Варианты гидравлического расчета водопроводных сетей
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.
Выполняются расчеты на основании данных и методик СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».
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.
Точный и достаточно быстрый наладочный расчет водопроводных сетей различной конфигурации (от простой тупикового водопровода до более сложной кольцевой системы) можно производить при помощи программ: «ГидроМодель», «Умная Вода», «WaterSupply», «Гидравлический расчет трубопровода».
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.
Гидравлический расчет водопровода
Аннотация
В данном курсовом проекте рассматриваются системы водоснабжения и водоотведения трёхэтажного жилого дома: определяются необходимые диаметры трубопроводов, требуемый для здания напор, рассчитывается расход сточных вод, определяется место расположения и глубина смотровых канализационных колодцев. Также строятся план этажа с указанием водопроводных и канализационных стояков, план подвала с нанесением магистральных трубопроводов, аксонометрические схемы внутреннего водопровода и канализации, генплан участка, продольный профиль дворовой канализации. Составляется спецификация необходимых материалов и оборудования.
Введение
Для создания современных комфортных условий проживания людей в жилых домах необходимо обязательное оснащение зданий всеми нужными системами и устройствами жизнеобеспечения, включая холодное, горячее водоснабжение и водоотведение.
Целью работы является проектирование системы холодного водоснабжения и водоотведения односекционного трехэтажного жилого дома.
Санитарно-техническое устройство и оборудование современных зданий представляет собой комплекс инженерного оборудования холодного и горячего водоснабжения, канализации и водостоков.
Большое значение имеет выбор рациональных схем водоснабжения, повышения их надежности и экономичности. Особое внимание уделяется гидравлической устойчивости, стабилизации напоров, ликвидации непроизводительных расходов и утечек. Использование передовых методик расчета позволяет находить оптимальные варианты инженерных решений, обеспечивать снижение сметной стоимости и эксплуатационных затрат.
| 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода Для жилого здания проектируется тупиковая водопроводная сеть с нижней разводкой магистралей, поскольку здание малоэтажное и допускается временное прекращение подачи воды. Внутренний водопровод состоит из: -ввода; -водомерного узла; -магистрали; -распределительных трубопроводов и подводок к водоразборным приборам; -арматуры. Магистраль проходит ниже потолка подвала на 0,5 м. и крепится на кронштейнах к внутренним несущим стенам и плитам перекрытия. Подводки к санитарно-техническим приборам прокладывают на высоте 0,3 м от пола. Стояки проложены в санитарных узлах. Трубы стальные водогазопроводные, соединения резьбовое и сварное. 1.2 Выбор места ввода и водомерного узла Ввод – это трубопровод, соединяющий наружный водопровод с внутренним водопроводом здания. Ввод расположен между осями А и Б фасада по оси 6. Глубина заложения ввода 2,3 м. от поверхности земли (абсолютная отметка 102,00). Водомерный узел располагается внутри здания на расстоянии 0,5 м. от наружной стены здания. Водомерный узел жестко крепится к несущей стене на кронштейнах. Ось водосчетчика расположена на высоте 1 м от пола (относительная отметка -1,800). В водомерном узле предусмотрена обводная линия, на которой устанавливается опломбированный вентиль. В здании устанавливается водомерный узел с крыльчатым водомером. 1.3 Материал и арматура водопроводной сети В данной курсовой работе используются стальные водогазопроводные трубы ø15,20 и 25 мм с резьбовым и сварным соединением У основания каждого стояка, в водомерном узле, на поливочном кране предусмотрена установка запорной арматуры. В качестве запорной арматуры используются шаровые краны. Также используется водоразборная арматура: смесители моек, ванн и умывальников, поплавковые краны смывных бочков унитаза. 1.4 Определение расчетных расходов воды Определение расчетных расходов. Количество жителей U определяется по формуле
F – жилая площадь в здании, f – санитарная норма в м 2 на 1 человека, принимается 12 м 2 . 1. Средний суточный расход холодной воды:
k – коэффициент суточной неравномерности, принимаю 1,1; 2. Вероятность действия санитарно-технических приборов:
N– общее число приборов в здании; U – число жителей в здании. 3.Максимальный секундный расход холодной воды:
a — коэффициент, определяемый согласно прил. 12 в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р с , вычисляемой по формуле 1.4.3. 4. Вероятность одновременного действия приборов в час:
Р c – вероятность одновременного действия санитарно-технических приборов (см. формулу 1.4.3); 5. Максимальный часовой расход холодной воды:
Гидравлический расчет водопровода Гидравлический расчёт внутреннего водопровода имеет цель определить диаметры труб и потери напора в системе водоснабжения здания. Результаты гидравлического расчета сводятся в таблицу 1 Порядок гидравлического расчета: 1.Определение количество потребителей в здании (U). 2.Определение расчетного направления от диктующего прибора (точка 1) до точки присоединения внутреннего водопровода к городской водопроводной сети. 3.Разделение аксонометрической схемы на расчетные участки.
4.Для каждого участка определить количество приборов, расчетный расход, скорость, диаметр и потери напора Расчетный расход для каждого участка определяется по формуле 1.4.4. Диаметры подбираются по экономичным скоростям: для стальных труб – 0,9–1,2 В сетях хозяйственно-противопожарного водопровода жилых зданий величину потерь напора на местные сопротивления в фасонных частях и арматуре принимают в размере 20% от величины потерь напора на трение по длине трубопроводов [1]. Потери напора с учётом местных сопротивлений определяются по формуле:
Таблица 1 «Гидравлический расчет хозяйственно-питьевого водопровода В1»
Подбор счетчиков Подбор счётчиков воды следует производить с таким расчётом, чтобы потеря напора в них, определяемая по формуле (1.6.1), не превышала для крыльчатого – 5м. Калибр счётчика может быть равен диаметру трубопровода или меньше его. Потери напора в счётчике следует определять по формуле
q– расчётный расход воды на участке установки счетчика, S– сопротивление счётчика, определиляется с помощью формулы и по таблице 1(учебного пособия). Счетчик квартирный: q=0,180 л/с d=15мм: S=14,5 Подбор насоса Подбор насоса производится по недостающему напору и расчётному расходу воды. Напор насоса Нн определяется по формуле
Нтр – требуемый напор внутренней водопроводной сети, м, см. формулу 1.7.1 ; Нгар – гарантированный напор в наружной сети, м.
q c – максимальный секундный расход воды в здании, определяемый по формуле 1.4.4. По полученным параметрам подбираем насос Grundfus Hydro MPC-E 2 Технические характеристики приведены на рисунке 1. Рисунок 1 «Технические характеристики насоса»  Двухтрубная система отопления: все нюансы, которые  Штатное расписание. Унифицированная форма Т-3 Штатное |
м 2 ;
, 
– норма расхода холодной воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, 180 
;
– число жителей в здании, определяется по формуле 1.4.1.
– норма расхода холодной воды, 5,6 
, одним потребителем в час наибольшего водопотребления;
, 
– секундный расход холодной воды прибором (диктующим), 0,18 
– расход воды одним прибором (диктующим) в час наибольшего водопотребления, 200 
м 3 /час, 
м 3 /час,
– коэффициент, определяемый в зависимости от N и 
. 
, минимальная 0,7 
(м)
Нгар на 21,2 м, для обеспечения требуемого напора необходимо использовать повысительную установку.
, м,
, м 3 /ч, 
, м 3 /ч.
