из таблицы гидравлического расчета выписываются ∑h1=3,252м и hвв=0,52м, тогда местные потери hм=0,3∑h1=0,3·3,252=0,9765м. По значению расхода Q=0,726л/с подбираем водомер (таблица 4 приложения). Подошел водомер ВК30 (крыльчатый, калибр 30), для него сопротивление S=1,3 (таблица 5 приложения). Тогда потери в водомере hвод=SQ 2 =1,3·(0,726) 2 =0,6852м, что удовлетворяет условию 0,5м
Основным назначением гидравлического расчета водопроводной сети является определение наиболее экономичных диаметров трубопровода для пропуска расчетных расходов воды, а также условий, обеспечивающих подачу воды ко всем потребителям в необходимом количестве и с наименьшими потерями напора. Расчет выполняют в следующей последовательности:
1) Подсчитывается жилая площадь всего дома
где Fэт – сумма площадей жилых комнат одного этажа (подсчитывается по плану типового этажа);
n – количество этажей.
2) Количество людей, проживающих в данном доме,
где U – количество человек;
f – санитарная норма площади на одного человека, f=12 м 2
3) Определяется количество санитарно-технических приборов в доме, (по плану типового этажа).
4) Подсчитывается вероятность одновременного открытия приборов в доме по формуле
где Qч – норма водопотребления холодной воды в часы наибольшего потребления, берется по СНиП в зависимости от способа приготовления горячей воды (таблица 3 приложения),
q0– удельный расход воды водоразборных устройств, (таблица 3 приложения).
4) Далее расчет ведется по участкам. Для каждого участка вычисляются расчетные расходы на участках по формуле
где α – безразмерная величина, берется по таблице 1 приложения в зависимости от произведения РN
5) Назначая скорость 1м/с (по данным проектных организаций скорости воды во внутреннем водопроводе в пределах 0,9-1,2 м/с), определяется диаметр трубы по формуле
согласно сортаменту труб принимается стандартный диаметр.
6) По таблице 2 приложения в зависимости от значения стандартного диаметра и расхода воды на участке уточняются скорость и уклон
7) Определяются потери напора по длине рассматриваемого участка по зависимости
где l- длина участка.
Расчет для исходных данных приведен ниже
1) Fжил =117,2·3=351,6 м 2 (с плана типового этажа)
2) U=351,6/12=29 человек
3) N=24 (с плана типового этажа)
Т.к. способ приготовления горячей воды задан газовый, принимаем
q0 =0,3л/с, Qч=10,5л/ч. Далее проводим гидравлический расчет трубопровода по участкам, показанным на аксонометрической схеме (рисунок 1.3),
В1
Рисунок 1.1. План типового этажа, М 1:100
В1
Рисунок 1.2. План подвала, М 1:100
Рисунок 1.3. Аксонометрическая схема внутреннего водопровода, М1:100
d= = = =0,022 м
Принимаем d=20мм, тогда
V= ·8,4+0,93=1,190 м/с
Потери напора по длине участка:
d= = = =0,0246 м
Принимаем d=25мм, тогда
V= ·7,7+0,75=0,896 м/с
Потери напора по длине участка:
d= = = =0,0264 м
Принимаем d=25мм, тогда
V= ·5,1+0,94=1,037м/с
Потери напора по длине участка:
d= = = =0,304 м
Принимаем d=32мм, тогда
V= ·2,6+0,73=0,759м/с
Потери напора по длине участка:
Принимаем диаметр трубы на один больше предыдущего участка d=40мм. тогда
V= ·2,6+0,56=0,759м/с
Определяем потери напора по длине участка:
Таким образом, для устройства ввода применяются стальные трубы с противокоррозийной битумной изоляцией диаметром 40 мм.
Расчет сводим в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 – Гидравлический расчет внутреннего водопровода
№ уч-ка | Кол-во водоразборных приборов, N | РN | α | Расчетный расход на уч-кеQ, л/с | Диаметр трубопровода d, мм | Длина расчетного уч-ка l, м | Скорость движводыv, м/с | Уклон i | Потеринапора по длине hi, м |
1-2 | 4 | 0,04 | 0,256 | 0,384 | 20 | 3 | 1,190 | 0,245 | 0,735 |
2-3 | 8 | 0,08 | 0,318 | 0,477 | 25 | 3 | 0,896 | 0,104 | 0,312 |
3-4 | 12 | 0,12 | 0,367 | 0,551 | 25 | 6,8 | 1,037 | 0,136 | 0,925 |
4-вв | 24 | 0,24 | 0,485 | 0,726 | 32 | 3,8 | 0,759 | 0,0531 | 1,28 |
∑h1= 3,252 | |||||||||
ввод | 24 | 0,24 | 0,485 | 0,726 | 40 | 20 | 0,581 | 0,026 | 0,52 |
Вычисляется величина общего напора, требуемого для внутреннего водопровода с учетом геометрической высоты подачи воды до диктующего водоразборного устройства согласно формуле:
где Hг - геометрическая высота подачи воды от поверхности земли до самой высокой водоразборной точки:
hпл - планировочная высота (превышение пола первого этажа над поверхностью земли);
п - количество этажей;
hэт- высота этажа;
hпр - высота расположения диктующего прибора над полом;
∑ h - потери напора в сети, это сумма местных потерь напора, потерь по длине, потерь на вводе, потерь в водомерном узле:
где ∑h1– сумма потерь напора по длине расчетных участков (в таблице гидравлического расчета);
hм– местные потери напора, принимаются в размере 30% от потерь напора по длине, hм=0,3 ∑h1;
hвв – потери напора на вводе, hвв=ilвв (в таблице гидравлического расчета);
hвод– потери в водомерном узле, находятся по формуле
где S – гидравлическое сопротивление водомера, выбирается из таблицы в зависимости от калибра водомера (таблица 5 приложения);
Q – расчетный (максимальный) расход воды в здании, л/с. При этом расчетный расход не должен превышать максимального кратковременного расхода для данного калибра водомера (таблица 4 приложения). Потери напора в водомерах, учитывающих расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, не должны превышать допустимых величин: для крыльчатых водомеров – 2,5 м, для турбинных - 1м;
h0 – свободный напор у прибора, зависит от вида прибора. Максимальный свободный напор для унитаза со смывным бачком принимаетсяh0=5м.
Для рассматриваемого случая, подсчитывается геометрическая высота подачи воды от поверхности земли до самой высокой водоразборной точки:
Для определения потерь напора в сети, из таблицы гидравлического расчета выписываются ∑h1=3,252м и hвв=0,52м, тогда местные потери hм=0,3∑h1=0,3·3,252=0,9765м. По значению расхода Q=0,726л/с подбираем водомер (таблица 4 приложения). Подошел водомер ВК30 (крыльчатый, калибр 30), для него сопротивление S=1,3 (таблица 5 приложения). Тогда потери в водомере hвод=SQ 2 =1,3·(0,726) 2 =0,6852м, что удовлетворяет условию 0,5м
Объект представляет собой 4-этажный дом с централизованным горячим водоснаб-жением. Горячая вода готовится на группу зданий в отдельно стоящей бойлерной и подаётся в дом по собственному вводу. Технические условия на подключение к системам городского водопровода и канализации согласованы с Водоканалом.
Проектирование системы внутреннего водопровода здания.
Внутренним водопроводом называется совокупность трубопроводов и оборудования, которые подают воду из наружного водопровода к местам ее использования в здании. Система водоснабжения здания питается водой от центральных систем наружного водопровода.
Водопровод здания состоит из следующих основных элементов:
- водомерный узел;
- распределительная магистраль;
- стояки и подводки;
- водоразборная и регулирующая арматура;
- устройство для создания напора (насос, бак).
Внутренний водопровод проектируется с учетом рекомендаций СНиП 2.04.01-85*(1). Выбор системы внутреннего водопровода определяется назначением здания, его строитель-ными показателями и технико-экономическими соображениями. Так, согласно СНиП, в жилых зданиях высотой до 12 этажей предусматривается система хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Способ поддержания требуемого напора:
Свободный напор (Нсв) на отметке поверхности земли, у ввода в здание, должен быть больше суммы всех сопротивлений внутреннего водопровода, плюс необходимого напора на излив у крана и плюс разности отметок между отметкой земли у ввода и наивысшей точкой водоразбора, которая называется требуемым напором (Нтр). Применяется простая схема без установки для повышения напора в сети внутреннего водоснабжения.
По конфигурации выбираем тупиковую сеть, где, в случае аварии, допускается перерыв в подаче воды.
По месту расположения магистральных трубопроводов - система водоснабжения с нижней разводкой, где магистральные трубопроводы прокладываются в подвале на 0,8 м ниже пола первого этажа вдоль капитальных внутренних или наружных стен с уклоном 0,002 - 0,005 к водомерному узлу.
Для монтажа сетей хозяйственно-питьевых водопроводов, питающих водой питьевого качества, применяются стальные водо-газопроводные оцинкованные трубы ГОСТ 3262-75*. Также и для сетей объединённых противопожарных водопроводов.
Чугунные трубы меньше чем стальные подвержены коррозии. Они применяются для монтажа вводов водопровода и других прокладных сетей в земле. Соединяются такие трубы на раструбах.
Для отключения отдельных участков сети при эксплуатации и ремонте системы применяются задвижки и вентили (запорная арматура), задвижки устанавливают на трубах диаметром 50 мм и более, а запорные вентили на трубопроводах диаметром до 50 мм.
Их следует предусматривать:
- на подключении ввода у уличной сети;
- у основания стояков в зданиях три этажа и более;
- на ответвлениях, питающих 5 или более водоразборных точек;
- на подводках в каждую квартиру, на подводках к смывным бачкам;
- в водомерном узле.
К водоразборной арматуре относят водоразборные, туалетные, банные и пожарные смывные краны. Смесительная арматура общего назначения представлена смесителями различных типов для моек, ванн и умывальников. Из регулирующей арматуры в системах внутренних водопроводов применяются шаровые или поплавковые клапаны, устанавливаемые в открытых баках и смывных бачках унитазов. Контрольно-измерительная арматура предусматривается для учета количества потребляемой воды (водосчётчики) и измерения давления в наружной сети трубопровода (манометр).
1.1. Конструирование системы внутреннего водопровода.
В данном здании предусматривается открытая прокладка труб, так как к зданию не предъявляются повышенные требования к внутренней отделке. Трубы при этом проклады-ваются вдоль стен и перегородок.
При конструировании систем внутреннего водопровода, выбираем и наносим условными обозначениями на плане здания места расположения:
- водоразборной арматуры и связанных с ней санитарных приборов;
- стояков хозяйственно-питьевого водопровода;
- санитарным приборам;
- разводящих магистральных трубопроводов, водомерного узла и ввода, запорной и предохра-нительной арматуры.
Водоразборная арматура устанавливается над санитарными приборами на высоте, счи-тая от уровня чистого пола до её оси:
*1100 мм - кран кухонной раковины;
*1000 мм - смеситель умывальника или кухонной мойки;
*700 мм - смеситель ванны;
*600 мм - шаровой клапан низко располагаемого бачка унитаза;
*2100 мм - сетка душевой установки;
Стояки внутренних водопроводов располагаются так, чтобы длина подводок к водо-разборной арматуре, санитарным приборам была минимальной. Подводки к водоразборной арматуре прокладываются от стояков вдоль стен, перегородок по одному из вариантов над полом на 0,3 м с подъёмом труб к водоразборным устройствам.
Водомерный узел располагается перед наружной стеной (в подвале) на расстоянии 1 м от неё в легко доступном месте.
С каждой стороны счетчика предусматриваются участки трубопроводов, вентили. Между счетчиком и вторым (по движению воды) вентилем устанавливается контрольно-спусковой кран. Также предусматривается обводная линия, так как имеется только один ввод в здание. На ней устанавливается задвижка, запломбированная в обычное время, крепится к стенам, бетонным или кирпичным столбикам.
Ввод прокладывается под прямым углом к стене здания, симметрично, относительно расположения водоразборных устройств, в подвал с уклоном 0,005 в сторону уличной водопроводной сети. В точке подключения ввода к уличной сети устраивается колодец, в котором размещается вентиль, а за ним спускной кран. Глубина заложения водомерного узла принимается равной глубине заложения уличной. При пересечении фундамента здания ввод прокладывается в стальном кожухе с зазором 0,2 м, заполняемым эластичным водо-газонепроницаемым материалом.
Порядок гидравлического расчета системы внутреннего водопровода.
Целью гидравлического расчета внутреннего водопровода является определение экономических диаметров труб и потерь напора в них при пропуске расчетных расходов воды, а также требуемого напора в системе.
Для проведения гидравлического расчёта системы внутреннего водопровода:
1. Оформляются план типового этажа и подвала, наносятся основные элементы водопровода;
2. На основании оформленных планов вычерчивается аксонометрическая схема в изометрии в масштабе 1:100. На схеме показывают: ввод, магистральные трубопроводы, стояки, подводки к санитарным приборам, арматуру, поливочные краны, водопроводное оборудование, контрольно-измерительные приборы, длины участков и отметки этажей.
3. После вычерчивания аксонометрической схемы на ней наносятся номера расчетных точек и длины расчетных участков. Номера расчетных точек начинаются от наиболее удаленной и высокорасположенной точки водоразбора (диктующего прибора) проставляя их против движения воды до места присоединения ввода к городской водопроводной сети. Простав-ляются расчетные точки в тех местах, где подсоединены новые приборы (т.е. меняется расход воды).
4. На каждом расчётном участке вычисляется расход водыq (л/с).
5. По расходу воды q по специальным таблицам (таб.4 Методические указания) выписываются значения скорости движения жидкости U (м/с) и удельное сопротивление (I). При этом скорости должны быть в магистралях и стояках 0,7 -1,5 м/с, в подводках до 2,5 м/с.
6. Подбирается счетчик холодной воды.
7. Вычисляется требуемый напор и сравнивается со свободным напором в уличной сети.
1 графа: Аксонометрическая схема.
2 графа: Аксонометрическая схема.
3 графа: Определение вероятности действия прибора Р определяется по формуле
Р = Q ч хол ×U/3600×q0×N, где
N - общее количество водоразборных приборов в здании.
U - общее количество жителей U = K·(F/f) ,где F - общая жилая площадь в здании 1446,45 м 2 .
F - норма жилой площади на одного жителя 12 м 2 .
К - коэффициент перенаселенности 1,35.
U = 1,35(1446,45/12) = 163
4 графа: N×Р (графа3*графа2)
5графа:α - коэффициент принимается в зависимости от произведения N и Р (Методические
указания, табл.3).
6 графа: q0 - максимальный секундный расход водоразборным прибором (Методические
7 графа: Расчетный расход q = 5 Ĥ q0 Ĥ α
8,9 графы: Значение диаметра d, скорости Uи 1000iопределяется в зависимости от
расчетного расхода q по гидравлическим таблицам (Методические указания, табл. 4)
Диаметр D подбирается по экономическим скоростям движения жидкости в трубе.
- в магистралях и стояках U = 0,7 - 1,5 м/с;
- в подводках U = 0,7 - 2,5 м/с.
10 графа: Длина расчетного участка определяется по аксонометрической схеме.
11 графа: Удельные потери напора определяются в зависимости от расчетного расхода q по
Методическим указаниям, табл. 4.
12 графа: Линейные потери h = 1000i Ĥ l/1000, где l - длина расчетного участка.
Гидравлический расчет водопровода – совокупность вычислений, производимых на этапе проектирования здания (многоэтажного дома, коттеджа). Роль данного вида работ очень важна – неправильно спроектированная система водоснабжения не будет нормально функционировать. Выражаться это может в слабом напоре воды на верхних этажах высоток и в частых прорывах подвальных коммуникаций из-за высокого давления ввода.
Цели выполнения гидравлического расчета водопроводных сетей
Основными целями гидравлического расчета системы водоснабжения здания являются:
- вычисление максимального расхода воды на отдельных участках системы водоснабжения;
- определение скорости перемещения воды в трубах;
- расчет внутреннего диаметра труб для монтажа различных участков водопроводной сети;
- вычисление потери напора воды при подаче ее из магистрального трубопровода на определенную высоту;
- определение мощности насосного оборудования и целесообразности его использования с учетом произведенных расчетов.
Варианты гидравлического расчета водопроводных сетей
В зависимости от целей различают два вида гидравлического расчета водопроводных сетей — проектный и поверочный (наладочный).
Проектный
Данный вид гидравлического расчета производится при проектировании системы водоснабжения здания. С его помощью определяют вид трубопроводов для различных участков сети, скорость потока в них.
Кроме вычислений данный вид расчета включает в себя схематическое расположение элементов внутреннего водопровода — узла ввода, подвальных коммуникаций, стояков, узлов водоразбора.
Поверочный
Основными целями данного вида гидравлического расчета является определение распределения потоков в системе водоснабжения, вычисление напора источников при заранее вычисленных внутренних диаметрах труб и отборах воды в узловых точках.
Результатами поверочного расчета являются:
- водопотребление и потери напора на всех участках системы водоснабжения;
- объем подачи воды от источника (магистрального водопровода, водонапорной башни или контррезервуара);
- пьезометрические напоры в различных точках водоразбора.
Все полученные в результате данного расчета значения используют для проектирования расположения точек водоразбора – сантехнических приборов – внутри проектируемого здания.
Порядок проведения гидравлического расчета
Гидравлический расчет системы водоснабжения включает в себя следующие этапы:
- Определение количества точек водоразбора – для этого по типовому плану здания определяют количество умывальников, ванн, унитазов в здании.
- Составление схематического изображения (аксонометрической схемы) внутренней водопроводной сети – вручную или при помощи специального программного обеспечения составляется схема расположения стояков водоснабжения и подключаемых к ним сантехнических приборов. При этом для удобства дальнейшей работы каждый горячий и холодный водоснабжающий трубопровод отмечают различными цветами (красным и синим соответственно).
- Разбиение водопроводной сети на отдельные расчетные горизонтальные и вертикальные участки, состоящие из трубопроводов и водоразборных узлов. Границами каждого участка является запорная арматура и сантехнические приборы.
- Вычисление вероятности одновременного включения всех водоразборных узлов расчетного участка(P) – расчет значения данной величины производится по следующей формуле:
P=Q макс.вод ×U/Qприб.×N×3600;
где Q макс.вод –расход воды в часы с максимальным водопотреблением, л/ч на 1 жителя;
U – количество жителей, которых обеспечивают водой коммуникации и водоразборные узлы расчетного участка, чел;
Qприб. – нормативный расход через узел водоразбора в среднем составляющий 0,18 л/с;
N – количество входящих в расчетный участок узлов водоразбора (сантехнических приборов), шт;
3600 — коэффициент используемый для перевода литров в час в литры в секунду.
- Определение максимального секундного расхода воды трубопроводом и водозаборными узлами расчетного участка по формуле:
Q макс.расх.вод= 5× Q в.приб×a; л/с
где Q в.приб – суммарный нормативный расход через узлы водоразбора участка;
a – величина безразмерная. Ее значение находят по специальным таблицам в СНиП 2.04.01-85.
- Подбор оптимального внутреннего диаметра трубопровода — подбирается с учетом рекомендаций по использованию и экономической целесообразности применения в данных условиях.
- Расчет скорости воды — вычисляют по специальным методическим пособиям, исходя из внутреннего диаметра выбранного трубопровода.
- Вычисление потерь напора (Нl) по формуле:
где L – длина расчетного участка, м;
i – удельные потери напора при трении воды о внутренние стенки трубопровода, измеряется данная величина в миллиметрах водяного столба/метр трубопровода;
Kl – поправочный коэффициент, при проектировании жилых многоквартирных домов и коттеджей его значение равно 0,3.
- Для зданий имеющих 2 и более этажей гидравлический расчет требуемого напора(Hтр) водопроводного ввода в месте его подключения к наружному магистральному трубопроводу производится по следующей формуле:
где n – количество этажей;
4 -напор необходимый для поднятия воды для каждого этажа, расположенного выше первого, м.
- Фактический требуемый напор в точке ввода (Нф) находят, суммируя расчетный напор ввода (Hтр) с потерями напора на расчетных участках (Нl):
Нф= Hтр+ Нl расч.уч.1+ Нl расч.уч.2+ Нl расч.уч.3+ Нl расч.уч.4+ Нl расч.уч.n
Результаты такого расчета записывают в сводную таблицу.
Напор в 10 метров водного столба равен давлению в водопроводной магистрали равном 1 атмосфере (1 Bar).
Пример расчета холодного водоснабжения
Здание – 2-х этажный дом с цокольным этажом, одним вертикальным стояком высотой от подвала до верха -6 м, 5 точками водоразбора (кухонной мойкой, смесителем ванны и умывальника, унитаза,– на первом этаже; унитазом и смесителем душевой кабины — на втором этаже). В доме живет семья из 6 человек.
- Проектируемая внутренняя система водоснабжения разбивается на 2 расчетных участка – первого и второго этажа. Длина коммуникаций первого участка равна 5 м, вертикального стояка и горизонтальных коммуникаций второго участка – 5,5 м.
- Используя табличные данные СНиП, рассчитывается вероятность одновременного включения всех водоразборных узлов для первого и второго расчетных участков:
- Максимальный расход данных участков с учетом найденных по таблицам соответствующих значений коэффициента a будет равен:
Q макс.расх.вод1= 5× Q в.приб×a = 5×0,18×0,265=0,24л/с;
Qмакс.расх.вод2= 5×Qв.приб×a =5×0,18×0,241=0,22 л/с
- С учетом полученных значений расхода воды внутренний водопровод проектируют из простой полипропиленовой трубы диаметром 25мм (горизонтальные отводы от стояка) и 32 мм (вертикальный стояк).
- На основании значений длины первого и второго расчетного участка, величины коэффициента i и Kl (для таких условий они равны 0,083 и 0,3 соответственно) потеря напора на первом и втором расчетном участке будет равна:
Нl уч.1= L1×i×(1+Kl) = 5×0,083×1,3=0,54 м.вод. столба;
Нl уч.2= L1×i×(1+Kl) = 5,5×0,083×1,3=0,59 м.вод. столба.
Суммарная потеря напора на двух расчетных участках будет равна 1,14 водного столба или 0,114 атмосферы.
- Требуемый напор в точке ввода для такого здания будет равен:
Hтр=10+(2-1)×4=14 метров водяного столба или 1,4 атмосферы
- Фактический требуемый напор в точке ввода для данного коттеджа будет равен:
Нф= Hтр+ Нl расч.уч.1+ Нl расч.уч.2=14+1,14=15,14 метров водного столба или 1,5 атмосферы
Благодаря произведенному расчету, хозяин дома на этапе проектирования с учетом давления магистрального водопроводного трубопровода своего населенного пункта может планировать определенную схему внутренней водопроводной сети.
Читайте также: