Нормы расхода воды при различных схемах водоснабжения загородного дома

Примером водоснабжения индивидуального дома может служить человек, который тащит к себе от дальней колонки или пруда пару ведер расплескивающейся воды. Если при этом использовать коромысло, то мы немного усовершенствуем подачу воды к своему дому. Но существуют более комфортные решения. Мы их рассмотрим в этой главе. Хотелось бы отметить, что, в зависимости от расположения вашего дома, удаленности от различных источников воды, схемы водоснабжения могут быть различные, сугубо индивидуальные. Чтобы разобраться во всем этом, застройщику неплохо было бы уяснить теорию водозабора (т.е. откуда берется вода), какая бывает вода, как проверить воду на качество.

Во-первых, вода разделяется на три группы: питьевая, техническая, вода для полива. Самые жесткие требования предъявляются к питьевой воде (иначе быть не может — это наше здоровье). Питьевая вода должна соответствовать ГОСТ 2874-82 с изменениями «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством». В соответствии с требованиями санитарных правил вода должна быть прозрачной, бесцветной, без привкусов и запахов; должна быть бактериально чистой (т.е. в 1 л воды содержание бактериальной палочки не более 10); содержание нитратов не должно превышать 10 мг/л.

Для различных хозяйственных целей (стирки, мытья посуды и т.п.) можно использовать т.н. техническую воду. На нее тоже существуют соответствующий ГОСТ и требования. В небольших количествах она не должна угрожать здоровью человека и животных.

Качество воды для полива не регламентируется. Для этой цели могут быть использованы воды различных водоемов, в т.ч. дождевая, талые воды (собранные в различных водозаборниках).

При определении пригодности воды необходимо провести физический, химический и бактериологический анализы. Если у вас нет соответствующего оборудования и вы плохо знакомы с ГОСТами и требованиями, то придется обращаться к специалистам (районные отделения санитарно-эпидемиологической службы). Вам необходимо в чистую посуду взять пробу воды и обратиться в ближайшее отделение СЭС с просьбой проверить на качество соответствующую жидкость. Обычно результаты анализа известны уже на следующий день. Если результаты покажут, что вода не является питьевой, не отчаивайтесь: во-первых, значит, она уже годится для хозяйственно-бытовых целей, во-вторых, ее можно довести до уровня питьевой, пропустив через фильтр (характеристики фильтров и принципы фильтрации вы найдете в конце этой главы). Не поленитесь после приобретения фильтра опробовать его и очищенную воду опять же принести в СЭС для проверки. Я думаю, результат будет положительный (но береженого Бог бережет).

Теперь рассмотрим теорию появления воды в вашем загородном доме. Водоснабжение загородного дома может осуществляться как от центральных систем водоснабжения населенных мест, так и от индивидуальных источников. Как правило, источниками являются подземные воды.

Даже при наличии поблизости водоема, реки, озера обычно воду для питья забирают из земли, более чистую, отфильтрованную подземными пластами. Подземные воды могут быть трех типов: верховодка, грунтовка и межпластовые воды.

Образование подземных вод происходит путем просачивания в подземные слои атмосферных осадков или вод поверхностных водоемов.

Нормы расхода воды (из расчета на 5 человек):

Потребитель	Водопользование из водозаборных колонок		Водопровод и канализация без ванн		Водопровод и канализация с ваннами, местные водонагреватели		Водопровод и канализация с ваннами, местные водонагреватели
	м3/сут	м3/ч	м3/сут	м3/ч	м3/сут	м3/ч	м3/сут	м3/ч
Жители	0,2	0,02	0,7	0,07	0,9	0,09	1,3	0,13
Домашний скот	0,3	0,03	0,3	0,03	0,3	0,03	0,3	0,03
Полив территории	0,3	—	0,3	—	0,3	—	0,3	—
Итого	0,8	0,05	1,3	0,1	1,5	0,12	1,9	0,16

Нормы расхода воды:

Водопотребитель	Нормы расхода воды на одного человека
	л/сут	л/ч
Жилые дома с водопроводом и канализацией без ванн	120	6,5
То же с газоснабжением	150	7
С водопроводом, канализацией и ваннами
— с водонагревателями на твердом топливе	180	8,1
— с газовыми водонагревателями	225	10,5
То же с быстродействующими газовыми водонагревателями и многоточечным водозабором	250	13
С централизованным горячим водоснабжением с умывальниками, мойками и душами	230	12,5
Водопользование из водоразборных колонок без ввода в дома	40	—

Норму расхода воды на полив приусадебного участка рекомендуется принимать до 4 л/сут на 1 м2. Для тепличного хозяйства расходы воды принимаются в зависимости от типа теплиц (в сутки):

• для грунтовых, зимних, весенних — 15 л/м2;
• для стелажных зимних — 6 л/м2;
• для парников — 6 л/м2.

Расчет водопровода в частном доме: просто о сложном

Тема данной статьи — расчет водопроводных сетей в частном доме. Потому, что обычная схема водоснабжения маленького коттеджа не отличается высокой сложностью, нам не нужно будет лезть в дебри сложных формул; но некоторое количество теории читателю вынужденно нужно будет усвоить.

Особенности разводки коттеджа

Чем, фактически, система водоснабжения в частном доме несложнее, нежели в многоквартирном строении (очевидно, кроме общего числа сантехнических устройств)?

Принципиальных отличия два:

• На тёплой воде, в большинстве случаев, нет необходимости снабжать постоянную циркуляцию через стояки и полотенцесушители.

При наличии циркуляционных врезок расчет водопроводной сети тёплой воды заметно усложняется: трубам необходимо пропустить через себя не только разбираемую жильцами воду, но и непрерывно оборачивающиеся веса воды.

В нашем же случае расстояние от сантехприборов до бойлера, колонки либо врезки в автостраду достаточно мало, дабы не уделять внимания скорости подачи ГВС к крану.

Принципиально важно: Тем, кто не сталкивался с циркуляционными схемами ГВС — в современных многоквартирных зданиях стояки тёплого водоснабжения соединяются попарно. За счет отличия давлений на врезках, создаваемой подпорной шайбой, через стояки непрерывно циркулирует вода. Тем самым обеспечивается стремительная подача ГВС к смесителям и круглогодичный нагрев полотенцесушителей в ванных .

Что считаем

1. Оценить расход воды при пиковом потреблении.
2. Выполнить расчет сечения водопроводной трубы, талантливой обеспечить данный расход при приемлемой скорости потока.

Справка: большая скорость потока воды, при которой он не порождает гидравлических шумов, образовывает около 1,5 м/с.

1. Вычислить напор на концевом сантехническом приборе. Если он будет неприемлемо низким, стоит поразмыслить или об повышении диаметра трубопровода, или об установке промежуточной подкачки.

Задачи сформулированы. Приступим.

Расход

Его возможно примерно оценить по нормам расхода для отдельных сантехнических устройств. Данные при жажде несложно отыскать в одном из приложений к СНиП 2.04.01-85; для удобства читателя мы приведем выдержку из него.

Тип прибора	Расход холодной воды, л/с	Суммарный расход тёплой и холодной воды, л/с
Кран для полива	0,3	0,3
Унитаз с краном	1,4	1,4
Унитаз с бачком	0,10	0,10
Душевая кабинка	0,08	0,12
Ванна	0,17	0,25
Мойка	0,08	0,12
Умывальник	0,08	0,12

В многоквартирных зданиях при расчете расхода употребляется коэффициент возможности одновременного применения устройств. Нам достаточно расход воды через устройства, каковые смогут употребляться в один момент. Скажем, мойка, душевая унитаз и кабинка дадут неспециализированный расход, равный 0,12 + 0,12 + 0,10 = 0,34 л/с.

Сечение

Расчет сечения трубы водопровода возможно выполнен двумя методами:

1. Подбором по таблице значений.
2. Расчетом по большой допустимой скорости потока.

Подбор по таблице

Фактически, таблица не требует каких-либо комментариев.

Условный проход трубы, мм	Расход, л/с
10	0,12
15	0,36
20	0,72
25	1,44
32	2,4
40	3,6
50	6

Скажем, для расхода в 0,34 л/с достаточно трубы ДУ15.

Обратите внимание: ДУ (условный проход) приблизительно равен внутреннему диаметру водогазопроводной трубы. У полимерных труб, маркирующихся внешним диаметром, внутренний отличается от него приблизительно на ход: скажем, 40-миллиметровая полипропиленовая труба имеет внутренний диаметр около 32 мм.

Расчет по скорости потока

Расчет диаметра водопровода по расходу воды через него возможно выполнен с применением двух несложных формул:

1. Формулы расчета площади сечения по его радиусу.
2. Формулы расчета расхода через известное сечение при известной скорости потока.

Первая формула имеет форму S = ? r ^2. В ней:

• S — искомая площадь сечения.
• ? — число «пи» (приблизительно 3,1415).
• r — радиус сечения (добрая половина ДУ либо внутреннего диаметра трубы).

Вторая формула выглядит как Q = VS, где:

• Q — расход;
• V — скорость потока;
• S — площадь сечения.

Для удобства вычислений все величины переводятся в СИ — метры, квадратные метры, метры в секунду и кубические метры в секунду.

Давайте своими руками вычислим минимальный ДУ трубы для следующих вводных данных:

• Расход через нее образовывает все те же 0,34 литра в секунду.
• Скорость потока, применяемая в вычислениях — максимально допустимые 1,5 м/с.

1. Расход в величинах СИ будет равным 0,00034 м3/с.
2. Площадь сечения в соответствии с второй формулы должна быть не меньше 0,00034/1,5=0,00027 м2.
3. Квадрат радиуса в соответствии с первой формулы равен 0,00027/3,1415=0,000086.
4. Извлекаем из этого числа квадратный корень. Радиус равен 0,0092 метра.
5. Чтобы получить ДУ либо внутренний диаметр, умножаем радиус на два. Итог — 0,0184 метра, либо 18 миллиметров. Как легко подметить, он близок к взятому первым методом, хоть и не сходится с ним в точности.

Напор

Начнем с нескольких неспециализированных замечаний:

• Обычное давление в магистрали холодного водоснабжения образовывает от 2 до 4 атмосфер (кгс/см2). Оно зависит от расстояния до ближайшей насосной станции либо водонапорной башни, от рельефа местности, состояния магистрали, типа запорной арматуры на магистральном водопроводе и последовательности других факторов.
• Полный минимум напора, который разрешает работать всем современным сантехническим устройствам и применяющей воду бытовой технике — 3 метра. Инструкция к проточным водонагревателям Атмор, например, прямо говорит, что нижний порог срабатывания включающего нагрев датчика давления равен 0,3 кгс/см2.

Справка: при атмосферном давлении 10 метров напора соответствуют 1 кгс/см2 избыточного давления.

На практике на концевом сантехническом приборе лучше иметь минимальный напор в пять метров. Маленький запас компенсирует неучтенные утраты в подводках, запорной арматуре и самом приборе.

Нам необходимо вычислить падение напора в трубопроводе известной протяженности и диаметра. В случае если разность напора, соответствующего давлению в магистрали, и падения напора в водопроводе больше 5 метров — наша система водоснабжения будет функционировать без нареканий. В случае если меньше — необходимо или увеличивать диаметр трубы, или размыкать ее подкачкой (цена которой, к слову, очевидно превысит рост затрат на трубы из-за повышения их диаметра на один ход).

Так как же выполняется расчет напора в водопроводной сети?

Тут действует формула H = iL(1+K), в которой:

• H — сокровенное значение падения напора.
• i — так называемый гидравлический уклон трубопровода.
• L — протяженность трубы.
• K — коэффициент, который определяется функциональностью водопровода.

Несложнее всего выяснить коэффициент К.

• 0,3 для хозяйственно-питьевого назначения.
• 0,2 для промышленного либо пожарно-хозяйственного.
• 0,15 для пожарно-производственного.
• 0,10 для пожарного.

С измерением длины трубопровода либо его участка также особенных сложностей не появляется; а вот понятие гидравлического уклона требует отдельного беседы.

На его значение воздействуют следующие факторы:

1. Шероховатость стенок трубы, которая, со своей стороны, зависит от их возраста и материала. Пластики владеют более ровной поверхностью по сравнению со сталью либо чугуном; помимо этого, металлические трубы со временем зарастают ржавчиной и известковыми отложениями.
2. Диаметр трубы. Тут действует обратная зависимость: чем он меньше, тем большее сопротивление трубопровод оказывает перемещению воды в нем.
3. Скорость потока. С ее повышением сопротивление также возрастает.

Некоторое время назад приходилось дополнительно учитывать гидравлические утраты на запорной арматуре; но современные полнопроходные шаровые вентиля создают приблизительно такое же сопротивление, что и труба, исходя из этого ими возможно смело пренебречь.

Вычислить гидравлический уклон своими силами очень проблематично, но, к счастью, в этом и нет необходимости: все нужные значения возможно отыскать в так называемых таблицах Шевелева.

Дабы читатель представил себе, о чем идет обращение, приведем маленькой фрагмент одной из таблиц для пластиковой трубы диаметром 20 мм.

Расход, л/с	Скорость потока, м/с	1000i
0,25	1,24	160,5
0,30	1,49	221,8
0,35	1,74	291,6
0,40	1,99	369,5

Что такое 1000i в крайнем правом столбике таблицы? Это всего лишь значение гидравлического уклона на 1000 погонных метров. Чтобы получить значение i для нашей формулы, его достаточно поделить на 1000.

Давайте вычислим падение напора в трубе диаметром 20 мм при ее длине, равной 25 метрам, и скорости потока в полтора метра в секунду.

1. Ищем соответствующие параметры в таблице. В соответствии с ее данным, 1000i для обрисованных условий равняется 221,8; i = 221,8/1000=0,2218.

1. Подставляем все значения в формулу. H = 0,2218*25*(1+0,3) = 7,2085 метра. При давлении на входе водопровода в 2,5 атмосферы на выходе оно составит 2,5 — (7,2/10) = 1,78 кгс/см2, что более чем удовлетворительно.

Заключение

Выделим еще раз: приведенные схемы расчетов предельно упрощены и не предназначены для опытных расчетов сложных систем. Но их точность в полной мере приемлема для потребностей обладателей частных домов.

Дополнительную данные, как в большинстве случаев, читателю предложит видео в данной статье. Удач!