Расчет водоснабжения с примером

Система водоснабжения — это совокупность трубопроводов и устройств, которые обеспечивают бесперебойную подачу воды к различным санитарно-техническим приборам и другим устройствам, для работы которых она требуется. В свою очередь расчет водоснабжения — это комплекс мероприятий, в результате которого изначально определяется максимальный секундный, часовой и суточный расход воды. Причем, рассчитывается не только общий расход жидкости, но и расход холодной и горячей воды в отдельности. Остальные же параметры, описанные в СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» [1], а также диаметр трубопровода, находятся уже в зависимости от показателей расхода воды. Например, одним из таких параметров является диаметр условного прохода счетчика.

В настоящей статье представлен пример расчета водоснабжения на внутренний водопровод для частного 2-х этажного дома. В результате данного расчета найдены общий секундный расход воды и диаметры трубопроводов для сантехприборов, расположенных в ванной комнате, в туалете и на кухне. Также здесь определено минимальное сечение для входной трубы в дом. То есть имеется в виду труба, которая берет свое начало у источника водоснабжения и заканчивается в месте разветвления ее по потребителям.

Что касается других параметров, приведенных в упомянутом нормативном документе, то практика показывает, что их рассчитывать для частного дома не обязательно.

Пример расчета водоснабжения

Исходные данные

Количество проживающих людей в доме — 4 человека.

В доме имеются следующие санитарно-технические приборы.

Ванная комната:

Ванная со смесителем — 1 шт.

Сан. узел:

Унитаз со смывным бачком — 1 шт.

Кухня:

Умывальник со смесителем — 1 шт.

Расчет

Формула максимального секундного расхода воды:

Где: q₀ tot — общий расход жидкости, одного потребляемого прибора, определяемый согласно п. 3.2 [1]. Принимаем по прил. 2 [1] для ванной комнаты — 0,25 л/с, сан. узла — 0,1 л/с, кухни — 0,12 л/с.

α — коэффициент, определяемый согласно прил. 4 [1] в зависимости от вероятности Р и количества сантехприборов N.

Определение вероятности действия санитарно-технических приборов:

P = (U·q_hr,u tot ) / (q₀ tot ·N·3600) = (4·10,5) / (0,25·3·3600) = 0,0155 ,

Где: U = 4 чел. — количество водопотребителей.

q_hr,u tot = 10,5 л — общая норма расхода воды в литрах, потребителем в час наибольшего водопотребления. Принимаем согласно прил. 3 [1] для жилого дома квартирного типа с водопроводом, канализацией и ваннами с газовыми водонагревателями.

N = 3 шт. — количество сантехприборов.

Определение расхода воды для ванной комнаты:

α = 0,2035 — принимаем по табл. 2 прил. 4 [1] в зависимости от NP = 1·0,0155 = 0,0155.

q _с = 5·0,25 ·0,2035 = 0,254 л/с.

Определение расхода воды для сан. узла:

α = 0,2035 — ровно столько же, что и в предыдущем случае, так как количество приборов одинаково.

q _с = 5·0,1 ·0,2035 = 0,102 л/с.

Определение расхода воды для кухни:

α = 0,2035 — как и в предыдущем случае.

q _с = 5·0,12 ·0,2035 = 0,122 л/с.

Определение общего расхода воды на частный дом:

α = 0,267 — так как NP = 3·0,0155 = 0,0465.

q _с = 5·0,25 ·0,267 = 0,334 л/с.

Формула определения диаметра водопровода на расчетном участке:

Где: d — внутренний диаметр трубопровода на рассчитываемом участке, м.

V — скорость потока воды, м/с. Принимаем равной 2,5 м/с согласно п. 7.6 [1], в котором сказано, что скорость жидкости во внутреннем водопроводе не может превышать 3 м/с.

q_c — расход жидкости на участке, м 3 /с.

Определение внутреннего сечения трубы для ванной комнаты:

d = √((4·0, 000254) /(3,14·2,5)) = 0,0114 м = 11,4 мм.

Определение внутреннего сечения трубы для сан. узла :

d = √((4·0, 000102) /(3,14·2,5)) = 0,0072 м = 7,2 мм.

Определение внутреннего сечения трубы для кухни:

d = √((4·0, 000122) /(3,14·2,5)) = 0,0079 м = 7,9 мм.

Определение внутреннего сечения входной трубы в дом:

d = √((4·0, 000334) /(3,14·2,5)) = 0,0131 м = 13,1 мм.

Вывод: для снабжения водой ванну со смесителем требуется труба с внутренним диаметром не менее 11,4 мм, унитаза в сан. узле — 7,2 мм, умывальника на кухне — 7,9 мм. Что касается входного диаметра водопровода в дом (для снабжения 3-х приборов), то он должен составлять не менее 13,1 мм.

Гидравлический расчёт системы холодного водоснабжения.

Определив расходы на вводе в здание, переходим к гидравлическому расчёту системы внутреннего трубопровода холодной воды, т.е. к нахождению секундного расхода на каждом расчётном участке, подбору диаметра трубы на этом же участке и определению потерь напора на нём. Результаты расчёта представим в табличной форме (табл. 1).

Гидравлический расчёт начинаем с определения параметров сети по главному направлению, последовательно от диктующего прибора ко вводу в здание. Для монтажа системы внутреннего хозяйственно-питьевого водопровода приняты трубы Фузиотерм ® SDR 11 (PN 10), изготовленные из полипропилена (PP-R).

Имея расчётный расход на участке q c , задаёмся скоростью воды на нём. Скорость движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей, в том числе при пожаротушении, не должна превышать 3 м/с. Согласно документации производителя труб – 2 м/с. Принимаем 1,5…2 м/с. Однако максимальные скорости движения воды приводят к значительному увеличению потерь напора, особенно на длинных участках сети. Это приводит к увеличению требуемого напора повысительной установки, как следствие – её удорожание и увеличение эксплуатационных расходов на электроэнергию. При выполнении студенческих работ рекомендуем принимать максимальную скорость движения воды – 1,2 м/с.

Находим значения диаметров, скорости и удельных потерь. Потери напора на расчётном участке с учётом местных сопротивлений определяем по формуле:

где i – гидравлический уклон или удельные потери давления на метр длины трубопровода.

Значения k_l следует принимать:

0,3 — в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых и общественных зданий;

0,2 — в сетях объединенных хозяйственно-противопожарных водопроводов жилых и общественных зданий, а также в сетях производственных водопроводов;

0,15 — в сетях объединенных производственных противопожарных водопроводов;

0,1 — в сетях противопожарных водопроводов.

Для рассматриваемого случая (хозяйственно-питьевой водопровод жилых зданий) — k_l = 0,3.Расчёт начинаем с первого участка 1-2. Длина участка l=0,43м. По участку вода поступает к одному прибору: N=1. Произведение числа приборов на секундную вероятность их действия: N∙P c =1∙0,0068=0,0068. Коэффициент α c =0,2. Секундный расход холодной воды: q c =5∙q c _o× α c =5×0,2∙0,2=0,2 л/с. Диаметр подводки принят d c _1-2=20 мм как минимально возможный. Находим, что V=0,97 м/с. Полученная скорость не превысила максимально допустимую 1,2 м/с, следовательно, увеличение диаметра не требуется. Удельные потери напора на участке 1-2 составят R=8,23 мбар/м=8,23∙10,2=83,95 мм в.ст./м. Потери напора на всём участке с учётом местных сопротивлений составят Н_1‑2=83,95/1000∙0.43∙(1+0,3)= 0.047 м.

Гидравлический расчёт внутридомового холодного водоснабжения

Учас- ток	Длина l, м	Число приборов N, шт.	N∙Pc	Коэф- фициент αс	qc, л/с (п. 2.1, поз. 6)	d, мм	Ско-рость V, м/с	Удель-ные, мбар/м	На участке, м	С учётом местных сопро-тивле-ний, м
1-2	0.43	1	0.0068	0,200	0,200	20	0.97	8.23	0.036	0.047
2-3	0.64	2	0.0136	0,201	0,201	20	0.97	8.23	0.054	0.070
3-4	1.6	3	0.0204	0,215	0,215	20	0.98	8.36	0.136	0.177
4-5	1.6	6	0.0408	0,258	0,258	20	1	8.73	0.142	0.185
5-6	1.6	9	0.0612	0,290	0,290	20	1.01	9.01	0.147	0.191
6-7	1.6	12	0.0816	0,320	0,320	25	0.93	5.66	0.092	0.120
7-8	2.83	15	0.1020	0,343	0,343	25	0.93	5.75	0.166	0.216
8-9	2.63	45	0.3060	0,542	0,542	32	0.95	4.39	0.118	0.153
9-10	9.17	75	0.5100	0,685	0,685	40	0.73	2.07	0.194	0.252
10-11	2.65	105	0.7140	0,809	0,809	40	0.96	3.37	0.091	0.118
11-ввод	3.2	120	0.8160	0,872	0,872	40	0.97	3.42	0.112	0.145

Аналогично выполняем гидравлический расчёт внутриквартальной сети. Для этого разбиваем внутриквартальную сеть на участки.

Гидравлический расчёт внутриквартальных сетей холодного водоснабжения

(P c =0,0068; q c _o=0,2 л/с; P tot =0,0126; q tot _o=0,3 л/с )

Учас- ток	Длина l, м	Число прибо-ров N, шт.	N∙P	Коэф- фициент α	q, л/с	d, мм	Ско-рость V, м/с	Удель-ные, мбар/м	На участке, м	С учётом местных сопро-тивле-ний, м
ЖД-1	95.70	120	0,816	0,870	0,870	40	1,036	3,65	3.563	4.632
1-2	217.11	360	2,448	1,644	1,644	63	0.774	1.31	2.901	3.771
2-3	86.07	480	3,264	1,623	1,623	63	0.772	1.31	1.150	1.495
3-ЦТП	89.4	600	4.08	1,950	1,950	63	0.923	1.9	1.277	1.660
ЦТП- ГВ1	61.38	600	7.56	3,400	5.1	110	0.805	0.705	0.134	0.175
∑Hl,tot вн.кв	11.733

Участок сети ЦТП-ГВ1 (городской водопровод) рассчитан на общий секундный расход q tot для объекта с учётом подачи на приготовление горячей воды.

Внутриквартальные сети прокладываем бесканально. С учётом защемления труб грунтом специальной компенсации температурных удлинений не требуется.

Подбор счётчика воды.

На вводе холодного водопровода от городской сети в ЦТП устанавливается счётчик воды, измеряющий общий расход воды по объекту.

Находим среднечасовой общий расход:

,

где Т – период потребления, ч;

— норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления.

Подбираем водомер с диаметром условного прохода 40 мм и проверяем его на пропуск максимального секундного расхода воды (табл. 2), определяя потери напора в нём и сравнивая их с максимально допустимыми.

что больше допустимых 5 м для крыльчатых счётчиков.

Увеличиваем калибр счётчика до 50 мм. С 50 мм промышленностью выпускаются турбинные счётчики. Максимально допустимые потери напора для них – 2,5 м.

что больше допустимых 2,5 м для турбинных счётчиков.

Увеличиваем калибр счётчика до 60 мм.

Принимаем к установке турбинный счётчик с D_y = 60 мм.

В проектируемом здании устанавливаются свои счётчики для учета расхода холодной и горячей воды. Эти приборы образуют водомерный узел.

Подберём счётчик для холодной воды, расположенный внутри здания.

Устанавливаем среднечасовой расход холодной воды на всё здание:

,

Подбираем счётчик калибром 20 мм.

Принимаем к установке крыльчатый счётчик с D_y = 20 мм.

Дата добавления: 2018-05-02 ; просмотров: 1805 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения

7. Расчет водопроводной сети холодной воды

7.1. Гидравлический расчет сетей внутренних водопроводов холодной воды необходимо производить по максимальному секундному расходу воды.

7.2. Сети объединенного хозяйственно-противопожарного и производственно-противопожарного водопроводов должны быть проверены на пропуск расчетного расхода воды на пожаротушение при наибольшем расходе ее на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, при этом расход воды на пользование душами, мытье полов, поливку территории не учитывается.

Не требуется учитывать также выключение (резервирование) участков водопроводной сети, стояков и оборудования.

Примечание. Для районов жилой застройки на время пожаротушения и ликвидации аварии на сети наружного водопровода подачу воды в закрытую систему горячего водоснабжения допускается не предусматривать.

7.3. При расчете сетей хозяйственно-питьевых, производственных и противопожарных водопроводов следует обеспечивать необходимые напоры воды у приборов, указанные в обязательном приложении 2, и пожарных кранов, расположенных наиболее высоко и в наибольшем отдалении от ввода, с учетом требований п. 7.5.

7.4. Гидравлический расчет водопроводных сетей, питаемых несколькими вводами, следуют производить с учетом выключения одного из них.

При двух вводах каждый из них должен быть рассчитан на 100%-ный, а при большем количестве вводов — на 50%-ный расход воды.

7.5. Диаметры труб внутренних водопроводов сетей надлежит назначать из расчета наибольшего использования гарантированного напора воды в наружной водопроводной сети.

Диаметры трубопроводов кольцующих перемычек следует принимать не менее наибольшего диаметра водоразборного стояка.

7.6. Скорость движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей, в том числе при пожаротушении, не должна превышать 3 м/с, в спринклерных и дренчерных системах — 10 м/с.

Диаметры трубопроводов водоразборных стояков в секционном узле следует выбирать по расчетному расходу воды в стояке, определенному согласно п. 3.3, с коэффициентом 0,7.

7.7. Потери напора на участках трубопроводов систем холодного водоснабжения Н, м, следует определять по формуле

Значения следует принимать:

0,3 — в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых и общественных зданий;

0,2 — в сетях объединенных хозяйственно-противопожарных водопроводов жилых и общественных зданий, а также в сетях производственных водопроводов;

0,15 — в сетях объединенных .производственных противопожарных водопроводов;

0,1 — в сетях противопожарных водопроводов.

7.8. При объединении стояков в секционные узлы потери напора в узле следует определять по формуле

где — коэффициент, учитывающий характер водоразбора в системе и принимаемый:

0,5 — для систем хозяйственного водопровода;

0,3 — для систем хозяйственно-противопожарного водопровода;