Расчет диаметра трубы для водоснабжения – виды труб, методика выбора и расчета

При строительстве зданий и сооружений различного назначения очень важно правильно выполнить водопроводную систему. Необходимо произвести корректный расчет диаметра трубы для водоснабжения, тогда водопроводная конструкция будет радовать бесперебойной подачей воды, а о поломках и деформации труб можно будет забыть. Специалисты могут и без расчетов определить необходимые параметры труб, которые нужны для прокладки водопровода в доме. Если специальных навыков нет, то лучше произвести расчет пропускной способности конструкции.

Виды труб для водоснабжения

Если при ремонте в квартире или доме планируется монтаж системы водоснабжения с помощью труб из различных материалов и разных размеров, то процесс расчета немного усложнится. Однако большинство домашних водоводов рассчитать и установить под силу даже начинающему мастеру. Здесь следует прислушаться к опытным специалистам и правильно выбрать параметры труб:

• для водопроводной трубы оптимально подойдет диаметр в 10-15 мм;
• для стояка стоит выбрать трубу не менее 20-25 мм.

При выборе материалов для водоснабжения необходимо учитывать количество точек забора воды и возможность их одновременного использования. Все это показатели того, какой диаметр должен быть у выбранных труб.

Устройство водопровода следует начинать с выбора материала, из которого он будет изготовлен. Водопроводные трубы могут быть таких видов:

1. изделия, выполненные из металла;
2. медные;
3. металлопластиковые;
4. полипропиленовые.

Металлические трубы можно разделить на два вида:

Такие трубы соединяются с помощью различных фитингов с резьбой. Монтаж производят с применением разных инструментов, часто используют сварку. Для герметичности соединений используют паклю или специальную ленту. У таких труб основной показатель – диаметр в дюймах.

Трубы для водоснабжения

Достоинствами металлических труб являются повышенная жесткость и долговечность всей конструкции. Из недостатков можно назвать не слишком высокую герметичность стыков, трудоемкость монтажа, склонность к коррозии.

Трубопровод из медных труб очень долговечный, его реально собрать самостоятельно. Достоинства таких конструкций очевидны, на медь не воздействует коррозия от водопроводной воды, что гарантирует срок службы таких систем около 40 лет. Недостатком является то, что если при монтаже возникает какой-либо дефект, то такой кусок трубы требуется полностью вырезать.

Трубы из металлопластика в последние годы получили широкое распространение при монтаже водоводов. Они состоят из трех слоев, один из которых – это металлическая труба с тонкими стенками, а два других слоя – специальный пластик, который покрывает металл снаружи и внутри. Соединяются такие трубы также при помощи фитингов различных видов. К достоинствам можно отнести – легкость монтажа, высокую гибкость изделий, отсутствие коррозии на всем этапе службы. Недостатки таких изделий – они боятся гидроударов, возникающих вследствие повышенного давления в системе.

Трубы из полипропилена производят двух видов: с армированием и неармированные. Основным размером таких изделий является диаметр в миллиметрах. Их достоинства – это срок службы более пятидесяти лет, низкая стоимость, легкость монтажа, отсутствие налетов на стенках. К недостаткам относятся – плохая гибкость таких элементов, при монтаже такая система является одноразовой, повторно разобрать и собрать ее невозможно.

Самый оптимальный вариант для проводки водоснабжения для частных домов и квартир – это использование труб из сшитого полиэтилена.

Такие трубы весьма устойчивы к перепаду температур, отличаются повышенной гибкостью, на их стенках не образуется коррозия и не налипают иловые отложения, здесь главное – правильно подобрать параметры. Монтаж таких систем потребует мало времени и усилий, а фитинги для соединения можно использовать многократно. Один недостаток таких материалов – это высокая цена по сравнению с изделиями из полипропилена.

Пропускная способность водопроводной трубы

Расчет пропускной способности трубы можно выполнить при помощи трех различных способов.

1. самый элементарный способ – расчет с помощью таблиц. Такие таблицы могут предоставить производители или поставщики данных изделий. Если в комплекте поставки таких данных нет, то можно воспользоваться справочной таблицей Шевелева. В ней подробно расписан алгоритм расчета пропускной способности труб из металла и пластика. Необходимо помнить, что полученные табличные значения – это средние показатели;
2. второй способ – это использование специальных компьютерных программ и онлайн калькуляторов. В этих программах вносится большое количество исходных данных, зато расчет производится за секунды. Такой вариант расчета позволяет получить наиболее точный результат, но для его осуществления необходимо много дополнительных данных и опыт работы с программным обеспечением;

Диаметр труб для водоснабжения

Основные характеристики, которые требуются для корректного расчета необходимого диаметра труб, такие:

1. диаметр трубопровода;
2. угол уклона, под которым будет установлена система;
3. коэффициент шероховатости материала, из которого изготовлен трубопровод (справочная величина);
4. давление в системе водопровода;
5. скорость всего потока.

Тонкости выбора труб

Выбирая необходимые трубы для монтажа систем водоснабжения, нужно обязательно учитывать, сколько в среднем требуется воды для обеспечения всех нужд семьи. При этом определяется состав семьи, количество водозаборных точек и оборудования, которое потребляет воду. Здесь требуется учесть не только количество кранов и приборов, таких, как стиральная машина и посудомоечная машина, но и предположить, насколько часто все потребители воды включаются одновременно. Бывает так, что техники в доме много, а семья маленькая и поэтому очень редко одновременно пользуются всеми кранами и приборами.

Укладка водопровода к дому

Для водоснабжения квартиры, в которой живет обычная среднестатистическая семья, достаточно посчитать количество воды, которая используется всеми точками водозабора, затем от этого результата отнять треть, и таким образом можно узнать, сколько воды необходимо на всю семью.

Устраивая трубопровод для водоснабжения загородного дома необходимо учитывать такой фактор, как наличие приусадебного участка. Если есть площадь, которая разбита под огород или сад, то требуется рассчитывать диаметр водопроводных труб с учетом дополнительных затрат воды. Обычно полив осуществляется несколько раз в неделю, следовательно, в это время возможен повышенный забор воды из системы.

При проведении расчетов необходимого диаметра труб для водопровода обязательно следует учесть и давление, с которым подается вода. Если вода в системе подается под хорошим напором, то следует выбирать диаметр трубы немного больше, так как при некорректно подобранных трубах большой поток воды будет создавать шум и вибрацию, из-за чего возможна поломка всей водопроводной конструкции.

При монтаже труб для водоснабжения дачи, конструкцию из труб, которая проходит по приусадебному участку, нужно сделать несколько большего диаметра, так как при поливе огорода или сада применяют различные насадки на шланг, которые создают дополнительное давление в водопроводной системе.

Заключение

Для обеспечения эффективной работы водопроводной системы в квартире или загородном доме большое значение имеет правильный подбор труб для прокладки трубопровода. При выборе нужно учитывать материал, из которого планируется устройство водопровода, количество точек забора воды и состав семьи. Перед приобретением труб желательно провести расчеты пропускной способности в зависимости от диаметра и других показателей.

Если расчет не удается выполнить самостоятельно, на помощь всегда придут специалисты из строительных компаний или консультанты специализированных магазинов. Если трубы подобраны правильно, а монтаж выполнен с соблюдением всех правил, то бесперебойная подача воды будет правилом.

Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению по таблице и СНИПу 2.04.01-85 + онлайн калькулятор

Предприятия и жилые дома потребляют большое количество воды. Эти цифровые показатели становятся не только свидетельством конкретной величины, указывающей расход.

Помимо этого они помогают определить диаметр трубного сортамента. Многие считают, что расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению невозможен, так, как эти понятия совершенно не связаны между собой.

Но, практика показала, что это не так. Пропускные возможности сети водоснабжения зависимы от многих показателей, и первыми в этом перечне будут диаметр трубного сортамента и давление в магистрали.

Выполнять расчет пропускной способности трубы в зависимости от ее диаметра рекомендуют еще на стадии проектирования строительства трубопровода. Полученные данные определяют ключевые параметры не только домашней, но и промышленной магистрали. Обо всем этом и пойдет далее речь.

Расчитаем пропускную способность трубы с помощью онлайн калькулятора

Чтобы правильно произвести расчет, необходимо обратить внимание, что:

– 1кгс/см2 = 1 атмосфер;

– 10 метров водяного столба = 1кгс/см2 = 1атм;

– 5 метров водяного столба = 0.5 кгс/см2 и = 0.5 атм и т.д.

– Дробные числа в онлайн калькулятор вводятся через точку (Например: 3.5 а не 3,5)

Введите параметры для расчёта:

Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод

Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.

1. Внутренний диаметр, который имеет трубопровод.
2. Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
3. Материал, взятый для производства трубного сортамента.

Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же рассчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.

Можно даже заявить, что на определение «трубной геометрии» не влияет только протяженность сети. А сечение, напор и другие факторы играют очень важную роль.

Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.

Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.

Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера. Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение значительного количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.

Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет самых больших показателей при максимальном давлении в сети и при самых высоких значениях ее объема.

Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85

Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.

Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.

Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:

Если ориентироваться на нормы СНИП, то в них можно увидеть следующее – суточный объем потребляемой воды одним человеком не превышает 60 литров. Это при условии, что дом не оборудован водопроводом, а в ситуации с благоустроенным жильем, этот объем возрастает до 200 литров.

Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.

Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:

Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V

В формуле: q показывает расход воды. Он исчисляется литрами. d – размер сечению трубы, он показывается в сантиметрах. А V в формуле – это обозначение скорости передвижения потока, она показывается в метрах на секунду.

Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.

Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.

В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.

По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное действие на пропускные возможности сети водоснабжения.

Определение потери напора

Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления. Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.

Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.

А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях является разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.

Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться после тщательной подготовки и измерений.

Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться онлайн калькулятором. Тогда можно рассчитывать на то, что проложенная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.