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;

Гидравлический расчёт водопроводной сети

Основным назначением этого расчета является определение наиболее экономичных диаметров трубопроводов для пропуска расчётных расходов воды ко всем потребителям в необходимом количестве и с наименьшими потерями напора. Гидравлический расчёт выполняется в следующей последовательности.

На аксонометрической схеме сети выбирают расчетное направление от диктующего (самого удаленного и высокорасположенного) водоразборного устройства до места присоединения ввода к наружной сети и назначают расчётные участки, нумеруя их по узловым точкам. Длины расчётных участков определяют руководствуясь размером высоты этажа и высоты присоединения подводок к стояку над полом.

Определяют расчетные расходы на всех расчётных участках по формуле:

где q_o — расход воды водоразборным устройством, имеющим наибольшую пропускную способность на данном расчетном участке (например, если по расчётному участку вода подаётся на умывальник, смывной бачок и ванну, то q_o следует принимать по расходу ванны). Значение q_o приведены в таблице Д.1 приложения Д.

α- величина, зависящая от числа водоразборных точек N на расчетном участке сети и от вероятности их действия Р: α =f(NP); Значения определяют по таблице Б. 1 приложения Б. Вероятность действия приборов Р_общ или Р_хол для участков сети, обслуживающей в зданиях или сооружениях группы одинаковых потребителей, следует определять по формуле:

где Q_ч (Q_{ч общ} или Q_{ч хол},) — норма расхода воды, л, одним потребителем в час наибольшего водопотребления, которую следует принимать по таблице СНиП 2.04.01-85;

U- общее число одинаковых потребителей в здании;

N- общее число приборов, обслуживающих U потребителей.

В зданиях или сооружениях с одинаковыми потребителями значение Р следует определять по выше приведенной формуле для проектируемых систем всего здания в целом, не учитывая изменения соотношения U/N на отдельных участках сети трубопроводов.

Значения Q_общ и Р_общ принимаются при расчёте ввода и расчётного участка сети от ввода до отведения на водонагреватель, для зданий оборудованных холодным водопроводом и системой местного горячего водоснабжения;

Q_хол и Р_хол при наличии централизованного горячего водоснабжения.

Вероятность действия приборов для участков сети трубопроводов P обслуживающих различных потребителей, следует определять по формуле:

величины относящиеся к каждому виду потребителей.

Определив расчетные расходы по участкам непосредственно приступаем к выполнению гидравлического расчета сети, т.е. определения диаметров труб и потерь напора по пути движения воды от ввода до диктующей точки (таблица В.1 приложения В). При назначении диаметров трубопроводов необходимо учесть, что скорость движения воды в магистралях и стояках не должна превышать 1,5 м/с в подводках и пожарных кранах 2,5 м/с, причём наиболее экономичным являются скорости в пределах 0,9 — 1,2 м/с. Диаметры труб внутренних водопроводных сетей надлежит назначить из расчёта наибольшего, использования гарантийного напора в наружной водопроводной сети. Определяют диаметры труб по таблицам Ф.А. Шевелева, необходимые данные из которых приведены в таблице В.1 приложения В.

Запись гидравлического расчёта трубопроводов производится по форме представленной в следующей таблице 1.

Таблица 1- Гидравлический расчет трубопроводов Гидравлический расчет трубопроводов

Номер расчетного уча — стка	Длина участка L, м	Кол — во водоразборных приборов на данном участке N, шт .	Вероятность действия водоразборных уст — ройств Р	NP	α	Расчетный расход на участке м / ч	Диаметр трубопровода d, мм .	Скорость движения во — ды V, м / с	Гидравлический уклон i	Потеря напора по длине участка h=iL, м
1-2 2-3 3-4 И т.д. ввод

Потери напора по длине каждого расчетного участка, м, определяют по формуле

he= iL he=AeLq2 (5)

где h_e – потери напора на трение, м;

i – удельные потери напора на трение, м;

L – длина расчетного участка трубопровода, м;

А_е— удельное сопротивление 1м трубопровода. Местные потери напора определяют в процентах потерь напора на трение по длине труб:

-для сетей хозяйственно — питьевого водопровода жилых и общественных зданий 30;

-то же, объединенного хозяйственно-противопожарного водопровода-20;

-то же, объединённого производственно-противопожарного водопровода

-то же, противопожарного водопровода — 10.

Определяют суммарные потери напора м, по расчетному направлению

где h_BB— потери напора на трение на ввод (от наружной сети до водомер-

ного узла), м; h_cr — потери напора в счётчике воды, м;

h_е — потери напора на трение в трубопроводе по расчётному направле-

нию от водомерного устройства, м;

∑h_M — сумма потерь напора на преодоление местных сопротивлений

(на вводе и расчётном направлении).

В современных планировках жилых домов часто встречаются спаренные санитарные узлы (в смежных квартирах) и одиночные, например, примыкающие к лестничным клеткам. Если для спаренных санитарных узлов предусматривается в проекте один водопроводный стояк, то необходимо выполнить дополнительный расчёт с целью определения диаметров труб обоих стоков и наибольшей потери напора.

Определяют общий напор, м, требуемый для внутреннего водопровода:

где Н_Г — геометрическая высота подачи воды от отметки гарантийного напора в наружной сети водопровода до отметки расположения диктующего водоразборного устройства;

где h_пл, — превышение пола первого этажа над отметкой гарантийного на-

пора в наружной сети водопровода, м; h_эт — высота этажа, м; n — количество этажей;

h_р — высота расположения диктующего прибора над полом;

∑h_пот — суммарные потери напора по расчетному направлению, включая потери в счётчике, м;

Н_р — рабочий напор, м, перед диктующим водоразборным устройством, обеспечивающий преодоление сопротивления в арматуре и создающий минимальный нормативный расход q_о, л/с.

Подбор счётчика воды

Внутри здания на вводе устраивают водомерный узел, который состоит из устройства для измерения количества расходуемой воды, запорной арматуры, контрольно-спускного крана, соединительных фасонных частей и патрубков. Различают водомерные узлы простые (без обводной линии) и с обводной линией, на которой устанавливаются опломбированная задвижка. Обводная линия у счётчика воды обязательна при наличии одного ввода в здание, а также в случаях, когда счетчик не пожаротушения. Водомерный узел следует проектировать в сухом нежилом помещении в легкодоступном для осмотра месте вблизи наружной стены у ввода в здание. Для измерения количества воды на вводах внутреннего водопровода устанавливают скоростные крыльчатые и турбинные счётчики воды.

При подборе счётчика воды необходимо руководствоваться указаниями СНиП 2.04.01 — 85, учитывают его гидрометрические характеристики (предел чувствительности, характерный расход), а также допустимые потери напора и условия установки. Скоростные водомеры должны быть подобранны на пропуск максимального расчётного расхода (без учёта противопожарного расхода), который не должен превышать наибольшего (кратковременного) расхода для данного счётчика, указанного в таблице 2.

Таблица 2- Данные для подбора скоростных водосчетчиков

Тип водосчетчика	Калибр (диаметр условного прохода), мм	Расход, м 3 /ч	Порог чувствительности м 3 /ч	Предельно максимальный суточный расход, м 3 /сут	Гидравлическое сопротивление, м/(м 3 /ч 2 )
максимальный	эксплуатационный	минимальный
Крыльчатый	1,2	0,03	0,015	1,11
0,05	0,025	0,4
2,8	0,07	0,035	0,204
0,1	0,05	0,1
6,4	0,16	0,08	0,039
Турбинный	0,3	0,15	0,011
1,5	0,6	0,0063
0,7	0,002
1,2	5,9⋅10 -5
1,6	1,0⋅10 -5
3,0	2,77⋅10 -6
7,0	1,38⋅10 -6

Подобранный водосчетчик проверяют на пропуск максимального расчетного секундного расхода. Скоростной счетчик работает нормально при пропуске расхода, составляющего около 40-50 % его максимальной предельной пропускной способности (характерного расхода). Характерным считается предельный часовой расход, при котором потери напора в счетчике составляют 10 м.

Минимальный расчетный расход воды, составляющий примерно 6-8% среднечасового или 1/10-1/15 максимального расчетного расхода, не должен быть меньше порога чувствительности счетчика или близок к минимальному допустимому расходу.

Для удлинения срока службы счетчика средний часовой расход воды, пропускаемой через него, не должен превышать 4 % наибольшего суточного водопотребления.

Потери напора в счетчике, м, следует определять по формуле:

где S −гидравлическое сопротивление счетчика, м/(м 3 /ч) 2 ;

q−расчетный (максимальный) расход воды, м 3 /ч или л/с.

При учете расхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и другие нужды потери напора в крыльчатых счетчиках не должны превышать h_доп 2,5 м, а в турбинных -1 м. Потери напора не должны превышать 10м при

пропуске расчетного максимального расхода с учетом противопожарного.

Если потери напора в счетчике оказались меньше 20 % h_доп , то следует принять другой счетчик (меньшего калибра), чтобы он мог учитывать малые расходы воды.

Для учета количества воды, подаваемой различным потребителям, например, в большие продуктовые магазины, столовые в ЦТП перед водоподогревателями и т.п., используют дополнительные (местные) водосчетчики — подводомеры.

Насосные установки

Насосы присоединяют к сети после водомерного узла. Размещение насосных установок не допускается под жилыми квартирами, детскими комнатами, больничными помещениями, аудиториями учебных заведений и другими подобными помещениями.

Подбор насоса производят по недостающему напору и расчетному расходу воды, напор насоса определяют как разность наибольшего требуемого напора во внутреннем водопроводе и наименьшего напора в наружной сети.

Таблица 3 – Основные данные для подбора насосов

Марка насоса	Подача м 2 /ч	Напор, м	Частота вращения, мин -1	Мощность, кВт
Консольные водопроводные насосы
К 8/18 (1,5К-6)	11; 6; 14	17; 20; 14	1,5
1,5К 8/49	4, 5; 9; 13	12; 11; 8	1,1
К 20/18 (2К-9)	11; 10; 22	21; 18; 17	1,5
ЦВЦ	2,5 – 25	2 — 9,2	0,11-1,62
ЦНШ-40	7; 12	6; 4	0,6
К 20/30 (2К 6)	10; 20; 30	34; 30; 24	2,7
К 45/55 (3К 6)	30; 45; 61	62; 55; 44	10,5
К 45/30 (3К 9)	30; 45; 54	95; 30; 27	5,5
К 90/20 (4К 18)	60; 90; 100	25; 20; 19	6,3
1,5 КМ- 8/9	6; 11; 14	20; 17,4; 14	0,9
2КМ 20/30	10; 20; 30	34; 30,8; 24	2,7
3КМ – 6	30; 45; 61	58; 54; 45	10,5
Наосы для перекачки сточной жидкости
СД 16/10	8-19	11-8,9	1,5
СД 25/14	14-25	3,8-14	3,0
СД 80/18	43-112	21-18
СД 160/10	43-160	48-10

При подборе насоса следует стремиться к тому, чтобы он обеспечивал подачу расчетного расхода воды потребителям при наибольшем КПД. если насос работает в системе водоснабжения без водонапорного бака, то его подача должна соответствовать максимальному расчетному секундному расходу воды. В системах с водонапорным баком подача насосов должна соответствовать максимальному расчетному часовому расходу воды. По вычисленным характеристикам (напор, подача) подбирают насос по таблице 3.